Год был годом наибольших успехов Яблочкова в Петербурге

1879 год был годом наибольших успехов Яблочкова в Петербурге.

Чиколев так описывает в своих воспоминаниях это пребывание Яблочкова в Петербурге: "Как теперь помню этот приезд Павла Николаевича в Петербург с репутацией миллионера и всемирной известности. Он поселился в роскошных апартаментах "Европейской гостиницы", и кто только не бывал у него - светлости, сиятельства, высокопревосходительства, превосходительства без числа, городские головы. Но всего внимательнее, дружелюбнее относился Яблочков к бедным труженикам, техникам и к своим старым друзьям бедности.

Яблочкова всюду приглашали нарасхват, везде продавались его портреты, в газетах и журналах ему посвящались сочувственные, а иногда восторженные статьи".

К этому времени относится доклад Яблочкова в Русском техническом обществе 2 апреля 1879 года. А так же его публичная лекция с многочисленными демонстрациями, устроенная тем же обществом 13 апреля.14 апреля 1879 года на заседании Русского технического общества Яблочкову была поднесена от этого общества медаль со специальной надписью.29 марта 1880 года был поставлен доклад изобретателя в Москве на заседании отделения физических наук Общества любителей естествознания. В закрытой части этого заседания было возбуждено ходатайство о присуждении Яблочкову большой золотой медали Общества.30 января 1880 года Яблочков был избран заместителем председателя вновь образованного Электротехнического отдела Русского технического общества.

Товарищество "Яблочков-изобретатель и компания" весьма удачно выполнило освещение Дворцового моста через Неву, площади перед Александрийским театром, мастерских Охтенского порохового завода, Гостиного двора и других крупных объектов. Затем были освещены некоторые театры, рестораны, богатые особняки и т.д.

Свечи великого электротехника, изготовленные в Петербурге, проникли в Москву, Нижний Новгород, Гельсингфорс, Полтаву, Краснодар и другие города. Компании по эксплуатации русского изобретения возникли, кроме Парижа и Петербурга, и в других европейских городах.

Учреждения и организация деятельности всех этих предприятий отняли у изобретателя много сил и времени, так как везде он являлся техническим руководителем при устройстве и налаживании производства, разрабатывал планы и проекты. Одним словом, во всех случаях он был душой дела.

Кроме того, на первых порах, особенно во время Парижской выставки 1878 года, Яблочкову приходилось вести полемику с многочисленными недоброжелателями, опровергать их ложные измышления о недостатках изобретения, восстанавливать истину о стоимости электрического освещения. Главными противниками были газовые компании; они ополчились против Яблочкова. Великий русский электротехник боролся упорно и успешно, отстаивая преимущества электрического освещения. Но итогом этой борьбы было торжество не электрической дуги, а ее конкурента - лампы накаливания.

 

Соперники дуговой свечи

В то время как Яблочков прокладывал дорогу своей свече, не имея ни серьезных технических помощников, ни досуга для детальной разработки ее и усовершенствования, Эдисон в Америке работал над лампой накаливания в спокойной обстановке, располагая средствами и значительной группой помощников. Имеются данные, что Эдисону были известны успехи Лодыгина, так как инженер русского флота Хотинский несколько удачных ламп Лодыгина увез в Америку. Таким образом, Лодыгин сконструировал первую практически пригодную электрическую лампу накаливания, а Эдисон лишь усовершенствовал ее.

В 1879 году лампы накаливания достигли стадии, на которой стало возможно их массовое производство. Лампы накаливания начали быстро распространяться. Качественные показатели лампы с угольными волосками - цветность и экономичность - были хуже, чем у "свечи Яблочкова", но в пользу лампы накаливания говорили простота ее использования и долговечность при сравнительно невысокой стоимости, а также чрезвычайно простое и широкое решение вопроса о разделении света.

Переход к более мощным лампам накаливания все более суживал область применения дуговых фонарей и горелок. Уже в 1880 году появление лампы накаливания, сопровождаемое громкой рекламой, начало неблагоприятно отзываться на дальнейших успехах электрической дуги.

На электротехнической выставке 1881 года в Париже "свечи Яблочкова" имели громадный успех. Яблочков все еще был победителем: его свечи и способ электрического освещения были признаны "вне конкурса", т.е. получили высокую оценку международного жюри. Но на этой же выставке была полностью показана практическая применимость ламп накаливания и показаны преимущества, которыми они обладали в отношении простоты обращения, схемы включения, срока службы и более мелкого дробления света.

