И вплоть до недавних времен сырая нефть была излюбленной прибавкой, входившей в состав лекарств, которыми пользовали своих пациентов лекари Востока — хакимы и табибы.
Когда из скважины на берегу Ойл-Крик пошла нефть, мистер Дрейк, несомненно, возликовал. Его взору наверняка предстали бочки с керосином, которые он сможет извлечь из нефти. А керосин ведь — товар нужный и довольно дорогой. И нефть — самое подходящее сырье для его получения. Однако, как ни странно, сперва был получен керосин, а уж потом судьба связала его с нефтью. Ибо еще в 1830 году, задолго до начала массовой добычи нефти, немецкий химик К. Райхенбах добыл с помощью сухой перегонки дерева, торфа и бурого угля жидкость, которой дал имя «фотоген» — «светород», поскольку она превосходно горела в лампах, намного превосходя по всем показателям использовавшиеся в них прежде растительные масла. Фотоген постепенно вошел в практику. Его добывали из дегтя, смолы, горючих сланцев и тому подобных веществ. А в Америке в точности подобное осветительное масло стали гнать из каменного угля и назвали «керосин», искусственно воспроизведя это слово от греческого «кирос» («воск»): в процессе такой переработки промежуточный продукт напоминает воск. Но нефть, разумеется, была еще более удобным источником для извлечения керосина. И долго только для этого и использовалась. Керосин в первое время ввозили в Европу, в том числе и в Россию, из Соединенных Штатов. Но уже в конце шестого десятилетия здесь стали получать его из собственных недр, особенно же из буквально пропитанной нефтью земли Апшеронского полуострова.
Едва ли было время у Владимира Григорьевича Шухова обдумывать причины нефтяного бума и его дальнейшие последствия. По его инженерский талант указывал на множество возможностей более рационального использования ценнейшею дара недр.
Прежде всего Шухову удалось решить проблему транспортировки нефти. Ему была известна идея Менделеева — перекачивать нефть по трубам. Однако самому Менделееву реализовать ее не удалось: гениальный теоретик, он не был достаточно подготовлен для детальной инженерной проработки этой отнюдь не легкой задачи. Первый в России нефтепровод был сооружен по проекту Шухова за два неполных года и в 1879 году вступил в строй. Его длина превышала 10 километров. Нефтепровод соединял промыслы, принадлежавшие нефтяной фирме братьев Нобель (одним из них был тот самый Альфред Нобель, который нажил несметное состояние, запатентовав изобретенный русским офицером полковником В. Ф. Петрушевским динамит, а на старости лет, желая обессмертить свое имя, завещал проценты с части своих капиталов на премии, названные в его честь Нобелевскими), с так называемым Черным городом, где располагались нефтеперегонные заводы.
Задолго до того, как землекопы начали копать траншеи от местечка Балаханы, где находились нобелевские промыслы, до Черного города, нефтепровод уже в полной ясности выстраивался в уме своего создателя. И не только зрительным образом, но и рядом формул, из которых самыми важными были две, — позже их назовут классическими. Вывести их оказалось возможным после кропотливых и сложных теоретических исследований, для чего пришлось освежить в памяти учебные курсы механики и гидравлики, а частью изучить некоторые их разделы заново. И вот наконец стали колонкой значков и цифр эти самые, решавшие успех дела формулы. Первая связывала расход нефти с диаметром нефтепровода, его длиной и величиной напора. Вторая позволяла вычислить заранее наивыгоднейшую скорость прокачки нефти по трубе. Все остальное было уже куда легче. Чертежи и детальные расчеты не заняли много времени. Первый же нефтепровод позволил снизить стоимость доставки пуда сырой нефти ровно втрое: с 6 до 2 копеек. Разумеется, в первую очередь от этого выиграли братья Нобель. Но выиграли и те, кто в далекой России отсчитывал трудовые копейки в ближайшей нефтелавке. А тем более тогда, когда широкое использование нефтепроводов довело стоимость ее перекачки на перегонный завод до 5 копеек за 10 пудов. Нефтепроводы Шухов проектировал и строил и в последующие годы. Так, уже в советское время под его руководством были сооружены грандиозные по тем временам нефтепроводы: из Баку в Батуми, длиной 883 километра, и из Грозного в Туапсе — 618 километров.
