Яблочков лампа накаливания. © Изобретения и изобретатели России. Последние годы жизни изобретателя
На протяжении длительного периода времени многие западноевропейские представители различных областей наук распространяли заведомо ложные сведения о нашей стране и нашем народе. По их словам выходило так, что среди русских не может быть хоть сколько-нибудь стоящих мастеров или ученых. Одно время даже ходил такой клеветнический вымысел: «Из русских ни ученых, ни художников не может быть».
Данная ложь прочно вошла в сознание многих наших соотечественников, не говоря уже о тех, кто живет на Западе. Такое положение поддерживается сознательно, заставляя многих поверить в то, что лучшие технические новинки и достижения науки - это, всецело заслуга западных ученых и мастеров.
Как писал еще в 1711 году один из серьезных и беспристрастных западных исследователей того времени историк Гейнецкий: «Русский народ на протяжении веков имел то несчастье, что кто угодно свободно мог распускать о нем по всему свету абсурднейшие нелепости, не опасаясь встретить возражений».
Но стоит внимательнее присмотреться к тому, что было создано, открыто или исследовано, как обнаруживается, что русские ученые и изобретатели во многом оказывались первыми, открывая путь для дальнейших исследований.
Следует остановиться на создании самого важного из всех известных способов освещения, свой великий вклад в который внесли русские новаторы техники.
У истоков исследования возможности электрического освещения первое место принадлежит В.В. Петрову, который еще в 1802 г установил, что при помощи электрической дуги «темный покой довольно ясно освещен быть может».
Вклад наших деятелей в истории электрического освещения столь велик, что в семидесятые годы XIX в. появились за рубежом особые названия.
«La lumiere russe» - «Русский свет», «La lumiere du Nord» - «Северный свет», - так назвали французы электрическое освещение, когда были созданы первые его источники, получившие практическое применение. Такое название справедливо: первыми за рубежом, кто стал использовать пригодные приборы для электрического освещения, стали французы. Эти приборы они получили из русских рук. Ими стали «электрические свечи» Павла Николаевича Яблочкова (1847-1894 гг.).
«Русский свет» был создан, учитывая все предшествующие искания разных народов.
23 марта 1876 года в Париже П.Н. Яблочков получил патент № 112024 на изобретенную им «электрическую свечу» . Эту «свечу» можно считать прообразом современной дуговой лампы. Проводником электричества в «свече» служили две угольные пластинки, которые разделялись изолирующей вставкой.
В отличие от своих предшественников, использовавших специальные механизмы для регулировки расстояния между концами углей в месте образования электрической дуги, Яблочков убрал все эти механизмы и расположил параллельно друг другу два угольных стержня, разделив их каолиновой изолирующей вставкой. Сгорая, «свеча» становилась короче, но расстояние между углями оставалось постоянным. «Свеча» давала яркий свет довольно продолжительное время.
Такая «электрическая свеча» была дешева, и ее изготовление не составляло трудностей. Продемонстрированная в Париже на Всемирной выставке в 1878 году, система освещения Яблочкова имела исключительный успех. Ее стали применять в Лондоне, потом в Берлине, затем свет «свечи» достиг и Петербурга.
"Русский свет" Павла Яблочкова
До 1877 года по всему миру насчитывалось только 80 регулярно работающих электрических ламп. В 1878 г. после успеха на Всемирной выставке «свеча» Яблочкова увеличила их количество до 500.
Одними из первых мест в России, освещенных «свечей Яблочкова», стали: переборочная мастерская капсюльного отдела Охтенского завода, Литейный мост. К 1880 году по России было установлено около 500 электрических фонарей.
За столь короткий срок Яблочков на деле доказал возможность массового применения систем электрического освещения.
Помимо этого, работая над «свечой», П.Н. Яблочков разрешил множество задач первостепенной важности для последующего развития электротехники.
Начиная с использования в своих свечах постоянного тока, Яблочков вскоре решил использовать переменный ток, который дает равномерное сгорание обоих углей. Для питания свечей переменным током электротехник Грамм построил динамо-машину переменного тока. Она стала первой практически применимой динамо-машиной переменного тока.
Замечательный русский электротехник стал одним из первых, кто начал применять переменный ток.
