Футуристические проекты СССР: ташкентский гелиокомплекс

В 1987 году, в окрестностях Ташкента вырос удивительный футуристический объект, ставший одним из последних триумфов советской науки и одновременно советской архитектуры.

Гелиокомплекс «Солнце» естественно смотрелся бы в фантастическом фильме о покорении Марса, но существует сейчас в окружении узбекских кишлаков. Его история и судьба — далее в обзоре.

«Волей партии, желанием народа здесь будет построен комплекс „Солнце“», — гласит надпись на гранитной стеле, установленной на рубеже 1970—1980-х годов в 45 километрах от Ташкента, рядом с городом Паркент. В те времена — разгар «застоя» — партия, казалось, действительно еще имела волю, а желания народа не ограничивались вожделенным дефицитом, выброшенным по случаю в ближайшем универмаге. Представить, что Советскому Союзу оставалось существовать чуть больше десятилетия, было очень сложно. Наука неплохо финансировалась, и в ней даже появлялись новые отрасли. Такой новой наукой, которой прочили светлое будущее в XXI веке, например, было гелиоматериаловедение — высокотемпературные солнечные технологии. Базой для ее развития по объективным причинам стала Узбекская ССР — республика, до андроповских разоблачений хлопковой коррупции пользовавшаяся большой любовью членов Политбюро ЦК КПСС и лично дорогого Леонида Ильича Брежнева.

На самом деле главным достоинством Узбекистана была, конечно, его солнечность. В районе будущего гелиокомплекса в среднем наблюдалось до 270 ясных дней в году, что сделало выбор площадки для строительства очевидным, даже несмотря на проблемную сейсмическую обстановку, свойственную республике.

Именно на одном из холмов в районе Паркента партией, правительством и Академией наук было решено развернуть строительство масштабного объекта, главной задачей которого было получение с помощью бесплатной солнечной энергии материалов особой чистоты. В них отчаянно нуждались советские наука и техника, чтобы продолжать идти в ногу с общемировым прогрессом.

Структура и отчасти архитектура комплекса, получившего не слишком оригинальное название «Солнце», в общем и целом повторяли композицию своего французского предшественника, к моменту разработки советского проекта уже десятилетие успешно работавшего на юге Франции, в Пиренеях.

Большая солнечная печь состояла из пяти основных частей: концентратора, технологической башни, гелиостатного поля, главного корпуса с лабораторными и административными помещениями и вспомогательных сооружений.

Для чего был предназначен этот набор зданий и сооружений, возведение которых обошлось Советскому Союзу во внушительную сумму? На первом этапе солнечные лучи попадают на гелиостаты, затем отражающие его на концентратор.

Параболическое зеркало последнего собирает всю поступающую солнечную радиацию в фокусной точке диаметром 40 сантиметров на семиэтажной технологической башне, где в специальной камере при необходимой температуре, достигающей 3000°C, и осуществляется плавка.

В таких условиях (свою роль играет и чистота горного воздуха) высокая температура достигается практически мгновенно, что позволяет получать разнообразные материалы (металлы, сплавы, керамику) без примесей.

Ранее для изготовления подобных материалов особой чистоты ученые были вынуждены использовать многоступенчатые физико-химические процессы, сложные сами по себе и отнимавшие много времени и средств.

Поразительнее всего был тот факт, что, казалось бы, сугубо функциональную задачу создания научно-производственного объекта решили в том числе с использованием средств архитектуры.

«Энергоактивные сооружения гелиокомплекса, в которых потенциал пластической разработки заложен в само́м конструктивном решении, можно рассматривать как конкретное воплощение органического синтеза утилитарного и эстетического», — в свойственном ему стиле писал о «Солнце» журнал «Архитектура СССР».

Центральную роль в «воплощении органического синтеза утилитарного и эстетического» авторский коллектив под руководством Виктора Захарова, главного архитектора Минатома СССР, логичным образом отвел концентратору солнечной энергии, самому крупному и эффектному элементу всего ансамбля.

Он представлял собой расположенное по оси север — юг сооружение из металлических встречно-наклонных ферм, с торцов и южной стороны закрытых цветными экранами, которое выполняло солнцезащитную функцию. Общий вес конструкции, опирающейся на монолитную бетонную плиту фундамента, которая, в свою очередь, расположена на скальном основании холма, достигает 200 тыс. тонн.

Динамичный, футуристический внешний вид концентратора завершала его северная сторона, фактически представляющая собой огромное вогнутое зеркало размером 54×47 м, которое было образовано 10 700 небольшими отдельными фацетами (0,45×0,45 м).