Два года под южным солнцем, а скорее всего — крепкий молодой организм преодолели подкрадывавшуюся опасность чахотки. В 1880 году Шухов переехал из Баку в Москву. Убедившись в беспроигрышности сделанного им выбора, Бари согласился с доводами Шухова и дал свое «благословение» на организацию в составе фирмы особого, постоянно действующего проектного бюро. Ничего подобного до тех пор не было в мировой технике. Естественно, подготовка больших и ответственных проектов всегда велась коллективами инженеров, техников и вспомогательных работников — чертежников и прочих. Но такие группы создавались применительно к конкретному случаю и по миновании надобности распускались. Созданная Шуховым проектная организация переживала поколения: ее непосредственный и прямой преемник — институт ЦНИИпроектстальконструкцпя, с которого начался наш рассказ. Разумеется, углубление и дифференциация инженерских дисциплин в какой-то степени сузили диапазон выполняемых в институте работ по сравнению с теми, которые велись в проектном бюро Шухова. Но даже по меркам того далекого времени был он необъятно широк. И разгадку успеха следует искать в поистине невиданной широте и универсальности инженерского гения Владимира Григорьевича.
Покинув Баку, Шухов отнюдь не оставил нефтяную тематику. Следом за решением вопроса о трубопроводах он обратился к резервуарам, ибо то, что видел он на промыслах, поражало своей убогостью и примитивностью. Уже упоминавшиеся земляные ямы-хранилища не только приводили к большим потерям нз-за просачивания пефтн в землю: это бы еще полбеды — ее много таила в себе земля Апшерона. Но, просочившись, нефть отравляла окружающую местность, превращая ее в мертвую черную пустыню. К тому же велика была и опасность пожара — не только от неосторожного обращения с огнем, но и от вполне «естественных» причин, например от удара молнии.
И вновь Шухов берется за теорию. Решения иных вопросов практики она подсказать не в состоянии. И тогда приходится облекать эти вопросы в математическую форму и обращаться к фундаментальным основам теоретической механики. Вновь возникает зрительный, но выраженный чисто геометрически образ. Ведь что такое, в сущности, резервуар? Не что иное, как балка или брус, лежащие на упругом основании. Такое истолкование позволяет вывести главное уравнение системы — дифференциальное уравнение четвертого порядка, описывающее изгибание оси балки под тяжестью действующих на нее сил. А потом приходит время вывода и уже чисто расчетных формул. Их снова две: одна определяет наивыгоднейшую высоту резервуара, вторая — наименьший вес необходимого металла. Исследования, проведенные Шуховым, показали к тому же, что для сооружения больших резервуаров вовсе не нужны массивные и дорогие каменные фундаменты. И усиливающих конструкцию дна балок тоже не нужно: достаточно насыпать песчаную подушку, а днище сделать упругим, склепав его из листового металла. Первый резервуар для керосина по системе Шухова был построен в 1883 году в Астрахани и вмещал 300 тысяч пудов. Диаметр его превышал 30 метров, высота составляла без малого восемь с половиной метров. В дальнейшем фирма Бари построила свыше двадцати тысяч (!) шуховских резервуаров. Иные из них служат и по сей день.
Нередко вспоминая перепачканных нефтью рабочих возле скрипучих воротов скважин, Шухов часто задумывается о том, как усовершенствовать процесс извлечения нефти на поверхность. И находит решение: поднимать ее сжатым воздухом. В самом деле — ведь достаточно по тонкой трубе накачать в нефтеносный слой воздух под давлением, чтобы под его напором нефть устремилась к опущенной в скважину трубе и начала подниматься. Так родилась система, получившая впоследствии название «эрлифт», то есть «воздушный подъемник». Над ней Шухов работал в середине восьмидесятых годов. Его изобретение высоко оценил Менделеев и горячо рекомендовал промышленникам поскорее внедрить его в практику. Промышленники, однако, не торопились: их вполне устраивало куда более примитивное, но и более дешевое устройство, распространившееся к этому времени, — желонки. Так назывались длинные цилиндрические ведра с особым клапаном на дне. Желонку опускали в скважину, клапан открывался, и она наполнялась нефтью. Затем клапан закрывался и желонку поднимали на поверхность. Разумеется, это было более удобно, чем черпать топливо обычными ведрами или бурдюками.