Отвечая на вопрос, кто изобрел электрическую лампу, современник скорее всего назовет Эдисона. Между тем в конце 1870-х годов в Европе на слуху было другое имя — Павел Яблочков. Лампы русского инженера первыми стали применяться в Европе для освещения улиц, а французы даже прозвали новый тип искусственного освещения« русским светом» — la lumiere russe.
Свет во всем свете Конец 1870-х годов становится эпохой свечи Яблочкова. Изобретенный нашим инженером «русский свет» в это время можно встретить в крупных городах во многих уголках мира
Лампочка накаливания кажется невероятно простым устройством. Однако ее появлению предшествовали десятки разнообразных прототипов, причем некоторые из них имели весьма изощренную конструкцию. Например, в середине XIX века были распространены дуговые лампы с хитрыми регуляторами. Поэтому, когда Павел Яблочков изобрел лампочку без регулятора, все были поражены простотой ее конструкции и прочили ей великое будущее. Но триумф был недолгим.
Впервые идея о том, что для освещения домов и улиц можно использовать электричество, пришла в голову экспериментаторам еще в самом начале XIX века. Первый известный истории случай освещения помещения с помощью электричества произошел в Санкт-Петербурге в 1802 году. Профессор физики Василий Петров однажды провел такой опыт. К электрической батарее он подсоединил две угольные палочки. Одну соединил проволокой с «плюсом», другую — с «минусом». Когда Петров сблизил концы палочек, ток прошел сквозь воздушный промежуток с одной на другую и возникшая огненная дуга на мгновение осветила лабораторию. Позже, описывая это явление в своем отчете, профессор Петров не забыл упомянуть о световом эффекте: от возникающего между углями белого света, писал он, «темный покой довольно ясно освещен быть может».
Конец 1870-х годов становится эпохой свечи Яблочкова. Изобретенный нашим инженером «русский свет» в это время можно встретить в крупных городах во многих уголках света.
Уже в 1877 году главные улицы Парижа освещают лампы Яблочкова, к концу этого года они появляются и на другом конце пролива Ла-Манш — в Лондоне. Эти два мегаполиса традиционно боролись друг с другом за приоритет в деле освоения новых технических решений. Затем русский свет добрался и до других столиц Западной Европы. А к концу 1878 года он появился уже на другой стороне Атлантики — им освещали магазины Филадельфии (США), площади Рио-де-Жанейро и городов Мексики. В это же время «русский свет» добрался и до исторической родины — лампы Яблочкова начали применять в Санкт-Петербурге.
За рубежом схожий эксперимент с образованием вольтовой дуги провел английский ученый Гемфри Дэви, и именно его работы подстегнули других присмотреться к возможностям электрического освещения. Оно, впрочем, в тот момент никого всерьез не интересовало — человечество только-только открыло для себя газовое освещение, которое имело ряд преимуществ перед привычными для той поры масляными фонарями. Еще долго после того, как лондонская Пэлл-Мэлл стала первой в мире улицей, где установили газовые фонари, люди не могли нарадоваться новому способу освещения. А в середине XIX века у газового освещения появилась прекрасная альтернатива — керосиновые фонари. Тем временем опыты с электричеством продолжались.
В 1844 году французский физик Жан Бернар Леон Фуко (тот самый, что впоследствии прославился своим опытом с маятником) сделал электроды своей дуговой лампы не из древесного угля, а из твердого кокса. Это увеличило продолжительность горения дуги, а за счет того что Фуко использовал часовой механизм для сближения электродов по мере их сгорания, ему удалось разработать, по сути дела, первую не слишком быстро прогорающую электрическую лампу. В 1848 году он даже применил ее для освещения одной из площадей Парижа, но на тот момент к его разработке отнеслись как к курьезу. Лампа работала недолго, а питалась она не от сети, а от тяжелой электрической батареи и явно не составляла серьезной конкуренции газовым фонарям.
Прозрение Яблочкова
Между тем в свет выходили все новые электрические лампы. Инженеры экспериментировали с материалом электродов, разрабатывали все более совершенные механизмы их сближения, проектировали генераторы для питания своих ламп. Но, несмотря на все усилия разработчиков, электрические лампы оставались слишком дороги и городские власти не спешили отказываться от газовых и керосиновых фонарей в пользу электричества. Весной 1874 году Павел Яблочков разработал прожектор с дуговой лампой для правительственного паровоза, направлявшегося из Москвы в Крым. В течение всей поездки сам разработчик, стоя на передней площадке паровоза, менял угольки, настраивал регулятор и в итоге пришел к выводу, что у дуговой лампы такой системы нет будущего. Он занялся упрощением регулятора лампы, в чем, как выяснилось позже, не было необходимости. Регулятор был просто не нужен! Сделать это открытие Яблочкову помог случай.
Однажды, когда он проводил опыт по электролизу раствора поваренной соли, параллельно расположенные угли, погруженные в электролитическую ванну, случайно коснулись друг друга и между ними вспыхнула электрическая дуга. Благодаря этому эпизоду инженер пришел к замечательной идее: если расположить электроды не друг против друга, а параллельно, можно обойтись без регулятора межэлектродного расстояния. Реализация простой идеи потребовала изобретательности, но Яблочков справился с задачей — стержни-электроды он разделил прокладкой из специальной глины, которая скрепляла угли между собой и изолировала их друг от друга.
Хроника городского освещения
Сегодняшним жителям крупных городов может показаться, что фонари были всегда. Однако в средневековые времена даже такие крупные по тем временам города, как Лондон и Париж, погружались во тьму с закатом солнца. Жизнь на улицах замирала, а погулять по городу ночью решались только самые бесстрашные. Так продолжалось до конца 17-го — начала 18-го века.
Масляные фонари. Двигателем прогресса стал французский король Людовик XIV, который в 1667 году принял решения освещать главные улицы Парижа масляными фонарями. Почти в тоже время фонари появляются в Амстердаме. В 1718 году первые фонари устанавливаются в «городе Петра», а при Анне Иоанновне начала освещаться Москва. Работали фонари от конопляного масла, которое было съедобным и поэтому активно расхищалось. Фонарщикам, кстати, приходилось не только доливать в жестяной сосуд фонаря масло, но и следить за фитилем, иначе лампа начинала коптить.
