Наука в мостостроении: прошлое, настоящее и будущее
Наука – это составляющая культуры. Оба эти понятия безмерны в своём объёме, и в рамках настоящего эссе нет возможности дать их полное определение. По этой причине ограничимся схематическими дефинициями, которые, тем не менее, помогут в дальнейшем лучше понять приведенный материал. Наука – это сфера деятельности, направленная на выработку и теоретическую систематизацию объективных знаний о действительности. Цель науки – получение истины, одна из задач – уберечь практиков от ошибок и необоснованных технических и экономических рисков. Культура – много древнее и шире науки. Она является для науки компасом. «Теоретически наука бесконечна в своём развитии, ибо то, что мы знаем – ограниченно, а то, чего не знаем – бесконечно». Сузим понятие науки до уровня мостостроительной практики, наиболее близкой автору.
Для оценки состояния науки принципиально важным является, в каких единицах её измерять. Таких измерителей может быть несколько, однако наиболее полно отвечающим нашим целям, является долговечность мостовых сооружений.
Выберем ракурсы, с которых и будет производиться оценка. Рассмотрим нашу проблему на трёх уровнях: общество, инженерная общественность и человек (человеческий фактор).
Общество
Потребность общества в таких видах транспорта как автомобильный и железнодорожный, а значит и в соответствующих транспортных коммуникациях, представляется очевидной. Понимание важности транспортной проблемы имелась всегда на всех уровнях общества. Было понятно, что освоение необъятных пространств страны может осуществляться в первую очередь только в результате транспортной экспансии.
Однако отношение к науке в разные периоды развития страны было разным.
В обществе дореволюционном (до февраля 1917 года) начало транспортного строительства можно отнести к 1788 году, когда на Александровском пушечном заводе, а позже на других горных заводах Алтая и Урала железная колея широко использовалась для перевозки руды и других материалов.
С 21 января по 4 февраля 1834 года происходили пробные поездки первого в России паровоза Черепановых. Второй, более мощный, паровоз в 1835 году водил составы весом до шестнадцати тонн. Паровозы оригинальной конструкции, созданные Черепановыми, представляли гораздо более совершенную машину, чем выпускавшиеся за рубежом.
От Петербурга до Царского Села первые поездки с конной тягой начались 27 сентября 1836 года, с паровой – в конце ноября. Поезд имел длину 91 м и мог перевозить 340 человек.
В 1843 году стали строить двухпутную дорогу из Петербурга в Москву длиной 604 версты. Петербургско - Московская железная дорога, самая длинная по тому времени в Европе, представляла собой сложное сооружение. Здесь потребовалось построить 69 труб, 19 путепроводов и 184 моста, в том числе через такие крупные реки, как Волга, Волхов, Тверца, Мета. Дорога была устроена исключительно русскими инженерами и техниками. Принятая в то время ширина колеи равная 1524 мм так и осталась до нашего времени. С 1853 года стали применять мостовые конструкции из стали.
К 1860 году в стране было возведено уже 1600 километров железных дорог. В 1865 году указом императора Александра II было создано Министерство путей сообщения. В период с 1893 по 1897 годы средний прирост железнодорожной сети составлял 2,7 тысяч километров в год. Таких темпов не знала ни одна страна в мире. По количеству построенных дорог Россия ещё отставала от передовых стран Европы и Америки, так как они раньше встали на путь индустриального развития, но быстро догоняла их.
Знаменитой стройкой России стал Транссиб длиной 9288 километров. Эта самая длинная магистраль в мире соединила Москву с Дальним Востоком. Её строили с 1891 по 1916 годы. Здесь были возведены свыше семи тысяч различных искусственных сооружений. Среди них был построен ряд выдающихся по своим параметрам мостов, которых не знали тогда ни в Европе, ни в Америке.
Железнодорожный транспорт стал приоритетным. По данным на 1913 год его грузооборот в шесть раз превосходил речной. Построенные до революции 1917 года железные дороги составляют сегодня около восьмидесяти процентов современной сети Российских железных дорог.
