5 инженерных катастроф, которые изменили подходы к проектированию

История инженерии — не только триумфы человеческого гения, но и оглушительные провалы, оплаченные человеческими жизнями. Некоторое техногенные катастрофы навсегда изменили подход к безопасности и проектированию.

Затопление Бостона патокой (1919) – сладкий апокалипсис

15 января 1919 года в бостонском промышленном районе Норт-Энд произошел адский бабах. Это лопнул гигантский резервуар объемом 8700 м³ одного из алкогольных предприятий. На улицы хлынули 12000 тонн черной патоки – липкой, тягучей массы для производства рома.

Волна патоки высотой до 4,5 м с ревом понеслась по улицам со скоростью около 60 км/ч. Она сметала всё на своём пути:

• автомобили и повозки переворачивало, как игрушки;
• некоторые здания рушились под напором липкой массы;
• люди тонули в патоке – выбраться было почти невозможно.

Последствия затопления Бостона патокой

1. Ужесточение строительных норм в США на федеральном уровне. После катастрофы ввели обязательные инспекции резервуаров, ужесточили требования к толщине металла и контролю давления.
2. Экологические стандарты. Власти осознали, что промышленные объекты нельзя строить в жилых районах без оценки рисков.
3. Психологическая травма на века. Местные жители до сих пор шутят: «Если ветер с моря пахнет карамелью – бегите на холмы!».

Прогресс не должен быть слепым. Даже безобидная вещь или технология – будь то патока, пар или электричество – становится оружием в халатных руках. Современные инженеры научились уважать масштаб: то, что кажется просто большим баком, на деле – бомба замедленного действия.

Разрушение дамбы Сент-Фрэнсис (1928) – следствие гордыни проектировщика

Легендарный инженер Уильям Малхолланд считал дамбу Сент-Фрэнсис своим шедевром. Этап 60-метровая бетонная громадина должна была десятилетиями снабжать водой растущий мегаполис. Но 12 марта 1928 года в 23:57 по местному времени дамба вздрогнула и через несколько секунд рухнула.

Причиной стала цепь роковых инженерных решений:

· Гипс под фундаментом. Дамбу построили на пласте водорастворимой породы.

· Игнорирование трещин. За неделю до катастрофы рабочие сообщали о протечках, но Малхолланд лично заявил, что это нормально.

· Не было дренажной системы. Вода подмыла основание, и вся конструкция съехала вниз.

В долину обрушился настоящий адский поток из 47 миллионов тонн воды, текущей со скоростью 40 км/ч. Он затопил города Санта-Паула, Филлмор, Кастаик-Джанкшен, Филлмор, Бардсдейл. Число погибших превысило 600 человек.

Последствия разрушения дамбы Сент-Фрэнсис

1. Конец эпохи «самоуверенных гениев». Знаменитый инженер Уильям Малхолланд опозорился и ушел в отставку. После его отставки проекты стали утверждать «коллегиально», а не по воле авторитета.
2. Геология стала важнее. Теперь перед строительством плотин бурят сотни скважин, исследуя каждый слой породы.
3. Система раннего оповещения. Современные дамбы оснащают датчиками, а у подножия строят аварийные водосбросы.

Человечество усвоило, что даже самый гениальный расчёт – ничто перед непредсказуемостью земли, воды и ветра. Сегодня инженеры не спорят с планетой, а проектируют с учётом возможных катаклизмов.

Взрыв ракеты «Восток-2М» (1980) – советская космическая трагедия

18 марта 1980 года на космодроме «Плесецк» проходила заправка ракеты-носителя с военным спутником. Сначала прошла заправка керосином. Затем началась параллельная заправка жидкими кислородом и азотом, концентрированной перекисью водорода. Внезапно произошла ослепительная вспышка, начался пожар, в котором погибли 44 человека. Еще примерно столько же получили страшные ожоги. Четверо пострадавших умерли в больнице.

