Читать интересную книгу Русские инженеры - Лев Гумилевский

Одно из самых важных открытий в этой области сделали два наших академика: Борис Семенович Якоби и Эмилий Христианович Ленц, избранный академиком на место Петрова после смерти последнего. Исследуя электромагнитные явления, они установили обратимость электромагнитного цикла: когда в электромагнитной машине вращали катушки, в них получался электрический ток; но если в катушки подавали электрический ток от постороннего источника, то катушки сами начинали вращаться и машина работала уже не как источник тока, а как электродвигатель.

Электродвигатель Якоби.

Это открытие имело колоссальное значение для дальнейшего развития электротехники и чрезвычайно расширило область применения электрического тока для практических нужд человечества. Первым, кто взглянул на электрические машины с точки зрения энергетика, был сам Якоби. Он не только построил первый электродвигатель по этому принципу, но и сделал попытку использовать его для целей судоходства.

Якоби установил свой двигатель на небольшом боте для вращения гребного винта. На этом боте в 1839 году Якоби с членами комиссии, испытывавшей первый в мире электроход, сделал большую прогулку по Неве, на сорок километров от Петербурга. Двигатель питался током от трехсот двадцати медно-цинковых гальванических элементов, размещенных на дне лодки.

Таким образом была доказана практическая возможность использования электричества как двигательной силы. Через несколько лет один иностранец-авантюрист пытался выдать двигатель Якоби за свое изобретение, но был уличен учеными всех стран.

Использование электричества в промышленности и на транспорте задерживалось теперь только из-за отсутствия мощных генераторов электрического тока. Однако для их осуществления все научные предпосылки были налицо, и такие генераторы вскоре были созданы. В развитии и совершенствовании генераторов видная роль принадлежит русским инженерам Д. Лачинову, А. Полешко, М. Доливо-Добровольскому и другим. Особенную же услугу инженерам-электротехникам в этом деле оказала докторская диссертация знаменитого русского физика Александра Григорьевича Столетова «О функции намагничения железа». В этой работе Столетов установил закон намагничения железа, чем положил основу для расчета и проектирования любых электрических машин. Открытием Столетова пользуются конструкторы генераторов и моторов.

Хотя диссертационная работа Столетова имела чисто теоретический характер, Александр Григорьевич, как типичный представитель передовой науки, указывал в заключении и на практическое значение произведенных им исследований:

«Изучение функции намагничения железа может иметь практическую важность при устройстве и употреблении как электромагнитных двигателей, так и тех магнито-электрических машин нового рода, в которых временное намагничение железа играет главную роль… Знание свойства железа относительно временного намагничения так же необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин»[20].

Передовая роль русской науки и техники в прикладной электротехнике была во второй половине XIX века общепризнана.

Особенную славу русскому инженерному делу доставило практическое разрешение проблемы электрического освещения, которое вначале иначе и не называлось за границей, как «русское солнце» и «русский свет».

«Русское солнце» взошло над миром благодаря трудам двух замечательных русских инженеров — Павла Николаевича Яблочкова и Александра Николаевича Лодыгина, создателей двух главных видов электрического освещения. Эти два, типа освещения — лампа с вольтовой дугой и лампочка накаливания, В первом случае используется свечение газа, в частности атмосферного воздуха, при прохождении через него электрического тока между сближающимися углями; во втором — происходит нагревание током какого-либо твердого «тела накала» в форме стержня или нити до температуры, когда тело излучает яркий свет. Для практического использования того и другого метода надо было преодолеть, однако, ряд трудностей, найдя при этом для преодоления их простые технические решения.

Александр Григорьевич Столетов

 (1839–1896).

Простые решения, как можно было уже заметить, очень характерны для русской науки и инженерного искусства. В этом отношении Яблочков является особенно ярким представителем русской инженерии.

