Големите изобретения на Павел Николаевич Яблочков

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

На 14 септември 1847 г. се ражда Пьотър Яблочков, който прави много изобретения, но влиза в историята изключително като създател на „свещта Яблочков“.

Най-голямата награда за всеки изобретател – ако името му, което е кръстено на едно от неговите изобретения, завинаги влезе в историята на човечеството. В Русия много учени и инженери успяха да заслужат такава награда: просто си спомнете Дмитрий Менделеев и неговата маса, Михаил Калашников и неговата щурмова пушка, Георги Котельников и неговия парашут на раницата … Сред тях е един от пионерите на световната електротехника, най-талантливият руски инженер Павел Николаевич Яблочков. Все пак фразата „свещта на Яблочков“е известна в света от почти век и половина!

Но най-голямото проклятие за учения се крие в същата най-голяма награда – увековечаването на име в изобретение. Защото всичките му други разработки и открития, дори и да има повече от дузина срещу единствения световноизвестен, остават в неговата сянка. И в този смисъл биографията на Павел Яблочков е класически пример. Той, който пръв освети улиците на Париж с електрическа светлина, с целия си живот потвърди валидността на френската поговорка „Ако искаш да останеш незабелязан, застани под фенера“. Защото първото и единствено нещо, което идва на ум, когато се споменава фамилията на Яблочков, е неговата свещ. Междувременно нашият сънародник е собственик на например изобретяването на първия в света електрически трансформатор на променлив ток. Както казаха съвременниците за него, Яблочков отвори две ери в електротехниката: ерата на директното приложение на електрически ток към осветлението и ерата на използването на трансформиран ток. И ако съдим за действията му по хамбургската сметка, тогава трябва да признаем: именно Яблочков изнесе електрическата светлина от лабораторията, тясна по широките улици на градовете по света.

От Саратов до Санкт Петербург

По произход бъдещият гений на електротехниката беше най-аристократичният благородник. Фамилията Яблочкови, която е доста многобройна и се разпростира в три провинции – Калужка, Саратовска и Тулска, води историята си от втората половина на 16 век от Моисей Яблочков и неговия син Даниел.

Повечето от Яблочковите, както подобава на руското благородство, бяха класически представители на служебната класа, показвайки се както във военните дела, така и в правителството, получавайки заслужени награди както в пари, така и в земи. Но с течение на времето семейството обеднява и бащата на бъдещия изобретател на електрическата свещ вече не може да се похвали с голямо имение. Николай Павлович Яблочков, според семейната традиция, избра военния път, записвайки се във Военноморския кадетски корпус, но беше принуден да се откаже от служба поради болест. Уви, лошото здраве беше един от малкото компоненти на наследството, което пенсионираният моряк предаде на сина си …

Другата част от същото наследство обаче беше повече от достойна. Въпреки малкото богатство, семейство Яблочков, което живееше в имението Петропавловка в района на Сердобски на Саратовска губерния, се отличава с висока култура и образование. А момчето, което е родено на 14 септември 1847 г. от Николай и Елизабет Яблочков и кръстено в чест на изповедника Павел Никейски, трябва да е направило блестяща кариера.

Малкият Пол не разочарова тези очаквания. Интелигентно и възприемчиво момче, като гъба, той попива знанията, които родителите му и по-големите му братя и сестри споделят с него. Павлик проявява особен интерес към техниката и точните науки – и тук е отразено „наследството“на баща му: Военноморският кадетски корпус винаги се е славел с преподаване именно на тези дисциплини.

През лятото на 1858 г. Павел Яблочков е записан в Саратовската мъжка гимназия за непълни 11 години. Както всички останали кандидати, той беше подложен на приемен тест - и според резултатите веднага беше записан във втори клас, което не беше много често срещано явление. Учителите оцениха високото ниво на подготовка на момчето и по-късно неведнъж обръщаха внимание на факта, че Яблочков-младши се справя по-добре от повечето си съученици, показвайки особен успех в същите точни и технически дисциплини.

