Прочитайте онлайн Самые знаменитые ученые России | Павел Николаевич Яблочков

Читать книгу Самые знаменитые ученые России
396+4975
  • Автор:
  • Язык: ru
Поделиться

Павел Николаевич Яблочков

Ученый, изобретатель.

Родился 2 сентября 1847 года на хуторе Байки в родовом имении отца.

До 1862 года учился в Саратовской гимназии, затем перевелся в Петербург в подготовительный пансион, которым руководил известный военный инженер и композитор Ц. А. Кюи.

В 1863 году Яблочков поступил в Николаевское военно-инженерное училище.

Военная школа, как и сама военная служба, мало интересовала Яблочкова. Выпущенный в августе 1866 года подпоручиком в 5-й саперный батальон инженерной команды Киевской крепости, он прослужил в армии всего лишь чуть более года. В конце 1867 года он уволился со службы по болезни.

К этому времени Яблочков уже увлекся электротехникой, благо, что наука эта была тогда на слуху: получил распространение электромагнитный телеграф, разработанный русским ученым П. Л. Шиллингом, а академик Б. С. Якоби испытал судно с электрическим двигателем. Само слово электричество звучало в те дни как символ нового.

Всерьез увлекшись электротехникой, Яблочков поступил в Офицерские гальванические классы. Здесь он изучил военно-минное дело, подрывную технику, устройство и применение гальванических элементов. По окончании классов, Яблочков был отправлен в Киев в свой бывший батальон, где возглавил специальную гальваническую команду. Одновременно он исполнял должность батальонного адъютанта.

Впрочем, и на этот раз служба не затянулась.

Вовремя поняв перспективы электротехники, Яблочков добился окончательной отставки.

В Москве, куда он переехал, единственной областью, в которой электричество тогда использовалось более или менее постоянно, был телеграф. В 1873 году Яблочков получил место начальника службы телеграфа Московско-Курской железной дороги. Стараясь не пропускать собрания Постоянной комиссии Отдела прикладной физики, созданной в 1872 году, Яблочков прослушал ряд докладов, в которых рассматривались вопросы электролиза и гальванопластики, разбирались электрофорные машины Гольца, различные регуляторы тока, электрические часы, осветительные приборы и источники света – от ламп Лодыгина до дуговых ламп. Встреча с известным русским электротехником В. Н. Чиколевым позволила Яблочкову окончательно определить свои интересы. Начав с конструкции горелки для гремучего газа, Яблочков постепенно пришел к тем научным экспериментам, которые и позволили решить вопросы освещенности городов не только России, но и всего мира.

Совместно с инженером Н. Г. Глуховым Яблочков организовал специальную лабораторию, в которой проводил работы по электротехнике.

Там в 1875 году Яблочков создал знаменитую электрическую свечу – первую модель дуговой лампы без регулятора, которая вполне удовлетворяла практическим требованиям того времени.

Сразу же появились заказы.

«…Если не ошибаюсь, – вспоминал позже Чиколев, – в 1874 году по Московско-Курской железной дороге должен был проезжать в Крым Александр II.

У Яблочкова явилась мысль освещать путь для царского поезда по ночам электрическим светом. Его предложение было одобрено, и Яблочков, поместив в пустом багажном вагоне батарею элементов Бунзена, сам лично уселся спереди локомотива с регулятором Фуко в металлическом рефлекторе.

Ночь была очень холодная, но Яблочков просидел до утра на сильном ветру в дубленке, постоянно помогая руками действию лампы, так как нельзя было позволить свету потухнуть, хотя бы на короткий промежуток времени, а лампа Фуко действовала ненадежно. На станциях, где были более продолжительные остановки, Яблочкову не удавалось обогреться, потому что в это время меняли локомотивы с тендером, и ему необходимо было переносить свои приборы и провода и убеждаться в исправности проводки».