Газовое освещение. В 1807 году на лондонской Пэлл-Мэлл появились первые газовые фонари, и затем газом стали освещаться многие европейские столицы. Спустя три десятилетия после Лондона газовое освещение появилось и в Санкт-Петербурге, а в 1868 году уличные фонари, работающие на газе, появились и в Москве. Первые газовые фонари светили намного менее ярко, чем усовершенствованные модели. Изобретение калильной сети позволило в несколько раз увеличить силу света газовых и керосиновых фонарей.
Керосиновое освещение. Любопытно, что в Москву керосиновое освещение пришло раньше, чем газовое. В отличие от большинства городов мира. Фонари с недорогим по тем временам горючим молниеносно распространились и обрели широкую популярность. Они пришли на смену масляным фонарям, которые к середине 19-го века уже сильно надоели горожанам. «Далее, ради Бога, далее от фонаря! — писал Гоголь. — И скорее, сколько можно скорее проходите мимо. Это счастие еще, если отделаетесь тем, что он зальет щегольский сюртук ваш вонючим маслом».
Электрическое освещение. По‑настоящему популярным электрическое освещение становится после того, как Эдисон разрабатывает полную цепочку — от электростанций до конечных потребителей. Однако применять лампы для освещения улиц начинают еще в середине 19-го века. Сперва используют дуговые лампы с регуляторами, затем Яблочков изобретает свою лампу — и она сразу находит широкую популярность, а затем дуговые лампы стремительно вытесняются лампами накаливания. Но яркие дуговые лампы еще долгое время используются для освещения улиц: например, в 1910 году в Москве действовало 440 дуговых электрических фонарей и шесть опытных с лампами накаливания. Последние керосиновые фонари в Москве заменили электрическими в 1926 году, газовые просуществовали дольше — до 1932 года.
В 1875 году, когда Яблочков работал над своим изобретением, дела его мастерской в Москве шли неважно, и ученый перебрался в Париж. Здесь российским специалистом заинтересовался крупный ученый и владелец заводов по производству физических приборов Луи Бреге и предложил ему место в своей фирме. Возможно, именно это событие и предопределило будущий триумф изобретателя. 23 марта 1876 года Яблочков получил французский патент на изобретенную им лампу, а через месяц продемонстрировал свое изобретение в Лондоне. Презентация лампы проходила на «ура», и вскоре европейские газеты начали пестреть заголовками: «Изобретение инженера Яблочкова — новая эра в технике», «Россия — родина электричества» и другими в том же духе. Вскоре свечи Яблочкова появились в продаже и начали расходиться в громадных для того времени количествах. Имя русского инженера стало хорошо известным в Старом Свете, но время триумфа продлилось недолго. Вскоре появилась лампа накаливания и сразу же проявила себя с самой лучшей стороны.
Движение Эдисона
Эксперименты по разработке лампы накаливания в XIX веке проводились параллельно с проектированием дуговой лампы. Некоторые ученые, как Яблочков, делали ставку на более яркую дуговую лампу, другие верили, что будущее за лампой накаливания.
Одним из первых экспериментировать с лампами накаливания начал англичанин Деларю — в 1809 году он получил свет, пропуская ток через платиновую спираль. Спустя три десятилетия более доступный способ получения света открыл бельгиец Жобар — он накаливал угольные стержни. Отставной офицер Александр Лодыгин создал лампу с несколькими угольными стержнями — при сгорании одного автоматически включался следующий. Путем постоянного усовершенствования Лодыгин поднял ресурс своих ламп с 30 минут до нескольких сотен часов! Кстати, именно он одним из первых начал откачивать воздух из баллона лампы. Но прекрасный инженер Лодыгин был неважным предпринимателем и поэтому занял весьма скромное место в истории. Все почести достались Эдисону, который приступил к разработке лампочки лишь в 1879 году. Тем не менее слава Эдисона вполне им заслужена. Опираясь на опыт других, он провел тысячи экспериментов, израсходовав на них более $100 000 — колоссальную сумму по тем временам, и добился своего — смог создать первую в мире лампочку с продолжительным сроком службы (800−1000 часов), пригодную для массового производства. Причем изобретатель подошел к делу комплексно: не зацикливаясь только на своей лампе, он во всех деталях разработал системы электрического освещения и централизованного электроснабжения от сети до конкретного потребителя. Это и сделало его лампочки столь популярными.
Сам же «русский свет» был в техническом развитии планеты всего лишь яркой вспышкой. Через несколько лет после того, как лампы Яблочкова установили во многих столицах мира и даже дворцах мировых владык, их заменили обычными лампочками накаливания, а сам изобретатель умер в Саратове безвестным и небогатым. Долгое время казалось, что яркие лампы Яблочкова никому не нужны. Однако в какой-то момент яркие дуговые лампы снова оказались востребованы и были реинкарнированы на новом технологическом уровне — в виде газоразрядных ламп. Ксеноновые лампы, которые применяются на современных автомобилях, как раз из этого семейства. Более яркие, чем галогенные лампы накаливания, они являются отголоском той поры, когда «русский свет» произвел фурор в Европе и стал для многих городов входным билетом в мир электрического будущего…
«ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СВЕЧА » ЯБЛОЧКОВА
Как-то я задал своим друзьям простой на первый взгляд вопрос: кто изобрёл электрическую лампочку? И ответы получил самые разные. Кто-то назвал американца Эдисона, кто-то - нашего соотечественника Александра Лодыгина, а кому-то припомнилось имя другого русского изобретателя - Павла Яблочкова. Так кто же прав?
Да все правы. Ведь история лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время. И Эдисон тут внёс весомую лепту, и Лодыгин, и Яблочков, который справедливо считается одним из её первооткрывателей.
А кроме того, обязательно надо вспомнить выдающегося русского физика Василия Петрова, ещё в 1802 году наблюдавшего явление электрической дуги - яркого разряда, что возникает между сведёнными на определённое расстояние угольными стержнями-электродами. Следовало бы помнить и имена В. Чиколева и А. Шпаковского, также внесших свой вклад в это выдающееся изобретение...
Однако мы остановимся подробнее на Павле Николаевиче Яблочкове . Ведь именно с ним связана одна из самых любопытных и поучительных "изобретательских" историй.