Русские инженеры первыми в мире опробовали на практике в 1876 году в качестве движущей силы электричество.
В 1916 году был принят пятилетний план, по которому планировалось построить около тридцати тысяч километров железных дорог (шесть тысяч километров в год!). Это была серьёзная программа лечения основного недуга России – бездорожья. Она успешно реализовывалась, так как базировалась на мощной экономике, которая интенсивно развивалась, несмотря на то, что в это время шла Первая мировая война.
В описываемый период воспринималось совершенно естественно, что дорожное строительство должно сопровождаться «дорожной наукой». Этого требовали бурное развитие конструкций и технологий, разработка новых материалов и расчётной базы.
В советском обществе можно выделить два резко различных периода. С 1917 по 1924 годы (период гражданской смуты) никакого строительства практически не было. В дальнейшем, с 1924 по 1991 год, объёмы транспортного строительства были несравненно ниже, чем в царской России. В период расцвета Советского Союза устойчивые ежегодные темпы строительства железных дорог составляли одну тысячу километров в год.
Однако в этот период можно отметить превосходное отношение к науке. Выдающаяся роль её воспринималась таковой однозначно, и наука возвышалась государством сознательно. («Сознательность» была главной чертой социализма). В описываемый нами период наука достигла наивысшего расцвета. Идеальной организацией, которая обеспечивала функционирование науки в советский период, было Министерство транспортного строительства СССР в лице Главного технического управления.
Был создан ряд мощных научно-исследовательских центров, которые решали все проблемы транспортного строительства в стране. В 1926 году начал работу СоюздорНИИ. В 1935 году был организован Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИС). В 1954 году он вошёл в состав Министерства транспортного строительства. В период его расцвета (до начала «перестройки») в ЦНИИСе насчитывалось шестнадцать отделений, в которых работали две с половиной тысячи сотрудников. Ни одна крупная транспортная стройка страны не осуществлялась без участия учёных. В качестве непосредственных исполнителей непременно указывались ЦНИИС и СоюздорНИИ.
В постсоветском обществе (после 1991 года), отягощённом множеством проблем, не уделялось внимания, особенно в первое десятилетие, транспортному строительству. Железную дорогу от Алдана до Томмота длиной 80 километров, что в Якутии, строили с 1992 по 1997 год. Строителям зарплату не платили, отоваривали продуктами. На полуострове Ямал, в северной части которого имеются запасы нефти и газа планетарного масштаба, повели однопутную железную дорогу ещё в 1986 году. Линию Обская (0 км) – Бованенково (525 км) – Карская (572 км) строили до 2011 года.
Общество должно ощущать потребность в науке - однако в настоящее время эта тенденция пока не обозначились. Востребованность общества в науке является внешним стимулом для ее развития. Эта востребованность материализуются в виде финансовых вливаний в науку. Однако таких вливаний в настоящее время не происходит, финансирование отраслевой науки отсутствует на государственном уровне.
С 1991 года сотрудникам НИИ перестали платить зарплату (и не платят до сих пор). Уже не государство определяло, как ранее, задачи для науки, а учёные сами искали себе работу, чтобы выжить. Исчезло Министерство транспортного строительства и находившееся в его составе Главное техническое управление, которое руководило наукой в отрасли. После 86 лет славной деятельности погиб СоюздорНИИ. Его могильщикам есть, где развернуться, заполучив восемь гектаров дорогой московской земли.
В 2007 году ЦНИИС вместе с землёй, на которой он стоит, купил О. Дерипаска. Уже после приобретения института его люди ходили по многочисленным корпусам, по переулкам жилгородка, по испытательным залам и лабораториям и более детально знакомились со своей добычей. Сейчас в институте осталось 350 человек. Это число неуклонно снижается. Зарплата «несущих» сотрудников, то есть тех, кто «приносит деньги» в институт, определяется суммой вполне соразмерной с цифрой десять тысяч (рублей). Эта зарплата плохо сопоставляется с окладами руководителей института, исчисляемыми многими сотнями тысяч.
