Александр-Наполеон Казимирович Больман (1805 – 1887) – белорусский и российский математик, инженер, педагог, изобретатель первых многокамерных печей и пустотелого трубчатого кирпича, названных его именем.
Александр-Наполеон Больман родился в 1805 году. О его жизненном пути до переезда в Горки Могилевской губернии известно мало. Он окончил Дерптский университет (ныне Тартуский университет в Эстонии) и посвятил себя педагогике. Работал учителем арифметики, геометрии, физики. Больман был талантливым педагогом. В «Критико-биографическом словаре русских писателей и ученых» С. А. Венгерова он представлен как «автор сельскохозяйственных книг и распространенных математических учебников». Современники отмечали, что трудности в преподавании алгебры из-за отсутствия подходящих пособий были устранены после появления изданий А.-Н.К. Больмана «Руководство к изучению четырех арифметических действий. С приложением практических задач для упражнения» (1842 г.), «Приложение алгебры к решению определенных геометрических задач» (1847 г.) и других книг, которые многократно переиздавались.
В 1843 году Больман был зачислен в штат Горы-Горецкой земледельческой школы (в 1848 году преобразована в Горы-Горецкий земледельческий институт – первое в Российской империи высшее сельскохозяйственное учебное заведение; ныне Белорусская государственная сельскохозяйственная академия). Преподавал математику и сельскохозяйственную механику. Был назначен адъюнкт-профессором кафедры сельской архитектуры.
Начало научных исследований в области механизации сельскохозяйственного производства в Горках связывают с 1844 годом, когда в высшем разряде Горы-Горецкой земледельческой школы преподаватели механики и сельской технологии адъюнкт-профессора А.-Н. Больман и Р. Кнюпфер начали проводить испытания сельскохозяйственных орудий.
В этот период в Горках закладывались научные основы растениеводства. Больман занимался вопросами микробиологии и фитопатологии. В статье «О предохранении картофеля от болезней», опубликованной в «Записках Горыгорецкого земледельческого института» за 1853 год, он описал применяемые в земледелии методы защиты картофеля от болезней, в частности от фитофторы, которая распространилась в Европе того времени.
Больман является создателем первых многокамерных печей. На принадлежавшем школе и институту кирпичном заводе проводились масштабные исследования по совершенствованию производства кирпича, одним из организаторов которых был Больман. В «Записках Горыгорецкого земледельческого института» за 1852 год была опубликована статья «Обжигание кирпича со значительным сбережением горючего материала и времени. Опыты, произведенные Больманом». По словам самого Больмана, поводом для его работы послужила статья «Новая печь для обжигания кирпича», напечатанная в французском журнале «Le Тесhnologiste». В этой статье, перевод которой А.-Н. Больман приводит в своей работе, содержалось описание преимуществ новой кирпичеобжигательной печи, построенной на одном из заводов близ Лондона, а также схема этой печи, не дававшая, однако, полного представления о ее устройстве. Особенность этой печи заключалась в обратном движении дымовых газов не снизу вверх, как в напольных печах, а сверху вниз. Используя принцип обратного движения пламени, А.-Н. Больману удалось сконструировать непрерывно действующую кирпичеобжигательную печь, являющуюся прообразом современных многокамерных печей. В своей статье он указал недостатки обыкновенного обжигания кирпича и меры к их исправлению, описал результаты собственных исследований по выбору оптимальных режимов по обжигу кирпича, сформулировал правила устройства печей на больших кирпичных заводах и обжигание в них кирпича в короткое время со значительным сбережением топлива. Непрерывность работы печи, разработанной А.-Н. Больманом, сделала ее более совершенной по сравнению с другими аналогичными конструкциями того времени.
15 октября 1853 года статскому советнику Александру Больману была выдана десятилетняя «Привилегия на беспрерывно действующие печи для обжигания кирпича, черепицы, изразцов, архитектурных украшений, глиняной посуды и извести, с устройством над ними сушилен». Результаты исследований Больмана в 1854 году вышли отдельной книгой «Руководство к изучению устройства и употребления привилегированных беспрерывно действующих обжигательных печей с устройством над ними сушилен» с чертежами многокамерной печи и подробными пояснениями. Следует отметить, что конструкция печи, описанная А.-Н. Больманом в 1854 году, является более совершенной, чем та, которая была им предложена ранее. Согласно чертежам, приложенным к статье 1852 года, первый вариант печи предусматривал камеры круглой формы по 2-3 в каждой печи. Таким образом, прямоугольные камеры, объединенные в многокамерную непрерывно действующую печь, являются результатом дальнейшего совершенствования конструкции печи.