Официант, мигом возникший у столика в маленьком парижском кафе, принял немудрёный заказ и исчез на кухне. Посетитель же в ожидании рассеянно достал из кармана блокнот, положил его на стол, взялся за карандаш. Одна из страниц была испещрена замысловатыми рисунками. Непосвящённый ничего бы в них не понял - множество каких-то палочек, попарно соединявшихся тонкими дугами. Да ещё наброски чертежей неких механизмов с маленькими, как в часах, шестерёнками. А соседствующие с рисунками пояснения тем более остались бы загадочными для парижанина, потому что сделаны были на чужом языке. Посетитель кафе склонился над записями, забыв, где он, и глубоко задумался.
Происходило это в 1876 году, когда герою нашего рассказа Павлу Яблочкову едва минуло двадцать девять лет. Позади учёба в Петербургском военном училище, где он и увлёкся физикой, и в особенности столь мало ещё изученной её областью - электричеством. Он успел уже послужить в должности начальника телеграфа только-только построенной Московско-Курской железной дороги. Но это занятие отнимало много времени, и Яблочков его оставил, дабы посвятить себя тому, что считал главным в жизни - разработке надёжной конструкции электрической дуговой лампы.
Судьба занесла его в Париж, поскольку к его опытам на родине, в России, никто не проявлял особого интереса. Здесь же одна из французских фирм предоставила изобретателю мастерскую. И вот уже который месяц Яблочков бился над решением, которое казалось где-то совсем рядом, да всё ускользало.
Опыты Василия Петрова показывали: электрическая дуга, дающая яркий свет, возникает лишь тогда, когда концы горизонтально расположенных угольных электродов находятся друг от друга на строго определённом расстоянии. Чуть оно уменьшается или увеличивается, разряд пропадает. Между тем во время разряда угли выгорают, так что зазор между ними всё время растёт. И чтобы применить угли в электрической дуговой лампе, требовалось придумать специальный механизм-регулятор, который бы постоянно, с определённой скоростью подвигал выгорающие стержни навстречу друг другу. Тогда дуга не погаснет.
Справедливости ради надо сказать, что такие попытки предпринимались и до Яблочкова. Свои дуговые лампы с регуляторами разработали русские изобретатели Шпаковский и Чиколев. Электрические лампы Шпаковского в 1856 уже горели в Москве на Красной площади во время коронации Александра II. Чиколев же использовал мощный свет электрической дуги для работы мощных морских прожекторов. Придуманные этими изобретателями автоматические регуляторы имели отличия, но сходились в одном - были ненадёжны. Лампы горели совсем недолго, а стоили дорого.
Ясно, что требовался иной механизм - простой и безотказный. Над ним-то и бился Павел Яблочков который месяц, о нём только и думал - и у себя в мастерской, и бродя по парижским улочкам, и вот даже здесь, в кафе.
Часовой механизм, что использовался в лампочке Шпаковского, не мог предусмотреть всех "капризов" неравномерно выгорающего угля. Нужно что-то другое. Но что?
Пришёл официант с подносом, Яблочков убрал со стола блокнот. И, продолжая думать о своём, машинально смотрел, как тот ставит блюдо, как кладёт ложку, вилку, нож...
И вдруг... Яблочков резко поднялся из-за стола и пошёл к выходу, не слыша окликов опешившего официанта. Он торопился к себе в мастерскую. Вот оно наконец, решение! Простейшее и абсолютно надёжное! Нашёл! Оно пришло к нему, едва он глянул на лежащие рядом, параллельно друг другу, столовые приборы.
Да, именно так надо расположить в лампе угольные электроды - не горизонтально, как во всех прежних конструкциях, а параллельно! Тогда оба будут выгорать совершенно одинаково, и расстояние между ними всегда будет постоянным. И никакие хитроумные регуляторы тут не нужны!
Уже в следующем году "электрическая свеча" Яблочкова ярко осветила парижский универсальный магазин "Лувр". Конструкция её была совершенно не похожа на все предыдущие: два угольных стержня были разделены изолирующим слоем каолина. Укреплены они были на простой подставке, напоминающей подсвечник. Сгорали электроды равномерно, и лампа давала яркий свет, причём достаточно продолжительное время. Такую "электрическую свечу" и изготовить было просто, и стоила она дёшево. Неудивительно, что она начала победное шествие по белу свету. Уже через год лампочки русского изобретателя зажглись на набережных Темзы в Лондоне, потом в Берлине. Вскоре Яблочков вернулся в Россию, и его "свеча" озарила Петербург...
Конечно, тот официант, которого однажды удивил странный посетитель, и не подозревал, что стал как бы соавтором изобретения. Но кто знает, не положи он тогда перед Яблочковым столь аккуратно нож и ложку, может, и не осенила бы изобретателя молниеносная догадка. Правда, "подсказка" официанта нашла, как говорится, благодатную почву. Ведь Яблочков искал своё решение даже здесь, за столиком кафе, дожидаясь заказа. Не будь такого, ничего, кроме грамотной сервировки стола, взгляд посетителя не отметил бы.
Со временем "свеча Яблочкова" была вытеснена более экономичными и удобными лампами накаливания, в которых яркий свет даёт раскалённая электричеством тонкая нить. Это новшество связано с именем Александра Николаевича Лодыгина . Именно он догадался выкачивать воздух из стеклянной колбочки, ему принадлежит идея заменить тонкую нить из угля на металлическую - из молибдена или вольфрама. Эдисон же придумал патрон для лампочки и изобрёл совершенный насос, который позволял откачивать воздух из колбы почти до вакуума.
А "свеча Яблочкова" стала теперь музейным экспонатом с интересной историей его создания. Она как бы напоминает нам, что великие открытия посещают только подготовленные умы.
На рисунке показана «свеча Яблочкова», а также электрический фонарь, как он впервые был осуществлён Яблочковым. При работе на переменном токе оба угля сгорают с одной и той же скоростью, изолирующая масса между ними испаряется и, таким образом, сохраняются постоянное расстояние между концами углей и постоянная длина электрической дуги, независимо от колебаний питающего дугу напряжения.