Формально-научная жизнь здесь продолжается. Защищаются кандидатские и докторские диссертации. В основе их - низкая предварительная школьная и институтская подготовка и отсутствие производственной практики. В советское время на защиту кандидатской диссертации требовалось десять лет. Сейчас диссертации споро пишут за три года, заканчивая их обширной библиографией на трёх языках, не вяжа лыком ни в одном из них.
Невостребованность науки является причиной и следствием ее деградации. В последние два десятилетия она проявляется в отсутствии многоуровневых программ исследований, утечке мозгов за границу, старении кадров, потере лабораторной и испытательной базы; разрушении горизонтальных связей между научными подразделениями, ликвидации координирующих связей и т.д. Наука перестала выполнять важнейшие функции, такие как генерация идей; опережающий поиск прогрессивных технических решений; анализ процессов и тенденций, происходящих в отрасли; обобщение отечественного и зарубежного опыта и т.д.
Мостовое строительство выполняется частными бизнес-структурами. Работа, производимая ими в условиях рынка и конкуренции, является «услугой». Нередко только от личных качеств руководителя зависит, в какой степени следует учитывать нормативную базу, регламентирующую качество строительства. Их деятельность направлена на получение заказов в максимальном объёме и извлечении прибыли. Такие понятия как долговечность сооружения и надёжность их в эксплуатации отсутствуют в лексиконе частных фирм. А поэтому потребность их в «услугах» науки отсутствует.
Контроль со стороны государства по разным причинам также отсутствует. В условиях свободного и неуправляемого обществом рынка бизнес-структуры саморазвиваются вширь и вглубь, имея ограничения в своей деятельности в основном лишь со стороны конкурирующих структур.
Инженерная общественность
Под инженерной общественностью мы понимаем элитную часть мостовиков, «чернозёмный слой» мостовой общественности, её «филейную» часть.
Функции инженерной общественности следующие:
- определение приоритетов в конструировании, технологиях, методах расчётов мостовых сооружений и др.;
- озвучивание проблем в отечественном мостостроении;
- оценка состояния интеллектуального и профессионального уровня кадров мостостроения;
- накопление банка данных об аварийных ситуациях и др.
В дореволюционном обществе (до февраля 1917 года) элита страны формировалась столетиями. Этому служили семейное воспитание, направленное образование и сложившиеся традиции.
При общей низкой грамотности в стране именно элита «держала марку» страны. Впрочем, и база элиты росла чрезвычайно быстро: с 1897 по 1914 годы бюджет народного образования увеличился на 628%. Ежегодно открывались 10 тысяч школ. При Николае П выпускалось больше газет и журналов, чем в СССР в 1988 году.
Элита играла решающую роль в развитии страны. Инженерная общественность в транспортном строительстве, как часть элиты, делала всю погоду в мостостроении.
Мостостроительная школа в России всегда отличалась рационализмом в выборе и оценке конструкций, отказом от надуманных решений во имя внешней эффектности, стремлением к возможно более полному учёту условий работы сооружений. Мостостроение, как новая отрасль хозяйства в стране, столкнулась со множеством технических проблем, и успех при сооружении мостов в известной степени определял прогресс железнодорожного строительства и эффективность железнодорожного транспорта.
Русские мостовики не знали таких ужасных катастроф, которые имели место в Европе и Америке. Мостовая элита, к которой относятся Д. И. Журавский, В. И. Граве, С. В. Кербедз, И. Ф. Рерберг, Л. Ф. Николаи, Ф. С. Ясинский, Г. П. Передерий, Н. А. Белелюбский, К. Я. Михайловский, Л. Д. Проскуряков и многие другие замечательные специалисты своего дела, оставили и для сегодняшнего дня немалое наследство в виде готовых сооружений и учебных пособий. Благодаря им строительство велось добротно, построенные сооружения не вызывали никаких проблем в процессе эксплуатации. Железнодорожники, как наиболее молодой класс в стране, был особо почитаем на всех уровнях общества. Отношение к ним можно сравнить лишь с отношением к космонавтам в СССР.
