(«Наука и жизнь» №39, 1890 год)
Конечно, все читатели знают имя П. Н. Яблочкова, изобретателя электрической свечи. С каждым днём всё более выдвигается на очередь вопрос об электрическом освещении городов и больших зданий, и в этом деле имя Яблочкова занимает одно из выдающихся мест среди электротехников. Помещая в этом номере журнала его портрет, скажем несколько слов о жизни русского изобретателя, сущности и значении его изобретения.
Павел Николаевич Яблочков родился в 1847 году и первоначальное образование получил в Саратовской гимназии. По окончании в ней курса он поступил в Николаевское инженерное училище, где окончил с чином подпоручика, и затем был зачислен в один из батальонов Киевской сапёрной бригады. Вскоре он был сделан начальником телеграфа на Московско-Курской железной дороге и здесь-то основательно изучил все тонкости электротехники, что и дало ему возможность сделать изобретение, наделавшее столько шума, — электрическую свечу.
Чтобы уяснить значение этого изобретения, скажем несколько слов о системах электрического освещения.
Все приборы для электрического освещения можно разделить на две главные группы: 1) приборы, основанные на принципе вольтовой дуги, и 2) лампы с накаливанием.
Чтобы произвести свет накаливанием, электрический ток пропускают через весьма дурные проводники, которые поэтому сильно накаливаются и издают свет. Лампы с накаливанием можно разделить на два отдела: а) накаливание производится при доступе воздуха (лампы Ренье и Вердемана); б) накаливание производится в пустоте. В лампах Ренье и Вердемана ток идёт через цилиндрический уголёк; так как при доступе воздуха уголь быстро сгорает, то эти лампы весьма неудобны и нигде не применяются. Теперь употребляются исключительно лампы с накаливанием в пустоте, устройство коих, в общем, очень просто. Концы проволок соединяются посредством угольной нити и вставляются в стеклянную колбочку или пузырёк, из коего воздух выкачивается с помощью ртутного насоса почти до совершенной пустоты. Здесь достигается та выгода, что угольная нить (обыкновенно очень тонкая) хотя и накаливается весьма сильно, но может служить до 1200 и более часов, почти не сгорая, вследствие отсутствия воздуха. Все системы ламп с накаливанием в пустоте отличаются одна от другой лишь способом обработки угольной нити и формой, которую придают нитям. В лампе Эдисона нити получаются из обугленных волокон бамбукового дерева, сами же нити сгибаются в виде буквы U. В лампе Свана нити готовятся из хлопчатой бумаги и загибаются петлёй в полтора оборота. В лампе Максима нити делаются из обугленного бристольского картона и сгибаются в виде буквы М. Жерар готовит нити из прессованного кокса и сгибает их под углом. Крюто осаждает уголь на тонкую платиновую нить и т. д.
Лампы с вольтовой дугой основаны на всем известном из физики явлении вольтовой дуги, которое Гумфри Дэви впервые наблюдал ещё в 1813 году. Пропуская через два угля ток от 2000 цинкомедных пар, он получил между концами углей огненный язык дугообразной формы, которому и дал название вольтовой дуги. Для её получения необходимо сначала сблизить концы углей до соприкосновения, так как иначе дуги не будет, какова бы ни была сила тока; угли удаляются друг от друга лишь тогда, когда концы их накалятся. Это первое и весьма важное неудобство вольтовой дуги. Ещё более важное неудобство возникает при дальнейшем горении. Если ток постоянный, то тот уголь, который соединён с положительным полюсом, расходуется вдвое более, чем другой уголь, соединённый с отрицательным полюсом. Кроме того, на конце положительного угля образуется углубление (называемое кратером), а отрицательный сохраняет острую форму. При вертикальном расположении углей положительный уголь всегда ставят вверху, чтобы пользоваться лучами, отражёнными от вогнутой поверхности кратера (иначе лучи, идя вверх, пропадали бы). При переменном токе оба угля сохраняют острую форму и сгорают одинаково, но зато здесь нет отражения от верхнего угля, а потому этот способ менее выгоден.
Отсюда ясно видны недостатки систем с вольтовой дугой. Перед зажиганием таких ламп необходимо сблизить концы углей, а затем во всё время горения переставлять концы углей, по мере их сгорания. Словом, чуть не к каждой лампе требовалось приставить по человеку для наблюдения за горением. Ясно, что такая система совершенно непригодна для освещения, например, целых городов и даже больших зданий. Для уничтожения этих неудобств множество изобретателей занялись придумыванием механических регуляторов, так чтоб угли сами собой сближались по мере сгорания, не требуя надзора человека. Было придумано много весьма остроумных регуляторов (Серрена, Жаспара, Сименса, Грамма, Бреша, Уэстона, Канса и т. д.), но все они не много помогали делу. Во-первых, они были чрезвычайно сложны и хитроумны, во-вторых, всё-таки мало достигали цели и были очень дороги.
В то время как все придумывали лишь разные тонкости в регуляторах, г. Яблочкову пришла в голову гениальная мысль, в то же время настолько простая, что просто удивительно, как это раньше никто не напал на неё. Насколько просто открывался ларчик, видно из следующей схемы:
а_______б в_______ г д_______ е ж_______ з
аб—вг — старая система вольтовой дуги; электрический ток шёл через а и г , дуга была между б и в ; задача изобретателей была в том, чтобы регулировать расстояние между б и в , которое менялось соответственно силе тока, качеству и размерам углей аб и вг , и т. д. Очевидно, что задача была хитрая и сложная, где не обойтись без тысячи винтов и т. д.
Правая половина схемы представляет гениальное решение задачи, сделанное Яблочковым. Он расположил угли параллельно; ток входит через концы д и ж . Угли де и жз разъединены слоем непроводника; следовательно, вольтова дуга получается между концами е и з. Очевидно, что если межуточный слой из горючего материала (непроводящего электричество) и если ток переменный, то концы е и з будут сгорать равномерно, пока все угольные пластинки де и жз не догорят до конца. Не нужно никаких регуляторов, никаких приспособлений — ларчик открывался более чем просто! Но ведь главная примета всякого гениального изобретения именно в том и состоит, что оно очень просто...
Как и следовало ожидать, в России отнеслись к изобретению Яблочкова недоверчиво, и он должен был ехать за границу. Первый опыт в больших размерах был сделан 15 июня 1877 года в Лондоне, во дворе West-India-Docks . Опыты удались блестяще, и вскоре имя Яблочкова облетело всю Европу. В настоящее же время множество зданий в Париже, Лондоне и т. д. освещаются по системе Яблочкова. В настоящее время в Петербурге существует крупное «Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов в России» под фирмой П. Н. Яблочков-изобретатель и Ко (между прочим, товарищество берётся за устройство передвижения лодок и вагонов посредством аккумуляторов; адрес правления: С.-Петербург, Обводной канал, № 80). В настоящее время г. Яблочков сделал многие усовершенствования своей системы, и его свечи ныне таковы.
Диаметр углей — 4 миллиметра; изолирующее (межуточное) вещество носит название коломбин. Первоначально коломбин изготовлялся из каолина (фарфоровой глины), а ныне его заменили смесью равных частей сернокислой извести и сернокислого барита, которая весьма легко отливается в формы, а при температуре вольтовой дуги превращается в пары.
Выше уже было сказано, что при зажигании концы углей надо соединить. У Яблочкова концы углей в свече разъединены коломбином, и, следовательно, предстояло решить задачу относительно соединения их. Он решил её очень просто: концы свечей обмакиваются в угольное тесто, которое быстро сгорает и зажигает свечу, которая продолжает гореть уже при посредстве коломбина.