Чудно ли е, че решението на бащата да изведе сина си от гимназията през ноември 1862 г., почти в началото на учебната година, предизвиква болезнено недоумение сред учителите. Но причината беше очевидна и разбираема: за семейството стана твърде трудно да плаща образованието на момчето. Също толкова очевидно беше решението, което семейство Яблочкови намериха: беше решено да изпратят сина си във военно училище. Изборът също беше очевиден: Николаевското инженерно училище, което обучаваше военни инженери за руската армия, беше най-подходящо за наклонностите на 15-годишния Павел.

Офицерска младеж

Беше невъзможно ученик от пети клас, който беше напуснал училище, да влезе в училището веднага: беше необходимо да се подобри знанията по основни предмети и да се изчака началото на следващата учебна година. Павел Яблочков прекара тези няколко месеца на невероятно място - частен кадетски корпус, създаден от известния военен инженер и композитор Цезар Куи. Измисленият от Цезар Антонович заедно със смелата му съпруга Малвина Рафаиловна Бамберг „подготвителен инженерен пансион“струваше на родителите на Яблочков по-малко от саратовската гимназия. И след това да кажа: този пансион, въпреки че беше предназначен да подобри финансовото състояние на младо семейство, не беше изчислен за значителни печалби, а по-скоро осигури нови студенти, които преподават в Николаевското инженерно училище в Cui, които той вече познава добре.

Цезар Антонович бързо оцени потенциала на новия ученик от Саратовска губерния. Самият талантлив инженер, Цуи веднага забеляза Павел Яблочков и осъзна колко надарено е момчето в инженерството. Освен това новият ученик не крие от учителя си нито техническите си наклонности, нито вече направените изобретения - ново устройство за измерване на земята и устройство за изчисляване на пътя, изминат от каруцата. Уви, не е запазена точна информация за нито едно от двете изобретения. Но няма съмнение, че бяха: след като Яблочков стана известен с експериментите си в областта на електричеството, много съвременници говорят за първите му изобретения, твърдяйки, че и двете устройства са били използвани с голям успех от селяните в Саратовска губерния.

До лятото на 1863 г. Павел Яблочков подобрява знанията си до необходимото ниво и на 30 септември издържа приемния изпит в Николаевското инженерно училище с отличие и е записан в младши диригентски клас. По това време обучението в училището се състои от два етапа: самото училище, в което се приемат подрастващи от знатни семейства и от което са завършили инженери-прапорщики и подпоручици, и Николаевската инженерна академия, която току-що се е сляла с нея, което даде двегодишно висше военно образование.

Павел Яблочков така и не стигна до академичната скамейка, въпреки факта, че беше сред първите ученици през всичките три години на обучение в училището и се отличаваше с отлични знания и невероятно старание. През 1866 г. той издържа окончателните изпити в първа категория, което му даде правото незабавно да получи второ младши офицерско звание - инженер-втори лейтенант - и отиде на службата си в Киев. Там младият офицер е зачислен в пети сапьорен батальон на инженерния екип на Киевската крепост. Но, за разлика от училището, действителната военна служба явно тежи на Яблочков, който се стреми да се занимава с научна дейност, а не с инженерна подкрепа за армията. И само година по-късно, в края на 1867 г., Павел Николаевич, с основателна причина, позовавайки се на лошо здраве (дори сериозното физическо натоварване, което издържаха учениците от Николаевското училище, не помогна за коригирането му).

Вярно, не продължи дълго. Яблочков бързо осъзнава, че за да получи необходимите му знания в инженерната област и особено в областта на електротехниката, армията все още е най-добрият вариант и през 1868 г. той се връща на служба. Привлечен е от Кронщадския технически галваничен институт - единственото електроинженерно училище в Русия по това време. Павел Николаевич търси командироване в Кронщат и осем месеца по-късно се връща в Киевската крепост, но този път като ръководител на галваничния екип. Това означаваше, че оттук нататък младият офицер отговаряше в цитаделата за всяка работа с използване на електричество, преди всичко за мината и телеграфа, който беше активно част от техническия арсенал на армията.

