Познакомимся с основными видами арок, вариации которых почти что неисчерпаемы. Простейший вид арки и наиболее популярный в античной архитектуре, а также во все эпохи возвращения к классическим принципам (Ренессанс), — полуциркульная арка (полукруглая арка). Форма полуциркульной арки заранее предопределена размерами пролета арки, поэтому полукруглой арке присущ как бы безличный характер покоя и равновесия. Напротив, все другие виды арки могут менять свое очертание независимо от размера интервала. Подковообразная арка получила наибольшее развитие в арабской архитектуре. Особенность ее заключается в том, что главное ударение падает на пяты арки, и тем самым перевес в конструкции получает горизонтальное направление. Еще более тяжелый характер присущ плоской, приплюснутой арке и так называемой арке Тюдоров, которую популяризировала поздняя английская готика. Противоположная тенденция — устремление кверху — присуща стрельчатой арке, излюбленному мотиву развитого готического стиля. К тому же стрельчатая арка допускает наибольшее разнообразие силуэта — то с более широким изгибом, то с более острым, гибким подъемом очертаний. Очень важное значение для стрельчатой арки имеют пропорции пролета, который арка венчает. Если эти пропорции стройны и высоки, то арка насыщается энергией и динамикой; если же пяты арки опускаются почти до полу, то усиливается впечатление тяжести, давления вниз. Наконец, двускатную арку с изогнутым острием (Eselsr cken), популярную в Индии, характеризует контраст между устремлением вверх и давлением в стороны.
Архитектурный стиль, тяготеющий к арке, неизбежно должен прийти к идее свода, так как свод есть, в сущности, не что иное, как конструктивное усложнение арки, развертывание ее в трех измерениях. Всего яснее это можно наблюдать на простейшем виде свода — так называемом цилиндровом или полуциркульном своде. Если продолжить полуциркульную арку в пространстве, воздвигая одну арку непосредственно за другой, то мы получим коридор, крытый сводом, продольная ось которого будет параллельна стенам, на которых свод покоится; свод же будет иметь форму полутрубы или полубочки (поэтому этот вид свода называется также Tonnengew lbe — бочкообразный свод). Чтобы сдержать боковое давление такого свода, необходимы очень мощные опоры и стены (романский стиль). Из этой простейшей формы свода может быть выведен целый ряд других, более сложных комбинаций. Представим себе, что полуциркульный свод перекрывает пространство квадратного плана и что по двум диагоналям мы произведем вертикальный разрез свода. Тем самым бочкоообразный свод распадается на четыре части: части, примыкающие к аркам, называются распалубками (Kappen), а две боковые части — лотками свода (Wangen). Различные комбинации этих четырех частей могут придавать своду самую различную форму. Комбинация четырех распалубок дает так называемый крестовый свод, комбинация четырех лотков — монастырский, или сомкнутый, свод, а эти два основных вида свода, в свою очередь, допускают различные вариации. Так, например, крестовый свод может быть построен на гранях распалубок (такой свод ввиду сильного вертикального давления требует мощных опор) или же крестовый свод может быть построен на ребрах (не требующих столь массивных опор). При более богатых декоративных комбинациях крестовый свод может развертываться в сложные формы стрельчатого, веерного или звездчатого свода. Напротив, из четырех лотков, как мы уже видели, может быть образован монастырский свод, давление которого не ограничивается только пятами сводов, но распространяется на все четыре стены, поддерживающие своды. Разновидностью монастырского свода является зеркальный свод со срезанной в виде овала или четырехугольника верхушкой. При этом своды могут покрывать пространство не только квадратного, но и четырехугольного и многоугольного плана, могут иметь округлую, горбатую или заостренную форму и т. п. Совершенно своеобразный вид сводов — так называемые сталактитовые своды — применялись в арабской и мавританской архитектуре.