Само собой разумеется, что для свечей Яблочкова требуется переменный ток, чтобы оба угля горели равномерно.
Одним из важных недостатков системы Яблочкова было то, что свечи было необходимо часто менять, когда они сгорали. Теперь и этот недостаток устранён — устройством подсвечников на несколько свечей. Лишь только догорает первая свеча, загорается вторая, затем третья и т. д. Для освещения Лувра (в Париже) г. Кларио придумал к системе Яблочкова особый автоматический коммутатор.
Свечи Яблочкова превосходны при освещении мастерских, верфей, магазинов, железнодорожных станций и т. д. В Париже, кроме Лувра, по системе Яблочкова освещаются магазины «du Printemps », Континентальная гостиница, Ипподром, мастерские Фарко, Гуэна, завод в Иври и т. д. В Москве по этой же системе освещаются площадь у храма Христа Спасителя и Каменный мост, многие фабрики и заводы и т. д.
В заключение нельзя ещё раз не припомнить истории этого изобретения без чувства крайней горечи. Как это ни прискорбно, но в России нет места русским изобретателям, пока они не получат заграничного клейма. Изобретатель остроумнейшего способа электрической спайки металлов, г. Бенардос, долго и безуспешно толкался в двери русских капиталистов, пока не добился успеха в Париже. Яблочков и поныне «прозябал бы в неизвестности», если бы не побывал в Лондоне и Париже. Даже Бабаев получил клеймо годности в Америке...
Нет пророка в своём отечестве. Эти слова как нельзя лучше резюмируют жизнь изобретателя Павла Яблочкова. По уровню научно-технического прогресса Россия второй половины XIX века в некоторых областях заметно отставала от ведущих европейских стран и США. Поэтому соотечественникам было легче поверить, что всё гениальное и передовое приходит издалека, нежели рождается в умах учёных, работающих рядом с ними.
Когда Яблочков изобрёл дуговую лампу, он первым делом хотел найти ей применение в России. Но никто из русских промышленников не воспринял изобретение всерьёз, и Яблочков отправился в Париж. Там он усовершенствовал конструкцию при поддержке местного инвестора, и успех пришёл почти сразу.
После марта 1876 года, когда Яблочков получил патент на свою лампу, «свечи Яблочкова» стали появляться на главных улицах европейских столиц. Пресса Старого Света возносит нашего изобретателя. «Россия — родина электричества», «Вы должны видеть свечу Яблочкова» — такими заголовками пестрят европейские газеты того времени. La lumiere russe («русский свет» — так лампы Яблочкова называли французы) стремительно распространялся по городам Европы и Америки.
Вот он — успех в современном понимании. Павел Яблочков становится знаменитым и богатым человеком. Но люди того поколения мыслили иначе — и далеко не понятиями житейского успеха. Заграничная слава была не тем, к чему стремился русский изобретатель. Поэтому после завершения Русско-турецкой войны он совершил неожиданный для нашего современного восприятия поступок. Выкупил у французской компании, которая инвестировала его работы, за один миллион франков (!) право применять своё изобретение в родной стране и отправился в Россию. К слову, колоссальная сумма в миллион франков — это и было всё состояние, накопленное Яблочковым за счёт популярности его изобретения.
Яблочков думал, что после европейского успеха его будет ждать тёплый приём и на родине. Но он ошибся. К изобретению Яблочкова теперь относились, конечно, с бoльшим интересом, чем до его отъезда за границу, но промышленники и на этот раз были не готовы по достоинству оценить свечу Яблочкова.
К моменту публикации материала о Яблочкове в дореволюционной «Науке и жизни» la lumiere russe начал тускнеть. В России дуговые лампы так и не получили широкого распространения. В передовых странах у них появился серьёзный конкурент — лампа накаливания.
Разработка ламп накаливания велась с начала XIX века. Одним из основоположников этого направления был англичанин Деларю, который ещё в 1809 году получал свет, пропуская ток через платиновую спираль. Позже наш соотечественник — отставной офицер Александр Лодыгин — создал лампу накаливания с несколькими угольными стержнями — при сгорании одного автоматически включался другой. Путём постоянной доработки Лодыгину удалось поднять ресурс своих ламп с получаса до нескольких сотен часов. Именно он одним из первых стал откачивать воздух из баллона лампы. Талантливый изобретатель Лодыгин был неважным предпринимателем, поэтому в истории электрического освещения ему принадлежит довольно скромная роль, хотя сделал он, несомненно, очень много.
Самым же известным персонажем в истории электричества стал Томас Алва Эдисон. И следует признать, что слава к американскому изобретателю пришла заслуженно. После того как в 1879 году Эдисон начал заниматься разработкой лампы накаливания, он провёл тысячи экспериментов, израсходовав на исследовательскую работу более 100 тысяч долларов — фантастическая сумма по тем временам. Инвестиции оправдались: Эдисон создал первую в мире лампу накаливания с продолжительным сроком работы (около 1000 часов), подходящую для серийного производства. При этом Эдисон подошёл к делу системно: помимо самой лампы накаливания он разработал в подробностях системы электрического освещения и централизованного электроснабжения.
Что же касается Яблочкова, то в последние годы жизни он вёл довольно скромную жизнь: пресса о нём забыла, не обращались к нему и предприниматели. На смену грандиозным проектам обустройства мировых столиц пришла более скромная работа по созданию системы электроосвещения в Саратове — городе, где прошла его юность и где он жил теперь. Здесь Яблочков и умер в 1894 году — безвестным и небогатым.
Долгое время считалось, что дуговые лампы Яблочкова — тупиковая ветвь в области эволюции искусственного освещения. Однако в какой-то момент яркость дуговых ламп оценили автомобильные компании. Свеча Яблочкова возродилась на новом технологическом уровне — в виде газоразрядных ламп. Ксеноновые лампы, которые устанавливаются в фары современных автомобилей, — это в некотором роде сильно усовершенствованная свеча Яблочкова.
Яблочков родился в 1847 году. Первые свои знания получал в Саратовской гимназии. В 1862 году переехал в , и стал учиться в подготовительном пансионе. Спустя год Павел Николаевич поступил в Николаевское военно-инженерное училище. Военная карьера не прельщала молодого человека. Будучи выпускником училища, он год прослужил в русской армии в саперном батальоне, и уволился со службы.
В это же время у Павла появляется новое увлечение - электротехника. Он понимает, что важно продолжить учебу и поступает в Офицерские гальванические классы. В классах он изучит подрывную технику и минное дело. Когда учеба была окончена, Яблочкова командировали в Киев, в его бывший батальон, где он возглавил гальваническую бригаду. Павел подтвердил поговорку о том, что дважды войти в одну реку невозможно. Вскоре он оставил службу.
В 1873 году Павел стал начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. Работу он совмещал с посещением собраний Постоянной комиссии Отдела прикладной физики. Здесь он послушал ряд докладов, получил новые знания. Тут же он познакомился с электротехником Чиколевым. Встреча с этим человеком помогла Павлу Николаевичу окончательно определить свои интересы.
Яблочков совместно с инженером Глуховым, создали лабораторию, в которой изучали вопросы электротехники, что-то мастерили. В 1875 году в этой лаборатории друзья ученые создали электрическую свечу. Эта электрическая свеча стала первой моделью дуговой лампы без регулятора. Такая лампа удовлетворяла все технические потребности текущего исторического периода. Ученые сразу же получили заказы на изготовление ламп. Вследствие различных причин, лаборатория Яблочкова не смогла дать прибыли и разорилась. Павел Николаевич был вынужден некоторое время скрываться заграницей от кредиторов.