На рис. 1 и 2 показано предложенное Яблочковым приспособление для помещения в фонаре четырёх свечей, зажигаемых одна за другой при помощи коммутатора по мере сгорания каждой из них. Результатом опытов Яблочкова явилась не только разработка свечи. Он обнаружил, что сопротивление многих тугоплавких тел электрическому току, как то: каолина, магнезии и т. д., уменьшается при нагревании, вопреки широко распространённому тогда мнению, будто сопротивление всех твёрдых тел увеличивается с повышением температуры, как это имеет место в металлах.
Сила электрического тока, проходящего через каолиновую пластинку и разогревающего её, растёт, и раскалённая пластинка начинает ярко светиться. Обнаружив это явление, Яблочков использовал его для изготовления лампы накаливания, не требовавшей удаления воздуха. Телом накала в этой лампе служила каолиновая пластинка, вырезанная в форме той или иной фигуры или буквы.
Рисунок 1. Свеча и электрический фонарь Яблочкова
Рисунок 2 - подсвечник "держатель" к свечам Яблочкова
Великий русский электротехник появился на свет 26 сентября 1847 года в Саратовской губернии. Он был первым ребенком в семье, впоследствии у Яблочковых родилось еще четверо детей – один мальчик и три девочки. Отец будущего изобретателя, Николай Павлович, был мелкопоместным дворянином, после реформы 1861 года работал мировым посредником, а позже мировым судьей Сердобского уезда. Мать, Елизавета Петровна, занималась хозяйством немаленькой семьи и, по словам современников, отличалась властным характером.
Начальное образование Павел Николаевич получил в родительском доме, он был обучен грамоте, счету, письму и французскому языку. Склонность к техническим работам и конструированию появилась у него с ранних лет. Устные предания сообщают, что в подростковом возрасте Яблочков самостоятельно соорудил землемерный прибор, которым активно пользовались крестьяне при земельных переделах. В это же время Павел придумал приспособление, пристраиваемое к колесу экипажа, позволяющее отсчитывать пройденный путь. К сожалению, ни одно из этих устройств не дошло до наших дней.
В 1859 году Павел Николаевич был отправлен в гражданское учебное заведение – Саратовскую гимназию. Это, к слову, резко расходилось с традициями рода Яблочковых, все мужчины в котором являлись военными. Очевидно, причиной было физическое состояние мальчика, к двенадцати годам он был очень худым и высоким со слабыми легкими. В Саратовской мужской гимназии обучались только дети дворян, духовенства, купечества и чиновников. Ученикам из низших слоев доступ был закрыт. В гимназии были широко распространены телесные наказания и грубое обращение, а воспитательный процесс прививал подросткам лишь стойкое отвращение к наукам. Как следствие, успеваемость была низкой, ученики предпочитали прогуливать занятия. Красочную характеристику учителей гимназии дал Чернышевский, работавший в стенах этого заведения с 1851 по 1853 годы: «Есть достаточно развитые воспитанники. Преподаватели – смех и горе. Они и не слышали ни о чем, кроме Свода законов, Филаретова катехизиса и Московских ведомостей – самодержавие, православие, народность…».
В сложившихся условиях некоторые родители предпочитали забирать своих чад обратно, в ноябре 1862 года отправился домой и Яблочков. Некоторое время он жил в селе Петропавловке в родительском доме, а когда встал вопрос о продолжении образования, отправился в военную школу – Николаевское инженерное училище. Желающие попасть в это заведение должны были сдать особый экзамен, включавший химию, физику, рисование и иностранный язык. Всего за полгода Павел Николаевич сумел восполнить все пробелы в знаниях и успешно выдержал вступительные испытания.
Инженерное училище в то время являлось прекрасным учебным заведением, которому уделялось довольно большое внимание. Отечественное военно-инженерное искусство развивалось независимо от каких-либо зарубежных взглядов и было богато передовыми техническими идеями. К преподаванию в училище привлекались лишь именитые ученые. Яблочков не застал в числе педагогов выдающегося математика М.В. Остроградского, однако его влияние на преподавание точных наук чувствовалось еще в полной мере. Учителями Павла Николаевича были: профессор строительной механики Г.Е. Паукер, профессор фортификации Ф.Ф. Ласковский, профессор механики И.А. Вышнеградский и другие научные светила. В Инженерном училище юнкер Яблочков получил начальные сведения по магнетизму и электричеству, кроме того изучал фортификацию, атаку и оборону крепостей, минное искусство, устройство военных сообщений, артиллерию, топографию, тактику, строительное искусство, математику, физику, химию, черчение, русский и иностранные языки.
Летом 1866 года он окончил училище по первому разряду, был произведен в чин инженер-подпоручика и определен в Киев в пятый саперный батальон.
Жизнь в саперном батальоне оказалась для Яблочкова совершенно невыносимой. Уже к тому времени у него возникло множество технических идей, однако не было ни единой возможности обратиться к их разработкам, поскольку этому мешала военная служба. Необходимо заметить, что в это же время (1867 год) был создан первый практически пригодный генератор с самовозбуждением, давший начало настоящему взрыву исследований в области электротехники. Различные работы в этой сфере проводили техники, ученые и просто любители во всех крупных мировых державах. Павел Николаевич, имевший лишь основные сведения об электромагнетизме, ограниченные практикой взрывания мин, в числе прочих обратил все свое внимание на вопросы практического применения электричества.
В конце 1867 года Яблочков подал командованию рапорт с просьбой освободить его от военной службы в связи с болезнью. Для него это был единственный путь оставить строевую службу и заняться исследованиями. В течение тринадцати месяцев Павел Николаевич занимался работами в области электротехники. Точных сведений об этом отрезке его жизни не сохранилось, однако, очевидно, ему сильно не хватало знаний. В декабре 1869 года он в прежнем чине подпоручика вновь определился на военную службу и, воспользовавшись правами предоставляемыми военным званием, поступил в специальное учебное заведение для офицеров – петербургские Гальванические классы (к слову, единственное в то время место, где специально готовили военных электротехников).