Итак, крестовому своду свойственно очень сильное давление сверху, концентрирующееся в пятах свода и требующее мощных опор-столбов. Но так как полуциркульные арки имеют и очень значительный боковой распор, то такой свод нуждается и в очень толстых стенах с немногими маленькими окнами. При этом пространства, перекрытые отдельными сводами (травеи), отделяются друг от друга подпружными арками. В средневековой сакральной архитектуре, где сводчатая конструкция играла доминирующую роль, можно различить две главные системы организации пространства. Так как в ранней средневековой архитектуре умели перекрывать сводами только квадратные пространства, то квадрат в эпоху романского стиля сделался постоянной единицей меры для пространственных ячеек сакральной архитектуры: в церквах романского стиля на каждую квадратную ячейку среднего корабля приходится всегда два вдвое меньших квадрата боковых кораблей (так называемая связанная система). Готические архитекторы преодолевают эти затруднения связанной системы изобретением стрельчатого свода, который позволял перекрывать пространства любого плана на одинаковом уровне. Иначе говоря, пространство готического собора развертывается одинаковым количеством ячеек как в среднем, так и в боковом кораблях и каждая ячейка при разнице глубины может иметь одну и ту же ширину (так называемая "насквозь проходящая травея"). В готической конструкции отдельные распалубки свода скрепляются мощными ребрами (нервюрами). Эти нервюры, которые как бы принимают на себя давление свода, сдерживаются в вершине свода замковым камнем; с другой стороны, передавая давление свода столбам, они как бы продолжаются в ребрах столбов до самого иола. Кроме того, у пят свода его давление подхватывают аркбутаны и передают массивным контрфорсам вне стен храма. Таким образом, стены готического собора оказываются совершенно свободными от функций опоры; они могут быть очень тонкими, легкими и могут быть даже полностью сквозными (огромные цветные окна готических церквей). В результате вырабатывается конструктивная система, совершенно противоположная принципам античной архитравной конструкции; готический стиль избегает широких плоскостей и не нуждается в промежуточных элементах, которые соединяли бы несущие и опирающиеся части конструкции. В сущности говоря, готика вообще отрицает всякую идею тяжести, ноши, ее конструкция сводится к одним только сплетениям опор и раскосов.
Если свод наиболее пригоден для перекрытия четырехугольного пространства, то самым естественным завершением круглого здания является купол, придающий внутреннему пространству идеальную замкнутость и спокойствие. Впрочем, купольное покрытие вполне гармонично может быть согласовано и с пространством четырехугольного и многоугольного плана. При этом, однако, необходимо закруглить углы для перевода квадрата в многоугольник и круг. Этот переход может быть произведен самыми различными способами. В древнейших купольных постройках переход совершался таким образом, что каждый следующий слой кладки слегка выступал над предыдущим, а выступающие углы квадратов сглаживались (так называемые мнимые купола в микенских гробницах). Сталактитовые своды мавританской архитектуры (мукарнат) можно рассматривать как декоративно-орнаментальную разработку того же самого приема. Однако этот прием не годился для перекрытия больших пространств. Поэтому в мусульманской архитектуре, где купольное перекрытие обширных пространств было особенно популярно, выработался своеобразный прием так называемых тромпов, то есть диагональных, конусообразных арок, которые создавали переход от четырехугольного к многоугольному плану и таким образом подготовляли основание купола. Дефект тромпов заключался в том, что они высверливали в стенах значительные углубления и поэтому вызывали слишком резкий контраст света и тени, лишая переход к куполу ритмической плавности. Кроме того, прием тромпов требовал для поддержки купола чрезвычайно массивных стен. Путем превращения тромпов в полукруглые ниши (так называемые экседры) и разложения стен на колонны и столбы римские и византийские архитекторы постепенно выработали наиболее совершенную систему купольного покрытия, основанную на так называемых пандантивах (пазухи, паруса). Купол покоится здесь на полукруглых арках, которые, в свою очередь, опираются на четыре столба или колонны, причем переход от квадратного плана к круглому пространству купола создают сферические треугольники — пандантивы. Этот конструктивный прием позволяет обходиться без тяжелых, массивных стен: он, так сказать, отрывает купол от земли и заставляет его свободно витать в недосягаемой высоте.
Высокое мастерство византийских зодчих всего ярче демонстрирует церковь св. Софии, выстроенная в 537 году в Константинополе. В плане Софии своеобразно объединяются продольная и центрическая тенденции. В одно и то же время церковь есть базилика, разделенная на три продольных корабля, и четырехугольное центрическое пространство, увенчанное куполом. Центральный корабль церкви значительно шире боковых, его средняя часть образует квадрат, к которому с запада и востока примыкают две большие экседры. Каждая из этих экседр, в свою очередь, опирается на две маленькие экседры и на цилиндрический свод. Вместе с тем переход от экседр к центральному, огромному куполу (между прочим, отмечу, что его диаметр тридцать два метра) совершается с помощью четырех мощных арок и образуемых ими пандантивов, которые и принимают тяжесть купола. В этой конструкции, как видно, так много промежуточных звеньев, переходных элементов, напряжение арок и сводов так уравновешено, что зритель совсем не чувствует тяжести масс и может свободно погрузиться в созерцание кристально чистого и легкого пространства. Не только легкость самой конструкции, но и целый ряд тонких декоративных приемов содействуют этому впечатлению: стены храма украшены мозаиками, нигде их плоский характер не нарушен выпуклыми, пластическими узорами; в пролетах арок и окон строго соблюдено нечетное число; окна, проделанные в куполе, так близко помещены друг к другу, что купол, кажется, висит в воздухе. От современников, переживших сооружение Константинопольского собора, не укрылась возвышенность воплощенной в нем художественной идеи. Византийский историк Прокопий, описывая церковь Софии, между прочим говорит: "Совершенно непонятным образом держится это воздушное строение, как будто не на прочной основе, а на золотом канате свисает с неба".