За пределами Родины, будучи в Париже, Павел знакомиться с Бреге. Бреге был известным механиком. Он предложил Яблочкову работать в его мастерских. Бреге занимался конструированием телефонов и электрических машин. В его мастерской Павел Николаевич усовершенствовал свою электрическую свечу. И получил французский патент на нее. В это же время Павел разработал систему электрического освещения на однофазном переменном токе. Новации Яблочкова в Российской Империи оказались спустя два года после их изобретения. Павлу нужно было расплатиться с кредиторами, как только это произошло, его изобретения появились на Родине. В ноябре 1878 года его электрическая свеча осветила Зимний дворец, а так же корабли «Петр Великий» и «Вице - адмирал Попов»
Система освещения, разработанная ученым, получила название «русский свет». С большим успехом систему демонстрировали на выставках Лондоне и Париже. «Русский свет» использовали все Европейские страны.
Павел Михайлович Яблочков с большой буквы. Он внес неоценимый вклад в развитие электротехники в и Мире, его достижения признаны и неоспоримы. Умер Павел в 1894 году.
Весной 1876 года мировые СМИ пестрели заголовками: «Свет приходит к нам с Севера — из России»; «Северный свет, русский свет — чудо нашего времени»; «Россия — родина электричества».
На разных языках журналисты восхищались русским инженером Павлом Яблочковым , чьё изобретение, представленное на выставке в Лондоне, изменило представление о возможностях использования электричества.
Изобретателю в момент выдающегося триумфа было всего 29 лет.
Павел Яблочков в годы работы в Москве. Фото: Commons.wikimedia.org
Прирождённый изобретатель
Павел Яблочков родился 14 сентября 1847 года в Сердобском уезде Саратовской губернии, в семье обедневшего мелкопоместного дворянина, происходившего из старинного русского рода.
Отец Павла в молодости учился в Морском кадетском корпусе, но по болезни со службы был уволен с награждением гражданским чином XIV класса. Мать была властной женщиной, державшей в крепких руках не только хозяйство, но и всех членов семьи.
Паша ещё в детстве увлёкся конструированием. Одним из первых его изобретений стал оригинальный землемерный прибор, которым затем пользовались жители всех окрестных деревень.
В 1858 году Павел поступил в Саратовскую мужскую гимназию, однако из 5-го класса отец забрал его. Семья была стеснена в средствах, и на образование Павла их не хватало. Тем не менее мальчика удалось определить в частный Подготовительный пансионат, где молодых людей готовили к поступлению в Николаевское инженерное училище. Содержал его военный инженер Цезарь Антонович Кюи. Этот неординарный человек, одинаково успешно занимавшийся вопросами военной инженерии и написанием музыки, пробудил у Яблочкова интерес к науке.
В 1863 году Яблочков блестяще сдал вступительный экзамен в Николаевское инженерное училище. В августе 1866 года он окончил училище по первому разряду, получив чин инженер-подпоручика. Его назначили младшим офицером в 5-й сапёрный батальон, расквартированный в Киевской крепости.
Внимание, электричество!
Родители были счастливы, поскольку считали, что сын может сделать большую военную карьеру. Однако самого Павла эта стезя не прельщала, и спустя год он уволился со службы в чине поручика под предлогом болезни.
Яблочков проявляет большой интерес к электротехнике, однако знаний в этой области у него было недостаточно, и, чтобы устранить этот пробел, он вернулся на военную службу. Благодаря этому, у него появилась возможность поступить в Техническое гальваническое заведение в Кронштадте, единственную в России школу, готовившую военных электротехников.
После её окончания Яблочков отслужил положенные три года и в 1872 году вновь уволился из армии, теперь уже навсегда.
Новым местом работы Яблочкова стала Московско-Курская железная дорога, где он был назначен начальником службы телеграфа. Работу он совмещал с изобретательской деятельностью. Узнав об опытах Александра Лодыгина по освещению улиц и помещений электрическими лампами, Яблочков решил заняться усовершенствованием существовавших тогда дуговых ламп.
Как появился прожектор для поездов
Весной 1874 года по Московско-Курской дороге должен был проследовать правительственный состав. Руководство дороги задумало осветить путь поезду в ночное время при помощи электричества. Однако, как это сделать, чиновники не очень понимали. Тут вспомнили об увлечении начальника службы телеграфа и обратились к нему. Яблочков согласился с большой радостью.
На паровоз впервые в истории железнодорожного транспорта установили прожектор с дуговой лампой — регулятором Фуко. Прибор был ненадёжный, но Яблочков прикладывал все усилия, чтобы заставить его работать. Стоя на передней площадке паровоза, он менял угли в лампе и подкручивал регулятор. При смене паровозов Яблочков перемещался на новый вместе с прожектором.
Поезд успешно дошёл до места назначения, к радости руководства Яблочкова, но сам инженер решил — такой способ освещения слишком сложный и затратный и требует усовершенствования.
Яблочков уходит со службы на железной дороге и открывает в Москве мастерскую физических приборов, где проводятся многочисленные опыты с электричеством.
«Свеча Яблочкова». Фото: Commons.wikimedia.org
Русская идея воплотилась в жизнь в Париже
Главное изобретение в его жизни родилось во время опытов с электролизом поваренной соли. В 1875 году во время одного из опытов по электролизу параллельно расположенные угли, погружённые в электролитическую ванну, случайно коснулись друг друга. Тотчас между ними вспыхнула электрическая дуга, на короткий миг осветившая ярким светом стены лаборатории.
Инженеру пришла в голову мысль о том, что можно создать дуговую лампу без регулятора межэлектродного расстояния, которая будет значительно надёжнее.
Осенью 1875 года Яблочков намеревался со своими изобретениями отправиться на Всемирную выставку в Филадельфии, дабы продемонстрировать успехи российских инженеров на ниве электричества. Но дела мастерской шли неудачно, денег не хватало, и добраться Яблочков смог только до Парижа. Там он познакомился с академиком Бреге, владевшим мастерскими физических приборов. Оценив знания и опыт русского инженера, Бреге предложил ему работу. Яблочков принял приглашение.
Весной 1876 года ему удалось закончить работу по созданию дуговой лампы без регулятора. 23 марта 1876 года Павел Яблочков получил французский патент № 112024.
Лампа Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем её предшественницы. Она представляла собой два стержня, разделённых изоляционной прокладкой из каолина. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал.
Одним деньги, другим наука
15 апреля 1876 года в Лондоне открылась выставка физических приборов. Яблочков представлял и фирму Бреге, и одновременно выступал от своего имени. В один из дней выставки инженер представил свою лампу. Новый источник света произвёл настоящий фурор. За лампой прочно закрепилось название «свеча Яблочкова». Она оказалась чрезвычайно удобной в использовании. Фирмы по эксплуатации «свечей Яблочкова» стремительно открывались по всему миру.
Но невероятный успех не сделал русского инженера миллионером. Он занял скромный пост руководителя технического отдела французской «Генеральной компании электричества с патентами Яблочкова».
От получаемой прибыли ему доставался незначительный процент, но Яблочков не роптал — его вполне устраивало то, что он имел возможность продолжать научные исследования.
Тем временем «свечи Яблочкова» появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве. Каждая свеча стоила примерно 20 копеек и горела около полутора часов; по истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую свечу. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.