Совершив за свой очень короткий срок существования (менее пяти лет) настоящую революцию в деле массового использования электрических систем освещения, «свеча Яблочкова» затем быстро сошла со сцены, уступив место новой электрической лампе накаливания, созданной А.Н. Лодыгиным.
И хотя «свечи Яблочкова» уступили свое место лампам накаливания, но плодами творчества Яблочкова мы пользуемся и теперь. До него уделом электротехники были: телеграф, гальванопластика, отдельные попытки применения электрического освещения. Он создал массовое применение электрического освещения, первым применил на практике переменный ток, потрудился над созданием и первых трансформаторов. Следует помнить, что первым электрическим светом, озарившим Париж, был «Русский свет» П.Н. Яблочкова.
23 марта 1876 года русский инженер Павел Яблочков получил патент на свое изобретение, которое он сам назвал «электрическая свеча». По своей сути новый осветительный прибор представлял из себя первую в мире электрическую лампочку. Человечество вступило в эру электрического света.
Так называемую «электрическую свечу» русский инженер Павел Яблочков открыл еще в 1875 году. Революционное осветительное устройство представляло из себя две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой. Эти пластинки служили проводником электричества, накалявшего дугу. Изобретение было сделано еще в России, в московской лаборатории, которую изобретатель создал на собственные средства. Но как это часто случалось в истории нашего отечества, на родине гениальное изобретение не нашло ни поддержки, ни применения.
Вскоре Яблочков оказался в Париже, где и завершил разработку конструкции электрической свечи. «Электрическая свеча» стала первым электрическим источником света. 23 марта 1876 года русский электротехник получил французский патент № 112 024 на ее изобретение, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм.
Свое детище Яблочков представил на выставке физических приборов, проходившей 15 апреля 1876 года в Лондоне. На невысоких металлических постаментах Яблочков поставил четыре свои свечи, обёрнутые в асбест и расположенные на большом расстоянии друг от друга. К светильникам подвёл по проводам ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включен в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет.
Успех свечи Яблочкова оказался совершенно ошеломительным. Мировая печать пестрела заголовками: «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова - новая эра в технике»; «Северный свет, русский свет - чудо нашего времени»; «Россия - родина электричества» и т. д.
Во многих странах мира были основаны компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова». Они появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве. Каждая свеча стоила около 20 копеек и горела 1,5 часа. По истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.
В феврале 1877 года электрическим светом были освещены фешенебельные магазины Лувра в Париже. Двадцать две дуговые угольные лампы переменного тока - «свечи Яблочкова» - заменили двести газовых рожков. Это была настоящая сенсация. Затем свечи Яблочкова вспыхнули и на площади перед зданием оперного театра. А в мае 1877 года они впервые осветили одну из красивейших магистралей французской столицы - Avenue de l’Opera.
Примеру Парижа последовал Лондон. 17 июня 1877 года свечи Яблочкова осветили Вест-Индские доки в Лондоне, несколько позже - часть набережной Темзы, мост Ватерлоо, отель «Метрополь», Гатфильдский замок, Вестгейтские морские пляжи.
Почти одновременно с Англией свечи Яблочкова вспыхнули в помещении торговой конторы Юлия Михаэлиса в Берлине. Новое электрическое освещение с исключительной быстротой завоёвывает Бельгию и Испанию, Португалию и Швецию. В Италии им осветили развалины Колизея, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене - Фольскгартен, в Греции - Фалернскую бухту, а также площади и улицы, морские порты и магазины, театры и дворцы в других странах.
Вскоре «русский свет» озарил городские улицы, магазины и театры по всему миру. Это изобретение положило начало практическому использованию электрического заряда для целей освещения.
Павел Яблочков родился в 1847 годув родовом имении в Сердобском уезде Саратовской губернии. Семья была не очень богатой, но смогла дать своим детям хорошее воспитание и образование.
Сведений о детских и отроческих годах в биографии Яблочкова сохранилось немного, но известно, что он отличался пытливым умом, хорошими способностями, любил строить и конструировать.
