أعظم "قبة" للعلوم من استرا

يتفاجأ علماء الآثار بمهارة المهندسين المعماريين القدماء. بدون أدوات حديثة ، يمكنهم بناء أشياء مذهلة. لا تتناسب مباني الماضي البعيد مع أفكارنا حول حياة الأجيال السابقة لدرجة أنها توفر الأساس لنمو نظريات بديلة حول أتلانتس والأجانب ورائد الفضاء. إذا ، بعد عدة سنوات ، عندما تبقى شظايا من البلاستيك فقط منتشرة على سرير متحجر بين الصخر الأحفوري بورغيس وطبقة من الطين عمرها ألف عام من الإنسانية ، فإن الأجانب سيطيرون إلى الأرض ، ثم مع نفس عدم الثقة سوف يدرسون الهياكل الصخرية الخرسانية المسلحة.

لتجربة العواطف من الاتصال بالتاريخ ، لا تحتاج إلى الذهاب بعيدًا. يكفي الذهاب إلى الضواحي ، حيث تحت الشجيرات والأرض والبلاطة الخرسانية القديمة هي بقايا أكبر الهياكل الغامضة. اليوم سنتحدث عن أحد هذه الأماكن - أرض الاختبار الرئيسية لمعهد عموم روسيا للكهرباء التقنية.

مشاريع الجهد العالي

المصدر

في 70-80 سنة. في القرن الماضي ، أطلق الاتحاد السوفييتي مشروعًا واسع النطاق لبناء جسر طاقة ثقيل ، كان من المفترض أن يربط محطات الطاقة في سيبيريا ، مركز إيكباستوز للطاقة ، حيث تقع أكبر محطة للطاقة الحرارية في كازاخستان ، مع الأورال المطورة صناعيًا والجزء الأوروبي من روسيا.

في عام 1978 ، بدأ البناء على أطول خط لنقل الطاقة في العالم - خط تيار مباشر بطول 2414 كيلومترًا سيربط بين مدينتي إيكيباستوز وتامبوف. كانت الطاقة القصوى 6000 ميجاوات.

في عام 1988 ، تم بناء خط تيار متناوب فريد عالي الجهد بجهد تصميم بجهد 1150 كيلو فولت "Barnaul - Ekibastuz - Kokshetau - Kostanay - Chelyabinsk". هذا هو خط الطاقة الوحيد في العالم لفئة الجهد هذه ، والتي يبلغ إنتاجها 5500 ميجاوات.

لا يمكن تنفيذ مشاريع بهذا الحجم دون عمليات فحص حقيقية لمعدات الجهد العالي ، ولكن في ذلك الوقت لم يكن هناك منضدة اختبار مجهزة بالمعدات اللازمة وتتوافق مع مستوى عال من الأمان.

بالإضافة إلى ذلك ، كجزء من إعداد "الاستجابة غير المتكافئة" ل "مبادرة الدفاع الاستراتيجي" التي وضعها ريغان ، نظر الجيش في نظريات مختلفة حول صنع أسلحة على أساس البرق الاصطناعي. إن منصة حيث سيكون من الممكن توليد تفريغ كهربائي ميغاواط بحرية ستكون الإجابة على جميع الأسئلة لكل من العلماء المدنيين والجيش.

الفترة من أواخر الستينيات إلى نهاية الثمانينيات هي واحدة من أكثر الفترات إثارة للاهتمام في تاريخ الهندسة المعمارية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. لقد كان وقت مشاريع جريئة وغير عادية ومستقبلية. نحن في بوابة البريد العقارية ، حتى قام بطريقة ما باختيار مجموعة من المشاريع في شكل صحون طيران وخيام فاخرة.

Istra المهيمن

قطر القاعدة 236.5 متر. الارتفاع - 118.4 متر

تم بناء هذا المشروع ، الذي يُطلق عليه "منضدة اختبار الجهد العالي لمشروع P-6511" ، لمعهد V.I. Lenin All-Union Energy Institute (VEI) في موقع مملوك بالفعل لـ VEI ، بالقرب من مدينة استرا ، على الضفة العالية للنهر الذي يحمل نفس الاسم. شاركت العديد من المنظمات في تشييد مبنى مركز اختبار الجهد العالي. تم تطوير مشروع الجزء المعدني من قبل المنظمة الرائدة في البلاد في مجال الهياكل المعدنية - النظام المركزي للراية الحمراء للعمل من قبل معهد البحث والتصميم للهياكل المعدنية بناء على اسم NP Melnikova.

أصبحت Glavspetsstroy ، منظمة البناء الرائدة التي تعمل في المجمع الصناعي العسكري للبلاد ، مقاولًا عامًا. تم تنفيذ جميع أعمال بناء القبة تقريبًا من قبل مديرية البناء العسكرية رقم 168. كان الجزء الأكثر صعوبة من المشروع ، وهو تركيب الهياكل المعدنية ، بتكليف من الصلب الخاص البناء (وزارة أعمال البناء الخاصة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية).