С прожектор на парен влак

За голямо съжаление на баща си, който видя в сина си продължението на неуспешната си военна кариера, Павел Николаевич не остава дълго време на служба. Три години по-късно, през 1872 г., той отново подава оставка, този път завинаги. Но все пак трябва да се занимава с военните, и то не с армията, а с флота (ето го, наследството на баща му!). В края на краищата първите фенери, оборудвани със свещта на Яблочков, ще бъдат запалени в Русия след шест години именно в Кронщад - по стените на къщата на командира на морското пристанище Кронщад и в казармата на учебния екипаж.

И тогава, през 1872 г., Яблочков заминава за Москва - където, както знае, те се занимават най-активно с изследвания в областта на електротехниката. Притегателен център за активни млади учени, извършващи електрически експерименти, тогава беше Политехническият музей. В местния кръг на електротехниците-изобретатели се работи с пълна сила по устройства, които ще превърнат електричеството в ежедневна енергия, достъпна за всички, помагайки за улесняването на живота на човечеството.

Прекарвайки цялото си свободно време в съвместни експерименти с други ентусиазирани електротехници, Яблочков изкарва прехраната за себе си и младата си съпруга, работейки като ръководител на телеграфа на железницата Москва-Курск. И именно тук, така да се каже, точно на работното място, през 1874 г. той получава невероятно предложение: да приложи на практика знанията си в областта на електротехниката и електрическото осветление, като оборудва осветително устройство … парен локомотив!

Павел Николаевич получи такава неочаквана поръчка, тъй като властите на железопътната линия Москва-Курск спешно трябваше да впечатлят семейството на император Александър II, който пътуваше с влак от Москва до Крим, за лятна ваканция в Ливадия. Формално железничарите се стремяха да осигурят безопасността на кралското семейство, за което се нуждаеха от нощно осветление на коловоза.

Прожектор с регулатор на Фуко - прототипът на "свещта Яблочков", и по това време един от най-разпространените електродъгови светлинни източници - стана първото в света осветително устройство, инсталирано на парен локомотив. И като всяка иновация той изискваше постоянно внимание към себе си. Повече от два дни, които царският влак следва до Крим, Яблочков прекарва почти 20 часа на предната платформа на локомотива, като непрекъснато наблюдава прожектора и завърта винтовете на регулатора на Фуко. Освен това локомотивът далеч не беше сам: тракторът на влака беше сменен поне четири пъти и всеки път Яблочков трябваше ръчно да прехвърля осветително оборудване, проводници и батерии от един локомотив на друг и да ги инсталира отново на обекта.

Път на Запад

Успехът на това предприятие накара Павел Яблочков да започне собствен бизнес, за да не отделя часове и минути за експерименти, а да ги превърне в основен бизнес на живота си. В края на същата 1874 г. Яблочков напуска телеграфната си служба и открива електротехнически цех и магазин в Москва.

Но, уви, колко голям е бил инженерният талант на наследника на старо благородно семейство, неговите търговски способности се оказват също толкова малки. Буквално за една година работилницата и магазинът на Павел Яблочков изпаднаха в пълен разпад: изобретателят похарчи много повече пари за своите изследвания и експерименти, отколкото успя да спечели. И тогава Павел Николаевич реши да предприеме отчаяна стъпка: той реши да отиде в чужбина, в Америка, надявайки се да намери там или търсене на своите изследвания, което не беше в родината му, или инвеститор, който би могъл да превърне експериментите си в капитал.

Яблочков тръгва на дълго пътуване през есента на 1875 г., надявайки се да стигне до края на изложбата във Филаделфия. Павел Николаевич наистина искаше да демонстрира върху него наскоро изобретения електромагнит с плоска рана - първото му изобретение, което той донесе, за да получи патент.

Но руският изобретател така и не стигна до Филаделфия: финансовите затруднения го спряха много преди океанския бряг, в Париж. Осъзнавайки, че сега може да разчита само на собствените си познания в електротехниката и на някой, който може да оцени и прикрепи изобретенията му към случая, Яблочков отива при академик Луи Бреге, известен телеграфист и собственик на електроцех при това. време. И френският академик веднага разбира, че късметът му е донесъл гений: той наема Павел Николаевич без излишни формалности, очаквайки, че новодошлият бързо ще се прояви.