После домашнего образования Павел в 1862 году поступил в Саратовскую гимназию, где считался способным учеником. Долго его учеба в гимназии не продлилась, так как он уехал в Петербург. Здесь он поступил в подготовительный пансион, которым руководил военный инженер и композитор Цезарь Антонович Кюи. Подготовительный пансион помог Павлу Николаевичу поступить в Военно-инженерное училище в 1863 году.
К сожалению, военная школа не полностью удовлетворила будущего инженера, с его разнообразными техническими интересами. В 1866 году, получив звание подпоручика, он был направлен в 5-й саперный батальон инженерной команды Киевской крепости. Новая должность и работа не давали никаких возможностей для развития творческих сил, и в конце 1867 года Яблочков ушел в отставку.
Большой интерес у инженера Яблочкова вызывало применение электричества на практике. Но в России в то время особых возможностей пополнить знания в этом направлении не было. Единственным местом в России, где изучали электротехнику, были Офицерские гальванические классы. За год Павел Яблочков, опять же в офицерской форме, освоил курс школы. Здесь он обучился военно-минному делу, подрывной технике, устройству и применению гальванических элементов, военной телеграфии.
Яблочков прекрасно понимал перспективы развития электричества в военном деле и в обычной жизни. К сожалению, консерватизм военной среды сковывал его возможности и интересы. По окончании обязательной годовой службы он вновь увольняется, и начинается его гражданская работа в качестве электротехника.
Наиболее активно электричество применялось на телеграфе, и Петр Николаевич сразу устроился начальником телеграфной службы Московско-Курской железной дороги. Именно здесь ему пришлось столкнуться с разными вопросами практической электротехники, которые его очень волновали.
Интерес к электротехнике проявился и у других инженеров. Московский политехнический музей стал местом, где собирались энтузиасты этого дела. В музее Павел Николаевич смог заняться практическими опытами. Здесь он встретился с выдающимся русским электротехником В. Н. Чиколевым, от которого узнал об опытах А. Н. Лодыгина по конструированию ламп накаливания. Это направление работы настолько захватило Павла Николаевича, что он забросил свою работу на железной дороге.
Яблочков создал в Москве мастерскую физических приборов. Первым его изобретением был электромагнит оригинальной конструкции. Однако материального благополучия мастерская дать не могла. Дела шли плохо.
Павел Николаевич выручил заказ на устройство электрического освещения железнодорожного полотна с паровоза - для безопасности следования царской семьи в Крым. Работа была завершена успешно и, по сути, стала первым в мире проектом по электрическому освещению на железных дорогах.
Тем не менее отсутствие средств вынудило Яблочкова приостановить работы по применению дуговых ламп, и он решил поехать в Америку на Филадельфийскую выставку, где собирался представить публике свой электромагнит. Средств хватило добраться только до Парижа. Здесь изобретатель встретился с известным механиком-конструктором академиком Бреге. Яблочков начал работать в его мастерской, которая занималась конструированием телеграфных аппаратов и электрических машин. Параллельно он продолжал опыты, связанные с проектом по дуговой лампе.
Его дуговая лампа, вышедшая в свет под названием «электрическая свеча», или «свеча Яблочкова», полностью изменила подходы в технике электрического освещения. Появилась возможность широкого применения электрического тока, в частности для практических нужд.
23 марта 1876 года изобретение инженера было официально зарегистрировано во Франции и в дальнейшем в других странах. Свеча Яблочкова была проста в изготовлении и представляла собой дуговую лампу без регулятора. В том же году на выставке физических приборов в Лондоне свеча Яблочкова стала «гвоздем программы». Весь мир считал, что это изобретение русского ученого открывает новую эру в развитии электротехники.
В 1877 году Яблочков приехал в Россию и предложил российскому военному министерству принять в эксплуатацию его изобретение. Никакого интереса со стороны военных чиновников он не встретил и был вынужден продать изобретение французам.
Время показало, что электрическое освещение победило газовое. В то же время Яблочков продолжил работать над усовершенствованием электрического освещения. Появлялись новые проекты, в частности лампочка «каолиновая», свечение которой проходило от огнеупорных тел.