Приоритет А.-Н. К. Больмана в изобретении многокамерных печей и принципа их работы подтвержден документально. Однако блестящее изобретение не прижилось лишь потому, что опередило технические возможности того времени. Зато идея непрерывно действующей печи для обжига кирпича заинтересовала фабрикантов из других стран. Спустя пять лет после получения Больманом его привилегии, Фридрихом Гофманом в 1858 году была изобретена многокамерная кольцевая печь. Многокамерная печь конструкции Мендгейма была построена в 1871 году. Отличие ее от печи Больмана состояло только в применении газового топлива.
Таким образом, сам принцип многокамерности был, несомненно, заимствован у А.-Н. К. Больмана, об изобретении которого ни Гофман, ни Мендгейм не могли не знать.
К сожалению, дальнейшая судьба больмановской печи осталась неизвестной. Однако можно с достаточным основанием утверждать, что в лице Александра-Наполеона Казимировича Больмана Российская империя имела создателя первых многокамерных печей, обогатившего своим изобретением отечественную теплотехнику.
Следует особо остановиться на роли Больмана в разработке типов и технологии производства крупных пустотелых керамических кирпичей. В 1876-1877 гг. им были проведены работы по ускорению процесса обжига кирпича и начаты работы по созданию эффективных стеновых материалов, завершившихся изобретением крупных пустотелых керамических кирпичей-блоков. В 1878 году статскому советнику Александру Больману совместно с коллежским секретарем Леонидом Семковым Департаментом торговли и мануфактур была выдана «Привилегия на особого рода кирпич, названный больмановским трубчатым кирпичом».
Сущность изобретения, согласно формуле, изложенной в привилегии, «заключается в выделке из обыкновенной кирпичной массы кирпичей особого рода, отличающихся от повсеместно употребляемых кирпичей как своим видом и величиною, так и устройством в массе их особых вертикальных цилиндрических пустот или каналов круглого сечения, а также особыми полукруглыми желобками снаружи – по бокам. В целом больмановский трубчатый кирпич имеет вид параллелепипеда, наибольшие размеры которого: высота 4 ½ вершка, длина 12 вершков и ширина 12 или 6 вершков. Этот нормальный формат кирпича может быть разделяем, в случае надобности, посредством рассечения на два или более кирпичей меньшего размера».
Помимо этого, Больман предложил еще целый ряд трубчатых кирпичей для газоходов, дымоходов, печей и т.д. В качестве стенового материала Больман предлагал использовать только типы 1, 2, 3. Типы 4 и 5 предназначались для кладки дымовых труб.
О приоритете больмановского кирпича свидетельствуют и описания керамических отделов на крупнейших международных промышленных выставках того времени, где были представлены последние достижения керамической промышленности всех стран, но пустотелые керамические блоки на этих выставках не фигурировали. За границей в то время в больших масштабах производились дырчатые и пористо-дырчатые кирпичи обычного, полуторного и двойного формата.
Выбранная изобретателем для его кирпича конструкция, облегчая стены, делала их непромерзающими даже при меньшей толщине, чем принятая в постройках из обыкновенного кирпича. Это особенно актуально в условиях сурового климата.
На одном из заводов возле Петербурга в 1877 году Больман выпустил партию трубчатых кирпичей в количестве 200 штук. Эта партия была сформована вручную. В дальнейшем Больман предлагал использовать для формовки таких кирпичей специально сконструированный им ручной пресс. Опытные образцы были испытаны на механическую прочность. Результаты испытаний показали, что трубчатый кирпич по своей прочности не уступает обычному кирпичу. Придавая большое значение вопросам экономики производства, Больман рассчитал, что стоимость 1 кв. аршина стены здания из трубчатого кирпича должна быть в пять раз дешевле, чем из обычного кирпича (при эквивалентной по теплоизоляции толщине). С целью расширения производства трубчатых кирпичей Больман предложил делать их не только из глины, требующей дорогостоящего обжига, но и из цементных растворов.
Движимый желанием способствовать прогрессу своей страны, Больман писал: «Нельзя сомневаться, что столь простым средством, как введением во всеобщее употребление «трубчатого кирпича», Россия сделает большой шаг по пути цивилизации и развития ее сил».