И тези очаквания са напълно оправдани в началото на 1876 г. На 23 март Яблочков получава първия си патент No 112024 във Франция за електрическа дъгова лампа - тогава никой не я нарича "свещта на Яблочков". Славата дойде малко по-късно, когато работилницата на Бреге изпрати свой представител, тоест Яблочков, на изложба на физически устройства в Лондон. Именно там на 15 април 1876 г. руски изобретател за първи път демонстрира публично своето изобретение - и влезе в историята завинаги …

Ярката светлина на "свещта Яблочков"

От Лондон „Свещта на Яблочков” започна триумфално шествие по света. Жителите на Париж първи оценяват предимствата на новия източник на светлина, където през зимата и пролетта на 1877 г. се появяват фенери със „свещите на Яблочков“. След това дойде ред на Лондон, Берлин, Рим, Виена, Сан Франциско, Филаделфия, Рио де Жанейро, Делхи, Калкута, Мадрас… До 1878 г. „Руската свещ“достига до родината на своя създател: монтират се първите фенери в Кронщад, а след това осветяват и Каменния театър в Санкт Петербург.

Първоначално Павел Яблочков прехвърля всички права върху своите изобретения на Съюза за изследване на електрическата светлина (системата на Яблочков), на френски - Le Syndicat d'études de la lumière électrique (système Jablochkoff). Малко по-късно на негова основа възниква и става световно известна компания General Electric, Société Générale d'électricité (procédés Jablochkoff). Колко голям е бил оборотът на фирмата, произвеждала и продавала "свещите на Яблочков", може да се съди по следния факт: всеки ден произвеждаше по 8000 такива свещи и всички те се разпродадоха безследно.

Но Яблочков мечтаеше да се върне в Русия, за да постави своите изобретения в нейни услуги. Освен това успехът, който постигна в Европа, го насърчи и очевидно му даде надежда, че вече може да бъде търговски жизнеспособен и в Русия. В резултат на това, след като изкупи за луда сума по това време - милион франка! - правата върху патентите му се държат от френска компания, Павел Николаевич тръгва обратно към родината си.

През 1879 г. в Санкт Петербург е открит „П. Н. Яблочков Изобретателят и Ко.“, а скоро Яблочков организира и електромеханичен завод. За съжаление не се получи да се повтори успехът на Société Générale d'électricité в Русия. Както втората съпруга на Яблочков пише в мемоарите си, „беше трудно да се срещне по-малко практичен човек като Яблочков и изборът на служители беше неуспешен … Парите бяха изразходвани, идеята за организиране на руско общество с капитал отвън не се получи и бизнесът в Русия спря.

Освен това търговията със свещите на Яблочков изобщо не беше житейската цел на Павел Николаевич: той беше много по-вдъхновен от работата по нови електрически машини - алтернатори и трансформатори, както и от по-нататъшната работа по разпределението на електрически ток във веригите и върху химически източници на електрически ток. И точно тези научни изследвания, за съжаление, не намериха разбиране в родината на изобретателя - въпреки факта, че колегите учени високо оцениха работата му. Решавайки, че европейските предприемачи са много по-склонни да се интересуват от нови единици, Яблочков отново напуска родината си и се завръща в Париж през 1880 г. По-малко от година по-късно, през 1881 г., на Световното изложение в Париж, "свещта Яблочков" отново ще донесе слава на своя създател - и тогава ще стане ясно, че нейната икономическа възраст е била толкова кратка, колкото времето на работа на всяка отделна свещ. Лампите с нажежаема жичка на Томас Едисон се появиха на световната сцена и Яблочков можеше само да наблюдава триумфа на американеца, който изгради бизнеса си върху минималните модификации на изобретенията на руския си колега и сънародниците си.