В 1878 году Яблочков вновь вернулся на родину. На этот раз интерес к его работам проявили разные круги общества. Были найдены и источники финансирования. Павлу Николаевичу пришлось заново создавать мастерские, заниматься коммерческой деятельностью. Первая установка осветила Литейный мост, и в короткое время подобные установки появились в Петербурге повсюду.
Много трудов положил он и на создание первого российского электротехнического журнала «Электричество». Русское техническое общество наградило его своей медалью. Тем не менее внешних знаков внимания было недостаточно. Денег на опыты и проекты по-прежнему не хватало, Яблочков вновь уехал в Париж. Там он закончил и продал свой проект динамо-машины и стал готовиться к первой всемирной электротехнической выставке в Париже в 1881 году. На этой выставке изобретения Яблочкова получили высшую награду, их признали вне конкурса.
В последующие годы Павел Николаевич получил ряд патентов на электрические машины: магнито-электрическую, магнито-динамо-электрическую, на электродвигатель и другие. В его работах в области гальванических элементов и аккумуляторов отразилась вся глубина и прогрессивность замыслов инженера.
Все, что сделал Яблочков, - это революционный путь для современной техники.
В 1893 году он в очередной раз вернулся в Россию. По приезде сильно заболел. Приехав на родину, в Саратов, он поселился в гостинице, так как имение его пришло в упадок. Материальных улучшений не предвиделось. 31 марта 1894 года Павел Николаевич скончался.
В наши дни сложно себе представить, что слово "электротехника" не было известно всего около 100 лет назад. В экспериментальной науке не так легко найти первооткрывателя, как в теоретической. В учебниках так и написано: теорема Пифагора, бином Ньютона, система Коперника, теория Эйнштейна, таблица Менделеева… Но фамилию того, кто изобрел электрический свет, знают далеко не все.
Кто создал стеклянную колбочку с металлическими волосками внутри - электрическую лампочку? Нелегко ответить на этот вопрос. Ведь связано с десятками ученых. В их строю - Павел Яблочков, краткая биография которого представлена в нашей статье. Этот русский изобретатель выделяется не только ростом (198 см), но и трудами. Его работы положили начало освещению с помощью электричества. Не зря в научном сообществе до сих пор пользуется авторитетом фигура такого исследователя, как Яблочков Павел Николаевич. Что изобрел он? Ответ на этот вопрос, а также многие другие интересные сведения о Павле Николаевиче вы найдете в нашей статье.
Происхождение, годы обучения
Когда Павел Яблочков (фото его представлено выше) появился на свет, в Поволжье была холера. Его родителей испугал великий мор, поэтому они не понесли ребенка в церковь для крещения. Напрасно историки пытались отыскать имя Яблочкова в церковных записях. Его родители были мелкими помещиками, и детство Павла Яблочкова прошло тихо, в большом помещичьем доме с полупустыми комнатами, мезонином и фруктовыми садами.
Когда Павлу исполнилось 11 лет, он отправился учиться в Саратовскую гимназию. Следует отметить, что за 4 года до этого Николай Чернышевский, педагог-вольнодумец, уехал из этого учебного заведения в петербургский кадетский корпус. Павел Яблочков проучился в гимназии недолго. Через некоторое время его семейство сильно обнищало. Выход из этого положения был один - военная карьера, которая стала уже настоящей фамильной традицией. И Павел Яблочков отправился в Павловский царский дворец Петербурга, который назвали Инженерным замком по имени его жильцов.
Яблочков - военный инженер
Севастопольская кампания в это время была еще в недавнем прошлом (не прошло еще и десяти лет). В ней проявилась матросская доблесть, а также высокое искусство отечественных фортификаторов. Военная инженерия в те годы была в большом почете. Генерал Э. И. Тотлебен, который прославился во время Крымской войны, лично пестовал инженерное училище, где теперь обучался Павел Яблочков.
Биография его этих лет отмечена проживанием в пансионе Цезаря Антоновича Кюи, инженер-генерала, который преподавал в этом училище. Это был талантливый специалист и еще более одаренный композитор и музыкальный критик. Его романсы и оперы живут и сегодня. Может быть, именно эти годы, проведенные в столице, были самыми счастливыми для Павла Николаевича. Его никто не подгонял, еще не было меценатов и кредиторов. Великие озарения еще не пришли к нему, однако и разочарований, которые наполнили впоследствии всю его жизнь, еще не было.
