100 великих достижений цивилизации - Станислав Эдуардович Ермаков

Не стоит улыбаться – ведь тогда это казалось невероятным достижением.

Н.А. Отто к 1876 году смог создать четырехтактный газовый двигатель – он известен как «Цикл Отто»; потребляла конструкция топлива в пять раз меньше, чем тогда – двигатель Ленуара.

Опыты с бензиновыми двигателями начались тоже в 1870-х годах, но для коммерческого использования они еще не годились.

Первый бензиновый карбюраторный двигатель был создан в России в 1880-х годах русским подданным Огнеславом Степановичем Костовичем.

В 1885 году немецкие инженеры Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах разработали легкий бензиновый карбюраторный двигатель и использовали свое изобретение для создания первого мотоцикла в 1885. Год спустя поехал первый полноценный автомобиль. В 1889 году Даймлер усовершенствовал двигатель, он расположил цилиндры в виде латинской буквы V, снабдив их клапанами, что позволило существенно увеличить удельную мощность двигателя на единицу массы. Именно эти разработки легли в основу всех последующих инженерных решений, связанных с двигателями внутреннего сгорания.

А вскоре появился и дизель, названный так по имени своего изобретателя немецкого инженера Рудольфа Дизеля. По эффективности он вдвое превосходил паровую машину.

В 1902 году в Америке появились первые промышленные трактора, на следующий год в России на Сормовском заводе для «Товарищества Братьев Нобель» сошел со стапелей первый в мире теплоход – нефтеналивная баржа «Вандал». На ней стояли три четырехтактных двигателя Дизеля мощностью 120 лошадиных сил каждый. В 1904 году был создан и теплоход «Сармат».

Ну а сегодня, после столетия безоговорочного господства дизельных, газодизельных, газо-поршневых, бензиновых карбюраторных и инжекторных двигателей, идут интенсивные поиски новых механизмов…

Электрическая лампа

В действительности никто не знает, что такое электрический ток. Один ученый муж как-то заметил даже: «Знай я, что он такое на самом деле, я стал бы лауреатом Нобелевской премии». Это совершенная правда, поскольку существуют гипотезы и теории, но подтвердить или опровергнуть их пока не удалось. Однако отсутствие окончательного понимания природы явления вовсе не мешает человечеству вовсю использовать электричество. И на ум сразу же приходит электрическая лампа – искусственный источник света, в котором свет испускает тело накала, нагреваемое до высокой температуры тем самым током неизвестной природы. История ее изобретения – вернее, рассказ о том, кто же создал лампу накаливания, – напоминает лихо закрученный детектив.

Многие энциклопедии, в том числе и изданные на русском языке, приписывают честь изобретения столь привычного каждому из нас устройства известному изобретателю (и по совместительству хваткому дельцу и фактическому владельцу General Electric) Томасу Эдисону. На деле американец волею судеб всего лишь стал владельцем патента на лампу накаливания с вольфрамовой нитью, а честь ее изобретения принадлежит русским инженерам-электротехникам Павлу Николаевичу Яблочкову и Александру Николаевичу Лодыгину.

Каждый из этих людей был по-своему уникален и стал автором множества изобретений. Так, поручик в отставке Павел Николаевич Яблочков – создатель первого в мире генератора переменного тока, он впервые использовал переменный электрический ток в промышленности, придумал трансформатор переменного тока, электромагнит с плоской обмоткой, стал первым, кто использовал статистические конденсаторы в цепи переменного тока – причем это далеко не все его изобретения, лишь наиболее известные.

Отставной поручик П.Н. Яблочков служил начальником службы телеграфа Московско-Курской железной дороги. Только-только заняв эту должность, он создал телеграфный аппарат новой конструкции (подробности которой, увы, нам почти неизвестны). Увлеченный, как и многие в то время, техническими новинками Яблочков состоял членом кружка электриков-изобретателей и любителей электротехники при Московском политехническом музее. Именно здесь он узнал о работах А.Н. Лодыгина, которого, по большому счету, и следует считать подлинным создателем ламп накаливания.

А вот инженер Александр Николаевич Лодыгин был изобретателем электрообогревателя, автономного водолазного скафандра с использованием газовой смеси, состоящей из кислорода и водорода, индукционной печи, оставил наброски способов приготовления сплавов с помощью электричества, двигателя, электрических аппаратов для сварки и резки.

Вообще идея эта, как говорится, витала в воздухе. Начиная со второй четверти XIX века английские и немецкие инженеры предлагали и даже патентовали различные варианты подобных устройств для освещения, но постоянно сталкивались со множеством трудностей. Однако только А.Н. Лодыгину удалось решить ряд технологических вопросов, которые привели к тому, что 1 июля 1874 года он получил «привилегию» (патент) на нитевую лампу за номером 1619 и Ломоносовскую премию Петербургской академии наук. В качестве нити накала в лампе был использован угольный стержень, который помещали в сосуд с вакуумом внутри.

Собственно, это и была уже почти полноценная лампа. Почти, но – не совсем. Большую сложность представляли собой материалы для нитей накаливания и среда, которая обеспечивала бы наиболее яркий свет. При этом были трудности и с долговечностью конструкции.

Тем не менее, в 1875–1876 годах Павел Николаевич Яблочков открыл, что каолин, который он использовал для изоляции углей свечи, при высокой температуре электропроводен. Это дало возможность инженеру создать каолиновую лампу. Такая лампа не требовала вакуума, а «нить накала» прекрасно светила на открытом воздухе. Возможно, это был один из тех переломных моментов в истории развития техники, когда решалась судьба дальнейшего ее развития. Поскольку Яблочков считал лампы накаливания неперспективными и не верил в возможность их широкого применения, он не уделял им того внимания, которого его идеи явно заслуживали. Тем не менее весной 1876 года на Лондонской выставке Яблочков явил всем свечу собственного изобретения. На приличном расстоянии друг от друга на невысоких металлических постаментах стояли четыре обернутые в асбест свечи, от которых вели провода, а в соседнем помещении была размещена динамо-машина. При повороте ее рукоятки помещение заливал ярко-голубой электрический свет. Общество было в восторге, «свеча Яблочкова» пользовалась необыкновенной популярностью. «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова – новая эра в технике»; «Свет приходит к нам с Севера – из России», – эти и другие восторженные публикации переполняли прессу. Тем не менее свеча Яблочкова не была лампой накаливания в полном смысле слова.

Лампа А.Н. Лодыгина, 1874 г.

(Политехнический музей, Москва)

Лишь благодаря разысканиям А.Н. Лодыгина, который продолжал свою работу, лампа накаливания стала такой, какой мы ее знаем. При этом Александру Николаевичу – прекрасному инженеру, родственнику (между прочим) царской фамилии – постоянно не слишком везло с огромным множеством изобретений и их судьбой. Так, в 1877 году морской офицер А.Н. Хотинский прибыл в Североамериканские Соединенные Штаты для принятия крейсеров, которые строились там по заказу Российской империи. Попутно он заглянул и в лабораторию Т. Эдисона, где передал последнему и лампу накаливания Лодыгина, и «свечу Яблочкова» – исключительно в целях обмена научной информацией. Чтобы увеличить продолжительность работы лампы, хваткий и действительно талантливый Эдисон подобрал удачный материал: