В качестве основного модуля использовались диаметр центрального купола или сторона подкупольного квадрата, а остальные взаимозависимости основывались на геометрических и элементарных арифметических соотношениях.

Анализируя произведения архитектуры ХV-ХVII веков, П.Н.Максимов дал убедительные приемы распространения в древнерусском зодчестве пропорциональных построений при помощи диагонали и стороны квадрата.

Зная рабочий метод строителей ХVII века, с большей долей вероятности достоверно можно восстановить острожную надвратную башню — образец совершенного оборонительного сооружения и крепость в Якутске.

В конце XIII-начале ХVI веков вместо крепостей с башнями на одной стороне строятся крепости с башнями по всему периметру стен, вне зависимости от расположенных вокруг естественных преград. Стены получают более-менее прямолинейные формы. Совокупность стен и башен характеризует архитектурно-художественный облик. По мнению профессора В.В.Косточкина, все крепостные массивы располагаются строго симметрично на плановой основе, что соответствует рациональным началам в древнерусском крепостном зодчестве.

На Руси башни на линии стен появились не позднее ХIV века, когда такие башни уже возводились в камне взамен деревянных (точнее деревянно-земляных) укреплений, существовавших в XI в. (Киев) и ХII в. (Владимир).

Град «Якуцкой» и острог образовали в архитектурном отношении единое целое, занимали довольно обширное пространство равнинного ландшафта. Единство замысла крепости не оставляет сомнения в том, что укрепление возникло не случайно, а по продуманному регулярному плану и вызывает предположение, что оно строилось высококвалифицированными специалистами в области деревянного крепостного зодчества, возможно, с применением чертежа.

Для архитектуры существенно важны логическое начало и визуальность формы. Последняя создается из ряда образов, последовательно накладывающихся одна на другой во времени и в пространстве, подобно сочинению музыки. Сама форма выражения идеи проекта может быть различна, необходимо лишь довести ее наиболее реалистично до сознания других людей в формах, позволяющих производить строительные работы.

Строительство укреплений в Сибири связано с усилением концентрации русских земель вокруг Москвы, которая в начале ХVII века в основном состояла из деревянных построек. Исследователи предполагают использование чертежей в XV веке, в период государственного строительства московского Кремля. Первые документальные данные об архитектурно-строительных чертежах относятся к ХVI веку.

По И.С.Николаеву под чертежом следует понимать условную, графическую схему будущей постройки, дающей возможность выполнить очертания ее на земле и приступить к строительству.

В жизни Древней Руси ХVII века происходят экономические и социально-политические преобразования в связи с зарождением буржуазных отношений, нарастанием товарно-денежного обращения и окончательным завершением длительного процесса сложения централизованного государства.

* * *

Впервые русские казаки-землепроходцы появились на Лене в 1619 году. Начало развитию Якутска положил острог на правом берегу реки, построенный в 1632 году. В первом остроге были три избы, два амбара «с рубленными нагороднями», ворота «с караульней», а вне острога «по край реки» находилась «отводная караульная».

В 1643 году острог был перенесен на левый берег. Строили служилые люди. Новый острог представлял собой четырехугольную крепость, окруженную тыном, длина которого составляла 333 «печатных» сажени при высоте 2,5 сажени.

По углам тыновых стен стояли 4 трехсаженные башни с вышками. Пятая «воротная» (проезжая) башня с вышкой имела высоту в 4 сажени. За плотными тынами был установлен «чеснок» — заграждение из заостренных деревянных кольев. Со стороны реки было сооружено особое укрепление для охраны водозабора. За тынами находились: воеводский дом, гостиный и аманатский дворы, съезжие избы, Троицкая церковь и государственные амбары. Острог стал обрастать слободами ссыльных, промысловиков. Город развивался вдоль берега протоки Лены.

Строительство последней 8-мибашенной крепости с рублеными стенами начали в 1683 году в 650 метрах от берега. В 1685 году поставили острожную стену, окружив город 8 башнями (5 из них были со старого острога). Закончили возведение оборонных укреплений в 1687 году.

В «Ведомости Сибирским городам» 1701 года дается описание крепости: «новый рубленой мерою в длину и поперек с поля по 60 сажени тына, а внутри в городе 57 сажени стена крыт в один тес, да в том же городе на правом углу в стене церковь новая о двух службах, вверх и внизу алтари выпущены за город, а у города в стенах 7 башен, в том числе 2 башни проезжие. Около города острог стоячий, а по мере того острогу от передней городовой стены 60 саженей, от городовых стен до острогу по 40 саженей, да в том же остроге в углах и в стенах 8 башен, в том числе 2 башни проезжие, да в остроге же тайник водяной копаный не доделан покрыт землею».