«Свеча Яблочкова» в музыкальном зале в Париже. Фото: Commons.wikimedia.org
От Парижа до Камбоджи
В 1877 году «свечи Яблочкова» покорили Париж. Сначала они осветили Лувр, затем оперный театр, а затем одну из центральных улиц. Свет новинки был столь непривычно ярким, что парижане в первое время собирались, чтобы просто полюбоваться изобретением русского мастера. Вскоре «русское электричество» уже освещало и ипподром в Париже.
Успех «свечей Яблочкова» в Лондоне заставил местных бизнесменов попытаться добиться их запрета. Дискуссия в английском парламенте растянулась на несколько лет, а «свечи Яблочкова» продолжали успешно работать.
«Свечи» покорили Германию, Бельгию, Испанию, Португалию, Швецию, в Риме ими освещали развалины Колизея. К концу 1878 года лучшие магазины Филадельфии, города, в который Яблочков так и не попал на Всемирную выставку, также осветили его «свечи».
Подобными лампами осветили свои покои даже шах Персии и король Камбоджи.
В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года. В этот день были освещены казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, «свечи Яблочкова» впервые осветили Большой (Каменный) театр в Петербурге.
Все изобретения Яблочков вернул России
Заслуги Яблочкова получили признание и в научном мире. 21 апреля 1876 года Яблочкова избрали в действительные члены Французского физического общества. 14 апреля 1879 года учёного наградили именной медалью императорского Русского технического общества.
В 1881 году в Париже открылась первая Международная электротехническая выставка. На ней изобретения Яблочкова получили высокую оценку и были признаны постановлением Международного жюри вне конкурса. Однако выставка же стала свидетельством того, что время «свечи Яблочкова» уходит — в Париже была представлена лампа накаливания, которая могла гореть 800-1000 часов без замены.
Яблочкова это нисколько не смутило. Он переключился на создание мощного и экономичного химического источника тока. Опыты в этом направлении были весьма опасными — эксперименты с хлором обернулись для учёного ожогом слизистой оболочки лёгких. У Яблочкова начались проблемы со здоровьем.
Ещё около десяти лет он продолжал жить и работать, курсируя между Европой и Россией. Наконец, в 1892 году он вместе с семьёй возвращается на Родину окончательно. Желая, чтобы все изобретения стали собственностью России, он практически всё своё состояние потратил на выкуп патентов.
Памятник на могиле Павла Яблочкова. Фото: Commons.wikimedia.org / Andrei Sdobnikov
Гордость нации
Но в Петербурге об учёном успели забыть. Яблочков уехал в Саратовскую губернию, где намеревался в деревенской тиши продолжить научные исследования. Но тут Павел Николаевич быстро понял, что условий в деревне для подобных работ просто нет. Тогда он отправился в Саратов, где, живя в гостиничном номере, занялся составлением плана электрического освещения города.
Здоровье, подорванное опасными опытами, продолжало ухудшаться. Помимо проблем с дыханием, беспокоили боли в сердце, опухали и совсем отказывали ноги.
Около 6 часов утра 31 марта 1894 года Павла Николаевича Яблочкова не стало. Изобретатель ушёл из жизни в возрасте 46 лет. Его похоронили на окраине села Сапожок в ограде Михайло-Архангельской церкви в фамильном склепе.
В отличие от многих деятелей дореволюционной России, имя Павла Яблочкова почиталось и в советские времена. В честь него были названы улицы в различных городах страны, включая Москву и Ленинград. В 1947 году была учреждена премия Яблочкова за лучшую работу по электротехнике, которая присуждается 1 раз в три года. А в 1970 году в честь Павла Николаевича Яблочкова был назван кратер на обратной стороне Луны.
Павел Николаевич Яблочков (1847-1894)
Павел Николаевич Яблочков - замечательный изобретатель, конструктор и учёный - оказал громадное влияние на развитие современной электротехники. Его имя до сих пор не сходит со страниц научной электротехнической литературы. Его научное и техническое наследство очень значительно, хотя ещё и не подвергалось систематическому изучению.
Павел Николаевич Яблочков родился 14 сентября 1847 г. в родовом имении своего отца в хут. Байки около с. Петропавловского Сердобского уезда Саратовской губернии. Отец его слыл человеком очень требовательным и строгим. Небольшое поместье было в хорошем состоянии, и семья Яблочковых, не будучи богатой, жила в достатке; для хорошего воспитания и образования детей были все возможности.
Сохранилось очень мало сведений о детских и отроческих годах П. Н. Яблочкова. Известно лишь, что мальчик с детства отличался пытливым умом, хорошими способностями и любил строить и конструировать. В 12-летнем возрасте он придумал, например, особый угломерный инструмент, оказавшийся очень простым и удобным для землемерных работ. Окрестные крестьяне охотно им пользовались при земельных переделах. Домашнее обучение сменилось скоро гимназическими занятиями в Саратове. До 1862 г. П. Н. Яблочков учился в Саратовской гимназии, где считался способным учеником. Однако уже через три года Павел Николаевич был в Петербурге, в подготовительном пансионе, руководимом известным впоследствии военным инженером и композитором Цезарем Антоновичем Кюи. Можно предполагать, что особая любовь Яблочкова к конструированию и вообще интерес, который он с ранних лет проявлял к технике, заставили его покинуть гимназическую скамью и готовиться к поступлению в такое учебное заведение, в котором было бы достаточно возможностей для развития инженерных наклонностей молодого человека. В 1863 г. Павел Николаевич поступил в Военно-инженерное училище и, таким образом, избрал себе деятельность инженера.
Но военная школа с её усиленными строевыми занятиями, с общим уклоном в сторону обучения фортификации и строительству разных военно-инженерных сооружений не была в состоянии удовлетворить пытливого юношу, полного разнообразных технических интересов. Лишь наличие в числе преподавателей таких выдающихся русских учёных, как Остроградский, Паукер, Вышнеградский и др., сглаживало многие недостатки обучения. Выпущенный в августе 1866 г. подпоручиком в 5-й сапёрный батальон инженерной команды Киевской крепости, П. Н. Яблочков вступил на инженерное поприще, к которому так стремился. Однако его работа не дала ему почти никаких возможностей для развития творческих сил. Всего 15 месяцев он прослужил офицером и в конце 1867 г. по болезни был уволен в отставку. Громадный интерес, который в то время всеми проявлялся к применению электричества для практических целей, не мог не коснуться П. Н. Яблочкова. Как за границей, так и в России к этому времени в области электротехники было сделано много важных работ и изобретений. Только недавно, на основе работ русского учёного П. Л. Шиллинга, электромагнитный телеграф получил широкое распространение; немного лет прошло со времени успешных опытов петербургского профессора и академика Б. С. Якоби по применению электродвигателя для движения судна и со дня изобретения им гальванопластики; только что стали известны важные работы Уитстона и Сименса, открывших принцип самоиндукции и положивших практическое начало построению динамомашин. Единственной школой в России, где можно было изучать электротехнику, были в то время Офицерские гальванические классы. И в 1868 г. можно было вновь увидеть П. Н. Яблочкова в офицерской форме в качестве слушателя этой школы, которая в годичный срок обучала военно-минному делу, подрывной технике, устройству и применению гальванических элементов, военной телеграфии. В начале 1869 г. П. Н. Яблочков, по окончании гальванических классов, был вновь зачислен в свой батальон, где стал во главе гальванической команды, исполняя одновременно должность батальонного адъютанта, на обязанности которого лежало заведывание делопроизводством и отчётностью.