На Парижской выставке 1889 года "свеча Яблочкова" играла уже второстепенную роль. Былая слава ее погасла. Великолепное, по отзыву современников, освещение парижского проспекта Оперы "свечами Яблочкова" было прекращено еще в 1882 году. Освещение Дворцового моста в Петербурге прекратилось тотчас после истечения срока десятилетнего контракта, заключенного в 1879 году между Петербургским городским управлением и товариществом "Яблочков-изобретатель и компания".

 

Возвращение Яблочкова в Россию

Яблочков еще раз приехал в Россию. Но внешняя сторона пребывания его здесь круто изменилась. Об этом периоде Чиколев пишет:

"Какая внушительная разница с его приездом в 1879 году. Он остановился в недорогой гостинице, в простом номере, посещали его очень немногие знакомые и друзья, все народ небогатый и невидный. Те же которые в нем заискивали в свое время, теперь от него отворачивались, едва удостаивая разговором. Даже из тех, которые были им поставлены на ноги и много лет ели хлеб за счет товарищества "Яблочков-изобретатель и компания", были прямо ему обязаны своим настоящим положением, даже из тех, говорят, нашлись такие, которые лягали его копытом"

Как я уже отмечал, спрос на "свечу Яблочкова" стал падать так же быстро, как раньше возрастал. Лампа накаливания, как массовый источник света, победила электрическую дугу. Контракты товарищества "Яблочков-изобретатель и компания" с городским управлением Парижа на уличное освещение возобновлены не были. Процветанию петербургской акционерной компании также пришел конец, материальное положение изобретателя пошатнулось. Изменилось и отношение предпринимателей-капиталистов к нему и к его идеям. На Яблочкова стали смотреть, как на неудачника, которому рискованно доверять деньги.

Кроме лампы накаливания у дуговой свечи были и другие соперники. Идея дифференциального регулятора Чиколева, неосторожно опубликованная им в одном из заграничных журналов, была перехвачена немецкой фирмой Шуккерт, а также компанией Сименс в Берлине. Дуговой фонарь с регулятором был выпущен в свет под именем лампы Гефнера-Альтенека. Около того же времени появились и другие типы таких регуляторов. Таким образом, у дуговой свечи оказался целый ряд серьезных соперников.

В России в глазах правящих и финансовых кругов Яблочков очутился в положении развенчанного героя, а за границей он был чужим. В парижском товариществе, лишившись акций, он уже не имел достаточного веса.

В тяжелый для изобретателя период угасания спроса на его свечу, Яблочков не переставал верить в конечное торжество передовой техники и в возможность преодолеть все возникшие перед ним затруднения. Он продолжал работать, правда, уже в несколько иной области и сделал ряд ценных изобретений по гальваническим элементам и в области электрических машин, но осуществить какое-либо изобретение до конца и внедрить его в практику так, как в свое время это было со свечой, он не мог; на исследовательские работы и на изготовление новых изделий у талантливого изобретателя не было средств.

В 1889 году П.Н. Яблочков был устроителем русского электротехнического отдела очередной парижской выставки. Фонари Яблочкова еще сияли на этой выставке и были представлены в количестве около ста экземпляров. Одновременно демонстрировалось применение трансформаторов, и был показан ряд усовершенствований всей электрической горелки Яблочкова. Эти успехи нашли должное отражение в отчетах о выставке и в технической литературе того времени, но практических последствий они уже не могли иметь.

Все эти невзгоды вместе с многолетней усиленной работой и душевными волнениями, вызванными неудачей любимого дела, и все более стесненное материальное положение отразились на здоровье изобретателя. После возвращения с парижской выставки 1889 года, поглотивший у Яблочкова немало сил, его здоровье еще более пошатнулось, один за другим последовали два удара. Поправившись, Яблочков уехал в родной Сердобский уезд, в унаследованную от отца усадьбу, а затем поселился в Саратове, где вновь пытался организовать свою работу. Но тяжелая болезнь сердца усиливалась все больше и больше.31 марта 1894 года Павел Николаевич Яблочков скончался в Саратове в возрасте 46 лет.

Так преждевременно оборвалась жизнь этого замечательного русского изобретателя. Русская техника и наука потеряла в нем одного из наиболее даровитых своих представителей, но и пламенного борца за идею технического прогресса в России.

Правящие круги царской России недооценили П.Н. Яблочкова и не поддержали этого выдающегося русского человека. Совершенно иначе относилась к нему передовая русская интеллигенция. Для передовых деятелей русской электротехники возвращение его в Россию в 1878 году и создание петербургского товарищества было крупным событием.