Здесь Павел Николаевич познакомился с передовыми достижениями в области использования электрического тока, а также серьезно дополнил собственную подготовку. Россия к 60-м годам девятнадцатого века уже была родиной глубоких теоретических исследований законов и свойств электричества, местом рождения важнейших и крупнейших изобретений в этой области. Курс обучения продолжался восемь месяцев, основные лекции, сопровождавшиеся опытами и упражнениями, читал профессор Ф.Ф. Петрушевский, а в летний период слушатели заведения упражнялись во взрываниях мин с помощью гальванического тока. В конце обучения офицеры прошли «морскую» практику в Кронштадте, где освоили приемы снаряжения, установки, испытания и наблюдения за исправностью подвижных и неподвижных гальванических мин.
Каждый офицер, отучившийся в Гальванических классах, был обязан прослужить один год в инженерных войсках без права на отпуск или преждевременное увольнение. В связи с этим Яблочков снова вернулся в Киев в пятый саперный батальон. Здесь он возглавил находившуюся в составе гарнизона гальваническую команду, ему вверили обязанности батальонного адъютанта и заведующего . Все это еще больше ограничило его возможности работать над проблемами электротехники. Отбыв обязательный срок, в 1871 году Павел Николаевич ушел в отставку. После этого он уже никогда более не возвращался к военной службе, значась в документах в чине «отставного поручика».
К киевскому отрезку жизни Яблочкова также относится его знакомство с учительницей одной из местных школ, Любовью Ильиничной Никитиной, его первой супругой, на которой он женился в 1871 году. К сожалению, Любовь Никитична была тяжело больна туберкулезом и умерла в возрасте 38 лет. Трое из четырех детей Павла Николаевича от этого брака переняли болезнь матери и умерли в молодом возрасте.
В конце 1871 года у будущего изобретателя начался новый жизненный этап: из Киева он переехал в Москву. Куда мог устроиться молодой инженер, желающий посвятить себя работам в сфере электротехники? В России в то время еще не существовало ни электротехнической промышленности как таковой, ни электротехнических лабораторий. Яблочкову предложили место начальника телеграфа, строящейся Московско-Курской железной дороги. Этот телеграф имел неплохую мастерскую, созданную с целью ремонта оборудования и аппаратуры. Изобретатель с радостью согласился на эту должность, дававшую ему возможность осуществления задуманных им экспериментов и проверки своих идей.
Последующие годы Павел Николаевич много общался со столичными электриками, усваивал и перенимал их опыт и знания. Можно сказать, что Москва оказалась для Яблочкова огромной школой, в которой окончательно выкристаллизовалось его исключительное техническое мастерство. Огромное влияние на профессиональный рост Павла Николаевича оказало его знакомство с гениальным русским электриком Владимиром Чиколевым, обладавшим недюжинным изобретательским талантом, подкрепленным глубокой научной подготовкой.
Однако Яблочков не только посещал собрания ученых и техников. За время работы на железной дороге ему удалось отремонтировать поврежденный электродвигатель Труве, разработать проект по видоизменению машины Грамма и представить два уникальных изобретения – горелку для гремучего газа, поступающего к месту горения через слой песка, и прибор для улавливания изменений температуры воздуха в железнодорожных пассажирских вагонах. К слову, в схеме данного прибора были положены две гейслеровы трубки, которые в то время использовались исключительно в качестве демонстрационных приборов и не имели практических применений. Работая урывками, поскольку работа на телеграфе отнимала много времени, молодой изобретатель исследовал различные типы существующих дуговых ламп, пытался улучшить регуляторы к ним, мастерил гальванические элементы и сравнивал их действие, проводил эксперименты с только что изобретенной лампой накаливания системы А.Н. Лодыгина. А весной 1874 года Яблочкову удалось успешно выполнить первую в мире установку электрического прожекторного освещения на паровозе.
Проведенные Лодыгиным в 1873 году опыты, связанные с лампами накаливания, вкупе с предложенным Чиколевым решением вопроса о создании дуговой лампы, пробудили в обществе огромный интерес к новым методам освещения. Рестораны, большие магазины, театры стали стремиться установить у себя невиданные до того времени электрические осветительные установки. Яблочков, заинтересованный поднявшимся спросом на предметы электрического оборудования, в конце 1874 года решил организовать свою собственную лабораторию-мастерскую физических приборов, способную вести опытные работы и одновременно принимать заказы от клиентов.
Дела с самого начала шли без особого успеха, наоборот, электротехническая мастерская постоянно требовала вложения личных средств Павла Николаевича. Тем не менее, изобретатель получил возможность претворять в жизнь задуманные конструкции. Поскольку работа в мастерской занимала фактически все время экспериментатора, в начале 1875 года Яблочкову пришлось оставить службу на железной дороге. Его совладельцем по мастерской физических приборов был хороший знакомый, энтузиаст электротехники, Николай Глухов – штабс-капитан артиллерии в отставке. Как и Яблочков, Глухов вложил в это заведение все свои средства, работал в ней над вопросами электролиза и построением динамомашины. Павел Николаевич же мастерил новые регуляторы для дуговых ламп, совершенствовал аккумуляторы Планте. Яблочков и Глухов провели опыты по освещению площади большим прожектором, установленным ими на крыше дома. И хотя прожектор по требованию полиции пришлось снять, они стали первооткрывателями отдельной области светотехники, получившей в дальнейшем огромное практическое значение (освещение строительных работ, открытых выработок, аэродромов). Мастерская Яблочкова была средоточием остроумных и смелых электротехнических затей, отличавшихся оригинальностью и новизной. В ней любили собираться многие московские ученые и изобретатели, здесь же были совершены уникальные опыты и разработаны новые приборы. В этой мастерской Павел Николаевич построил электромагнит уникальной конструкции.
Принцип работы электрической свечи или дугового источника света без регулятора был придуман Яблочковым в октябре 1875 года. Однако ему требовалось еще много времени, чтобы довести конструкцию лампы до пригодного в практическом использовании вида. К несчастью, положение мастерской физических приборов к этому времени стало очень тяжелым. У Яблочкова и Глухова имелось множество просроченных заказов, не были оплачены счета поставщиков оборудования и материалов. Мастерская дала возможность изобретателям сделать многое в отношении их замыслов, но как коммерческое предприятие она прогорела. Личные долги Павла Николаевича возрастали с каждым днем. Родственники отказали ему в материальной поддержке, а заказчики и кредиторы, утратив надежду получить причитающееся им, возбудили в коммерческом суде иск. В связи с угрозой оказаться в долговой тюрьме Яблочков принял в высшей степени трудное для себя решение. В октябре 1875 года изобретатель скрылся от кредиторов за границей. Этот поступок еще более запятнал его коммерческую репутацию, однако изобретение было спасено. Через довольно короткое время Павел Николаевич полностью расплатился по всем долгам.