Изучив в гальванических классах основы современной ему электротехники, П. Н. Яблочков лучше, чем прежде, понимал, какие громадные перспективы имеет электричество в военном деле и в обыденной жизни. Но атмосфера консерватизма, ограниченности и застоя на действительной военной службе вновь дала себя чувствовать. Отсюда решительный шаг Яблочкова - уход с военной службы по истечении обязательного годичного срока и при этом уход навсегда. В 1870 г. он вышел в отставку; на этом окончилась его военная карьера и началась деятельность в качестве электротехника, длившаяся непрерывно до самой смерти, деятельность богатая и разносторонняя.
Единственная область, в которой электричество имело уже прочное применение в эти годы, был телеграф, и П. Н. Яблочков, сейчас же по выходе в отставку, поступает на должность начальника телеграфной службы Московско-Курской железной дороги, где он мог войти в непосредственное соприкосновение с разными вопросами практической электротехники, глубоко его интересовавшими.
В Москве в это время появилось уже много лиц, интересовавшихся электротехникой. В Обществе любителей естествознания широко дебатировались важнейшие вопросы, связанные с применением электричества. Незадолго до этого созданный Политехнический музей был местом, где собирались московские пионеры электротехники. Здесь же для Яблочкова открылась возможность заняться опытами. В конце 1873 г. ему удалось встретиться с выдающимся русским электротехником В. Н. Чиколевым. От него Павел Николаевич узнал об удачных работах А. Н. Лодыгина по конструированию и применению ламп накаливания. Эти встречи оказали громадное влияние на П. Н. Яблочкова. Он решил посвятить свои эксперименты применению электрического тока для целей освещения и к концу 1874 г. настолько погрузился в свою работу, что служба в качестве начальника телеграфа Московско-Курской железной дороги, с её мелочными ежедневными заботами, стала для него мало интересной и даже стеснительной. П. Н. Яблочков оставляет её и полностью отдаётся своим научным занятиям и опытам.
Он оборудует в Москве мастерскую физических приборов. Здесь ему удалось построить электромагнит оригинальной конструкции - его первое изобретение, здесь же он начал и другие свои работы. Однако дела мастерской и магазина при ней шли плохо и не могли обеспечить нужными средствами ни самого Яблочкова, ни его работы. Наоборот, мастерская поглотила значительные личные средства П. Н. Яблочкова, и он был принуждён прервать на некоторое время свои опыты и заняться выполнением некоторых заказов, как, например, устройством электрического освещения железнодорожного полотна с паровоза для обеспечения безопасного следования царской семьи в Крым. Эта работа была успешно проведена П. Н. Яблочковым и была первым в мировой практике случаем электрического освещения на железных дорогах.
В своей мастерской Павел Николаевич проделал много опытов над дутовыми лампами, изучил их недостатки, понял, что правильное решение вопроса о регулировании расстояния между углями, т. е. вопроса о регуляторах, будет иметь решающее значение для электрического освещения.
Однако финансовые дела Яблочкова окончательно расстроились. Собственная мастерская пришла в упадок, так как Павел Николаевич мало ею занимался, а всё время тратил на свои эксперименты. Чувствуя бесперспективность своих работ в технически отсталой России 70-х годов, он решается поехать в Америку на открывавшуюся Филадельфийскую выставку, на которой надеялся ознакомиться с электрическими новинками и одновременно экспонировать свой электромагнит. Осенью 1875 г. П. Н. Яблочков уезжает, но из-за отсутствия средств на продолжение путешествия остался в Париже, где тогда велось много разнообразных и интересных работ по применению электричества. Здесь он встретился с известным механиком-конструктором академиком Бреге.
Бреге сразу определил в П. Н. Яблочкове наличие выдающихся конструкторских способностей и пригласил его на работу в свои мастерские, в которых в это время велось главным образом конструирование телеграфных аппаратов и электрических машин. Приступив в октябре 1875 г. к работе в мастерских Бреге, П. Н. Яблочков не прекращал своей основной работы - усовершенствования регулятора для дуговой лампы, и уже в конце этого года вполне оформил ту конструкцию дуговой лампы, которая, найдя широкое применение под именем "электрической свечи", или "свечи Яблочкова", произвела полный переворот в технике электрического освещения. Этот переворот вызвал коренные изменения в электротехнике, так как открыл широкий путь к применению электрического тока, в частности переменного, для существенных практических нужд.
23 марта 1876 г. есть формальная дата рождения свечи Яблочкова: в этот день ему была выдана первая привилегия во Франции, за которой последовал затем ряд других привилегий во Франции и в других странах на новый источник света и его усовершенствования. Свеча Яблочкова отличалась исключительной простотой и представляла собой дуговую лампу без регулятора. Два параллельно поставленных угольных стержня имели между собой каолиновую прокладку по всей высоте (в первых конструкциях свечи один из углей был заключён в каолиновую трубку); каждый из углей зажимался своим нижним концом в отдельную клемму светильника; эти клеммы соединялись с полюсами батареи или присоединялись к сети. Между верхними концами угольных стержней укреплялась пластинка из дурнопроводящего материала("запал"), соединявшая между собой оба угля. При прохождении тока запал сгорал, а между концами угольных электродов появлялась дуга, пламя которой создавало освещение и, постепенно расплавляя каолин при сгорании углей, снижалось и основание стержней. При питании дуговой лампы постоянным током происходит вдвое более быстрое сгорание положительного угля; для того чтобы избежать потухания свечи Яблочкова при питании её постоянным током, требовалось положительный уголь сделать вдвое толще, чем отрицательный. П. Н. Яблочков сразу установил, что питание его свечи переменным током является более рациональным, так как при этом оба угля могут быть совершенно одинаковыми и будут сгорать равномерно. Поэтому применение свечи Яблочкова повлекло за собой широкое применение переменного тока.
Успех свечи Яблочкова превзошёл самые смелые ожидания. В апреле 1876 г. на выставке физических приборов в Лондоне свеча Яблочкова была "гвоздём" выставки. Буквально вся мировая техническая и общая пресса были полны сведений о новом источнике света и уверенности в том, что начинается новая эра в развитии электротехники. Но для практического использования свечи нужно было разрешить ещё много вопросов, без которых нельзя было вести экономически выгодную и рациональную эксплоатацию нового изобретения. Нужно было обеспечить осветительные установки генераторами переменного тока. Нужно было создать возможность одновременного горения произвольного числа свечей в одной цепи (до этого времени каждая отдельная дуговая лампа питалась самостоятельным генератором). Нужно было создать возможность длительного и непрерывного освещения свечами (каждая свеча сгорала в течение 1 1/2 часов).
Великой заслугой П. Н. Яблочкова является то, что все эти чрезвычайно важные технические вопросы получили самое быстрое разрешение при непосредственном участии самого изобретателя. П. Н. Яблочков добился того, что известный конструктор Зиновий Грамм стал выпускать машины переменного тока. Переменный ток скоро получил решительное преобладание в электротехнике. Конструкторы электрических машин впервые всерьёз принялись за постройку машин переменного тока, и П. Н. Яблочкову принадлежит разработка систем распределения тока при посредстве индукционных приборов (1876 г.), являвшихся предшественниками современных трансформаторов. П. Н. Яблочков первым в мире столкнулся с вопросом о коэффициенте мощности: при опытах с конденсаторами (1877 г.) он впервые обнаружил, что сумма сил токов в разветвлениях цепи была больше силы тока в цепи до разветвления. Свеча Яблочкова оказала решительное влияние на многие другие работы в области электрического освещения, дав, в частности, толчок развитию научной фотометрии. Сам П. Н. Яблочков обратился к построению электрических машин.
