Пневматические конструкции используются в различных областях техники. В строительстве - самом крупном (имея в виду не только число, но и размеры изделий) потребителе пневматических конструкций - можно назвать следующие основные пути их использования: плотины, подъемники, опалубку, здания.
   Мягкие баллоны, наполненные воздухом или водой (иногда и тем, и другим), используются в качестве плотин. Высота плотин достигает сегодня трех метров, а может быть доведена до шести. Надувные и наливные плотины позволяют легко регулировать сток воды: их высота переменна и зависит от давления напрягающей среды - воздуха или воды.
   Технология бетонирования с использованием пневматической опалубки развивается в двух направлениях: торкретирование или набрызг бетонной смеси на заранее надутую форму и подъем бетонной смеси, уложенной на плоской мембране, а также формирование купола благодаря растяжению мембраны и спиральной арматуры при подаче воздуха. Проводятся успешные эксперименты по намораживанию льда и напылению пенопласта на воздухоопорную оболочку как на опалубку.

   Воздухоопорные оболочки широко используются в качестве строительных тепляков. Защита строительно-монтажного процесса от атмосферных воздействий (осадков, ветра, мороза) повышает производительность труда и качество работ.

Краткий исторический очерк

   Пузыри на дождевых лужах, мыльные пленки ассоциировались у человека с большими искусственными пузырями, под сводами которых можно было бы жить и работать. Удивительна аналогия между подводным жилищем паука-серебрянки и подводными домиками акванавтов. Паук использует в качестве оболочки пленку поверхностного натяжения и наполняет ее пузырьками воздуха, которые заносит с поверхности воды в своих мохнатых лапках. Люди делают из прорезиненной материи мешки и накачивают в них воздух компрессорами.

   История пневматических строительных конструкций еще очень коротка. Изобретателем их обычно считают английского инженера Фредерика У. Ланчестера, который запатентовал конструкцию воздухоопорного здания в 1917 г. Однако известный немецкий специалист в области легких конструкций профессор Фрей Отто, не отрицая приоритета конструкции Ланчестера, отметил, что "по всей вероятности, ей предшествовали еще более ранние, но неизвестные проекты..." Как мы увидим далее, он был прав. После Ланчестера обычно упоминают имя американца Герберта Г. Стивенса, который в 1942 году разработал проект перекрытия здания авиасборочного цеха в виде воздухоопорной оболочки диаметром 365 м из листовой (1,27 мм) стали. Справедливости ради между именами Ланчестера и Стивенса следует поставить имя профессора Г.И.Покровского, неоднократно выступавшего в печати с предложениями, относящимися к области "аэростатической архитектуры". Статья его "Тонкие пленки" в 1936 году открывает серию публикаций с оригинальными предложениями в этой области.

   Только в 1946 г. американскому авиационному инженеру Уолтеру У. Бэрду удалось создать первое в мире реальное пневматическое сооружение (купол укрытия радиолокационной антенны), взобраться на него и сфотографироваться, как на покоренной вершине. В 1956 г У. Бэрд организовал фирму "Бэрдэйр" и уже через год изготовил около 100 пневмосооружений. Общее число пневматических сооружений во всем мире в 1972 г. составляло около 20 тыс., а в 1976 г. - уже 50 тыс. единиц.

   И все же не Ланчестеру принадлежит пальма первенства. Оказалось, что корни истории патентования пневматических сооружений уходят в прошлый век. В "Журнале новейших изобретений и открытий" за 1896 г. говорится: "Выдающийся интерес представляют аэробалки, изобретенные г. Сумовским. Сущность нового изобретения сводится к следующему: непроницаемые мешки длиной до двух и более сажен различного диаметра наполняются при помощи воздушного насоса воздухом. Из этих мешков можно строить легко и быстро громадные постройки... Оригинальная идея г. Сумовского проверена практически, и Министерство путей сообщения уже ассигновало необходимую сумму для производства дальнейших опытов с его изобретением". Пока неизвестно, как использовал Сумовский эти ассигнования. Однако нам удалось обнаружить в патентных архивах сведения о том, что он получил на свое изобретение американский патент №511472 в декабре 1893 г.

    Аналогичная идея - несущие элементы, конструкции, наполненные воздухом, - родилась и у японца Кашениге Номура, который в 1929 г. изготовил опытный образец (японский патент №65170) палатки "Тент-модерн" размерами 2х2х2 м с каркасом из четырех пневмостержней.
   По свидетельству А. Квормби, подобные палатки ("иглу") в Англии стали поступать на рынок с 1936 г., и их производят по сей день. Он же сообщает, что английские зенитчики в 1938-1939 гг. широко использовали надувные купола диаметром 6-9 м в качестве тренажеров, проецируя на их сферическую поверхность фильм с кадрами атакующих самолетов.
   Несмотря на давние проектные начинания, практическая реализация идеи пневматических сооружений в нашей стране началась с некоторым запозданием. Первое сооружение - сферический купол диаметром 36 м - было создано только в 1959 г. С 1975 г. после введения в строй Ангренского комбината, воздухоопорные здания стали серийной продукцией.

Важнейшие события