Их восторженное отношение к Яблочкову выразилось в избрании его, как я уже отмечал, заместителем председателя VI (Электротехнического) отдела Русского технического общества. Со своей стороны Яблочков принял деятельное участие в создании журнала "Электричество". Собравшийся через 5 лет после смерти Яблочкова 1-й Всероссийский электротехнический съезд почтил память великого русского изобретателя. На съезде одним из практических деятелей русской электротехники, близко соприкасавшимся с работами по установкам электрического освещения по методу П.Н. Яблочкова, был прочитан на пленарном заседании доклад о его жизни и деятельности. Этот доклад и портрет П.Н. Яблочкова помещены в издании трудов съезда.

 

Характер и значение творческой деятельности Яблочкова

Для Яблочкова характерно то, что его изобретения всегда являлись следствием многочисленных физических исследований и экспериментов. Он не просто изобретал, он изучал наблюдаемые им явления и давал им свое, иногда своеобразное толкование. Свое мнение о невозможности использования для электрического освещения ламп накаливания Яблочков обосновывал оригинальным рассуждением, вытекавшим из его представления о процессах электрической дуги. В связи с тогдашним уровнем развития физики Яблочков представлял явления, имеющие место в электрической дуге и в лампе накаливания, не как прохождение электрического тока через газы - электрического разряда, в первом случае, и прохождение электрического тока через твердые тела, во втором случае, а как накаливание со сгоранием углей и накаливание без сгорания. Кислороду воздуха и явлениям, связанным с последними химическими реакциями Яблочков приписывал особо значительную роль в дуге. Энергию, выделяемую при этих реакциях, он считал главным источником излучаемой световой энергии дуги.

Как бы в подтверждение или для иллюстрации этой мысли Яблочков несколькими годами позднее изобретения знаменитой "свечи" построил "свечу" следующего вида. Стержень из железной проволоки был окружен хлорокисью магния. Два таких стержня были расположены один против другого. Между их концами возникла электрическая дуга. Железо накаливалось добела и восстанавливало магний из окиси. Металлический магний сгорал в кислороде воздуха ярким блестящим пламенем. Электроды такой свечи укорачивались очень медленно - не больше 1 сантиметра в час. Совершенно ясно, что в этом случае источником излучения света действительно служила химическая реакция.

Во время своих опытов с дроблением электрического света при помощи конденсаторов Яблочков задался вопросом о прохождении электрического тока через конденсатор. Ему удалось экспериментально показать, что на зарядку конденсатора требуется определенное время. Описание этих опытов и изложение теоретических соображений можно найти в упомянутом уже мною публичном докладе, прочитанном Яблочковым в Петербурге.

Всему этому вопросу, сущность которого Яблочков определял как переход динамического электричества в статическое электричество и обратно, он придавал большое проблемное значение.

Это вполне понятно, если вспомнить, что в 70-х годах прошлого века еще не существовало теории переменных токов. Отсутствовали представления: о запаздывании тока по сравнению с напряжением в цепи переменного тока, о возможности прохождения тока через емкость, об активной и реактивной слагаемой мощности переменного тока и т.д. - представления, являющиеся теперь азбукой для каждого электрика, начиная с инженера и кончая грамотным монтером.

В наше время вопрос о статическом и динамическом электричестве не возникает, но во время Яблочкова он еще волновал умы ученых новаторов, и отражение этого можно найти в работах даже такого крупного физика, как А.Г. Столетов.

Кроме своих работ, принесших Яблочкову мировую известность, он сделал немало изобретений. Его лампы накаливания с телом накала из каолина, о которых речь была выше, были практически осуществлены изобретателем и применены для освещения кают в трех судах русского военного флота. Электрическими машинами Яблочков начал заниматься еще в мастерской Бреге. В журнале "Электричество" за 1881 год можно найти описание довольно-таки совершенных по тому времени динамо-машин, построенных Яблочковым. Преимущества машин Яблочкова перед другими, распространенными тогда динамо-машинами Сименса и Грамма были весьма значительными. В машине Сименса переменный электрический ток получался во вращающемся якоре. Это приводило к изнашиванию коллекторных щеток и искрообразованию из-за сравнительно высокого напряжения в цепи. В машине грамма обмотки, в которых индуцировался ток, неподвижны, но они имели сложную кольцеобразную форму. Эта часть машины вносила значительные неудобства при изготовлении машины или исправлении каких-либо повреждений обмоток. В динамо-машине Яблочкова обмотка, в которой индуцировались токи, также была неподвижна, но она была проста по своему устройству и состояла из отдельных катушек. Соединение этих катушек параллельно или последовательно можно было изменить любым образом и получать таким способом от одной и той же машины токи различного напряжения. Можно было также, не останавливая машину, выключать поврежденную катушку, вынуть ее и заменить другой. Система динамо-машин Яблочкова не представляла таких препятствий к увеличению размера и мощности, как система Грамма.