В конце 1876 г. П. Н. Яблочков сделал попытку применить свои изобретения на родине и поехал в Россию. Это было накануне турецкой войны. П. Н. Яблочков не был практическим дельцом. Встречен он был совершенно равнодушно, и ему, по существу, ничего не удалось сделать в России. Он, правда, получил разрешение на устройство опытного электрического освещения железнодорожной станции Бирзула, где и произвёл удачные опыты освещения в декабре 1876 г. Но и эти опыты не привлекли внимания, и П. Н. Яблочков вынужден был вновь уехать в Париж, тяжело потрясённый таким отношением к его изобретениям. Однако его как истинного патриота своей родины никогда не оставляла мысль видеть свои изобретения осуществлёнными в России.
С 1878 г. за границей началось широкое применение свечей Яблочкова. Был создан синдикат, который в январе 1878 г. превратился в общество по эксплоатации патентов Яблочкова. В течение 1 1/2-2 лет изобретения Яблочкова обошли весь свет. После первых установок 1876 г. в Париже (универсальный магазин Лувр, театр Шатле, площадь Оперы и др.) устройства освещения свечами Яблочкова появились буквально во всех странах мира. Павел Николаевич писал одному из своих друзей в то время: "Из Парижа электрическое освещение распространилось по всему миру, дойдя до дворцов шаха персидского и короля Камбоджи". Трудно передать тот восторг, с которым было встречено во всем мире освещение электрическими свечами. Павел Николаевич стал одним из самых популярных лиц промышленной Франции и всего света. Новый способ освещения называли "русским светом", "северным светом". Общество по эксплоатации патентов Яблочкова получало колоссальные прибыли и не справлялось с нахлынувшей массой заказов.
Достигнув блестящих успехов за границей, П. Н. Яблочков вновь возвратился к мысли стать полезным своей родине, но ему не удалось добиться, чтобы военное министерство Александра II приняло у него в эксплоатацию русскую привилегию, заявленную им в 1877 г. Он был принуждён продать её Французскому обществу.
Заслуги П. Н. Яблочкова и громадное значение его свечи были признаны самыми авторитетными научными учреждениями. Ряд докладов был посвящен ей во Французской академии и в крупнейших научных обществах.
Годы блестящих успехов свечи окончательно закрепили победу электрического освещения над газовым. Поэтому конструкторская мысль продолжала непрерывно работать над усовершенствованием электрического освещения. Сам П. Н. Яблочков построил электрическую лампочку другого типа, так называемую "каолиновую", свечение которой происходило от огнеупорных тел, накаляемых электрическим током. Этот принцип для своего времени был новым и многообещающим; однако П. Н. Яблочков не углубился в работу над каолиновой лампой. Как известно, этот принцип был применён четверть века спустя в лампе Нернста. Усилились также работы над дуговыми лампами с регуляторами, так как электрическая свеча была мало пригодна для прожекторных и тому подобных установок интенсивного освещения. В это же время Лодыгину в России, а несколько позже Лейн-Фоксу и Свану в Англии, Максиму и Эдисону в Америке удалось завершить разработку ламп накаливания, которые стали не только серьёзным конкурентом свечи, но и вытеснили её в довольно короткий срок.
В 1878 г., когда свеча была ещё в блестящем периоде своего применения, П. Н. Яблочков решается ещё раз поехать на родину для эксплоатации своего изобретения. Возвращение на родину было для изобретателя связано с большими жертвами: он должен был выкупить у французского общества русскую привилегию и за это должен был уплатить около миллиона франков. Он на это решился и приехал в Россию без средств, но полный энергии и надежд.
Приехав в Россию, Павел Николаевич столкнулся с большим интересом к его работам со стороны разных кругов. Нашлись средства для финансирования предприятия. Ему пришлось заново создавать мастерские, вести многочисленные финансовые и коммерческие дела. С 1879 г. в столице появилось много установок со свечами Яблочкова, из которых первая осветила Литейный мост. Отдавая дань времени, П. Н. Яблочков в своих мастерских начал также небольшое производство ламп накаливания. Коммерческое направление, которое по преимуществу получили на сей раз работы П. Н. Яблочкова в Петербурге, ему удовлетворения не приносило. Не облегчало его тяжёлого настроения и то, что успешно подвигалась его работа по конструированию электрической машины и его деятельность по организации электротехнического отдела при Русском техническом обществе, вице-председателем которого Павел Николаевич был избран.
Много трудов положил он на основание первого русского электротехнического журнала "Электричество", который стал выходить с 1880 года. 21 марта 1879 г. он прочёл в Русском техническом обществе доклад об электрическом освещении. Русская техническая общественность почтила его присуждением медали Общества за то, что "он первый достиг удовлетворительного разрешения на практике вопроса об электрическом освещении". Однако эти внешние знаки внимания были недостаточны для того, чтобы создать П. Н. Яблочкову хорошие условия работы. Павел Николаевич видел, что в отсталой России начала 80-х годов слишком мало возможностей для реализации его технических идей, в частности для производства построенных им электрических машин. Его вновь потянуло в Париж, где ещё так недавно счастье ему улыбнулось. Вернувшись в Париж в 1880 г., П. Н. Яблочков вновь поступил на службу в Общество по эксплоатации его изобретений, продал Обществу свой патент на динамомашину и стал готовиться к участию в первой Всемирной электротехнической выставке, намеченной к открытию в Париже в 1881 г. В начале 1881 г. П. Н. Яблочков оставляет службу в Обществе и полностью отдаётся конструкторской работе.
На электротехнической выставке 1881 г. изобретения Яблочкова получили высшую награду: они были признаны вне конкурса. Научные, технические официальные сферы высоко ставили его авторитет, и Павел Николаевич был назначен членом международного жюри по рассмотрению экспонатов и присуждению наград. Сама же выставка 1881 г. была триумфом лампы накаливания: электрическая свеча стала клониться к своему закату.
С этого времени П. Н. Яблочков посвятил себя работам над генераторами электрического тока - динамомашинами и гальваническими элементами; к источникам света он больше никогда не возвращался.
П. Н. Яблочков получил в последующие годы ряд патентов на электрические машины: на магнито-электрическую машину переменного тока без вращательного движения (позже по этому принципу построил машину знаменитый электротехник Никола Тесла); на магнито-динамо-электрическую машину, построенную на принципе униполярных машин; на машину переменного тока с вращающимся индуктором, полюсы которого были расположены на винтовой линии; на электродвигатель, могущий работать как на переменном, так и на постоянном токе и могущий также служить генератором. П. Н. Яблочков сконструировал также машину для постоянного и переменного токов, действующую по принципу электростатической индукции. Совершенно оригинальной конструкцией является так называемая "клиптическая динамомашина Яблочкова".
Работы Павла Николаевича в области гальванических элементов и аккумуляторов и взятые им патенты обнаруживают исключительную глубину и прогрессивность его замыслов. В этих своих работах он глубоко изучил сущность процессов, происходящих в гальванических элементах и аккумуляторах. Им были построены: элементы горения, в которых использовалась реакция горения как источник тока; элементы со щелочными металлами (натрий); трёхэлектродный элемент (автоаккумулятор) и многие другие. Эти его работы показывают, что им была с настойчивой последовательностью проведена работа по изысканию возможности непосредственного применения химической энергии для целей электротехники сильных токов. Путь, которым шёл Яблочков в этих работах, - путь революционный не только для своего времени, но и для современной техники. Успехи на этом пути могут открыть новую эру в электротехнике.
