Как-то в мае 1854 года на Всемирной выставке в Нью-Йорке человек по имени Элайша Отис собрал толпу зевак и журналистов и продемонстрировал им «смертельный аттракцион». Он залез на платформу открытого лифта, которая находилась на высоте четвертого этажа. На платформе уже стояли бочки и ящики, так что нагружена она была будь здоров. Отис махнул рукой, и его помощники перерубили тросы.

Толпа вздохнула, но лифт не упал. Сработало изобретение Отиса, лифтовый тормоз. Устройство это изменило облик городов во всем мире. Вообще-то, лифт был изобретен задолго до Отиса. Еще египтяне использовали подъемники при возведении пирамид. В середине XIX века во время строительного бума лифты применялись повсеместно. Однако они падали настолько часто, что компаниям приходилось платить двойную зарплату работникам, поднимавшимся на лифте.

Отис придумал, как обезопасить пассажиров в случае обрыва троса: в конструкцию был добавлен ловитель (лифтовый тормоз). Ловитель Отиса представлял собой плоскую пружину (рессору), установленную на крыше лифта. Натяжение троса выгибало пружину, и лифт спокойно поднимался или опускался. В случае обрыва троса пружина распрямлялась и упиралась концами в направляющие, блокируя лифт.

Внутри современного лифта

Основные составляющие лифта — соединенные тяговыми канатами кабина и противовес, которые ходят по направляющим внутри шахты. Противовес нужен для того, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель. Оптимальный вес противовеса равен суммарному весу пустой кабины и половины полезной нагрузки. В движение лифт приводит лебедка, расположенная в большинстве случаев в верхней части шахты.

В качестве тяговых канатов используются несколько стальных витых тросов (обычно от 3 до 8 штук) с пеньковым или синтетическим сердечником, пропитанным маслом. Пропитка нужна для того, чтобы тросы не скрипели и не ржавели. Конечно, выглядит это несколько архаично, но зато стоит недорого. Хотя и здесь в связи с техническим прогрессом есть изменения — в лифтах Gen2 компании OTIS в качестве тяговых канатов используются плоские полиуретановые ремни, армированные стальными тросами. Такие ремни не требуют смазки, они прочны, бесшумны, служат дольше, но и стоят дороже. А компания Schindler разработала полностью синтетический трос, в котором вообще нет металла.

Безопасность прежде всего

«Все безопасно, господа!» — именно такими словами приветствовал толпу зевак Элайша Грейвз Отис при демонстрации своего изобретения. Этим же руководствуются и создатели современных лифтов.

Действительно, сейчас уже никто не боится ездить на лифте — безопасность пассажиров обычного современного подъемника обеспечивают примерно 30 электронных и 5 механических устройств. Самыми главными являются автоматические ловители. Они по‑прежнему механические, хотя и устроены несколько иначе, чем оригинальное изобретение Отиса. Современные ловители управляются отдельным тросом и шкивом ограничителя скорости. При превышении вертикальной скорости лифта центробежный ограничитель скорости останавливает шкив и, соответственно, трос, жестко связанный с кабиной, тоже останавливается. При дальнейшем движении (в том числе и падении) лифта остановившийся трос ограничителя скорости «выдергивает» клиновидные башмаки ловителя, установленного на кабине, затормаживая лифт до полной остановки.

Управление ловителями с помощью отдельного троса позволяет не только остановить лифт в случае обрыва тяговых канатов, но и при выходе из строя системы управления двигателем вследствие, например, перегрузки. Кстати, развеем один широко распространенный миф. Наверняка вы слышали подобную «страшилку»: вы вызываете лифт, двери открываются, а кабины перед вами нет! Ведущий инженер российского отделения компании OTIS Борис Соловьев заверил нас, что это абсолютно невозможно: «Подобные мифы придуманы теми, кто совершенно не понимает, как устроен современный лифт. Внешние двери лифта не имеют никаких собственных приводов и сами открыться просто не могут: они надежно удерживаются специальным замком. Открыть их может только кабина лифта: именно на ней расположен привод дверей — и внутренних, и внешних».

При пожаре вызывайте пожарных, а не лифт!

И все-таки лифты иногда падают. Причиной тому не недостатки конструкции, а грубые нарушения мер безопасности. Пожар в Останкинской телебашне — типичный пример. Лифт использовался во время пожара, и из-за высокой температуры оборвались и трос ограничителя скорости, и все тросы тягового каната.

Пожар — это та ситуация, когда пользоваться лифтом категорически запрещается. Из-за задымления и высокой температуры у старых лифтов может «сойти с ума» система управления, и тогда лифт либо остановится в шахте, либо распахнет двери на горящих этажах. Новые лифты гораздо умнее: при пожаре они спускаются на нижний этаж, открывают двери, выпуская пассажиров, и больше не реагируют на внешние команды. Конечно, систему управления можно «обойти» (что и было сделано при пожаре в Останкино), но ни к чему хорошему это, как правило, не приводит.

Даже остановленный или неработающий лифт в случае пожара может быть опасен. Лифтовая шахта служит хорошим источником «тяги» для огня, а ядовитый дым через шахту может попасть на еще не горящие этажи. Именно поэтому пожарной безопасности современных лифтов уделяется огромное внимание. В случае пожара, например, в шахте создается «воздушный подпор» — избыточное давление воздуха, противостоящее тяге и проникновению дыма, а материал внешних дверей лифтов расплавляется, герметично «запечатывая» шахту.

Но из любого правила есть исключения. Как рассказали нам в компании Schindler, в некоторых офисных зданиях, гостиницах и высотных жилых домах иногда ставят специальный «пожарный» лифт. Его можно и нужно использовать при пожаре — на нем ездят пожарные команды. Отличается такой лифт тем, что все двери у него огнеупорные (на этот счет есть специальный сертификат РФ). Когда в него входит пожарный расчет, они используют специальный ключ, который переключает такой лифт в пожарный режим: игнорируются любые вызовы с этажей, кабина подчиняется только командам тех, кто внутри. Еще одна интересная особенность: когда кабина прибывает на нужный этаж, двери не открываются автоматически. Только команда из кабины может их открыть. А еще в таких лифтах есть люк на крышу. По нему в случае необходимости пожарный расчет может попасть в шахту подъемника.

Вверх, вниз и в другие стороны

Думаете, на лифте можно ездить только вверх и вниз? А вот и нет. Скоростной лифт внутри Эйфелевой башни начальный этап своего пути наверх проходит под значительным углом к вертикали. Причем это не самый уникальный пример.

Конечно, в России экзотических лифтов немного. Как правило, вспоминаются лишь панорамные — в торговом комплексе «Охотный ряд» и в нескольких других высотных зданиях. Однако самый удивительный лифт находится в Москве в здании министерства путей сообщения. Этот лифт называется «Патерностер» и представляет собой «линейный» вариант колеса обозрения с медленно, но непрерывно движущимися открытыми кабинками. «Патерностер» установлен в самом начале прошлого века, однако по‑прежнему вполне исправно поднимает и опускает пассажиров.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2003).