Выдвигалось девять версий причин катастрофы, однако к единому мнению не пришли. Официальное заключение правительственной комиссии, говорило, что взрыв произошел из-за "воспламенения пропитанной кислородом ткани в результате несанкционированных действий одного из расчетов". Секретность вокруг катастрофы не позволила добиться правды.

Последствия трагедии со взрывом ракеты при заправке

1. Гласность вместо секретности. Лишь после распада СССР признали, что опасно скрывать ошибки. Ведь тогда не будет возможности их исправить.
2. Ужесточение контроля качества. Каждая деталь в ракетостроении получает паспорт, а сборку ведут под видеонаблюдением.
3. Исключение человеческого фактора. Сегодня для заправки топлива в космические корабли используют автоматические системы заправки и роботов.

Покорение космоса не прощает спешки. Эта катастрофа научила нас, что путь к звёздам лежит не через гонку технологий, а через титаническую работу над ошибками. Ракеты нужно проектировать так, будто на борту полетят собственные дети инженеров.

Обрушение терминала аэропорта «Шарль-де-Голль» (2004), позор «архитектурного гения»

Терминал «2E» должен был стать «визитной карточкой» Парижа – два извилистых коридора из стекла и бетона длинной 450 и 740 м. ультрасовременная крыша без единой опоры! Его спроектировал «звездный» архитектор Поль Андре, строительство обошлось в 750 миллионов евро. Но 23 мая 2004 года часть конструкции рухнула за 20 секунд. Протяженность рухнувшего участка составила порядка 30 м. Под завалами погибли 4 пассажира.

К катастрофе привели ошибки, которые не замечали:

• Обрушение произошло из-за того, что бетонная крыша терминала повредилась поддерживающими её снаружи металлическими конструкциями, образующими «сетку» вокруг здания.
• По каким-то причинам состояние бетона ухудшилось.
• Архитектор не предусмотрел дополнительных опор – красота была важнее.

Последствия обрушения терминала аэропорта «Шарль-де-Голль»

1. Крах культа «звёздных архитекторов». Смелые проекты должны утверждать «комиссии», а не отдельные гении.
2. Бетон следует «слушать». В стены крупных сооружений встраивают акустические датчики, улавливающие образование трещин.
3. Цифровые двойники. Перед строительством каждый элемент виртуально испытывают в различных условиях.

Падение терминала доказало: здание должно «нравиться» не критикам, а законам физики. Современные архитекторы носят два титула – «художник» и «инженер», и второй важнее.

Обвал моста через Тэй (1879) – крушение поезда, убившее веру в чугун

28 декабря 1879 года, Шотландия. Через «самый длинный мост» Великобритании (3 км) шел поезд. Внезапно стоящие на чугунных колонах пролеты рухнули вместе с поездом и пассажирами. Вагоны нашли только через неделю на дне реки. По проданным билетам насчитали 75 погибших (все тела извлечь не удалось).

Почему же рухнул мост через Тэй?

• В день трагедии был ураганный ветер, с порывами до 129 км/ч.
• Колоны из чугуна оказались тяжелыми и хрупкими.
• Никаких расчетов на ветер – инженеры просто не думали об этом.

Последствия обрушения моста через Тэй

1. Чугун в мостостроении стали заменять сталью и железобетоном.
2. Сегодня модели мостов «продувают» в аэродинамических трубах как самолёты.

Памятник погибшим с цитатой из Библии: «Гордыня предшествует падению».

Что объединяет техногенные катастрофы?

Техногенные катастрофы «переворачивают» инженерию, потому что заставляют:

• сомневаться даже в очевидном;
• проверять даже то, что «никогда не ломалось»;
• уважать силу природы больше собственных амбиций.

Современные безопасные здания, мосты и ракеты стоят на фундаменте из этих ошибок. Люди заплатили за них кровью и обязаны помнить, ради чего. Инженерия должна быть не про «как красиво», а про «как надёжно».

Автор статьи: Евгений Радчиков, заместитель главного инженера по управлению проектами