قررت VEI أن المبنى يجب أن يتم على شكل هيكل قبة - كان المجال الذي يجب أن تنتشر فيه الموجات من مولد النبض الكهرومغناطيسي أثناء الاختبارات ، ويجب أن تقوم القشرة بفحص النبضات. بدأ البناء في عام 1982 ، وبعد ذلك بعامين تم بناء أكبر قبة في تاريخ البشرية ، بنيت دون استخدام الدعامات الداخلية.

تحدي فريد

نظرًا لأن التثبيت تم دون استخدام الهياكل الداعمة ، فقد كان من المطلوب إدخال حلول تقنية خاصة. التلميح أعطته الطبيعة نفسها. تم اختيار شكل الهيكل على شكل قطرة ملقاة على سطح مستو. القطرة هي هيكل مستقر للغاية بسبب التوتر السطحي. كان من المفترض أن تعمل جدران القبة الضخمة ، الشاهقة فوق الفراغ ، على نحو مماثل لـ "جدران" القطرة.

تم تجميع المستويات العشرة الأولى من المبنى بواسطة رافعتين برجيتين تتحرك على طول مسار حلقي خارج القبة ، ثم تم تنفيذ التثبيت بواسطة رافعة واحدة مثبتة في الداخل. الجزء المائل من الكرة مع وزنه مضغوط على الطبقات السفلية وبالتالي الحفاظ على الاستقرار. لم تكن هناك أسباب واضحة للتخلي عن الهياكل الداعمة ، تم أخذ التقدمية والمزايا التكنولوجية لطريقة التثبيت على الحائط في الاعتبار ، مما جعل من الممكن إقامة هيكل ضخم في أقصر وقت ممكن وفي نفس الوقت تقليل استهلاك المواد الضرورية.

كانت القشرة الرقيقة للقبة عبارة عن شبكة من قضبان فولاذية ضخمة تشكل مثلثات متساوية الساقين. صنعت قضبان الإطار على شكل دعامات مع أحزمة فولاذية متوازية تتكون من زوايا مزدوجة. إلى الداخل كانت الألواح المغطاة بالألمنيوم مثبتة مملوءة بالصوف المعدني للعزل الحراري والصوتي. كان سمك القشرة الكلي 2.5 متر.

تم لحام غشاء مصنوع من الفولاذ المقاوم للطقس بسمك واحد ونصف ملليمتر فقط إلى الأحزمة الخارجية للإطار ، والتي تم طلاءها على الفور بلون فاتح ، مما جعل مظهر القبة يبدو مثل قشرة بيضة.

استغرقت القبة حوالي 10 آلاف طن من الفولاذ و 363 طنًا من الألومنيوم ، وتم تركيب 21 طبقة كتلة متناظرة ، وتم تركيب حلقة صندوقية بقطر 34 مترًا في الأعلى ، تم رفع الجزء المركزي من القشرة بوزن أكثر من 600 طن.تم بناء أساس القبة من 63 دعامة خرسانية ، بعضها التي نجت حتى يومنا هذا.

في الجزء العلوي من القبة ، تم تجميع غرفة تكنولوجية بقطر 34 مترًا ومساحة أرضية 900 متر مربع وكتلة 110 أطنان ، وكان من الضروري إرفاق مولد جهد نابض بقوة عالية بالتعليق في وسط القبة.

على السطح الداخلي للقبة ، تم تركيب مصاعد شحن بطول 5 و 25 و 100 طن ، على ارتفاع 106.7 متر. من أجل خدمة السطح الخارجي للقبة ، تم توفير جهاز على شكل نصف قوس ، يوجد فيه مصعد وسلالم للركاب والشحن.

الكوارث والتحقيق

في مكان انهيار الهيكل. أعلاه توجد بقايا نصف قوس ذاتي الدفع يقع على السطح الخارجي للقبة

بحلول خريف عام 1984 ، تم الانتهاء من الأعمال الرئيسية ، ولكن بعد بضعة أشهر فقط ، في 25 يناير 1985 ، انهارت القبة. فقط في وقت مبكر من الكارثة (7:30 صباحا) سمح بتجنب الضحايا. تم تدمير أكثر من 16 ألف طن من الهياكل المعدنية.

وقد نظرت اللجنة الفنية للتحقيق في أسباب الحادث في العديد من الروايات لما حدث ، من الصدمات التكتونية إلى التخريب. لقد تحققنا من خيار أن الشكل الفعلي للقبة كان مختلفًا بشكل كبير عن التصميم. إذا كانت هناك في البداية أخطاء في المشروع ، فقد تراكمت بمرور الوقت ، مما قلل انحناء الجزء العلوي من القبة. ونتيجة لذلك ، يمكن أن يضغط غطاء القبة على بقية الهيكل مثل لوحة.

