Текст книги "Русские инженеры"
Автор книги: Лев Гумилевский
Жанр:
История
сообщить о нарушении
Текущая страница: 12 (всего у книги 32 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]
4. «Русский свет» в Европе
История науки и техники свидетельствует, что никакое научное знание, никакое научное открытие не может остаться не приложенным к жизни. Так или иначе оно найдет свое применение и даст практические результаты, хотя вначале иногда трудно предвидеть, когда и как это произойдет.
Бывает, что теоретик исследует природу и проникает в ее тайны без мысли о том, когда, где и к каким практическим результатам это исследование приведет; однако он совершенно убежден, что так или иначе оно будет применено в практике. Не всегда, однако, практическое приложение научного знания делает сам ученый. Бывает, что практические выводы из научного открытия делает инженер, изобретатель, техник.
В этом отношении большой интерес представляет история русской электротехники.
В конце XVIII столетия, как известно, при физических опытах с лягушками, исследователи случайно столкнулись с непонятным явлением, получившим название «гальванизма». Они нашли, что таинственная сила электричества «течет», движется, то-есть открыли то, что мы называем теперь электрическим током. Долгое время этот ток называли «гальваническим», а не электрическим. Впрочем, непонятному явлению вначале приписывалось чисто животное происхождение.
Открытие электрического тока произвело огромное впечатление на ученых того времени, и многие стали основательно изучать «гальванизм».
Вскоре было замечено, что гальванический ток появляется при взаимодействии некоторых веществ и металлов. В 1799 году физик Вольта построил так называемый «вольтов столб» из ряда кружков меди, цинка и кожи, смоченных уксусом. На проволоке, соединявшей медные и цинковые кружки, возникал непрерывный гальванический ток. Источник его был, стало быть, электрохимический и получил название «гальванических элементов». Они широко применяются до сих пор, особенно если нужен слабый ток, причем взаимодействуют в таких «элементах» самые разнообразные вещества.
Впоследствии открылось, что в природе существует много источников электричества. Электрохимический был первым из открытых и оставался довольно долгое время единственным; им и пользовались ученые и инженеры всех стран при изучении магнитных и электрических явлений.
Самый большой «вольтов столб» построил профессор Медико-хирургической академии в Петербурге Василий Владимирович Петров, который уже в 1803 году издал обширный труд с подробным описанием произведенных им оригинальнейших опытов и сделанных им открытий. Книга его называлась «Известие о гальвани-вольтовских опытах… посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4 200 медных и цинковых кружков».
Самым замечательным открытием русского ученого было получение белого пламени между двумя кусками древесного угля, от которого «темный покой достаточно ярко освещен быть может». Так впервые был получен электрический свет. Значение этого открытия трудно переоценить.
Василий Владимирович Петров, открывший явление теплового и светового действия электрического тока, названное впоследствии «вольтовой дугой», писал на русском языке. Трудно сказать, было ли его сочинение прочитано английскими учеными. Как бы то ни было, они объявили изобретателем «вольтовой дуги» своего соотечественника Гемфри Дэви, наблюдавшего то же явление десять лет спустя.
Надо заметить, что работы Петрова, по своему значению непосредственно идущие за работами Ломоносова, в силу распространенного тогда раболепия перед заграницей долго замалчивались в России.
Василий Владимирович Петров родился 8 июля 1761 года в семье священника города Обояни, Курской губернии, учился в Харьковском «коллегиуме», откуда перешел в Петербургскую учительскую гимназию, где и занимался преимущественно физикой и математикой. Потребность в учителях даже при весьма скромном количестве школ в те времена была столь велика, что Петрова за год до окончания курса направили уже на службу в Барнаул – преподавать математику и физику ученикам Горной школы. Возвратившись в 1791 году в Петербург, Петров стал преподавателем Инженерного кадетского училища, а затем его перевели во Врачебное училище. Когда вскоре это училище было преобразовано в Медико-хирургическую академию, Петров был назначен профессором «физико-математики».
В блестящей образованности, показанной молодым профессором на пробных лекциях, был только один «пробел»: «природный россиянин», по его собственным словам, он не имел случая «пользоваться изустным учением иностранных профессоров физики». Но насколько он стоял вполне на уровне современной ему науки, показывают уже его первый труд «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», вышедший в 1801 году, и в особенности последовавшее затем «Известие о гальвани-вольтовских опытах».
Несомненно, однако, что по своему дарованию и склонностям Петров был не только теоретиком, но и инженером-практиком. Он был первым у нас организатором физических кабинетов и конструировал различные приборы для физических и химических опытов. Открыв явление «вольтовой дуги», Петров тут же предсказал и применение ее в технике не только для освещения, но и для сварки металлов и для выплавки их из руд.
Нисколько не сомневаясь в том, что инженерно-техническая мысль именно таким образом использует его открытие, Василий Владимирович писал в своей книге:
Павел Львович Шиллинг
(1786–1837).
«Я надеюсь, что просвещенные и беспристрастные физики по крайней мере некогда согласятся отдать трудам моим ту справедливость, которую важность сих последних опытов заслуживает».