В 1882 году Яблочков подал патентную заявку на динамо-машину, отличавшуюся тем, что у неё ось статора (неподвижной системы катушек) и ось ротора (системы подвижной обмотки) были наклонены к оси вращения, что должно было привести к увеличению электродвижущей машины при той же скорости вращения. Запатентованный в том же году электродвигатель Яблочкова был рассчитан на очень малое число оборотов. Необходимость в таком двигателе вызывалась тем, что употреблявшиеся в то время механизмы были приспособлены к тихоходным паровым машинам.

Динамо-машины Яблочкова не получили широкого распространения. Это объясняется тем, что после создания совершенных конструкций в руках Яблочкова уже не было достаточных материальных средств для быстрого налаживания производства этих машин, а в то время очень быстро развивались теория и практика построения электрических машин. В области электрических машин переменного тока Яблочков выдвинул ряд новых блестящих идей.

В поисках дешевого и надежного источника электрического тока Яблочков не ограничивался изучением и усовершенствованием динамо-машин. Его сильно интересовали также и гальванические элементы, бывшие когда-то единственным источником электрического тока.

В технике сильных токов гальванические элементы во времена Яблочкова не могли конкурировать с электрическими машинами. В настоящее время двадцатилетняя работа П.Н. Яблочкова над гальваническими элементами (с 1870 по 1890 год) становится особенно интересной в свете того значения, которое теперь гальванические элементы приобрели в радиотехнике и в других областях техники слабых токов.

Разработку новых типов гальванических элементов Яблочков вел систематически, исходя каждый раз из определенной идеи. В первых типах своих элементов Яблочков стремился получить электрическую энергию путем непосредственного расходования угля в гальваническом элементе, минуя применение паровой машины. Это так называемые "элементы горения", основанные на наблюдениях одного ученого над возникновением электродвижущей силы при соприкосновении горящего угля с холодным металлом. Катодом в элементе Яблочкова служил уголь; электролитом служила расплавленная селитра, являвшаяся в то же время источником кислорода для горения угля и деполяризатором. Внесение в селитру солей некоторых металлов позволяло регулировать интенсивность всего процесса. В другом элементе Яблочкова источником кислорода служила вода.

Несколько позднее Яблочков перешел к элементам, в которых вместо угля применялся натрий или другие щелочные металлы. Эти элементы не требовали присутствия жидкости и были названы Яблочковым "сухими элементами" в более точном значении этого слова, чем современные нам "сухие батарейки", Знакомые каждому радисту, так как в последних имеются опилки, пропитанные электролитическим раствором.

Действие сухих элементов Яблочкова основано на окислении натрия при комнатной температуре. Натрий, служащий катодом, отделен от пористого угля или от какого-либо другого пористого проводника пластинкой пористого изолятора. Воздух, окисляющий натрий, проникает к последнему через пористый анод и пористый изолятор. Задняя поверхность натриевой пластинки покрыта слоем лака, препятствующим непосредственному окислению ее воздухом. В руках Яблочкова элемент с натрием прошел несколько различных модификаций.

Опыты с натриевыми элементами в Париже в 1884 году чуть ли не стояли Яблочкову жизни, так как во время этих опытов от воспламенения водорода произошел пожар. Яблочков стал задыхаться и уже лежал без чувств, когда к нему пришли на помощь.

Вредным процессом в гальванических элементах является так называемая поляризация анода, представляющая собой накопление около анода водорода, мешающего прохождению тока. Яблочков воспользовался поляризацией анода для создания особого трехэлектродного элемента с электродами из натрия, цинка и угля. В центральной части этого цилиндрического элемента катодом служит сильно окисляющийся штабик из натрия, анодом - сравнительно слабо окисляющийся цинковый цилиндр. Во внешней части того же элемента служит анодом неокисляющийся уголь, катодом - цинк. Уголь постоянно поляризуется, но вместе с тем поглощает кислород из воздуха, что приводит к непрерывному уничтожению поляризации путем соединения кислорода с поляризующим уголь водородом. Этот тип гальванического элемента был назван Яблочковым "автоаккумулятором" и является прототипом предложенных намного позднее элементов с "воздушной деполяризацией".

Одним из наиболее удачных типов автоаккумулятора Яблочков запатентовал в 1885 году и тогда же представил доклад о принципах действия автоаккумулятора в Парижскую Академию наук.

