Русский электротехник и изобретатель, автор «свечи Яблочкова», «русского света»
Изобретения пытливых исследователей всегда готовят прорыв в науке, технике и самом образе жизни общества. В конце XIX века один за другим освещались крупные города мировых держав. В 1856 году электрические лампы уже горели в Москве на Красной площади во время коронации Александра II. Однако работали они совсем недолго, а стоили очень дорого, поэтому ученые упорно искали простой и безотказный механизм их использования. Почти целое столетие прошло после открытия электричества, прежде чем это явление было поставлено на службу человеку. «Электрическая свеча» Яблочкова была одним из первых несложных и экономичных изобретений, положивших начало массовому использованию световых приборов для уличного освещения.
Еще в юности Павел Николаевич Яблочков увлекся физикой, в особенности ее малоизученной областью - электричеством. Окончив Николаевское инженерное училище и Петербургское гальваническое заведение, стал военным инженером. Служил начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. В своей мастерской Павел Николаевич проводил испытания устройств, которые сам изобретал: сигнального термометра для регулирования температуры в железнодорожных вагонах, установки для освещения железнодорожного пути электрическим прожектором... В 1874 году, во время проведения электрического света на протяжении всего пути следования императорского поезда, Павел Яблочков увидел все неудобства используемых регуляторов для вольтовой дуги. Тогда же исследователь решил посвятить себя разработке надежной конструкции электрической дуговой лампы.
Дни и ночи он ставил опыты, чертил схемы в парижской мастерской, которую изобретателю предоставила одна из французских фирм. Единственная мысль занимала его, чем бы он ни занимался и где бы ни был.
В один из дней 1876 года, когда 29-летний Павел Яблочков ожидал своего заказа в маленьком кафе, его как будто осенило. Глядя на то, как аккуратно официант раскладывает столовые приборы, талантливый инженер нашел гениальное в своей простоте решение... «Да, именно так, как столовые приборы, должны быть расположены в лампе угольные электроды - не как во всех прежних конструкциях, а параллельно! Тогда оба будут выгорать совершенно одинаково, и расстояние между ними всегда будет постоянным. И никакие регуляторы тут не нужны!», - подумал Павел Николаевич.
Уже в следующем году «электрическая свеча Яблочкова» осветила парижский магазин «Лувр». Конструкция из двух одинаковых угольных стержней, изолированных слоем каолина и закрепленных на подставке, действительно, напоминала подсвечник со свечами. Электроды сгорали равномерно, давая яркий свет достаточно продолжительное время. «Электрическая свеча» стоила около 20 копеек и горела полтора часа. Не удивительно, что в скором времени эти устройства появились в продаже и начали расходиться в огромных количествах. В 1877 году лампочки русского изобретателя зажглись на набережной Темзы в Лондоне, потом в Берлине. А после возвращения Павла Николаевича на родину, его «свеча» озарила Петербург.
Это было не единственное достижение Павла Яблочкова. В 1880-х он с успехом занимался разработкой и испытанием генераторов электрического тока - магнитодинамических машин, гальванических элементов со щелочным электролитом и других электрических устройств. Павел Николаевич не раз участвовал в специализированных электротехнических выставках: в России в 1880-м и 1882-м годах и в Париже в 1881-м и 1889-м годах, вновь и вновь удивляя своими изобретениями. Влюбленный в свое дело, он стал одним из основателей электротехнического отдела Русского технического общества и журнала «Электричество» в России.
Со временем изобретение Яблочкова вытеснили более экономичные и удобные лампы накаливания с тонкой электрической нитью внутри, его «свеча» стала всего лишь музейным экспонатом. Однако это была первая лампочка, благодаря которой искусственный свет стал использоваться повсеместно: на улицах, площадях, в театрах, магазинах, в квартирах и на заводах.
В 1876 году Павел Николаевич зачитал свой доклад об изобретении электромагнита с плоской обмоткой во Французском физическом обществе, членом которого его избрали, а в 1878-м - продемонстрировал изобретение на Всемирной выставке в Париже.
Альманах "Великая Россия. Личности. Год 2003-й. Том II", 2004, АСМО-пресс.
Весной 1876 года мировые СМИ пестрели заголовками: «Свет приходит к нам с Севера — из России»; «Северный свет, русский свет — чудо нашего времени»; «Россия — родина электричества».