Однако дела лаборатории шли не так успешно, как хотелось бы Яблочкову и его партнеру. В конце концов, их предприятие лопнуло. В опубликованных в 1905 году воспоминаниях инженер К. А. Чернышев, хорошо знавший Яблочкова и Глухова, так описал эти события:

«…В 70-х годах прошлого века не существовало даже слова „электротехника“; в словарях 80-х годов все еще нет этого слова.

В какую-нибудь четверть века эта область знания не только создалась, но и успела разрастись настолько, что выделила из себя самостоятельные отрасли научной техники: телеграфия, гальванопластика, телефония, электролиз, электрическое освещение, электрометаллургия и др. В 70-х годах только первые две отрасли были уже известны; другие едва зарождались, как нерешительные попытки различных приложений электричества к технике; некоторые и совсем еще не были известны.

Пионером в области электролиза был во многих отношениях замечательный человек – Николай Гаврилович Глухов, помещик черниговской губернии, отставной капитан артиллерии, товарищ Яблочкова. Вместе они открыли в Москве в начале 70-х годов мастерскую, история которой весьма поучительна. Это был центр смелых и остроумных электротехнических предприятий, блестевших новизной и опередивших на 20 лет течение времени. Здесь, одновременно с Граммом, разрабатывались детали динамо-машины (запатентован тип «Кулачок» Н. Г. Глухова), совершенствовались аккумуляторы Планте, изобретались остроумные системы регуляторов электрического света, делались опыты с грандиозными прожекторами (на крыше – что пришлось прекратить по требованию полиции). Здесь работы направлялись широкими взглядами, далекими перспективами, благом человечества. Здесь перебывал весь цвет основателей электротехники. Здесь было все, кроме практичности: состояние Глухова ушло на исследования и предприятия, кое-какие средства и обязательства П. Н. Яблочкова оставлены тут же.

…Последним предприятием в этой мастерской был электролиз поваренной соли. Давно известный процесс не мог получить практического применения, пока не было дешевого источника тока – динамо-машин. Но вот они появляются на сцену, и в универсальной московской электротехнической мастерской-лаборатории вырабатывается в первый раз в мире практический способ электролиза соли (патентован Глуховым).

При этих работах пришлось преодолевать огромные трудности.

Машин невысокого напряжения и с большой силой тока, необходимых для электролиза, тогда еще не существовало. Располагая только машиной Грамма высокого напряжения, приходилось вводить последовательно несколько аппаратов для разложения соли; последние не могли быть просты, так как в них должно было быть достигнуто практическое разделение продуктов разложения – хлора и едкого натра. Был ли причиной неподходящий тип машины, или непрактичность предпринимателей, или, наконец, недостаток средств, но только предприятие, сулившее выгоды и прочное существование, – лопнуло.

Вернее, что все причины действовали вместе.

Яблочков скрылся за границу (1875), и Н. Г. Глухов один еще некоторое время боролся с практическими неудачами.

За несколько дней перед отъездом Павла Николаевича за границу случилось одно в высшей степени интересное происшествие, проливающее яркий свет на историю изобретения свечи. Передадим своими словами рассказ об этом случае Н. Г. Глухова, который мы лично слышали от него в конце 80-х годов. При электролизе соли пары углей в последовательных приборах для разложения устанавливались параллельно и при том так, чтобы их можно было приближать, сохраняя параллельность, один к другому внутри жидкости для отыскания выгоднейшего расстояния между ними. Случилось, что при излишнем сближении они коснулись нижними концами; так как ток был высокого напряжения, то между ними образовалась вольтова дуга. Явление грозило гибелью дорогому аппарату, но, по словам Глухова, оно было так прекрасно, что от наблюдения его не было сил оторваться. Павел Николаевич и Николай Гаврилович – достойные друг друга, оба горе предприниматели, влюбленные в электричество и науку, любовались интересным явлением внутри жидкости сквозь толстые стенки дорогого стеклянного сосуда и предоставили углям гореть до конца, а сосуду треснуть.