В 1887 году Яблочков получил патент на гальванический элемент с механической подачей в него под давлением газов, служащих для деполяризации. В последних типах разработанных им гальванических элементов Яблочков борется с засорением пор угля путем устройства последним тонкой деревянной перегородки с очень малыми пористыми отверстиями, не пропускающими засоряющих частиц солей к углю. Загрязнение цинкового катода окисью цинка Яблочков устранил в этом типе гальванических элементов путем лужения поверхности цинка оловом.

Работы П.Н. Яблочкова над гальваническими элементами явились простыми попытками подобрать наиболее удачную комбинацию путем очень большого числа пробных опытов. Как и во всех других изобретениях. Яблочков шел и здесь по строго намеченному пути, обусловленному имевшимися в его руках научными данными и его собственными исследованиями.

Существенной задачей современной электротехники является передача энергии по проводам - та канализация электричества, которую предсказывал Чиколев.П.Н. Яблочков не мог оставить эту задачу без внимания.

В 1885 году он поделился в кругу близких ему специалистов-электротехников своими мыслями по вопросу о наилучших методах передачи электрической энергии на расстояние при помощи высоковольтного переменного тока. Слушатели записали предложение Яблочкова. Он указал на выгодность и необходимость пользоваться для передачи энергии током высокого напряжения. Он предлагал пользоваться для передачи переменным током, повышая напряжение последнего при помощи трансформаторов ("индукционных катушек" по его терминологии).

Эти мысли вскоре нашли блестящее подтверждение в работах другого русского ученого-новатора - Михаила Осиповича Доливо-Добровольского.

Яблочков посвятил переменному току большое внимание. Он дал толчок к применению переменного тока и разработке машин переменного тока. Его идея применения трансформаторов представляют собой одну из основных заслуг Яблочкова в области технического прогресса, наравне с достигнутым им впервые широким применением электрического освещения

Перечисленные изобретения Яблочкова далеко не исчерпывают всей совокупности, но все разнообразие этих изобретений никак не может заслонить чрезвычайную целеустремленность исследовательской и изобретательской деятельности Яблочкова. Несомненно, что динамо-машинами и экономичными гальваническими элементами он занимался с целью найти наиболее подходящие и наиболее дешевые источники тока для электрического освещения.

Для достижения своей цели и осуществления ее именно в России Павел Николаевич Яблочков пожертвовал в жизни всем - и должностью военного инженера, и своим служебным положением начальника отдела крупной железной дороги, и своими личными средствами.

Труд и жизнь Яблочкова, так же как и других славных его сподвижников - Лодыгина и Чиколева, отличаются от труда и жизни "знаменитых" иностранцев той неимоверно тягостной обстановкой, в которой работали русские новаторы в царской России. В правящих кругах России и в дворянской верхушке русского общества преобладало ярко выраженное низкопоклонство перед иностранцами и раболепие перед культурными и техническими достижениями Запада. Русских талантливых и умных людей правящие круги не ценили и не оказывали им поддержки. Их изобретениями и научными достижениями интересовались лишь тогда, когда эти изобретения и достижения получали лестную оценку за границей.

Русским новаторам-изобретателям приходилось самим прокладывать новые творческие пути и на весьма скудные средства осуществлять и проверять на деле крупные изобретения. Несмотря на все препятствия, русские люди со страстным увлечением посвящали науке и технике все свои мысли и силы, думая не о своих личных интересах, а лишь о прогрессе науки и техники на благо горячо любимой родины. Большинство из них овладело своей областью знаний самостоятельно. Самостоятельны и новы были их идеи. Они умели и имели смелость дерзать. Таков был и Павел Николаевич Яблочков - краса и гордость русской электротехники.

Итак, в своей работе "Яблочков - слава и гордость русской электротехники" с поставленными целями и задачами я справился. Я много интересного узнал о русских ученых (физике В.В. Петрове, изобретателях А.Н. Лодыгине и В.Н. Чиколеве), познакомился с жизнью и деятельностью великого изобретателя-электротехника П.Н. Яблочкова. Я низко преклоняю голову перед этим великим ученым-изобретателем и горжусь тем, что родился в России.

Используемая литература

1. Ю.А. Храмов "Физика", биологический справочник. "Наука", 1983г.

2. А.М. Прохоров "Большая советская энциклопедия". Т.14, М. "Советская энциклопедия", 1973г.

3. А.М. Прохоров "Большая советская энциклопедия". Т.29, М. "Советская энциклопедия", 1978г.

4. В.А. Чуянов "Энциклопедический словарь юного физика". М. "Педагогика"

5. Я. Голованов "Этюды об ученых". "Молодая гвардия", 1983г.

6. Н.А. Капцов "Яблочков - слава и гордость русской электротехники".

Приложение

Рис.1. Регулятор электрической дуги.