Неоспоримое доказательство принадлежности сохранившейся до наших дней башни к внешней ограде находим на «Плане уездного города Якутска» 1805-22 годов. Здесь не показана средняя башня восточной стороны внутренней ограды, следовательно, ее уже не было при составлении плана, но показана средняя башня восточной стены внешней ограды, что подтверждается описью плана: «9—замок внутри крепости о 6-ти башнях, 8—старая и ветхая о 8-ми башнях крепость деревянная».

Определив место башни в общем расположении острога, рассмотрим ее особенности. Средняя проездная башня соединялась с угловыми башнями частоколом (по чертежу С.У. Ремезова из «Чертежной книги Сибири» 1701 года, первому изображению города Якутска). При ориентации на верхнюю западную часть восточную стену составляют тын и частокол с тремя башнями. Будучи взаимосвязанными с естественным ландшафтом, такие простейшие ограды становились ее частью, а впечатление монументальности и неприступности создавалось откосом Сайсарского лога, малыми размерами бойниц. Бойницы для пищалей были узкими, незаметными и прорубались вертикально в двух смежных бревнах тына. Высота тынов ограничивалась длиной бревна, служившей мерилом масштаба.

Башня высотой в 12 аршинов (4 «печатных» сажени. — А.М.) построена из 6-7-вершковых сосновых бревен в «присек» и занимает площадь в 4 квадратных сажени. В ней устроены ворота в 4 аршина шириной и высотой в 3,5 аршина на пролет с двумя деревянными створками. Сохранились два крытых балкона — «мушараби», через сквозной пол которых защищались. Устройство кронштейнов надвратных выступов решается просто: по два бревна пропускались через две противолежащие стены башни. Поддерживающие облам бревна сруба обтесаны по профилю, состоящему из кривых четверти круга, происходящему от врубки в «обло», как в проездной башне внутренней ограды. Это — первый образец украшения в постройках крепости, второй — копьевидные концы кровельного теса башен. Известно, что кронштейны выступов были заменены. Наружный (восточный. — А.М.) выступ имеет длину 4 аршина, высоту 5 аршин и покрыт двухскатной крышей. Третий образец украшения — между стойками и столбами: верхи косых досок прикрыты горизонтальной доской, вырезанной по двум четвертям окружности. Это обычный прием отделки подоконных стенок домовых сеней и церковных папертей. Внутренний (западный. — А.М.) выступ имеет длину 4,5 аршин и ширину 2 сажени 8 вершков. Четвертый образец украшения — скаты крыши выступа обшиты дощатыми полотенцами с вырезными рубчиками на нижнем крае с криволинейным срезом концов сверху.

Строительный прием сооружения шатра — сруб из бревен венцами, как клеть и изба, представляет собой продолжение стены башни, но только — суживающееся к верху. Тесовая крыша покрыта по ребрам отдельными тесинами для предохранения верхних торцевых концов кровельного теса. Высота шатра — 4,5 аршина. Концы тесин на 1/2 аршина и 12 вершков выступают за плоскость стены: цельная часть тесин — на 12 вершков, а копьи — на 1/2 аршина.

Сохранилась наблюдательная или сторожевая вышка в 1 сажень 8 вершков высотой и 1 сажень 8 вершков шириной с каждой стороны при 1 квадратной сажени площади пола. Вышка покрыта шатриком, скаты которого еще круче скатов шатра. Вокруг шатрика идет «полка» или «полица». Концы тесин отделаны в виде копий.

Для теоретического исследования использованы обмерные чертежи в масштабе 1:50 доктора архитектуры Ополовникова А.В. из фондов Государственного краеведческого музея истории и культуры народов Севера им. Ем. Ярославского РС(Я).

Совокупность приемов построения архитектурной формы башни свидетельствует о высокой технической культуре, геометрических и математических познаниях строителей крепости. Широкое использование квадрата и его производных имело в древнерусском зодчестве, в Египте, в архитектуре Греции, Рима и Средневековья глубокие корни. В деревянных постройках клеть рубилась почти всегда из одинаковых бревен и имела квадратные очертания. Правильность укладки первого венца часто определялась равенством диагоналей. Эти приемы являются основой системы согласования частей в архитектурном организме с помощью своеобразной пропорциональной шкалы, полученной вписанными квадратами.

Вавилоны — древние изображения вписанных квадратов или прямоугольников с четырьмя линиями, соединяющими их стороны в средней части. Построение вавилонов с натуры при разметке постройки не представляло трудностей. Геометрические свойства квадратных вавилонов позволяли, не вычисляя, получить пропорционально связанные ряды величин, находить стороны удвоенного, утроенного по площади квадратов, практически решить задачу «квадратуры круга».