Местом своего пребывания за границей ученый выбрал Париж, являвшийся в 70-ых годах девятнадцатого века средоточием научно-технических сил в сфере электротехники. Франция вместе с Англией и Россией занимала ведущее положение в этой области, значительно опережая США и Германию. Имена Грамма, дю Монселя, Леблана, Ниоде и других французских электриков были известны всему ученому миру. Приехав в Париж, Яблочков первым делом встретился с выдающимся деятелем телеграфии, членом Парижской академии, Луи Брегом, являвшимся помимо прочего еще и владельцем завода, производившего различные электрические приборы, хронометры и телеграфы. С собою за границу Павел Николаевич взял лишь одно свое конструктивно завершенное изделие – электромагнит. Русский изобретатель показал его Бреге, а также рассказал о некоторых других технических замыслах. Бреге сразу же понял, что перед ним талантливейший изобретатель с огромными способностями, любопытными идеями и прекрасными знаниями магнетизма и электричества. Он без колебаний предложил ему работу, и Яблочков, которому было всего двадцать восемь лет, немедленно приступил к делу. Павел Николаевич работал в основном на заводе, однако часто экспериментировал у себя дома, в скромной комнатушке в университетской части Парижа. В течение короткого времени он закончил работы над целой серией изобретенных им ранее устройств и запатентовал их.
23 марта 1876 года Яблочков получил французский патент на свое самое выдающееся изобретение – электрическую свечу. Русские ученый сумел создать первый экономичный, удобный и простой массовый источник света. о свече в кратчайшие сроки облетела всю Европу, ознаменовав начало новой эпохи в электротехнике. Молниеносный успех электрической свечи (или как говорили в то время – «русского света») объяснялся просто – электрическое освещение, представлявшееся ранее лишь как предмет роскоши, в одночасье стало доступным для всех. Яблочков, отправившийся в конце весны 1876 года в качестве рядового представителя компании Бреге на Лондонскую выставку физических приборов, уезжал из Англии уже как признанный и авторитетный изобретатель. От присутствовавших на выставке ученых из России – бывшего учителя Яблочкова профессора Петрушевского и московского профессора Владимирского – об электрической свече узнали и русские научные круги.
В Париже изобретателя уже ждали представители различных коммерческих кругов. Предприимчивые дельцы сразу смекнули, какие высокие прибыли можно извлечь из изобретения неизвестного русского гения, к тому же не отличающегося предпринимательскими способностями. Луи Бреге, отказавшись производить и продавать электрические свечи Яблочкова, познакомил Павла Николаевича с неким Денейрузом, взявшим на себя вопросы ее дальнейшего продвижения.
Денейруз был выходцем парижской Политехнической школы, служил на , занимался изобретательской деятельностью. В частности он был одним из разработчиков аппарата Денейруза-Рукейроля, предшественника акваланга Кусто. Денейруз без особых проблем организовал акционерное общество по изучению электрического освещения по методам Яблочкова с капиталом в семь миллионов франков. Павел Николаевич в этой организации занимался научно-техническим руководством, наблюдал за производством своих свечей и проводил их дальнейшее усовершенствования. За Денейрузом и другими акционерами оставалась финансово-коммерческая и организационная сторона. Компания сразу же закрепила за собою монопольные права на производство и продажу электрической свечи и остальных изобретений Яблочкова по всему миру. Сам Павел Николаевич не имел прав применить свое изобретение даже в России.
Отрезок времени 1876-1878 годов был весьма напряженным и в крайней степени продуктивным в жизни Яблочкова. Он писал: «Первой работой стала установка освещения на улице Оперы, а также в магазинах Лувр, в большом театре Шатле и в некоторых других местах Парижа. Кроме того было выполнено освещение моста через Темзу, порта Гавр и Лондонского театра, в Петербурге Большого театра…. Именно из Парижа распространилось электричество по всем странам мира – до короля Камбоджи и дворцов шаха персидского, а вовсе не появилось в Париже из Америки, как ныне имеют нахальство утверждать». Русский электротехник работал с увлечением, ежедневно видя развитие начатых дел, внимание к своим трудам со стороны научных организаций. Он выступал с докладами в Обществе физиков и в Парижской академии. С его работами специально знакомились выдающиеся французские физики Сен-Клер Девилль и Беккерель. Яблочков доработал конструкцию электрической свечи до возможности применять ее в больших осветительных устройствах, получил пять дополнений к главному патенту. Кроме того за время работы за рубежом Павел Николаевич сделал целый ряд важных открытий – изобрел индукционные катушки для разделения электрического тока (впоследствии данный аппарат получил название трансформатора), разработал способы разделения тока с помощью лейденских банок (конденсаторов), смастерил каолиновую лампу. Кроме этого Яблочков запатентовал несколько магнито-динамоэлектрических машин собственной конструкции.
Парижская выставка 1878 года стала триумфом электричества в целом и триумфом Яблочкова в частности. Павильон с его экспонатами был совершенно самостоятельным, он был сооружен в парке, окружавшем главное здание выставки – Дворец Марсова поля. Павильон постоянно был заполнен посетителями, которым в целях популяризации электротехники без перерерыва показывались разные опыты. Выставку также посетило много отечественных ученых.
Павел Николаевич всегда говорил, что его отъезд из России временный и вынужденный. Он мечтал возвратиться домой и продолжать свои работы на родине. Все его долги по старой мастерской к тому времени уже были оплачены, а коммерческая репутация восстановлена. Единственным серьезным препятствием для переезда в Россию служил договор Яблочкова с компанией, по которому он не мог нигде самостоятельно реализовывать свои изобретения. Кроме того у него имелось множество неоконченных работ, которыми он занимался на заводе компании и которым придавал довольно большое значение. В конце концов, Яблочков принял решение выкупить лицензию на право создания в нашей стране электрического освещения по своей системе. Возможности его распространения в России представлялись ему весьма большими. Администрация компании также учла это и заломила огромную сумму – миллион франков, практически весь пакет акций, принадлежащих Яблочкову. Павел Николаевич согласился, отдав свои акции, он получил полную свободу действий на родине.