أثناء التثبيت ، فقدت بعض القضبان المضغوطة الاستقرار. تم القضاء على سبب الحمل الزائد ، وبقي على ما يبدو الانحرافات. بالإضافة إلى ذلك ، قبل الانهيار ، أفسد الصقيع الشديد الطريق لذوبان الجليد. تجمع الهواء البارد تحت القبة ، وبدأ الضغط دافئًا على السطح. أدت الرغبة في التوفير في الوقت والمال إلى حقيقة أن بعض القضبان لم تكن مصنوعة من الفولاذ عالي القوة ، ولكن من العادي. لم يتم تسليم كل المسامير الداعمة عالية القوة.

ومع ذلك ، خلص خبراء اللجنة إلى أن كل هذه العيوب لا يمكن أن تتسبب في الانهيار. في مرحلة المشروع ، تم إجراء الحسابات الإحصائية للقبة في برنامج Paradox ، الذي أخذ في الاعتبار الجزء العلوي من القبة كطبق مسطح مدعوم على طول الكفاف. وبالتالي ، فإن التأثير الإضافي للثلج أو الماء أو الهواء وحده ، ناهيك عن وزنهم ، لا يمكن أن يسقط "سقف" القبة. وخلصت اللجنة الفنية إلى أن الحادث وقع نتيجة لمزيج غير موات من عشرات الأخطاء الصغيرة في تصميم وتصنيع وتركيب الهياكل. كان أحد أهم العوامل في التراكم الحرج للأخطاء هو تجاهل العميل للبحث والعمل التجريبي على النماذج الحقيقية. وبالفعل أثناء التثبيت ، لم تكن هناك أجهزة كافية لمراقبة تشوهات القبة في الوضع التلقائي - لم تكن موجودة ببساطة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

العواقب

حاول Gosstroy من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إجبار Glavspetsstroy على بناء القبة مرة أخرى في غضون عامين. علاوة على ذلك ، كانوا سيبنون وفقًا للمشروع السابق. ومع ذلك ، قبل حل جميع القضايا المتعلقة بالتمويل ، بدأ البيريسترويكا ، يليه انهيار الاتحاد السوفييتي ، ولم يكن هناك أموال متبقية لمشاريع بحثية طموحة.

بعد عدة سنوات من سقوط القبة في إسترا ، تم تطوير المعيار الوطني الحالي "موثوقية هياكل البناء والأساسات". ظهرت فيه السطور الهامة للغاية التالية: "بالنسبة للهياكل الفريدة التي ليس لديها طرق حساب موثوقة أو حلول مماثلة تم اختبارها في روسيا في وقت سابق ، يجب أن يتم حساب الهياكل والأسس على أساس إعداد دراسات تجريبية خاصة على النماذج أو الهياكل واسعة النطاق" .

لرصد التشوه المحتمل للمواد أثناء البناء في أواخر التسعينيات ، بدأت روسيا في استخدام محطات إجمالي عاكسة. تم استخدامها ، على سبيل المثال ، في بناء نفق ليفورتوفو في موسكو.

تمت إزالة آلاف الأطنان من الهياكل الخرسانية المسلحة من موقع التحطم. لم يبق سوى حفرة أساس خرسانية. في وقت لاحق ، ستقوم ببناء "Allure Stationary Simulator of Electromagnetic Impulse" ، المصممة لاختبار وبحث أجسام الطيران والرادار والمدرعات والسيارات وأنظمة الصواريخ وأنظمة الاتصالات وإمدادات الطاقة والتحكم القتالي ومعدات الكمبيوتر والمعدات المختلفة لمقاومة قوية نبضات كهرومغناطيسية ذات أصل تكنولوجي وطبيعي.

على أراضي VEI يوجد مبنى اختبار آخر مع نهاية مقببة ، تسمى "القبة الصغيرة" ، لكن أبعادها لا يمكن مقارنتها مع القبة الكبيرة المنهارة.

يوجد في المقدمة مولد Arkadyev-Marx ، ويحدد جهدًا ثابتًا يصل إلى 2.25 ميجا فولت. يمكن رؤية مولد الجهد النبضي لماركس في الخلفية

قريب هو موقع اختبار من النوع المفتوح يتم فيه تركيب برج بطول 43 مترًا - مولد جهد ماركس بقدرة 9 ميجا فولت. تم استخدامه للبحث في فيزياء البرق.

في السنوات الأخيرة ، كان المرفق في حالة نصف مهجورة ، و VEI نفسها تكافح من أجل بقائها ولا تملك المال للحفاظ على البنية التحتية.

مصادر:

" أسرار الهياكل الفولاذية " ، M. Aroshenko ، V. Gordeev ، I. Lebedev.
القبة السرية في منطقة موسكو الشاسعة .
" أنظمة التحكم الآلي الحديثة لتشوه الهياكل واسعة النطاق " ، G. E. Ryazantsev ، I. A. Sedelnikova ، I. A. A. Nazarov.
The Fallen Drop ، مجلة Spetsstroy ، Oleg Dogadin.
" القبة الكبيرة في إسترا على أراضي معهد الطاقة لعموم الاتحاد. لينين (VEI) "