В центре концентратора имеется пирометрическая лаборатория, подняться в которую можно с помощью лестниц или грузопассажирского лифта. Отсюда, собственно, и осуществляется процесс управления плавкой, происходящей в расположенной напротив технологической башне.

Каркас семиэтажной башни также сформирован из металлоконструкций, облицованных легкими сэндвич-панелями. В ее верхней части расположена так называемая «приемно-рабочая камера», куда и попадает раскаленный лучистый поток, сфокусированный на зеркале концентратора. Рабочая поверхность печи постоянно охлаждается циркулирующей водой изнутри и снаружи.

Окно, в которое попадают сфокусированные лучи солнца, имеет диаметр 1 м и оборудовано специальными жаропрочными створками, которые раскрываются во время технологического процесса. Именно за этими створками, в камере печи и происходит таинство получения из прессованных в брикеты гранул тугоплавких металлов сверхчистых материалов с бесплатной помощью Солнца.

Третьим важнейшим элементом комплекса является гелиостатное поле, сформированное на специальных террасах по соседству.

Расположенные в шахматном порядке 62 зеркала размером 7,5×6,5 м поворачиваются вслед за Солнцем и вне зависимости от его положения на небосводе отражают солнечные лучи на концентратор.

На художественном оформлении сверхсовременного научного учреждения не экономили. Внутри ученых ждали роскошные по меркам 1980-х годов мраморно-гранитные интерьеры и полный набор помещений, необходимых для комфортной работы.

Кроме собственно лабораторий и производственных залов, это столовая, конференц-зал, библиотека, четырехсветный атриум с зимним садом для отдыха между укрощением солнечного света.

Эстетические чувства солнечных материаловедов сполна удовлетворяли разработанные литовской художницей И. Липене инсталляции из металла и цветного стекла. «Гимн Солнцу», «Парад планет», «Млечный Путь», «Луна» наполняли основные внутренние помещения романтикой покорения космоса в десятилетие, когда эта романтика уже начала безвозвратно уходить в прошлое.

В периметре главного корпуса расположили внутренний двор с площадками для отдыха, розарием, бассейном и фонтанами. Перед главным входом сформировали площадь со скульптурной группой и солнечными часами «Гелиос». Для защиты рабочих корпусов от перегрева в условиях жаркого узбекского климата были устроены проветриваемые кровли, а фасады зданий были закрыты стальной решеткой с горизонтальными и вертикальными солнцезащитными экранами. В результате этих усилий архитекторов, художников и строителей как раз и получился тот самый требовавшийся органический синтез утилитарного и эстетического, трудно уловимая и еще труднее реализуемая сущность, кажется выпавшая из практики их современных наследников.

Объект «Солнце» сооружался около шести лет, с 1981-го по 1987-й — довольно быстро, учитывая нарастание «кризисных явлений в советской экономике», масштаб и уникальность строящегося комплекса для Союза.

Увы, но уже всего через два года, в конце 1980-х, в Узбекской ССР начались волнения на межнациональной почве, не обошли которые и близлежащий к «Солнцу» город Паркент. Параллельно похожие процессы развивались и по всей стране. СССР трещал по швам, государству, которому нечем было кормить собственное население, становилось не до науки, фундаментальной и прикладной.

Гелиокомплекс «Солнце», получивший целый ряд наград первенец советской солнечной металлургии, с которой страна должна была войти в XXI век, стал одновременно и лебединой песней Союза и его космической архитектуры.

К счастью, миллионы еще полновесных советских рублей при этом потрачены были все же не зря. После нескольких лет упадка уже в независимом Узбекистане финансирование объекта вновь возобновилось. Более того, благодаря своей уникальности (его единственным конкурентом является аналогичная солнечная печь во Франции, где проводятся лишь научные исследования) гелиокомплекс «Солнце» смог самостоятельно зарабатывать средства к существованию, выполняя коммерческие заказы.

Сейчас здесь разрабатываются оптические элементы больших солнечных установок, создается многофункциональная керамика (например, для нагревателей или газовых горелок), огнеупорная керамика (для разнообразных защитных покрытий, включая используемые в космических аппаратах), сверхпроводящие, сверхчистые материалы для электроники, химии и многое другое.

Даже сейчас, с распадом породившей ее страны, солнечная печь продолжает находиться на передовой большой науки. Здесь работают ученые, сюда, справедливо гордясь объектом, возят туристические группы. И всех приезжих, независимо от их образования и ученых степеней, неизменно впечатляет поднявшийся над красноватым песком окрестных холмов и слепящий блеском своих зеркал гигантский солнечный парус.