В конце 1878 года знаменитый экспериментатор вернулся в Петербург. Различные слои русского общества восприняли его приезд по-разному. Научные и технические круги, видя в Яблочкове основоположника новой эры в электротехнике, приветствовали возвращение талантливейшего изобретателя и выражали уважение к его заслугам. Правительство Александра II, располагавшее секретными донесениями зарубежных агентов о материальной поддержке Яблочковым нуждавшихся политэмигрантов, сделало ему ряд словесных выговоров. Больше всего же удивили Павла Николаевича отечественные предприниматели, отнесшие к его приезду довольно равнодушно. Из всех министерств вопросами применения электричества к тому времени занималось лишь Морское, проводившее только опыты с электрической свечой Яблочкова, и Министерство императорского двора, организовавшего электрическое освещение дворцов и подведомственных театров.
В скором времени Яблочкову удалось организовать товарищество на вере, занимавшееся вопросами изготовления электрических машин и электрического освещения. К работам в товариществе Павел Николаевич привлек опытных и небезызвестных в отечественной электротехнике лиц, в числе прочих, Чиколева и Лодыгина. В Петербурге был успешно выполнен ряд показательных установок для освещения. Свечи Яблочкова начали распространяться по стране. Чиколев так описывает это время в своих воспоминаниях: «Павел Николаевич приехал в Петербург с репутацией всемирной известности и миллионера. Кто только не бывал у него – сиятельства, светлости, высокопревосходительства без числа. Яблочков всюду был нарасхват, везде продавали его портреты, а в журналах и газетах посвящали восторженные статьи».
Товарищество Яблочкова выполнило освещение площади перед Александрийским театром, Дворцового моста, Гостиного двора и более мелких объектов – ресторанов, мастерских, особняков. Помимо работы в новой организации ученый вел огромную общественную деятельность, способствуя повышению популярности электротехники в России. Весной 1880 года в Петербурге прошла первая в мире специализированная выставка по электротехнике. Отечественные ученые и конструкторы, не привлекая ни одного иностранца к участию, самостоятельно заполнили ее произведениями своего творческого труда и технической мысли. На выставке были представлены все направления электротехники, а для демонстрации экспонатов была сооружена временная электростанция. Выставка открылась в Соляном городке, проработала двадцать дней, за которые ее посетило свыше шести тысяч человек – внушительная цифра для того времени. Подобными успехами выставка в огромной степени была обязана личному участию Яблочкова. Полученный материальный доход был использован в качестве фонда для создания первого отечественного электротехнического журнала «Электричество», который начал выходить с 1 июля 1880 года.
Между тем надежды Яблочкова на появление в России спроса на электрическое освещение не оправдались. За два года работы товарищества (с 1879 по 1880) дело ограничилось лишь относительно небольшим количеством установок, среди которых не было ни одной крупной установки электрического освещения постоянного типа. Финансовая сторона товарищества терпела большие убытки, усугубляясь еще более из-за неудачного ведения дел лицами, стоящими во главе коммерческой части предприятия.
В начале 1881 года Яблочков снова отправился в Париж, где вместе с другими именитыми электротехниками принял активное участие в подготовке Международной электротехнической выставки и проведению первого Международного конгресса электриков. За свой напряженный труд в подготовке выставки 1881 года и в работе конгресса Павел Николаевич был удостоен ордена Почетного Легиона. Однако именно после этой выставки большинству ученых и техников, включая Яблочкова, стало ясно, что «русский свет», еще недавно считавшийся передовым и прогрессивным, начинает терять свои позиции наилучшего электрического источника света для массового потребителя. Ведущее положение постепенно занимало новое электрическое освещение с помощью ламп накаливания, в изобретении которых значительная роль принадлежала русскому ученому Александру Лодыгину. Именно его первые в мире модели ламп накаливания были привезены в Соединенные Штаты и представлены Эдисону отечественным электротехником Хотинским в 1876 году во время поездки по приемке построенных для русского флота кораблей.
Павел Николаевич абсолютно трезво воспринял действительность. Ему было ясно, что электрическая свеча получила смертельный удар и через несколько лет его изобретение уже нигде не будет применяться. Электротехник никогда не занимался конструированием ламп накаливания, считая данное направление электрического освещения менее важным по сравнению с дуговыми источниками. Павел Николаевич не стал работать над дальнейшим усовершенствованием «русского света», расценив, что в жизни есть множество других вопросов, требующих решения. Никогда больше он не возвращался к конструированию источников света. Совершенно верно полагая, что успехи в области получения простой и дешевой электрической энергии повлекут за собой дальнейший рост применения электричества, Павел Николаевич направил всю свою творческую энергию на создание генераторов, работающих на принципах индукции, и электрохимических генераторов тока.
Период с 1881 по 1893 годы Яблочков работал в Париже, регулярно совершая поездки в Россию. Это было крайне тяжелое для него время. В России он в глазах правящих и финансовых кругов оказался в положении развенчанного героя. За границей же был чужим, лишившись акций, он более не имел веса в компании. Его здоровье было подорвано непосильным трудом прошлых лет, изобретатель уже не мог работать так много и так усердно как прежде. Почти весь 1883 год он болел, приостановив все свои исследования. В 1884 он возобновил работы над генераторами и электродвигателями. В это же время ученый занялся проблемами передачи переменного тока. Изучение процессов, протекающих в топливных элементах, оказалось связано с близостью паров натрия и ряда других, вредных для дыхания веществ. Частная квартира Яблочкова была совершенно не приспособлена для проведения работ подобного рода. Однако гениальный изобретатель не имел средств, дабы создать соответствующие условия и продолжал трудиться, подтачивая свой и без того ослабленный организм. В своих автобиографических записках Павел Николаевич писал: «Всю жизнь я проработал над промышленными изобретениями, на которых нажились многие люди. Я не стремился к богатству, однако рассчитывал иметь, по крайней мере, на что устроить лабораторию, в которой мог бы работать над чисто научными вопросами, меня интересующими…. Однако мое необеспеченное состояние заставляет эту мысль оставить...». Во время одного эксперимента выделившиеся газы взорвались, едва не убив Павла Николаевича. В другом опыте с хлором он сжёг слизистую оболочку своих лёгких и с тех пор страдал одышкой.