Какие мысли родились в головах этих двух чудных людей, внимание которых было приковано к блестящему явлению?… Что это не было детское любование без мысли, как фейерверком или разноцветными огнями, видно из того замечания, которое сорвалось у П. Н.: «Смотри, и регулятора никакого не нужно!»

Через несколько дней Яблочков уехал за границу».

Существует версия, что поначалу Яблочков пытался уехать в Америку. Якобы на выставке в Филадельфии он надеялся заинтересовать специалистов построенным им электромагнитом. На самом деле, все обстояло проще: Яблочков попросту сбежал от преследующих его кредиторов. Разумеется, коммерческая репутация Яблочкова погибла, зато сам он остался на свободе.

В Париже Яблочков встретился с известным механиком академиком Бреге.

Бреге сразу оценил талант русского электротехника. Он пригласил его в свои мастерские, в которых конструировались телеграфные аппараты и электрические машины. Занимаясь в мастерских, Яблочков одновременно вел работы по усовершенствованию электрической свечи. 23 марта 1876 года можно считать официальной датой ее рождения. В этот день Яблочков получил французский патент № 112 024 на промышленный образец своей электрической свечи.

В том же году, ободренный первыми успехами, Яблочков разработал систему электрического освещения на однофазном переменном токе, а также способ «дробления света посредством индукционных катушек» (французский патент № 115 793). В России Яблочков получил привилегию на «электрическую лампу и способ распределения в оной электрического тока» только в 1878 году. Само получение привилегии стало возможным лишь когда Яблочков, наконец, рассчитался со своими кредиторами.

Электрическая свеча, созданная Яблочковым, отличалась простотой.

Собственно, она представляла собой дуговую лампу без регулятора.

Два параллельно поставленных угольных стержня имели между собой каолиновую прокладку по всей высоте. Каждый из углей зажимался нижним концом в отдельную клемму. Между верхними концами угольных стержней укреплялась специальная пластинка из плохо проводящего материала, соединявшая оба угля. При прохождении тока этот запал сгорал, и между верхними концами угольных стержней вспыхивала яркая дуга. При питании дуговой лампы постоянным током положительный угол сгорал быстрее, поэтому его приходилось делать толще. Яблочков быстро понял, что гораздо экономичнее и удобнее будет пользоваться током переменным, что впоследствии было закреплено мировой практикой.

Система освещения Яблочкова, так называемый «русский свет», была принята везде и сразу. С огромным успехом демонстрировалась она в Лондоне на Выставке физических приборов в 1876 году, а через два года на Всемирной выставке в Париже. Там она стала таким же гвоздем выставки, каким в 1889 году стала Эйфелева башня. На всех матированных стеклянных шарах, размещенных для освещения огромной площади, была начертана фамилия изобретателя. Мировая пресса с восхищением писала об изобретении, давшем, наконец, человечеству возможность продлить световой день.

По деловому использовав успех, Яблочков добился того, что известный конструктор Зиновий Грамм приступил к выпуску машин переменного тока. Сам Яблочков разработал четкую систему распределения тока, то есть построил предшественник будущих трансформаторов. Уверенный человек с темными волосами, обрамляющими большую голову, с высоким лбом, с окладистой бородой и усами стал известен всему миру. Специально созданное Общество по эксплуатации патентов Яблочкова с основным капиталом в 7 миллионов франков не успевало справляться с многочисленными заказами. Акционерская компания закрепила за собой право эксплуатации электрической свечи во всех странах мира. В любой стране могли возникать либо филиалы и конторы этой компании, либо национальные компании, действовавшие по парижской лицензии. Это был, видимо, один из самых первых случаев создания электротехнической коммерческой корпорации, которая с первого дня своего возникновения главной целью ставила монополизацию мирового рынка.