Первая неудача постигла Яблочкова, когда по окончании обучения его произвели в подпоручики, отправив на службу в пятый Саперный полк, относившийся к Киевскому крепостному гарнизону. Батальонная действительность, с которой познакомился Павел Николаевич, оказалась мало похожа на ту творческую, интересную жизнь инженера, которая грезилась ему в Петербурге. Военного из Яблочкова не получилось: уже через год он уволился "по болезни".
Первое знакомство с электричеством
После этого в жизни Павла Николаевича начался самый неустроенный период. Однако открывается он одним событием, которое оказалось очень важным в дальнейшей его судьбе. Спустя год после отставки вдруг вновь оказывается в армии Павел Николаевич Яблочков. Биография его после этого пошла совсем по другому пути...
Будущий изобретатель проходит обучение в Техническом гальваническом заведении. Здесь его знания в сфере "гальванизма и магнетизма" (слова "электротехника" в то время как мы уже говорили, еще не существовало) расширяются и углубляются. Множество знаменитых инженеров и молодых ученых в молодости, подобно нашему герою, кружили по жизни, примериваясь, присматриваясь, отыскивая что-то, пока вдруг не находили того, что искали. Тогда никакой соблазн уже не мог сбить их с пути. Точно так же 22-летний Павел Николаевич нашел свое призвание - электричество. Всю свою жизнь посвятил ему Яблочков Павел Николаевич. Изобретения, сделанные им, все связаны с электричеством.
Работа в Москве, новые знакомства
Павел Николаевич окончательно покидает армию. Он отправляется в Москву и вскоре возглавляет управление телеграфной службы железной дороги (Московско-Курской). Здесь в его распоряжении лаборатория, здесь можно уже проверить какие-то, пусть еще робкие, идеи. Павел Николаевич находит и сильное научное общество, объединяющее естествоиспытателей. В Москве же он узнает о Политехнической выставке, только что открывшейся. На ней представлены последние достижения отечественной техники. У Яблочкова появляются единомышленники, друзья, которые, как и он, увлечены электрическими искрами - крохотными рукотворными молниями! С одним из них, Глуховым Николаем Гавриловичем, Павел Николаевич решает открыть свое "дело". Речь идет об универсальной электротехнической мастерской.
Переезд в Париж, патент на свечу
Однако "дело" их лопнуло. Это произошло потому, что изобретатели Глухов и Яблочков не были дельцами. Для того чтобы избежать долговой тюрьмы, Павел Николаевич в срочном порядке выезжает за границу. Весной 1876 года, в Париже, получает патент на "электрическую свечу" Яблочков Павел Николаевич. Изобретения этого не было бы, если бы не предшествующие достижения в науке. Поэтому расскажем вкратце и о них.
История светильников до Яблочкова
Сделаем небольшое историческое отступление, посвященное светильникам, чтобы объяснить суть важнейшего изобретения Яблочкова, не залезая при этом в технические дебри. Первым светильником является лучина. Она была известна человечеству еще в доисторическое время. Затем (до Яблочкова) были изобретены сначала факел, потом далее - свеча, еще через некоторое время - керосиновая лампа и, наконец, газовый фонарь. Все эти светильники, при всем их разнообразии, объединяет один общий принцип: внутри них что-то горит при соединении с кислородом.
Изобретение электрической дуги
В.В. Петров, талантливый русский ученый, в 1802 г. описал опыт использования гальванических элементов. Этот изобретатель получил электрическую дугу, создал первый в мире электрический искусственный свет. Молнии являются естественным светом. О нем человечеству было известно давно, другое дело, что люди не понимали его природу.
Скромный Петров никуда не отсылал свою работу, написанную на русском языке. О ней не было известно в Европе, поэтому долгое время честь открытия дуги приписывалась химику Дэви, знаменитому английскому ученому-химику. Естественно, он ничего не знал о достижении Петрова. Он повторил его опыт через 12 лет и назвал дугу в честь Вольта, знаменитого физика из Италии. Интересно, что к самому А. Вольта она не имеет абсолютно никакого отношения.
