Вспышка русского света: лампа русского инженера
Обсудить 7
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».
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 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…