На разных языках журналисты восхищались русским инженером Павлом Яблочковым , чьё изобретение, представленное на выставке в Лондоне, изменило представление о возможностях использования электричества.
Изобретателю в момент выдающегося триумфа было всего 29 лет.
Павел Яблочков в годы работы в Москве. Фото: Commons.wikimedia.org
Прирождённый изобретатель
Павел Яблочков родился 14 сентября 1847 года в Сердобском уезде Саратовской губернии, в семье обедневшего мелкопоместного дворянина, происходившего из старинного русского рода.
Отец Павла в молодости учился в Морском кадетском корпусе, но по болезни со службы был уволен с награждением гражданским чином XIV класса. Мать была властной женщиной, державшей в крепких руках не только хозяйство, но и всех членов семьи.
Паша ещё в детстве увлёкся конструированием. Одним из первых его изобретений стал оригинальный землемерный прибор, которым затем пользовались жители всех окрестных деревень.
В 1858 году Павел поступил в Саратовскую мужскую гимназию, однако из 5-го класса отец забрал его. Семья была стеснена в средствах, и на образование Павла их не хватало. Тем не менее мальчика удалось определить в частный Подготовительный пансионат, где молодых людей готовили к поступлению в Николаевское инженерное училище. Содержал его военный инженер Цезарь Антонович Кюи. Этот неординарный человек, одинаково успешно занимавшийся вопросами военной инженерии и написанием музыки, пробудил у Яблочкова интерес к науке.
В 1863 году Яблочков блестяще сдал вступительный экзамен в Николаевское инженерное училище. В августе 1866 года он окончил училище по первому разряду, получив чин инженер-подпоручика. Его назначили младшим офицером в 5-й сапёрный батальон, расквартированный в Киевской крепости.
Внимание, электричество!
Родители были счастливы, поскольку считали, что сын может сделать большую военную карьеру. Однако самого Павла эта стезя не прельщала, и спустя год он уволился со службы в чине поручика под предлогом болезни.
Яблочков проявляет большой интерес к электротехнике, однако знаний в этой области у него было недостаточно, и, чтобы устранить этот пробел, он вернулся на военную службу. Благодаря этому, у него появилась возможность поступить в Техническое гальваническое заведение в Кронштадте, единственную в России школу, готовившую военных электротехников.
После её окончания Яблочков отслужил положенные три года и в 1872 году вновь уволился из армии, теперь уже навсегда.
Новым местом работы Яблочкова стала Московско-Курская железная дорога, где он был назначен начальником службы телеграфа. Работу он совмещал с изобретательской деятельностью. Узнав об опытах Александра Лодыгина по освещению улиц и помещений электрическими лампами, Яблочков решил заняться усовершенствованием существовавших тогда дуговых ламп.
Как появился прожектор для поездов
Весной 1874 года по Московско-Курской дороге должен был проследовать правительственный состав. Руководство дороги задумало осветить путь поезду в ночное время при помощи электричества. Однако, как это сделать, чиновники не очень понимали. Тут вспомнили об увлечении начальника службы телеграфа и обратились к нему. Яблочков согласился с большой радостью.
На паровоз впервые в истории железнодорожного транспорта установили прожектор с дуговой лампой — регулятором Фуко. Прибор был ненадёжный, но Яблочков прикладывал все усилия, чтобы заставить его работать. Стоя на передней площадке паровоза, он менял угли в лампе и подкручивал регулятор. При смене паровозов Яблочков перемещался на новый вместе с прожектором.
Поезд успешно дошёл до места назначения, к радости руководства Яблочкова, но сам инженер решил — такой способ освещения слишком сложный и затратный и требует усовершенствования.
Яблочков уходит со службы на железной дороге и открывает в Москве мастерскую физических приборов, где проводятся многочисленные опыты с электричеством.
«Свеча Яблочкова». Фото: Commons.wikimedia.org
Русская идея воплотилась в жизнь в Париже
Главное изобретение в его жизни родилось во время опытов с электролизом поваренной соли. В 1875 году во время одного из опытов по электролизу параллельно расположенные угли, погружённые в электролитическую ванну, случайно коснулись друг друга. Тотчас между ними вспыхнула электрическая дуга, на короткий миг осветившая ярким светом стены лаборатории.