Дуговые лампы и неудобства, связанные с ними
Открытие русского и английского ученого дало импульс к появлению принципиально новых дуговых В них сближались два электрода, вспыхивала дуга, после чего появлялся яркий свет. Однако неудобство заключалось в том, что угольные электроды через некоторое время сгорали, увеличивалось расстояние между ними. В конце концов, дуга гасла. Необходимо было постоянно сближать электроды. Так появились разнообразные дифференциальные, часовые, ручные и другие механизмы регулировки, которые, в свою очередь, требовали неусыпного наблюдения. Понятно, что каждый светильник такого рода был чрезвычайным явлением.
Первая лампа накаливания и ее недостатки
Французский ученый Жобар предложил применять для освещения электрический накаленный проводник, а не дугу. Шанжи, его соотечественник, попытался создать такую лампу. А. Н. Лодыгин, русский изобретатель, довел ее "до ума". Он создал первую лампочку накаливания, годную к практике. Однако коксовый стержень внутри нее был очень хрупок и нежен. Кроме того, в стеклянной колбе наблюдался недостаточный вакуум, поэтому он быстро сжигал этот стержень. Из-за этого в середине 1870 годов на лампе накалывания решили поставить крест. Изобретатели снова вернулись к дуге. И именно тогда появился Павел Яблочков.
Электрическая свеча
К сожалению, мы не знаем о том, как он изобрел свечу. Возможно, мысль о ней появилась, когда Павел Николаевич мучился с регуляторами установленной им дуговой лампы. Впервые в истории железных дорог она была установлена на паровозе (особого поезда, который следовал в Крым с царем Александром II). Возможно, зрелище дуги, внезапно вспыхнувшей в его мастерской, запало ему в душу. Существует легенда о том, что в одном из парижских кафе Яблочков случайно положил два карандаша рядом на столик. И тогда его осенило: не надо ничего сближать! Пусть электроды находятся рядом, ведь плавкая изоляция, сгорающая в дуге, будет установлена между ними. Таким образом, электроды будут гореть и укорачиваться одновременно! Как говорится, все гениальное - просто.
Как свеча Яблочкова завоевала мир
Свеча Яблочкова по своему устройству действительно была простой. И в этом было ее огромное преимущество. Дельцам, не разбирающимся в технике, был доступен ее смысл. Именно поэтому свеча Яблочкова с неслыханной скоростью завоевала мир. Первая ее демонстрация состоялась весной 1876 г. в Лондоне. Павел Николаевич, который еще совсем недавно убегал от кредиторов, возвратился в Париж уже Кампания по эксплуатации принадлежащих ему патентов возникла мгновенно.
Был основан специальный завод, который производил 8 тыс. свечей ежедневно. Они стали освещать знаменитые магазины и гостиницы Парижа, крытый ипподром и оперу, порт в Гавре. Гирлянда фонарей появилась на улице Оперы - невиданное зрелище, настоящая сказка. У всех на устах был "русский свет". Им восхищался в одном из писем П. И. Чайковский. Иван Сергеевич Тургенев также писал из Парижа своему брату о том, что Павел Яблочков изобрел что-то совершенно новое в деле освещения. Павел Николаевич не без гордости заметил позднее, что электричество распространилось по миру именно из французской столицы и добралось до дворов короля Камбоджи и а вовсе не наоборот - из Америки в Париж, как утверждают.
"Угасание" свечи
Удивительными вещами отмечена история науки! Вся электрическая светотехника мира во главе с П. Н. Яблочковым около пяти лет триумфально двигалась, в сущности, по бесперспективному, ложному пути. Очень недолго длился праздник свечи, как и материальная независимость Яблочкова. Свеча не сразу "угасла", однако она никак не могла выдержать конкуренции с лампами накаливания. Способствовали этому значительные неудобства, которые она имела. Это понижение светящейся точки в процессе горения, а также недолговечность.
Конечно, работы Свана, Лодыгина, Максима, Эдисона, Нернста и других изобретателей лампы накаливания, в свою очередь, не сразу убедили человечество в ее преимуществах. Ауэр в 1891 г. установил свой колпачок на газовой горелке. Этот колпачок увеличивал яркость последней. Еще тогда были случаи, когда власти решали заменить газом установленное электрическое освещение. Однако уже при жизни Павла Николаевича было понятно, что свеча, изобретенная им, бесперспективна. В чем же причина того, что имя создателя "русского света" до наших дней прочно вписано в историю науки и вот уже более ста лет окружено уважением и почетом?
