История вещей: лифт

Сьогоднішні міста і саме слово "урбанізація" щільно асоціюються з багатоповерховими будинками: тепер замість готичних соборів небо пронизують карколомні вежі зі скла та бетону. Безпомилково впізнаваний символ Міста міст, Нью-Йорка - хмарочос.

Усе це стало можливим завдяки винаходу невеликої, розміром із комору або ванну кімнату, кабіни, що дає змогу переміщати людей і вантажі на сотні метрів угору й донизу по вертикалі. Розповідаємо історію ліфта - від перших античних прообразів до наших днів.

До появи ліфтів можливість людини піднімати вантажі і переміщатися по вертикалі самій була обмежена висотою п'яти-семи поверхів. Саме це диктувало вигляд старовинних міст, де найчастіше хрест на шпилі місцевого собору та вежа ратуші були двома найвищими точками.

Проте потреба в підйомниках існувала - насамперед у шахтарів і будівельників, яким потрібно було переміщати важкі вантажі, а ще у правителів, яким було не з руки підніматися пішки по сходах, як простим смертним.

Вважається, що перший підйомник сконструював у III столітті до нашої ери Архімед, також є дані про існування аналогічних конструкцій у Єгипті. Користувався "ліфтом" і римський імператор Нерон. Щоправда, у цього механізму не було нічого спільного з сьогоднішнім, особливо в плані легкості експлуатації: давньоримські підйомники приводилися в рух вручну, зусиллями рабів і домашніх тварин...

Після заходу Римської імперії і з настанням Середньовіччя розвиток підйомної техніки зупинився майже на півтора тисячоліття. Підйомні механізми продовжували будувати, так чи інакше зміцнювати і модифікувати, але суть залишалася незмінною - для їхньої роботи була потрібна м'язова сила, а можливості обмежувалися в кращому разі парою десятків метрів.

У другій половині XVII царське небажання ходити пішки нагадало про себе появою так званих "літаючих крісел" у паризькому Версалі 1743 року і санкт-петербурзькому Зимовому палаці - 1795-го. Французькі екскурсоводи дуже люблять історію про Людовика XV, який бажав без зусиль підніматися на поверх вище до своєї фаворитки. Катерина II, чиї придворні цілими днями каталися на гвинтовому ліфті Кулібіна, теж не була прихильницею фізичних навантажень - добре, що тепер для підйому було потрібно лише двоє робітників, а не п'ятнадцять. Що ж, лінь завжди була одним із головних двигунів прогресу.

До початку XIX століття люди навчилися використовувати силу пари і стали застосовувати її повсюдно. Це дало поштовх так званій Промисловій революції - не залишилися осторонь і підйомні технології. Парові машини почали пристосовувати для роботи в шахтах - швидше піднімаємо вугілля, більше отримуємо грошей.

До встановлення ліфтів у житлові будинки залишалося ще кілька десятиліть: підйомники на пару вимагали безперервної роботи і при цьому страшенно галасували. Навіть винахід гідравлічного підйомника 1823 року не вивів ліфти за межі заводів, доків і шахт: він не вирішував головної проблеми - безпеки.

Ліфти могли працювати на парі або гідравліці, підніматися за допомогою ручної сили - без різниці, ніхто не поспішав вводити їх у щоденне використання для людей. З однієї простої причини: навіть міцні на вигляд троси періодично обривалися, і навряд чи комусь хотілося б у цю мить впасти в шахту разом із кабіною. Вирішити цю проблему судилося людині на ім'я Елайша Грейвс Отіс (1811-1861).

Уродженець північно-східного штату Вермонт Елайша Отіс вів доволі бурхливе трудове життя - насамперед, щоб прогодувати двох синів, які рано залишилися без матері. Він переїжджав зі штату в штат, пробуючи себе в різних ремеслах. Виготовлення вагонів і карет; майстерня іграшок; лісопилка; меблева мануфактура - здається, не було такого місця, де Отісу не довелося б попрацювати. І скрізь він намагався винайти пристосування, які б прискорили і полегшили його працю.

Так було і на ліжковій фабриці в Йонкерсі, штат Нью-Йорк, де Отіс до своїх сорока років опинився як керівник. Робітникам доводилося без кінця перетягувати з поверху на поверх тирсу, дошки і готові вироби: одного разу під час прибирання цеху Отіс задумався, як механізувати цей процес. Звісно, можна було б встановити підйомник, але це ненадійно: лопни трос - і когось приб'є дошками, а то й зовсім готовим ліжком, - хорошого мало.

Тоді Отіс згадав, як кілька років тому розробляв системи безпеки для поїздів і карет. Був потрібен пристрій, який зупинив би і амортизував би кабіну, що падала. І 1852 року Елайша Отіс зі своїми синами сконструював такий пристрій - уловлювач ліфтів. Тепер трос кріпився до кабіни через спеціальну пружину, а з боків підйомника встановлювали зубчасті рейки: якщо кабіна починала рухатися вниз швидше за визначену швидкість, пружина розпрямлялася й утримувала її між зубцями рейок. Отіс назвав свій винахід "безпечний ліфт".

Щоб безпечні ліфти почали продавати, потрібен був ефектний маркетинговий хід: на великому Нью-йоркському ярмарку 1854-го Отіс встановив 12-метрову платформу, навантажив її всілякими ящиками, мішками і бочками, піднявся туди сам і зі словами "Панове, це абсолютно безпечно!" дав знак помічникові - рубати трос.