Инженеру пришла в голову мысль о том, что можно создать дуговую лампу без регулятора межэлектродного расстояния, которая будет значительно надёжнее.
Осенью 1875 года Яблочков намеревался со своими изобретениями отправиться на Всемирную выставку в Филадельфии, дабы продемонстрировать успехи российских инженеров на ниве электричества. Но дела мастерской шли неудачно, денег не хватало, и добраться Яблочков смог только до Парижа. Там он познакомился с академиком Бреге, владевшим мастерскими физических приборов. Оценив знания и опыт русского инженера, Бреге предложил ему работу. Яблочков принял приглашение.
Весной 1876 года ему удалось закончить работу по созданию дуговой лампы без регулятора. 23 марта 1876 года Павел Яблочков получил французский патент № 112024.
Лампа Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем её предшественницы. Она представляла собой два стержня, разделённых изоляционной прокладкой из каолина. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал.
Одним деньги, другим наука
15 апреля 1876 года в Лондоне открылась выставка физических приборов. Яблочков представлял и фирму Бреге, и одновременно выступал от своего имени. В один из дней выставки инженер представил свою лампу. Новый источник света произвёл настоящий фурор. За лампой прочно закрепилось название «свеча Яблочкова». Она оказалась чрезвычайно удобной в использовании. Фирмы по эксплуатации «свечей Яблочкова» стремительно открывались по всему миру.
Но невероятный успех не сделал русского инженера миллионером. Он занял скромный пост руководителя технического отдела французской «Генеральной компании электричества с патентами Яблочкова».
От получаемой прибыли ему доставался незначительный процент, но Яблочков не роптал — его вполне устраивало то, что он имел возможность продолжать научные исследования.
Тем временем «свечи Яблочкова» появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве. Каждая свеча стоила примерно 20 копеек и горела около полутора часов; по истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую свечу. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.
«Свеча Яблочкова» в музыкальном зале в Париже. Фото: Commons.wikimedia.org
От Парижа до Камбоджи
В 1877 году «свечи Яблочкова» покорили Париж. Сначала они осветили Лувр, затем оперный театр, а затем одну из центральных улиц. Свет новинки был столь непривычно ярким, что парижане в первое время собирались, чтобы просто полюбоваться изобретением русского мастера. Вскоре «русское электричество» уже освещало и ипподром в Париже.
Успех «свечей Яблочкова» в Лондоне заставил местных бизнесменов попытаться добиться их запрета. Дискуссия в английском парламенте растянулась на несколько лет, а «свечи Яблочкова» продолжали успешно работать.
«Свечи» покорили Германию, Бельгию, Испанию, Португалию, Швецию, в Риме ими освещали развалины Колизея. К концу 1878 года лучшие магазины Филадельфии, города, в который Яблочков так и не попал на Всемирную выставку, также осветили его «свечи».
Подобными лампами осветили свои покои даже шах Персии и король Камбоджи.
В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года. В этот день были освещены казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, «свечи Яблочкова» впервые осветили Большой (Каменный) театр в Петербурге.
Все изобретения Яблочков вернул России
Заслуги Яблочкова получили признание и в научном мире. 21 апреля 1876 года Яблочкова избрали в действительные члены Французского физического общества. 14 апреля 1879 года учёного наградили именной медалью императорского Русского технического общества.
В 1881 году в Париже открылась первая Международная электротехническая выставка. На ней изобретения Яблочкова получили высокую оценку и были признаны постановлением Международного жюри вне конкурса. Однако выставка же стала свидетельством того, что время «свечи Яблочкова» уходит — в Париже была представлена лампа накаливания, которая могла гореть 800-1000 часов без замены.
Яблочкова это нисколько не смутило. Он переключился на создание мощного и экономичного химического источника тока. Опыты в этом направлении были весьма опасными — эксперименты с хлором обернулись для учёного ожогом слизистой оболочки лёгких. У Яблочкова начались проблемы со здоровьем.
Ещё около десяти лет он продолжал жить и работать, курсируя между Европой и Россией. Наконец, в 1892 году он вместе с семьёй возвращается на Родину окончательно. Желая, чтобы все изобретения стали собственностью России, он практически всё своё состояние потратил на выкуп патентов.