Доклады, прочитанные Яблочковым в Парижской академии наук в октябре и в ноябре 1876 года, а также практические успехи компании вызвали к жизни невероятное количество технической литературы, посвященной вопросам электротехники. При этом с 1876 по 1881 год преобладающее количество опубликованных материалов было так или иначе связано с изобретением Яблочкова. Подтверждая триумф, яркий свет электрических свечей пылал над театрами, магазинами, площадями Парижа. В октябре 1877 года И. С. Тургенев писал брату: «…Яблочков, наш соотечественник, действительно изобрел нечто новое в деле освещения: пока только его способ дорог. Если ему удастся его удешевить, то предстоит целый переворот в фабрикации газа, а ему нажить миллионы».

Электрические свечи Яблочкова осветили Гаврскую гавань.

Неудобство гавани заключалось в том, что входить в нее морские суда могли только во время приливов. Если приливы приходились на ночное время, судам приходилось долго ждать того времени, когда они совпадут со светлым временем суток. Разработанная Яблочковым система электрического освещения включалась в начале ночного прилива и выключалась через час после его окончания.

В 1878 году в России стали ходить слухи о создании некоего загадочного Русского общества для эксплуатации изобретений Яблочкова. Говорили, что изобретатель якобы ведет деловые переговоры с крупным русским коммерсантом Скорняковым.

Однако, слухи оказались лишь слухами.

Яблочков не имел права распоряжаться своим изобретением.

Только выкупив патент у французского правительства, он смог заняться российскими делами.

В России Яблочкова встретили с интересом.

Создав компанию «Товарищество на вере электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов П. Н. Яблочков-изобретатель и Компания», Яблочков договорился с электромеханическим заводом в Петербурге, на котором начали выпускать осветительные приборы для установки на военных судах. Электрические свечи Яблочкова вспыхнули над Литейный мостом. Опробовали освещение и в Кронштадте. Поскольку удача могла привлечь к делу чрезвычайно важного заказчика – Морское министерство, кронштадтскую систему освещения Яблочков готовил особенно тщательно. В ноябре 1878 года электрические свечи осветили Зимний дворец, а весной 1879 два военных судна – «Петр Великий» и «Вице-адмирал Попов» вышли в море под блеск прожекторов. Наконец, в 1883 году грандиозная электрическая иллюминация украсила коронацию императора Александра III.

Впрочем, сам Яблочков пробыл в России всего два года.

Уезжая, он надеялся на скорое возвращение, но снова появился в России только через двенадцать лет.

Со второй половины 80-х годов Яблочков занимался главным образом вопросами генерирования электрической энергии.

В Париже на электротехнической выставке 1881 года электрическая свеча получила высшую награду, но это был ее последний триумф. Яблочков ясно понимал, что в самое ближайшее время его электрическая свеча уступит место только что появившейся более удобной и экономичной лампе накаливания, разработанной Эдисоном. Поэтому он и занялся вопросами генерирования. Магнитодинамоэлектрическая машина, которую он сконструировал, имела все основные черты современной индукторной машины.

Пропагандируя разрабатываемые идеи, Яблочков участвовал в нескольких электротехнических выставках в России (1880, 1882), в Париже (1881, 1889), активно участвовал в Первом международном конгрессе электриков (1881). Он был одним из инициаторов создания электротехнического отдела Русского технического общества, и специального журнала «Электричество». За работы, изменившие облик мира, Яблочков был награжден медалью Русского технического общества.

Последние годы жизни Яблочков провел в Париже.

Он начал болеть, материальные дела пошатнулись.

Во время одного из опытов, связанных с применением натрия, в лаборатории Яблочкова, оборудованной прямо в квартире, произошел взрыв.

«…Окна были выбиты, – рассказала позже жена изобретателя, – вся комната наполнилась газом, ничего не стало видно и слышно. Яблочков не подавал голоса, когда его звали. Газы выходили через выбитые окна в большом количестве и публика на улице решила, что в доме пожар. Был дан пожарный сигнал, и вот, когда приехали пожарные, – наступила страшная минута. Я выбежала на улицу, умоляя пожарных не заливать комнаты водой, иначе произошел бы новый взрыв, который мог бы разрушить весь дом. Хозяин дома, тоже инженер, также выбежал на улицу и, к счастью, сумел убедить пожарных не заливать пожар. У нас был запас песку – две бочки, и все стали засыпать все песком.