В непрерывном труде, в тяжёлых материальных условиях вёл П. Н. Яблочков свои опыты в период 1881-1893 гг. Он жил в Париже в качестве частного лица, полностью отдавшись научным проблемам, искусно экспериментируя и внося в работу много оригинальных идей, направляясь смелыми и неожиданными путями, опережая современное ему состояние науки, техники и промышленности. Взрыв, происшедший в его лаборатории во время опытов, едва не стоил ему жизни. Непрерывное ухудшение материального положения, прогрессировавшая тяжёлая сердечная болезнь - всё это подтачивало силы П. Н. Яблочкова. Он решился вновь поехать на родину после 13-летнего отсутствия. В июле 1893 г. он выехал в Россию, но сразу же по приезде сильно заболел. В имении он застал настолько запущенное хозяйство, что никаких надежд на улучшение материальных условий у него не осталось. Павел Николаевич с женой и сыном поселился в Саратове в гостинице. Больной, прикованный к дивану тяжёлой водянкой, лишённый почти всяких средств к существованию, он продолжал вести опыты.
31 марта 1894 г. перестало биться сердце талантливого русского учёного и конструктора, одного из блестящих пионеров электротехники, работами и идеями которого гордится наша родина.
Главнейшие труды П. Н. Яблочкова : О новом аккумуляторе, называемом автоаккумулятором, "Comptes Rendues de l`Ac. des Sciences", Paris, 1885, t. 100; Об электрическом освещении. Публичная лекция Русского технич. общества, читанная 4 апреля 1879 г., Спб., 1879 (помешена также в кн.: П. Н. Яблочков. К пятидесятилетию со дня смерти, М.-Л., 1944).
О П. Н. Яблочкове : Перский К. Д., Жизнь и труды П. Н. Яблочкова, "Труды 1-го Всероссийского электротехнического съезда в Спб. в 1899-1900 гг.", Спб., 1901, т. 1; Забаринский П., Яблочков, изд. "Молодая гвардия", М., 1938; Шателен М. А.,. Павел Николаевич Яблочков (биографический очерк), "Электричество", 1926, № 12; П. Н. Яблочков. К пятидесятилетию со дня смерти, под ред. проф. Л. Д. Белькинда; М.-Л., 1944; Капцов Н, А., Павел Николаевич Яблочков, М.-Л., 1944,
И Яблочков, и Лодыгин были «временными» эмигрантами. Они не собирались покидать родину навсегда и, достигнув успеха в Европе и Америке, вернулись обратно. Просто Россия во все времена «стопорила», как сегодня модно говорить, инновационные разработки, и порой проще было поехать во Францию или США и там «продвинуть» свое изобретение, а потом триумфально вернуться домой известным и востребованным специалистом. Это можно назвать технической эмиграцией — не из-за нищеты или нелюбви к родным разбитым дорогам, а именно с целью оттолкнуться от заграницы, чтобы заинтересовать собой и родину, и мир.
Судьбы этих двух талантливых людей очень похожи. Оба родились осенью 1847 года, служили в армии на инженерных должностях и почти одновременно уволились в близких чинах (Яблочков — поручика, Лодыгин — подпоручика). Оба в середине 1870-х сделали важнейшие изобретения в области освещения, развивали их в основном за границей, во Франции и США. Правда, позже их судьбы разошлись.
Итак, свечи и лампы.
НИТИ НАКАЛИВАНИЯ
Первым делом стоит заметить, что Александр Николаевич Лодыгин не изобрел лампу накаливания. Как не сделал этого и Томас Эдисон, которому Лодыгин в итоге продал ряд своих патентов. Формально пионером использования для освещения раскаленной спирали стоит считать шотландского изобретателя Джеймса Боумана Линдси. В 1835 году в городе Данди он провел публичную демонстрацию освещения пространства вокруг себя с помощью раскаленной проволоки. Он показывал, что такой свет позволяет читать книги без применения привычных свечей. Однако Линдси был человеком множества увлечений и светом больше не занимался — это был лишь один из череды его «фокусов».
А первую лампу со стеклянной колбой в 1838 году запатентовал бельгийский фотограф Марселлен Жобар. Именно он ввел ряд современных принципов лампы накаливания — откачал из колбы воздух, создав там вакуум, применил угольную нить и так далее. После Жобара было еще много электротехников, внесших свой вклад в развитие лампы накаливания, — Уоррен де ла Рю, Фредерик Маллинс (де Молейнс), Жан Эжен Робер-Уден, Джон Веллингтон Старр и другие. Робер-Уден, к слову, вообще был иллюзионистом, а не ученым — лампу он спроектировал и запатентовал в качестве одного из элементов своих технических трюков. Так что к появлению на «ламповой арене» Лодыгина все уже было готово.
Родился Александр Николаевич в Тамбовской губернии в семье знатной, но небогатой, поступил, как многие дворянские отпрыски того времени, в кадетский корпус (сперва в подготовительные классы в Тамбове, затем — в основное подразделение в Воронеже), служил в 71-м Белевском полку, учился в Московском юнкерском пехотном училище (ныне — Алексеевское), а в 1870-м ушел в отставку, потому что душа его к армии не лежала.
В училище он готовился по инженерной специальности, и это сыграло не последнюю роль в его увлечении электротехникой. После 1870-го Лодыгин плотно занялся работой над совершенствованием лампы накаливания, а заодно вольнослушателем посещал Петербургский университет. В 1872 году он подал заявку на изобретение под названием «Способ и аппараты электрического освещения» и двумя годами позже получил привилегию. Впоследствии он запатентовал свое изобретение в других странах.
Что же изобрел Лодыгин?
Лампочку накаливания с угольным стержнем. Вы скажете — так ведь еще Жобар использовал подобную систему! Да, безусловно. Но Лодыгин, во-первых, разработал намного более совершенную конфигурацию, а во-вторых, догадался, что вакуум — не идеальная среда и увеличить КПД и срок службы можно, наполнив колбу инертными газами, как делается в подобных лампах сегодня. Именно в этом был прорыв мирового значения.
Он основал компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°", был успешен, работал над множеством изобретений, в том числе, кстати, над водолазным оборудованием, но в 1884-м был вынужден покинуть Россию по политическим причинам. Да, из-за них уезжали во все времена. Дело было в том, что смерть Александра II от бомбы Гриневицкого привела к массовым облавам и репрессиям в среде сочувствующих революционерам. В основном это была творческая и техническая интеллигенция — то есть общество, в котором вращался Лодыгин. Уехал он не от обвинений в каких-либо противоправных действиях, а скорее от греха подальше.
До того он уже работал в Париже, а теперь перебрался в столицу Франции жить. Правда, созданная им за рубежом компания довольно быстро разорилась (бизнесменом Лодыгин был очень сомнительным), и в 1888 году он переехал в США, где устроился на работу в Westinghouse Electric («Вестингауз электрик»). Джордж Вестингауз привлекал к своим разработкам ведущих инженеров со всего мира, порой перекупая их у конкурентов.
В американских патентах Лодыгин закрепил за собой первенство в разработке ламп с нитями накаливания из молибдена, платины, иридия, вольфрама, осмия и палладия (не считая многочисленных изобретений в других сферах, в частности патента на новую систему электрических печей сопротивления). Вольфрамовые нити используются в лампочках и сегодня — по сути, Лодыгин в конце 1890-х придал лампе накаливания окончательный вид. Триумф ламп Лодыгина пришелся на 1893 год, когда компания Вестингауза выиграла тендер на электрификацию Всемирной выставки в Чикаго. По иронии судьбы позже, перед отъездом на родину, патенты, полученные в США, Лодыгин продал вовсе не Вестингаузу, а General Electric Томаса Эдисона.