При жизни своей он был почтен избранием в члены Академии наук, где организовал замечательный физический кабинет, но по проискам всяческих «недоброхотов» русской науки был «паче всякого чаяния» уволен из Медико-хирургической академии после сорокалетней там службы.
Уволенный «на пенсию» в 1833 году, он умер в следующем же году, лишенный возможности продолжать деятельность, составлявшую единственный смысл его жизни.
Если идея использования электрического тока для практических целей явилась уму русского ученого почти одновременно с открытием «вольтова столба», то для осуществления этих идей понадобилось еще немало научных открытий в области электромагнитных явлений.
О связи между магнитными и электрическими явлениями думал и писал Петров. Но установить форму этой связи удалось несколько позднее. В 1820 году было случайно обнаружено, что при протекании электрического тока вблизи стрелки компаса она отклоняется. Те, кто сумел разглядеть в этом с виду пустячном явлении ключ к покорению великой силы электричества, стали основоположниками всей современной электротехники с ее могучими динамомашинами и электромоторами, так же как и техники слабых токов, на которой основаны современный телеграф и телефон.
Для русской инженерно-технической мысли характерно, что в бурном развитии электротехники XIX века русские инженеры выступали пионерами практического приложения многих новых открытий. Именно русские инженеры проложили пути, по которым пошла современная электротехника.
Так, инженер Павел Львович Шиллинг построил первый в мире практически годный и применявшийся на деле телеграф.
При кажущейся сегодня несложности его конструкции, телеграф Шиллинга потребовал от конструктора большой изобретательности и долгих опытов. Сборку своего аппарата Шиллинг закончил в 1830 году, а в 1832 году он продемонстрировал свой телеграф.
Борис Семенович Якоби
(1801–1874).
Внутри деревянной рамки, густо обмотанной изолированной проволокой, на шелковой нитке висела магнитная стрелка. Соответственно с известным правилом, при прохождении электрического тока от гальванического элемента по проволоке стрелка отклонялась то в одну, то в другую сторону. На той же нитке висел картонный кружочек, с одной стороны черный, а с другой – белый. Имея шесть таких стрелок, Шиллинг комбинацией черных и белых кружков передавал условно обозначенные ими буквы. Между станциями пришлось проводить поэтому даже не шесть, а семь проводов, так как в аппарате была еще седьмая стрелка, дававшая знать о начале и конце передачи телеграммы. Любопытно, что Николай I, познакомившийся с изобретением Шиллинга, не нашел ничего лучшего, как поручить ему провести телеграф из Зимнего дворца в дома разных приближенных. Правда, позднее изобретателю было поручено построить телеграфную линию от Петербурга до Кронштадта.
Во время выполнения этой последней работы Шиллинг умер, и дело не было доведено до конца. Дальнейшим усовершенствованием шиллинговского аппарата стали заниматься сначала англичане Кук и Уитстон, а затем американец Морзе, которому и удалось создать аппарат, в основных чертах существующий и поныне.
Особую активность русской инженерно-технической мысли вызвало открытие в тридцатых годах прошлого столетия способа превращения магнетизма в электричество. Михаил Фарадей нашел, что если к проводнику приближать и удалять от него магнит, то в нем возникает электрический ток. Фарадей брал катушку изолированной медной проволоки и быстро вводил в пустую сердцевину катушки магнитный стержень. По проволоке проходил электрический ток как в момент введения магнита в катушку, так и в момент удаления его оттуда. То же самое получалось, если двигали катушку, оставляя магнит неподвижным.
Это удивительное явление, которое было названо магнитной индукцией, давало возможность получать электрические токи простым движением магнита возле замкнутого пучка изолированной проволоки.
Какая же могла быть особенная техническая трудность в том, чтобы строить электрические машины, в которых движущийся взад и вперед магнит рождал бы в проволоке электрический ток? Такие электрические машины стали появляться десятками. Все они в основном состояли из нескольких больших и сильных магнитов, между полюсами которых вращались катушки изолированной проволоки. Однако заменить гальванические элементы, где ток вырабатывался химическим путем, магнито-электрические машины смогли не так-то скоро: ток в них был слабый, а магниты быстро нагревались. Пока все эти электрические машины служили лишь для опытов всякого рода, весьма подвинувших вперед наши познания об электромагнетизме.
Одно из самых важных открытий в этой области сделали два наших академика: Борис Семенович Якоби и Эмилий Христианович Ленц, избранный академиком на место Петрова после смерти последнего. Исследуя электромагнитные явления, они установили обратимость электромагнитного цикла: когда в электромагнитной машине вращали катушки, в них получался электрический ток; но если в катушки подавали электрический ток от постороннего источника, то катушки сами начинали вращаться и машина работала уже не как источник тока, а как электродвигатель.
Электродвигатель Якоби.
Это открытие имело колоссальное значение для дальнейшего развития электротехники и чрезвычайно расширило область применения электрического тока для практических нужд человечества. Первым, кто взглянул на электрические машины с точки зрения энергетика, был сам Якоби. Он не только построил первый электродвигатель по этому принципу, но и сделал попытку использовать его для целей судоходства.