Когда все утихло, я увидела Павла Николаевича в углу лаборатории, почти задохнувшегося, с обожженной бородой».

О годах, проведенных во Франции, Яблочков рассказал в письме, отправленном им из Парижа, видимо, в конце 1892 или в начале 1893 года. Кто конкретно был его адресатом, осталось неизвестным, но, видимо, этот человек мог чем-то помочь Яблочкову.

«Дорогой г. Баллиго! – писал Яблочков. – Я приехал в Париж в октябре месяце 1875 года; почти тотчас же я поступил в фирму Бреге, где я работал и в качестве служащего, и вел опыты; именно здесь я произвел первые опыты со свечой, которую запатентовал в марте 1876 года. В апреле я уехал в качестве представителя фирмы Бреге на выставку физических приборов в Лондон, где оставался в течение лета. По возвращении меня познакомили с г. Луи Денейрузом, который был в это время директором компании. И по совету Антуана Бреге я заключил с ним договор для продолжения и практической реализации моих изобретений…

В конце 1876 года я изобрел способ деления токов посредством индукционных приборов (которые сейчас называются трансформаторами), на который я получил патент в ноябре 1876 г. и в феврале 1877 г. К этому времени Денейруз создал довольно мощный синдикат, который позволил поставить опыты в очень большом масштабе, и вот тогда было произведено исследование освещения магазина Лувр, театра Шатлэ и площади Оперы.

…Как вы видите, именно в Париже впервые в мире улица была освещена электричеством, и именно из Парижа электричество распространилось по разным странам мира до дворцов шаха персидского и короля Камбоджи, а совсем не пришло в Париж из Америки, как теперь имеют нахальство утверждать…

В 1878 г. открылась выставка, и я провел на ней все лето, для того чтобы показывать вышеупомянутые устройства.

С конца этого года и в 1879 и 1880 годах я, так сказать, сновал между Парижем и Петербургом, чтобы распространять электрическое освещение в России.

В 1881 г. я принял участие в первой электротехнической выставке не только в качестве экспонента, но и как французский делегат на Международном конгрессе электриков; я был награжден не в конце выставки, как другие иностранные члены, но 1 января 1882 г. вместе с французскими коллегами.

Начиная с 1882 г. я занялся опытами над производством электричества посредством элементов для получения двигательной силы, а также над электродвигателями, и я запатентовал: натриевый элемент, электродвигатель под названием «клиптический», способный действовать столь же хорошо при питании постоянным током, как и переменным.

В 1883 г. я тяжело заболел и должен был на время прервать мои работы; я их возобновил только в 1884 году. Вот в это время я и создал автоаккумуляторы, но я продолжал также и работы над переменными токами, что подтверждает протокол от 16 апреля 1885 года.

С этого времени и до 1889 г. я продолжал работы над электродвигателями и над производством тока химическим путем.

В 1889 г. я оставил научные работы, так как принял активное участие в организации Русского отдела на выставке. Я был председателем Русского комитета в Париже и членом жюри по классу XV (точная механика, научные приборы), и я посвятил этой работе все свое время.

Утомление, упадок сил, неприятности, всегда сопряженные с выполнением общественных обязанностей, совершенно подорвали мое здоровье, уже расстроенное предшествующей болезнью (у меня было два паралитических приступа после выставки); вот потому я решил закончить свое пребывание во Франции и возвратиться на родину – в юго-восточную губернию России. Я рассчитывал, что сухой и теплый климат этих мест немного облегчит мою грудную болезнь, усилившуюся от длительного пребывания в лабораториях и мастерских.

Вот что я сделал во время моего длительного пребывания в Париже.