В советском обществе в период с 1917 по 1924 годы элита была физически уничтожена. Был развязан красный террор, направленный против всего зажиточного сословия. А этот слой и являлся обиталищем инженерной общественности мостостроения.
Газета
«Красный меч» от
Осенью 1922 года 200 крупнейших учёных страны были высланы из России и отправлены пароходом за пределы родины. За этим пароходом последовал ещё один. Списки депортированных утверждал лично Ленин. Это была невосполнимая утрата для культуры страны. В 1923 году специально для «больших» людей был организован лагерь на Соловках.
В дальнейшем по мере восстановления страны, начáла индустриализации и развития дорожного строительства усиливалась наука, стал формироваться и крепнуть слой инженерной общественности. Он имел ярко выраженный центр в лице Главного технического управления Минтрасстроя и подцентры в виде ведущих научно-исследовательских организаций. Важную роль здесь играли мостостроительные тресты и крупные проектные организации.
В постсоветский период (после 1991 года) значение инженерной общественности полностью обесценилось. Место инженерной общественности заняли частные интересы самостоятельных в своей деятельности проектных, строительных и посреднических организаций.
Это привело к тому, в частности, что рациональные и случайным образом найденные технические решения мостов не закрепляются в практике строительства, не фиксируются, не тиражируются. А неудачные решения не находят адекватной отрицательной оценки и не отторгаются.
В результате игнорирования науки и исчезновения инженерной общественности технический прогресс возможен лишь на базе эмпирического подхода и интуиции каждой отдельной организации. Такой путь не имеет перспективы, ибо путь научного, алгоритмического поиска короче, чем интуитивно-эмпирический.
Высокие специалисты уходят естественным путём, не оставляя вместо себя своей школы или просто учеников, достойных стать заменой ушедшим. Ещё остались чисто физически прежние специалисты советского периода, однако советские учёные уже не делают погоду, роль их заключается в том, чтобы дожить своё время. Новые учёные не появляются, для этого у них нет никаких условий. (О роли человеческого фактора смотри в разделе "Исследования").
ВЫВОДЫ
Общественность России во все времена, и в частности, в рассмотренные нами периоды: царской России (1788-1917 годы), советский (1917-1991 годы) и постсоветский (после 1991 года) последовательно выступала за строительство автомобильных и железных дорог. Однако отношение к транспортной науке, как непременной составляющей транспортного строительства, было разным в разные времена.
В царской России отношение к науке было естественно благожелательным. Строительство автогужевых дорог с появлением первого автомобиля в 1901 году и особенно зарождение и бурное развитие новой отрасли - железнодорожного транспорта требовали постоянного совершенствования конструкций, технологий и расчётной базы, что, естественно, вызывало к жизни транспортную науку.
Инженерная общественность в мостостроительной отрасли процветала в царской России и сыграла исключительную роль в развитии мостостроения, которое находилось на мировом уровне. Точно так же и элита страны содействовала возвышению мировой роли Российского государства, которое в итоге превосходило все остальные страны мира по темпам развития. Благодаря своей элите Россия переживала расцвет во всех сферах культурной жизни (литература, живопись, музыка, балет, инженерное дело и пр.).
В советский период, в начальной его стадии (1917-1924 годы) элита страны была физически уничтожена. Остатки инженерной общественности утратили свою роль ввиду прекращения всякого строительства.
Дальнейшие планы индустриализации страны потребовали расширения транспортного строительства и возвышения роли науки. Наука ощущала на себе всё большую поддержку со стороны государства. Отношение к науке можно характеризовать как благосклонное, сознательно-предупредительное.
В постсоветский период фактически прекратилось строительство дорог, и практически погибла наука. Вместе с исчезновением Главного технического управления Минтрансстроя СССР исчезло знамя, под которым выстраивались ряды тех, кого можно отнести к инженерной общественности.
В настоящий период происходит уничтожение высокоинтеллектуального инженерного слоя, оставшегося от советского периода. Это тот слой, который мог бы служить базой для формирования элиты.