В 1895 году он снова переехал в Париж и там женился на Алме Шмидт, дочери немецкого эмигранта, с которой познакомился в Питтсбурге. А еще спустя 12 лет Лодыгин с женой и двумя дочерьми вернулся в Россию — всемирно известным изобретателем и электротехником. У него не было проблем ни с работой (он преподавал в Электротехническом институте, ныне СПбГЭТУ «ЛЭТИ»), ни с продвижением своих идей. Он занимался общественно-политической деятельностью, работал над электрификацией железных дорог, а в 1917-м с приходом новой власти снова уехал в США, где его приняли весьма радушно.
Пожалуй, Лодыгин — это настоящий человек мира. Живя и работая в России, Франции и США, он везде добивался своего, везде получал патенты и внедрял свои разработки в жизнь. Когда в 1923 году он умер в Бруклине, об этом написали даже газеты РСФСР.
Именно Лодыгина можно назвать изобретателем современной лампочки в большей мере, нежели любого из его исторических конкурентов. Но вот основоположником уличного освещения был вовсе не он, а другой великий русский электротехник — Павел Яблочков, не веривший в перспективы ламп накаливания. Он шел своим путем.
СВЕЧА БЕЗ ОГНЯ
Как отмечалось выше, жизненные пути у двух изобретателей были сперва схожи. По сути, можно просто скопировать часть биографии Лодыгина в этот подраздел, заменив имена и названия учебных заведений. Павел Николаевич Яблочков тоже родился в семье мелкопоместного дворянина, учился в Саратовской мужской гимназии, затем — в Николаевском инженерном училище, откуда вышел в чине инженера-подпоручика и отправился служить в 5-й саперный батальон Киевской крепости. Служил он, правда, недолго и менее чем через год вышел в отставку по здоровью. Другое дело, что на гражданском поприще толковой работы не нашлось, и еще через два года, в 1869-м, Яблочков вернулся в армейские ряды и для повышения квалификации был откомандирован в Техническое гальваническое заведение в Кронштадте (ныне — Офицерская электротехническая школа). Именно там он всерьез заинтересовался электротехникой — заведение готовило военных специалистов для всех связанных с электричеством работ в армии: телеграфа, систем подрыва мин и так далее.
В 1872 году 25-летний Яблочков окончательно ушел в отставку и начал работу над собственным проектом. Он справедливо считал лампы накаливания бесперспективными: действительно, на тот момент они были тусклыми, энергозатратными и не слишком долговечными. Куда больше Яблочкова интересовала технология дуговых ламп, которую в самом начале XIX века независимо друг от друга стали разрабатывать двое ученых — русский Василий Петров и англичанин Гемфри Дэви. Оба они в одном и том же 1802 году (хотя относительно даты «презентации» Дэви есть разночтения) представили перед высшими научными организациями своих стран — Королевским институтом и Петербургской академией наук — эффект свечения дуги, проходящей между двух электродов. На тот момент практического применения этому явлению не было, но уже в 1830-х начали появляться первые дуговые лампы с угольным электродом. Наиболее известным инженером, разрабатывавшим такие системы, был англичанин Уильям Эдвардс Стейт, получивший ряд патентов на угольные лампы в 1834 — 1836 годах и, что главное, разработавший важнейший узел подобного устройства — регулятор расстояния между электродами. В этом крылась основная проблема угольной лампы: по мере того как электроды выгорали, расстояние между ними увеличивалось, и их нужно было сдвигать, чтобы дуга не погасла. Патенты Стейта использовались как базовые множеством электротехников по всему миру, а его лампы освещали ряд павильонов на Всемирной выставке 1851 года.
Яблочков же задался целью исправить основной недостаток дуговой лампы — необходимость обслуживания. Около каждой лампы должен был постоянно присутствовать человек, подкручивающий регулятор. Это сводило на нет преимущества и яркого света, и относительной дешевизны изготовления.
В 1875 году Яблочков, так и не найдя применения своим умениям в России, уехал в Париж, где устроился инженером в лабораторию знаменитого физика Луи-Франсуа Бреге (его дед основал часовую марку Breguet) и сдружился с его сыном Антуаном. Там в 1876 году Яблочков получил первый патент на дуговую лампу без регулятора. Суть изобретения состояла в том, что длинные электроды располагались не концами друг к другу, а рядом, параллельно. Они были разделены слоем каолина — материала инертного и не позволяющего дуге возникнуть по всей длине электродов. Дуга появлялась только на их концах. По мере выгорания видимой части электродов каолин плавился и свет спускался вниз по электродам. Горела такая лампа не более двух-трех часов — но зато невероятно ярко.
«Свечи Яблочкова», как прозвали новинку журналисты, снискали сумасшедший успех. После демонстрации ламп на лондонской выставке сразу несколько компаний выкупили у Яблочкова патент и организовали массовое производство. В 1877 году первые «свечи» загорелись на улицах Лос-Анджелеса (американцы купили партию сразу после публичных демонстраций в Лондоне, еще до серийного производства). 30 мая 1878 года первые «свечи» зажглись в Париже — около Оперы и на площади Звезды. Впоследствии лампы Яблочкова освещали улицы Лондона и ряда американских городов.
Как же так, спросите вы, они же горели всего два часа! Да, но это было сравнимо со временем «работы» обычной свечи, и при этом дуговые лампы были невероятно яркими и более надежными. И да, фонарщиков требовалось много — однако не больше, чем для обслуживания повсеместно использовавшихся газовых фонарей.
Но подступали лампы накаливания: в 1879 году британец Джозеф Суон (впоследствии его компания сольется с компанией Эдисона и станет крупнейшим осветительным конгломератом в мире) поставил около своего дома первый в истории фонарь уличного освещения с лампой накаливания. За считаные годы эдисоновские лампы сравнялись по яркости со «свечами Яблочкова», имея при том значительно более низкую стоимость и время работы 1000 часов и более. Короткая эпоха дуговых ламп завершилась.
В целом это было логично: безумный, невероятный взлет «русского света», как называли «свечи Яблочкова» в США и Европе, не мог продолжаться долго. Падение стало еще более стремительным — уже к середине 1880-х годов не осталось ни одного завода, который производил бы «свечи». Впрочем, Яблочков работал над различными электросистемами и пытался поддерживать свою былую славу, ездил на конгрессы электротехников, выступал с лекциями, в том числе в России.
Окончательно он вернулся в 1892 году, причем потратив сбережения на выкуп собственных же патентов у европейских правообладателей. В Европе его идеи уже были никому не нужны, а на родине он надеялся найти поддержку и интерес. Но не сложилось: к тому времени из-за многолетних экспериментов с вредными веществами, в частности с хлором, здоровье Павла Николаевича начало стремительно ухудшаться. Подводило сердце, подводили легкие, он перенес два инсульта и скончался 19 (31) марта 1894 го- да в Саратове, где жил последний год, разрабатывая схему электрического освещения города. Ему было 47 лет.
Возможно, если бы Яблочков дожил до революции, он повторил бы судьбу Лодыгина и уехал бы во второй раз — теперь уже навсегда.
Сегодня дуговые лампы получили новую жизнь — по этому принципу работает ксеноновое освещение во вспышках, автомобильных фарах, прожекторах. Но значительно более важным достижением Яблочкова является то, что он первым доказал: электрическое освещение общественных пространств и даже целых городов — возможно.