Более полувека после открытия «вольтовой дуги» Петровым изобретатели всего мира работали над проблемой электрического освещения дуговыми лампами. Было предложено и разработано множество остроумных технических решений, не подвинувших, однако, дела вперед ни на шаг. Основная трудность заключалась в том, что по мере сгорания углей расстояние между ними увеличивалось и «вольтова дуга» погасала. Естественно, инженерно-техническая мысль направилась к конструированию всякого рода регуляторов, которые автоматически поддерживали бы нужное расстояние между углями.

Яблочков нашел гениально простое решение: он изменил расположение углей, поставив их рядом, а не против друг друга, как они располагались обычно. При таком параллельном расположении угли, сколько бы ни горели, оставались на одном расстоянии друг от друга, и «вольтова дуга» не затухала, пока угли не сгорали до конца. Благодаря такому размещению углей они имели вид горящей свечи, и сконструированная русским инженером лампа получила наименование «свечи Яблочкова».

Друзья Павла Николаевича рассказывают, что мысль о параллельном размещении углей пришла к нему «случайно», когда, сидя за столиком в одном из парижских кафе, он что-то писал и положил рядом два карандаша. Эти карандаши и подсказали ему идею «свечи». Яблочков сознательно и упорно искал техническое решение поставленной перед собой задачи, и притом простое решение. Простые решения стоят у самых вершин в творческом деле именно потому, что они наиболее трудны. Они даются с трудом даже гениальным умам, ибо путь к ним лежит через преодоление привычного хода мысли, ибо поступить в своем деле так, как никто еще в нем никогда не поступал, очень трудно.

«Свеча Яблочкова» была первым решением проблемы электрического освещения, но в царской России это блестящее изобретение не получило поддержки правительства. «Русский свет», техническая идея, рожденная в русском народе, из-за пренебрежения правящих классов старой России ко всему русскому, национальному должен был сначала привиться на чужбине.

«Свеча Яблочкова» была запатентована во Франции в 1876 году. Крупные конструктивные и эксплуатационные преимущества созданного русским инженером рационального источника электрического освещения вызвали к «русскому свету» внимание во всех уголках земного шара. Для эксплуатации «свечи Яблочкова» было создано в Париже крупнейшее электротехническое предприятие. Вслед за Францией «русский свет» засиял в Англии, Германии, Италии и в других странах, дойдя до «дворцов персидского шаха и короля Камбоджи». Общества по эксплуатации изобретения Яблочкова множились во всем мире. Иностранные предприниматели прибрали к рукам «русский свет» и сделали его предметом спекуляции. Осветительные компании наживали огромные барыши. Но Павел Николаевич не стал богатым человеком. Все свои средства он отдал для того, чтобы получить право реализации своего изобретения в России. Деньги, душевные силы, инженерное дарование он одинаково щедро и безрасчетно расходовал на осуществление грандиозного плана повсеместного внедрения в России электрического освещения, на осуществление целого ряда электротехнических идей. Через несколько лет после изобретения своей «свечи» Яблочков разработал оригинальную конструкцию якоря электрической машины, которую присвоил и выдал за свою Гефнер Альтенек.

Как и все русские электротехники, Яблочков жил одним убеждением, которое кратко выражено Столетовым в его отчете о конгрессе электриков:

«В электричестве человек нашел путь к решению самых разнообразных, самых фантастических задач своего ума».

Разнообразные проблемы электротехники и составляли предмет постоянной работы творческого ума Яблочкова.

Яблочков проложил путь современной электротехнике в промышленном применении переменного тока, многофазных машин, трансформаторов и конденсаторов, а также в конструкциях гальванических элементов. По поводу только этой последней серии работ в дни, когда отмечалось у нас пятидесятилетие со дня смерти Яблочкова, говорилось:

Павел Николаевич Яблочков

 (1847–1894).

«Рассмотренный перечень изобретений Яблочкова в области гальванических источников показывает чрезвычайно богатое и находчивое воображение образованного конструктора, редкостные, исключительные способности комбинирования материала и формы и, кроме того, глубокое проникновение изобретателя в сущность процесса. Благодаря этому ценность его идей не только сохранилась до наших дней, но многие из них только теперь, когда наука и техника ушли вперед, и становятся понятными».