Рушится сама база, из которой черпает силу инженерная общественность. Этому способствует снижение уровня общей культуры и образования.
Долговечность мостовых сооружений, как главный
результат и мерило деятельности науки, является
неудовлетворительной в настоящее время. Построенные ранее сооружения,
оставленные без малейшего внимания, деградируют. Из существующего парка мостов
на
Незначительный срок службы малых сооружений, которые являются массовой конструкцией на сети автомобильных дорог, составляя около 90% всех мостовых сооружений в стране, приводит к катастрофически быстрому старению парка мостов. Старение происходит опережающими темпами по сравнению с новым строительством, ремонтом и восстановлением. Малые мосты становятся барьерными объектами на сети автомобильных дорог.
Старение и
выход из строя мостов происходят на фоне быстро растущего парка автомобильного
транспорта. За период с 2000 по 2005 годы парк грузовых автомобилей с тяжёлыми и
сверхтяжёлыми нагрузками массой свыше 15 т на ось вырос
в 2,3 раза. Для них искусственные сооружения и дороги ранее не
предназначались. Только 25 % дорог с твердым покрытием способны выдержать
нагрузки
За период с 1992 по 2004 гг. общая численность автомобильного парка страны возросла в 1,9 раза. Среднегодовой прирост численности легковых автомобилей составил около 7,5%, то есть почти два миллиона, в то время как увеличение протяженности дорожной сети не превышает 0,5% в год. Объем ремонтных работ за период с 2000 до 2006 года сократился почти вдвое, финансирование дорожного хозяйства – в три раза.
В качестве выхода из положения сейчас используют сооружения, исчерпавшие полностью либо в значительной степени свой ресурс. Пятая часть всех мостов – деревянные. Нередко применяют низководные мосты, которые на период паводка остаются под водой, пропуская лёд над собой. Практикуется замена мостовых сооружений многоочковыми водопропускными трубами (до восемнадцати очков). Всё это является лишь временным решением транспортных проблем страны.
Формулируемые здесь выводы должны, казалось бы, естественно, содержать конкретные предложения по восстановлению науки. И автор непременно подготовил бы такие предложения, если бы был уверен, что это принесёт пользу.Более уместными представляются следующие тезисы.
Реанимация науки должна начаться с осознания на уровне общества и инженерной общественности наличия чёткой корреляции между состоянием науки и долговечностью искусственных сооружений на транспорте. Деградация науки означает мостопад. Экономические потери государства при замене отживших объектов новыми, особенно если учесть и человеческие потери, несоизмеримы по сравнению с затратами на науку.
Возможным и необходимым является установление чётких пропорций между базовым уровнем науки, с одной стороны, и качеством гидрологической и геокриологической разведки, проектирования, строительства и эксплуатации, которые в целом и определяют долговечность мостовых сооружений, с другой стороны.
Воссоздание высокоэффективной науки невозможно без учёта высокой роли человеческого фактора. Все ведущие западные эксперты прямо отмечают, что по мере вступления развитых стран в постиндустриальную эру человеческий капитал будет приобретать все большее значение.
Кроме специальных знаний и умения человеку, занятому в мостовом производстве, требуются морально-этические качества и общая высокая культура. Очевидно, что требуется также улучшение школьного и вузовского образования. С учётом длительности протекания этих процессов, соизмеримых со сроком службы ныне построенных искусственных сооружений следует выработать экстраординарные меры. При формулировании этих мер вполне возможно, что понадобятся такие внештатные слова, как сбор специалистов «по сосенке», предметное образование, казарменное положение, регистр мостов и др.
На место руководителей, пирующих на развалинах своих предприятий, должны придти другие люди, которые отличаются от нынешних наличием, в первую очередь, национально-патриотической компоненты.
Начальным этапом реанимации науки должна стать, очевидно, работа соответствующей Государственной комиссии, включающей в свою компетенцию техническую, экономическую и юридическую составляющие. Цель работы её: осмыслить последствия произошедшей трагедии и выработать предложения по преодолению кризиса в отечественном мостостроении.