Памятник на могиле Павла Яблочкова. Фото: Commons.wikimedia.org / Andrei Sdobnikov
Гордость нации
Но в Петербурге об учёном успели забыть. Яблочков уехал в Саратовскую губернию, где намеревался в деревенской тиши продолжить научные исследования. Но тут Павел Николаевич быстро понял, что условий в деревне для подобных работ просто нет. Тогда он отправился в Саратов, где, живя в гостиничном номере, занялся составлением плана электрического освещения города.
Здоровье, подорванное опасными опытами, продолжало ухудшаться. Помимо проблем с дыханием, беспокоили боли в сердце, опухали и совсем отказывали ноги.
Около 6 часов утра 31 марта 1894 года Павла Николаевича Яблочкова не стало. Изобретатель ушёл из жизни в возрасте 46 лет. Его похоронили на окраине села Сапожок в ограде Михайло-Архангельской церкви в фамильном склепе.
В отличие от многих деятелей дореволюционной России, имя Павла Яблочкова почиталось и в советские времена. В честь него были названы улицы в различных городах страны, включая Москву и Ленинград. В 1947 году была учреждена премия Яблочкова за лучшую работу по электротехнике, которая присуждается 1 раз в три года. А в 1970 году в честь Павла Николаевича Яблочкова был назван кратер на обратной стороне Луны.
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.
Яблочков родился в 1847 году. Первые свои знания получал в Саратовской гимназии. В 1862 году переехал в , и стал учиться в подготовительном пансионе. Спустя год Павел Николаевич поступил в Николаевское военно-инженерное училище. Военная карьера не прельщала молодого человека. Будучи выпускником училища, он год прослужил в русской армии в саперном батальоне, и уволился со службы.
В это же время у Павла появляется новое увлечение - электротехника. Он понимает, что важно продолжить учебу и поступает в Офицерские гальванические классы. В классах он изучит подрывную технику и минное дело. Когда учеба была окончена, Яблочкова командировали в Киев, в его бывший батальон, где он возглавил гальваническую бригаду. Павел подтвердил поговорку о том, что дважды войти в одну реку невозможно. Вскоре он оставил службу.
В 1873 году Павел стал начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. Работу он совмещал с посещением собраний Постоянной комиссии Отдела прикладной физики. Здесь он послушал ряд докладов, получил новые знания. Тут же он познакомился с электротехником Чиколевым. Встреча с этим человеком помогла Павлу Николаевичу окончательно определить свои интересы.
Яблочков совместно с инженером Глуховым, создали лабораторию, в которой изучали вопросы электротехники, что-то мастерили. В 1875 году в этой лаборатории друзья ученые создали электрическую свечу. Эта электрическая свеча стала первой моделью дуговой лампы без регулятора. Такая лампа удовлетворяла все технические потребности текущего исторического периода. Ученые сразу же получили заказы на изготовление ламп. Вследствие различных причин, лаборатория Яблочкова не смогла дать прибыли и разорилась. Павел Николаевич был вынужден некоторое время скрываться заграницей от кредиторов.
За пределами Родины, будучи в Париже, Павел знакомиться с Бреге. Бреге был известным механиком. Он предложил Яблочкову работать в его мастерских. Бреге занимался конструированием телефонов и электрических машин. В его мастерской Павел Николаевич усовершенствовал свою электрическую свечу. И получил французский патент на нее. В это же время Павел разработал систему электрического освещения на однофазном переменном токе. Новации Яблочкова в Российской Империи оказались спустя два года после их изобретения. Павлу нужно было расплатиться с кредиторами, как только это произошло, его изобретения появились на Родине. В ноябре 1878 года его электрическая свеча осветила Зимний дворец, а так же корабли «Петр Великий» и «Вице - адмирал Попов»
Система освещения, разработанная ученым, получила название «русский свет». С большим успехом систему демонстрировали на выставках Лондоне и Париже. «Русский свет» использовали все Европейские страны.
Павел Михайлович Яблочков с большой буквы. Он внес неоценимый вклад в развитие электротехники в и Мире, его достижения признаны и неоспоримы. Умер Павел в 1894 году.