Значение изобретения Яблочкова
Яблочков Павел Николаевич первым утвердил в умах людей электрический свет. Лампа, которая еще вчера встречалась очень редко, уже сегодня приблизилась к человеку, перестала быть неким заморским чудом, убедила людей в своем счастливом будущем. Бурная и достаточно короткая история этого изобретения способствовала решению множества насущных задач, которые стояли перед техникой того времени.
Дальнейшая биография Павла Николаевича Яблочкова
Павел Николаевич прожил короткую жизнь, которая была не очень счастливой. После того как Павел Яблочков изобрел свою свечу, он очень много работал как в нашей стране, так и за рубежом. Однако ни одно из последующих его достижений не повлияло так сильно на прогресс техники, как его свеча. Много трудов Павел Николаевич положил на создание первого в нашей стране электротехнического журнала под названием "Электричество". Он начал выходить с 1880 г. Кроме того, 21 марта 1879 года Павел Николаевич прочел доклад, посвященный электрическому освещению, в Русском техническом обществе. Он был удостоен медали Общества за свои достижения. Однако эти знаки внимания оказались недостаточны для того, чтобы Павлу Николаевичу Яблочкову были предоставлены хорошие условия работы. Изобретатель понимал что в отсталой России 1880 годов мало возможностей для осуществления его технических идей. Одной из них было производство электрических машин, которые построил Яблочков Павел Николаевич. Краткая биография его вновь отмечена переездом в Париж. Вернувшись туда в 1880 году, он продал патент на динамомашину, после чего начал подготовку к участию во Всемирной электротехнической выставке, проводившейся впервые. Ее открытие было намечено на 1881 год. В начале этого года полностью посвятил себя конструкторской работе Яблочков Павел Николаевич.
Краткая биография этого ученого продолжается тем, что изобретения Яблочкова на выставке 1881 года получили высшую награду. Они заслужили признание и вне конкурса. Его авторитет был высок, и Яблочков Павел Николаевич стал членом международного жюри, в задачи которого входило рассмотрение экспонатов и решение о присуждении наград. Следует сказать, что сама эта выставка стала триумфом лампы накаливания. С этого времени электрическая свеча постепенно начала клониться к закату.
В последующие годы Яблочков начал работать над гальваническими элементами и динамомашинами - генераторами электрического тока. Путь, которым шел Павел Николаевич в своих работах, остается революционным и в наше время. Успехи на нем могут положить начало новой эре в электротехнике. Яблочков больше не возвращался к источникам света. В последующие годы он изобрел несколько электрических машин и получил на них патенты.
Последние годы жизни изобретателя
В период с 1881 по 1893 год Яблочков проводил свои опыты в непростых материальных условиях, в непрерывном труде. Он проживал в Париже, всецело отдавшись проблемам науки. Ученый искусно экспериментировал, применял множество оригинальных идей в своей работе, идя неожиданными и весьма смелыми путями. Безусловно, он опережал состояние техники, науки и промышленности того времени. Взрыв, который произошел во время опытов в его лаборатории, едва не стоил Павлу Николаевичу жизни. Постоянное ухудшение материального положения, а также сердечная болезнь, которая все прогрессировала, - все это подтачивало силы изобретателя. После тринадцатилетнего отсутствия он решил возвратиться на родину.
Павел Николаевич выехал в Россию в июле 1893 года, однако сильно заболел сразу по приезде. Он застал в своем имении такое запущенное хозяйство, что не мог и надеяться на улучшение своего материального положения. Вместе с женой и сыном Павел Николаевич поселился в саратовской гостинице. Он продолжал свои опыты даже будучи больным и лишенным средств к существованию.
Яблочков Павел Николаевич, открытия которого прочно вписаны в историю науки, скончался от болезни сердца в возрасте 47 лет (в 1894 году), в городе Саратове. Его идеями и работами гордится наша родина.
(«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.