Павел Яблочков се завръща в Русия само 12 години по-късно, през 1893 г. По това време здравето му беше напълно подкопано, търговските дела бяха в безпорядък и вече нямаше достатъчно сили за пълноценна научна работа. На 31 март 1894 г. умира най-великият изобретател, един от първите световноизвестни руски инженери Павел Николаевич Яблочков - както разказват свидетели от последните му месеци от живота, без да спира опитите си. Вярно, той трябваше да проведе последния от тях в скромна стая в хотел в Саратов, от която гениалният електроинженер така и не излезе жив.

"… Светът дължи всичко това на нашия сънародник"

Какво научно-техническо наследство остави след себе си Павел Яблочков? Трябва да се отбележи, че до ден днешен не беше възможно да се оцени по истинската му стойност: голяма част от научния архив на Павел Николаевич просто изчезна по време на многобройните му пътувания. Но дори информацията, която е запазена в патентни архиви и документи, мемоари на съвременници, дава представа, че Яблочков трябва да се счита за един от бащите-основатели на съвременната електротехника.

Разбира се, основното и най-известното изобретение на Яблочков е легендарната „свещ на Яблочков“. Това е гениално просто: два въглеродни електрода, свързани с тънка метална нишка за запалване и разделени по цялата дължина от каолинов изолатор, който се изпарява при изгарянето на електродите. В каолин Яблочков бързо се досети да добави различни метални соли, което направи възможно промяната на тона и наситеността на светлината на лампите.

Второ, това е магнитоелектрическа машина с променлив ток без въртеливо движение (предшественикът на едно от известните изобретения на инженера Никола Тесла): Яблочков получи един от френските патенти за нея. Той издава същия патент за магнитодинамична електрическа машина, в която няма движещи се намотки. Както намагнитващата намотка, така и намотката, в която е индуцирана електродвижещата сила, остават неподвижни, а назъбеният железен диск се върти, променяйки магнитния поток по време на движение. Благодарение на това изобретателят успя да се отърве от плъзгащите се контакти и да направи машина, която е проста и надеждна по дизайн.

„Машината за закрепване на Яблочков“също беше напълно оригинална по дизайн, чието име изобретателят даде, както самият той пише, чрез местоположението на „оста на въртене под ъгъл спрямо оста на магнитното поле, което прилича на наклона на еклиптиката”. Вярно, в такъв сложен дизайн имаше малко практически смисъл, но съвременната електротехника на Яблочков до голяма степен идваше не от теорията, а от практиката, която изискваше, наред с други неща, такива необичайни конструкции.

А изследванията в областта на генерирането на електричество чрез химични реакции и създаването на галванични елементи, от които Яблочков се интересува през последното десетилетие от живота си, получават адекватна оценка едва половин век по-късно. В средата на ХХ век експертите ги оценяват по следния начин: „Всичко, създадено от Яблочков в областта на електрохимичните клетки, се отличава с необичайно богато разнообразие от принципи и дизайнерски решения, свидетелстващи за изключителни интелектуални данни и изключителен талант на изобретателя."

Най-хубавото е, че ролята на Павел Николаевич Яблочков в световната история на електротехниката е формулирана от неговия колега в кръга по електротехника в Политехническия университет Владимир Чиколев. Нещо повече, той го формулира, като е категоричен противник на много от идеите на Яблочков. Това обаче не попречи на Чиколев да оцени иновацията на Павел Николаевич. През 1880 г. той пише за него следното: „Вярвам, че основната заслуга на Яблочков не е в изобретяването на неговата свещ, а във факта, че под знамето на тази свещ той с неугасима енергия, постоянство, последователност издигна електрическо осветление до ушите и го поставете на съответния пиедестал. Ако тогава електрическото осветление получи заслуга в обществото, ако неговият напредък, подкрепен от доверието и средствата на обществеността, тогава направи такива гигантски стъпки, ако мислите на работниците се втурнаха да подобрят това осветление, сред които известните имена на Сименс, Ямен, Едисон и т.н. се появяват, тогава всички светът дължи това на нашия сънародник Яблочков."