Здивований натовп не встиг навіть як слід злякатися: платформа пролетіла лише два або три дюйми, перш ніж уловлювач спрацював. Отісу залишалося лише спуститися все-таки вниз і зібрати візитні картки охочих купити його винахід. 23 березня 1857 року перший пасажирський ліфт встановили на Бродвеї. Що цікаво, перша шахта ліфта з'явилася чотирма роками раніше: промисловець на ім'я Пітер Купер запроектував її в будівлі свого приватного коледжу, Cooper Union, будучи впевненим, що винахід безпечного ліфта не за горами - і мав рацію. Шахта була циліндричною - Купер вважав, що така форма більш доцільна і ймовірна, тому пізніше Отіс спеціально виготовив для нього круглий ліфт.

Елайша Отіс загинув від дифтерії 1861 року, управління фірмою взяли його сини. Сьогодні Otis Elevator Company - найбільший у світі постачальник ліфтів, з 26 проєктувальними центрами та 11 випробувальними вежами по всьому світу.

Після того, як Отіс усунув основну проблему - безпеки, почалися десятиліття нескінченного вдосконалення ліфтів. У 1880-ті механізм стає дедалі більш автоматизованим, Вернер фон Сіменс будує перший електричний ліфт, патент на аналогічний винахід отримує Шуйлер Вілер, більше відомий як творець електричного вентилятора.

Довгий час для використання ліфта була потрібна спеціальна людина - ліфтер. Він керував реостатом, підключеним до мотора, і таким чином контролював спуск і підйом кабіни. Не завжди це виходило ідеально: часто доводилося довго і болісно підсувати кабіну вгору-вниз, перш ніж вона, нарешті, встановлювалася точно навпроти дверного отвору. Як би там не було, ліфтер у форменому костюмі надовго став невід'ємним атрибутом поїздок між поверхами американських хмарочосів і перших європейських висоток. І хоча повністю автоматизовані ліфти з'явилися вже на початку ХХ століття, ще півстоліття пасажири боялися заходити в порожні кабіни і вважали за краще довірити своє переміщення людині.

Усе закінчилося 1945 року, коли нью-йоркські ліфтери влаштували страйк і залишили робочі місця, дозволивши офісним службовцям добиратися на свої сорокові та п'ятдесяті поверхи самостійно. Місто опинилося на колінах: півтора мільйона людей не змогли потрапити на роботу. Після цього стало зрозуміло, що і далі ігнорувати можливості автоматизації - небезпечно. Але як переконати людей у тому, що самостійна поїздка в ліфті - безпечна?

Ліфтова індустрія пішла двома шляхами - активної реклами і того, що зараз назвали б "доопрацюванням інтерфейсу". У рекламних кампаніях тиражувалися образи маленьких дітей і літніх жінок, які натискають кнопки і їдуть у кабіні без ліфтера. Одночасно в самі ліфти додали нововведення: кнопку аварійної зупинки, апарат для зв'язку з диспетчером і голосовий запис, який вмикали при вході: "Це автоматичний ліфт. Натисніть кнопку поверху, на який ви хочете поїхати. Зверніть увагу: кабіна обладнана кнопкою аварійної зупинки. У разі небезпеки натисніть її і використовуйте телефон для зв'язку з диспетчером". Це спрацювало, і незабаром ліфтерам, які виходили на страйк, довелося шукати нову роботу - їх повністю замінила автоматика.

У наш час у ліфтів, як і раніше, є ліміти, пов'язані з вагою металевих тросів. Стандартний ліфт не може долати відстані понад 500 метрів - інакше механізм не витримає власної ваги. Але навіть у будівлях меншої висоти архітектори не ризикують будувати одну високу шахту, і натомість вважають за краще встановити кілька ліфтів, що змінюють один одного, - таким чином, пасажиру доводиться, наприклад, доїхавши до середини будівлі, здійснювати пересадку, щоб піднятися на верхній поверх.

На початку нового тисячоліття конструктори всерйоз зайнялися цією проблемою, і до 2014 року було анонсовано одразу дві новинки, які мають вирішити питання. Перша - технологія UltraRope фінської компанії Kone. Йдеться про новий матеріал для тросів, вуглецеве волокно - надміцне, надлегке, зносостійке. Технологія має зменшити вагу ліфтових кабелів на 90%, збільшивши можливу висоту підйому до 1000 метрів. Сьогодні UltraRope уже використовується у 55-поверховому комплексі Marina Bay Sands у Сінгапурі; у 2019 році планується завершення Вежі Джедда в Саудівській Аравії. Обіцяють, що її висота сягне понад кілометр, і це буде найвища будівля у світі - не в останню чергу завдяки новому волокну.

Але компанія ThyssenKrup, ще один гігант індустрії, пішла далі: 2021 року в Берліні має завершитися будівництво вежі East Side Tower, де буде встановлений перший безстросовий ліфт на магнітній підвісці, MULTI. Він може переміщатися не тільки по вертикалі, а й по горизонталі, окремі сегменти будуть прямо в русі повертатися на 90 градусів. Теоретично, MULTI зніме всі обмеження на висоту будівництва; крім того - і це було основною метою розробників - він істотно прискорить пересування і розвантажить пасажиропотік. Досягти цього передбачається завдяки використанню одразу кількох (а в перспективі - безлічі) кабін, що рухаються незалежно одна від одної складним лабіринтом шахт. По суті, це вже не ліфт, а скоріше невелике метро всередині будівлі. Як MULTI проявить себе на практиці - покаже час. А поки що його технологію продовжують випробовувати в тестовій вежі ThyssenKrup у німецькому містечку Роттвайль - до речі кажучи, відкритій для відвідувачів та екскурсій у п'ятницю та вихідні.

Таким чином, в одному письменники-фантасти минулого століття мали рацію: міста справді зростатимуть вгору. Інше питання, як це позначиться на соціальних зв'язках і збереженні старовинної архітектури. Як поверховість забудови впливає на спілкування і самовідчуття жителів - читайте незабаром у нашому журналі.