В 90-ых годах девятнадцатого века Яблочков получил несколько новых патентов, однако ни одно из них не принесло материальных выгод. Жил изобретатель очень бедно, в то же время французская компания, эксплуатирующая его изобретения, превратилась в мощную международную корпорацию, довольно быстро перестроившуюся на электротехнические работы другого рода.
В 1889 году во время подготовки к очередной Международной выставке, Яблочков, отставив в сторону все свои научные изыскания, занялся устройством русского отдела. Фонари Яблочкова в количеста ста штук сияли на этой выставке в последний раз. Трудно оценить те колоссальные усилия, которые положил Павел Николаевич, дабы придать нашему отделу богатое содержание и достойную форму. Кроме того он оказывал всемерную помощь прибывавшим русским инженерам, обеспечивал наибольшую эффективность их пребывания во Франции. Напряженная работа на выставке не прошла для него без последствий – у Яблочкова случилось два припадка, сопровождавшихся частичной парализацией.
В конце 1892 года Яблочков окончательно вернулся на родину. Петербург встретил ученого холодно, его друг и соратник Чиколев писал: «Он остановился в простом номере недорогой гостиницы, посещали его только друзья и знакомые – народ невидный и небогатый. А те, кто заискивал в нем в свое время, отворачивались от него. Даже те, которые им были поставлены на ноги и ели хлеб за счет товарищества, лягали его копытом». В Петербурге гениальный изобретатель заболел. Вместе со своей второй женой Марией Николаевной и их единственным сыном Платоном, Яблочков перебрался в Саратов. Его здоровье ухудшалось с каждым днём, болезнь сердца, которой страдал Павел Николаевич, повлекла за собой водянку. Ноги ученого опухли, и он почти не двигался. По его просьбе к дивану пододвинули стол, за которым Яблочков работал до последнего дня своей жизни. 31 марта 1894 года его не стало. Выдающемуся деятелю мировой науки, составившему своими работами целую эпоху в
Дуговая лампа ("Свеча Яблочкова") — один из вариантов электрической угольной дуговой лампы, изобретённый в 1876 году Павлом Яблочковым. Она состоит из двух угольных блоков, примерно 6 х 12 мм в сечении, разделённых инертным материалом, вроде гипса или каолина. На верхнем конце закреплена перемычка из тонкой проволоки или угольной пасты.
Дата изобретения: 1899 г.
Краткая информация:
Экспериментально световое давление впервые исследовал П. Н. Лебедев в 1899 г. В его опытах в вакуумированном сосуде на тонкой серебряной нити подвешивались крутильные весы, к коромыслам которых были прикреплены тонкие диски из слюды и различных металлов. Главной сложностью было выделить световое давление на фоне радиометрических и конвективных сил (сил, обусловленных разностью температуры окружающего газа с освещённой и неосвещённой стороны).
Описание:
Первая дуговая электрическая лампа была изобретена в 1802 г. русским физиком В.В. Петровым. Ее основу составляли два угольных стержня, располагавшиеся горизонтально. Один из них присоединялся к положительному полюсу электрической батареи, другой — к отрицательному. Разогреваясь, стержни начинали светиться, и между ними возникала светящаяся электрическая дуга. Чтобы получить такую дугу, следовало разводить угольные стержни на строго определенное расстояние, что было трудно осуществить технически.
В середине XIX в. французский физик Ж. Фуко придумал регулятор, который автоматически поддерживал необходимое расстояние между углями. Однако это усложнило конструкцию лампы. В конце XIX в. идея создания удобной в использовании электрической лампочки, что называется, витала в воздухе. П.Н. Яблочков одним из пер-вых принялся за решение этой проблемы.
«Свеча Яблочкова» отличалась простой конструкцией. Угольные электроды изобретатель расположил не горизонтально, как это делали до него, а; вертикально, поместив между ними.изолятор (фарфоровую вставку). При пропускании через «свечу» электрического тока вверху возникала светящаяся дуга, зажигавшая электроды. Чтобы добиться равномерного освещения, Яблочков обмазывал электроды слоем каолина — бе-лой глины, выполнявшей роль изолятора. Лампы работали в течение часа, а затем сгорали. Чтобы лампа светила дольше, Яблочков увеличил толщину одного угольного стержня, а также использовал переменный ток.
К изобретателю пришла слава. В Париже его лампочками был впервые освещен магазин «Лувр». Газовые фонари на улицах французской столицы были демонтированы — их повсеместно заменили «свечи Яблочкова». Помещенные в белые матовые шары, они давали приятный яркий свет.
Лампы Яблочкова можно было встретить не только в Париже: они горели на центральных улицах всех европейских столиц, В залах и ресторанах лучших гостиниц, на аллеях крупнейших парков Европы. На предприятиях товарищества выпускалось по 10 тыс. лампочек в день, а раскупались они мгновенно (одна лампочка стоила 20 копеек, что было по тем временам не так уж дешево).
Но триумф русского изобретателя был недолгим. Вскоре стали утверждать, что на самом деле свет пришел не из России, а из Америки и что русский ученый специально сделал свои лампы недолговечными, чтобы разбогатеть. Но и объективно будущее принадлежало не дуговой лампе, а лампе накаливания, изобретенной нашим соотечественником А.Н. Лодыгиным и усовершенствованной Т. Эдисоном (именно такой лампой мы пользуемся до сих пор).
В 1879 г. П.Н. Яблочков вернулся в Россию. В Петербурге было налажено производство дуговых ламп, но запустить их в широкое потребление не удалось. Тем не менее заслуга изобретателя несомненна. Благодаря «свече Яблочкова» в жизни людей наступила новая эра: электрический свет перестал восприниматься как чудо. Сегодня мы вспоминаем о П.Н. Яблочкове с глубоким уважением к его многотрудной жизни и его изобретению.
100 великих русских изобретений, Вече 2008