Я могу еще добавить, что компания, о которой упоминалось выше, в первые годы своего существования совершила экспорт за рубеж на сумму около 5 миллионов франков. В этой сумме 1 миллион 250 тысяч франков чистой прибыли на объекте, который им не стоил ни сантима, – это продажа моего патента. А я в настоящее время имею на своем личном счету только нищету, грудную болезнь; болезнь сердца усилилась во время выставки 1889 г., и вообще все здоровье пошатнулось. Вот мой баланс и вознаграждение за 17 лет работы, и вот если бы Вы мне помогли поскорее это ликвидировать.

Преданный Вам Яблочков.

Проработав всю жизнь над промышленными изобретениями, на которых многие люди разжились, я не стремился к богатству, но я рассчитывал по крайней мере иметь на что устроить для себя лабораторию, в которой я мог бы поработать не для промышленности, но над чисто научными вопросами, которые меня интересуют. И я, возможно, принес бы пользу науке, как я это сделал для промышленности, но мое необеспеченное состояние заставляет оставить эту мысль».

Приложение к письму выглядело необычно.

«16 апреля 1885 года, – говорилось в нем, – г. Яблочков в присутствии г. г. Жеральди, Дюше, Мариновича и Клемансо (сотрудники одного из электротехнических журналов) изложил следующее.

Существуют большие трудности в построении машин, способных производить постоянный ток большой мощности и притом высокого напряжения. Такой трудности не существует для переменных токов. В виду того, что для передачи энергии необходимо высокое напряжение, следует для этого пользоваться переменными токами. Применение этих токов требует, чтобы в качестве приемников были приспособлены специальные машины. В частности, такие устройства не должны заключать в себе электромагнитов. Г. Яблочков в качестве примера приводит свою клиптическую машину.

Представляются два случая:

1) Если на протяжении сети нужно изменять напряжение, следует употреблять индукционные катушки, запатентованные г. Яблочковым в 1876 или 1877 году.

2) Если не нужно изменять напряжения, следует употреблять конденсаторы, которые дают отличный к. п. д., также им запатентованные.

Что касается расстояния, то переменные токи позволяют передавать дальше, чем так называемый постоянный ток, и с меньшими потерями. Дело в том, что так называемый постоянный ток неэффективен. Он состоит из ряда последовательных импульсов тока разных напряжений, которые генерируются в слабо проводящих средах, окружающих обмотку, и вызывают индукцию, противоположную наведенным токам и создающую потери энергии. При переменных токах противоиндуктирующий ток совпадает с последующим импульсом. При очень больших расстояниях следует учитывать скорость распространения самого тока. В этом случае надо уменьшить скорость вращения машин, дабы увеличить длительность фаз. Если линия очень длинная, ее можно разбить на участки со включением конденсаторов. Потери фактически будут отсутствовать. Г. Яблочков отметил, что при расстоянии 50 километров можно рассчитывать, что машина Меританса, имеющая 450 оборотов, будет действовать непосредственно. Конденсаторы увеличивают стоимость линии, но, в виде компенсации, позволяют для каждого участка применять железные провода малого сечения.

Составлено в 2 экземплярах 16 апреля 1885 года.

За доктора К. Герца:

Клемансо, Маринович, Яблочков, Жеральди, Дюше».

Из приложения к письму видно, что в годы, когда переброска электрической энергии на расстояние находилась в стадии изучения, Яблочков уже представлял себе решение проблемы.

В июле 1893 года Яблочков вернулся в Россию.

Некоторое время он провел в имении, но болезнь усилилась и обеспокоенный сын перевез Яблочкова в Саратов. Там, в местной гостинице, Яблочков провел свои последние дни. Он не любил гулять, потому что обращал на себя внимание огромным ростом – 2 аршина 14 вершков, совершенно как у Петра Первого. Случалось, что, принимая гостя, он увлеченно занимался своей работой, не подходя к общему столу. Но беседу с удовольствием поддерживал и всегда был интересным собеседником.

Умер Яблочков 31 марта 1894 года.

Работы Яблочкова действительно преобразили мир.

Электрическая свеча внесла в мир столько света, что имя Яблочкова, конечно, всегда будет числиться в списке самых известных изобретателей и ученых.