Вышка является доминирующей формой башни, дает в проекции квадрат, сторона пола которого принимается за основной модуль всей композиции пространств и равна 1 «печатной» сажени — 213 сантиметрам.

Для образования архитектурной формы перпендикуляр или прямой угол получались при помощи последовательных «засечек» циркуля, а также целочисленного треугольника со сторонами 3,4,5 и заранее изготовленного из дерева переносного плотничьего наугольника. Вслед за построением перпендикулярных осей сооружения возникала задача начертания квадрата. По сути дела это было повторением построения перпендикуляра. Возможно, осуществлялось на двух пересекающихся осях. Из точки пересечения осей будущего сооружения проводится окружность с диаметром, равным стороне задуманного квадрата. Основываясь на квадрате и его диагонали, можно построить ряд прямоугольников с иррациональными соотношениями сторон. Основной сруб, кубический объем которого отражает преемственность традиционной центрической формы древнерусских одноглавых церквей в оборонном зодчестве, имеет расчетную высоту и ширину 4 сажени (план квадратный. — А.М.). Общая высота башни — 8 саженей, то есть два квадрата. Геометрические построения на базе двух квадратов позволяют получить почти все распространенные в строительстве пропорциональные отношения, в том числе и характерные для древнерусской метрологии: простой сажени к косой — 1: Ц2 или мерной к «сажени без чети»—2: Ц5.

Возможно, использовали четырехлепестковую розетку в качестве исходного геометрического построения для определения размеров и композиционной структуры башни. Построение розетки несложно и могло применяться при разбивке квадрата (сруба или вышки). Пересечение линии розетки с вписанным в квадрате кругом образует разбивочную сетку с отношениями отрезков 1,2,4,8. Если сторону квадрата в розетке принять равной одной из древнерусских саженей, то основные деления сетки составят: полусажень, локоть —1/4 сажени и пядь —1/8 сажени, таким образом, и это построение связано с метрологией.

Меры длины образуют системой вписанных квадратов ряд, каждый последующий член которого относится к предыдущему как сторона квадрата к его диагонали: 1,Ц 2,2,2 Ц2,4 или пядь (19 см), стопа (27 см), локоть (38 см), большой локоть (54 см). Эти соотношения связывают: сажень-локоть (108 см), простую сажень (152,7 см) и казенную (косую) сажень (216 см). Существовала еще одна пара взаимосвязанных размеров — мерная или маховая сажень (176,4 см) и большая косая сажень (249,4 см).

Итак, определяется центральный, соответствующий площади пола вышки квадрат, вслед за тем устанавливается положение четырех столбов по углам этого квадрата. Название квадрата со столбами — «месомфалос», что значит «сердцевина», «средоточие».

Приступая к «розмеру», градоделец имел в своем распоряжении простейшие измерительные приспособления: деревянную сажень, веревки и колья, которыми закрепляли отдельные точки промера. При отсутствии масштабных чертежей «розмер» был способом построения плана и объемной композиции. Большое значение при этом имели навыки практического пропорционирования. Изучение пропорций многих старинных построек подтверждает мнение о нахождении практическим путем масштабных отношений.

Путем квадрирования исходного модульного квадрата отмечается предельное очертание внутреннего периметра облама, военно-инженерной части для навесного боя и места установки артиллерийских орудий. Если принять как за первоначальные длины надвратных выступов, замененных при частичной восстановительной работе в 1911 году, то восточный определяется в 4 аршина, а западный — в 4,5 аршина. В сумме длина башни с выступами равна 6 саженям 2,5 аршинам; с проекцией крыши выступов — 7,5 саженям. Высота башни со шпилем — 8,5 саженей. Ширина проездных ворот равна диагонали модульного квадрата. Ширина пола выступов в центральной поперечной оси равна 2 саженям, по наружным очертаниям внутренний выступ — 7 аршинам, наружный выступ — 6 аршинам 4 вершкам. Все вертикальные размеры берутся непосредственно из плана сооружения без построений геометрического характера.

Уровень пола вышки находится на высоте 6 саженей. Объем вышки — кубический, с высотой 1 сажень 8 вершков. Центр пересечения угла наклона скатов шатрика имеется на высоте 1 сажень от куба вышки. Полная высота башни приравнивается удвоенной ее ширине. Основание вышки поднято на высоту, относящуюся к ширине башни как 6: 4. (Здесь и ниже высота измеряется от уровня земли). Высота вышки приравнена 1/4 ширины башни. Основание ворот — на высоте 1/3 сажени.

Извне отношение полных ширины и высоты башни равно 4:8; при длине с выступами — 4:7.