К сожалению, выдающееся изобретение А. Больмана потонуло в архивах, не получив практического применения. Сказывалась технологическая отсталость отрасли, неразворотливость владельцев кирпичных заводов, нехватка высококвалифицированных специалистов. Как следствие, с использованием больмановских кирпичей было построено всего два здания, а идеями изобретателя с радостью воспользовались другие. Через несколько лет как изобретения Больмана, так и сам автор были незаслуженно забыты. И лишь в эпоху массового жилищного строительства о них вспомнили во Всесоюзном научно-исследовательском институте строительных материалов и конструкций им. П.П. Будникова. Здесь наконец-то осознали необходимость производства пустотелых кирпичей и керамических блоков. А тем временем здания с использованием таких блоков возводились уже по всему миру.
Александр -Наполеон Казимирович Больман умудрился предугадать тенденции развития строительной индустрии на многие десятилетия вперед. Его наработки до сих пор успешно применяются, в том числе и в Беларуси.
На Радошковичском керамическом заводе выпускаются пустотелый кирпич и крупноформатные поризованные пустотелые блоки. Массовое изготовление поризованной керамики в Радошковичах стартовало в 2004 году. Это единственное отечественное производство аналога больмановского кирпича.
Самый объемный блок из Радошковичей заменяет девять обычных кирпичей.
Его характеристики:
Размеры 510 х 250 х 138 мм.
Плотность 850-900 кг/м3
Морозостойкость F75
Теплопроводность 0,174-0,187 Вт/(м*С)
Масса 16,2 кг
Пустотность 45-48%
Поризованные блоки имеют ряд преимуществ: прочность, хорошая вентиляция, низкая теплопроводность, экономичность и экологичность. Также стоит отметить, что стены из такого материала не будут утяжелять конструкцию и оказывать дополнительную нагрузку на фундамент. Все идеи, которые Александр-Наполеон Казимирович Больман активно поддерживал в свое время.
Жилой комплекс «Лазурит» в столичном районе Лебяжий — это монолитный каркас с наружными ограждающими стенами из поризованных керамических блоков.
А.-Н. К. Больману принадлежит значительное число научных трудов, свидетельствующих о том, что он был незаурядным специалистом в области математики, сельского хозяйства, технологии кирпичного производства, а также железнодорожного дела, которым он занимался в последние годы своей жизни.
Он представил проект устройства конно-железнодорожного пути от города Повенца на северном берегу Онежского озера до города Кемь на побережье Белого моря. Данный проект в перспективе предусматривал продление железнодорожной линии до Баренцева моря, но не был реализован, так как не удалось изыскать средства на его осуществление.
А.-Н. К. Больман предложил новый вариант деревянных механических счётов. Они были изготовлены им самим и описаны в книге «Полная арифметика на счётах, или Новые и легчайшие способы для производства всякого рода арифметических вычислений на счётах, с некоторою переменою в их обыкновенном устройстве» (1849, переиздания 1863, 1870, 1871 гг.). Больман изменил положение счётов – у них были вертикальные ряды с 9 косточками. Все косточки лежат у нижней стороны и число откладывается снизу вверх (от себя). На них можно было возводить в степень, извлекать корни, вычислять проценты и выполнять четыре арифметических действия. Несмотря на ряд достоинств и интересных решений счёты Больмана распространения не получили.
В знак признания заслуг как в области образования, так и в промышленной сфере, в 1850-х г-ну Больману был присвоен чин статского советника. Умер Александр-Наполеон Казимирович Больман 17 ноября 1887 года.
При подготовке информации использованы материалы:
- База данных РНТБ «Белорусские имена в мировой науке и технике»
- Корытин, С. И. Обзор учебной литературы по арифметике и геометрии с руководящею статьею о преподавании арифметики в начальных школах / С. И. Корытин. – Санкт-Петербург, 1897. – 150 с.
- Указатель хронологическій, предметный и алфавитный выданныхъ въ Россіи привилегій съ 1814 по 1883 годъ [Электронный ресурс] / Департамент торговли и мануфактуръ. – Электронные текстовые и графические данные. – С.-Петербургъ, 1884.
- Цитович, С.Г. Горыгорецкий земледельческий институт – первая в России высшая сельскохозяйственная школа (1836-1864) / С. Г. Цитович. – Горки : Изд-во Белорус. сельскохозяйственной академии, 1960. – 274 c.
- Черняк, Я. Н. Очерки по истории кирпичного производства в России : Х — начало ХХ веков / Я. Н. Черняк ; под общ. ред. П. М. Лукьянова. – Москва : Промстройиздат, 1957. – 168 с.