Якоби установил свой двигатель на небольшом боте для вращения гребного винта. На этом боте в 1839 году Якоби с членами комиссии, испытывавшей первый в мире электроход, сделал большую прогулку по Неве, на сорок километров от Петербурга. Двигатель питался током от трехсот двадцати медно-цинковых гальванических элементов, размещенных на дне лодки.
Таким образом была доказана практическая возможность использования электричества как двигательной силы. Через несколько лет один иностранец-авантюрист пытался выдать двигатель Якоби за свое изобретение, но был уличен учеными всех стран.
Использование электричества в промышленности и на транспорте задерживалось теперь только из-за отсутствия мощных генераторов электрического тока. Однако для их осуществления все научные предпосылки были налицо, и такие генераторы вскоре были созданы. В развитии и совершенствовании генераторов видная роль принадлежит русским инженерам Д. Лачинову, А. Полешко, М. Доливо-Добровольскому и другим. Особенную же услугу инженерам-электротехникам в этом деле оказала докторская диссертация знаменитого русского физика Александра Григорьевича Столетова «О функции намагничения железа». В этой работе Столетов установил закон намагничения железа, чем положил основу для расчета и проектирования любых электрических машин. Открытием Столетова пользуются конструкторы генераторов и моторов.
Хотя диссертационная работа Столетова имела чисто теоретический характер, Александр Григорьевич, как типичный представитель передовой науки, указывал в заключении и на практическое значение произведенных им исследований:
«Изучение функции намагничения железа может иметь практическую важность при устройстве и употреблении как электромагнитных двигателей, так и тех магнито-электрических машин нового рода, в которых временное намагничение железа играет главную роль… Знание свойства железа относительно временного намагничения так же необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин»[20].
Передовая роль русской науки и техники в прикладной электротехнике была во второй половине XIX века общепризнана.
Особенную славу русскому инженерному делу доставило практическое разрешение проблемы электрического освещения, которое вначале иначе и не называлось за границей, как «русское солнце» и «русский свет».
«Русское солнце» взошло над миром благодаря трудам двух замечательных русских инженеров – Павла Николаевича Яблочкова и Александра Николаевича Лодыгина, создателей двух главных видов электрического освещения. Эти два, типа освещения – лампа с вольтовой дугой и лампочка накаливания, В первом случае используется свечение газа, в частности атмосферного воздуха, при прохождении через него электрического тока между сближающимися углями; во втором – происходит нагревание током какого-либо твердого «тела накала» в форме стержня или нити до температуры, когда тело излучает яркий свет. Для практического использования того и другого метода надо было преодолеть, однако, ряд трудностей, найдя при этом для преодоления их простые технические решения.
Александр Григорьевич Столетов
(1839–1896).
Простые решения, как можно было уже заметить, очень характерны для русской науки и инженерного искусства. В этом отношении Яблочков является особенно ярким представителем русской инженерии.
Более полувека после открытия «вольтовой дуги» Петровым изобретатели всего мира работали над проблемой электрического освещения дуговыми лампами. Было предложено и разработано множество остроумных технических решений, не подвинувших, однако, дела вперед ни на шаг. Основная трудность заключалась в том, что по мере сгорания углей расстояние между ними увеличивалось и «вольтова дуга» погасала. Естественно, инженерно-техническая мысль направилась к конструированию всякого рода регуляторов, которые автоматически поддерживали бы нужное расстояние между углями.
Яблочков нашел гениально простое решение: он изменил расположение углей, поставив их рядом, а не против друг друга, как они располагались обычно. При таком параллельном расположении угли, сколько бы ни горели, оставались на одном расстоянии друг от друга, и «вольтова дуга» не затухала, пока угли не сгорали до конца. Благодаря такому размещению углей они имели вид горящей свечи, и сконструированная русским инженером лампа получила наименование «свечи Яблочкова».
Друзья Павла Николаевича рассказывают, что мысль о параллельном размещении углей пришла к нему «случайно», когда, сидя за столиком в одном из парижских кафе, он что-то писал и положил рядом два карандаша. Эти карандаши и подсказали ему идею «свечи». Яблочков сознательно и упорно искал техническое решение поставленной перед собой задачи, и притом простое решение. Простые решения стоят у самых вершин в творческом деле именно потому, что они наиболее трудны. Они даются с трудом даже гениальным умам, ибо путь к ним лежит через преодоление привычного хода мысли, ибо поступить в своем деле так, как никто еще в нем никогда не поступал, очень трудно.
«Свеча Яблочкова» была первым решением проблемы электрического освещения, но в царской России это блестящее изобретение не получило поддержки правительства. «Русский свет», техническая идея, рожденная в русском народе, из-за пренебрежения правящих классов старой России ко всему русскому, национальному должен был сначала привиться на чужбине.
«Свеча Яблочкова» была запатентована во Франции в 1876 году. Крупные конструктивные и эксплуатационные преимущества созданного русским инженером рационального источника электрического освещения вызвали к «русскому свету» внимание во всех уголках земного шара. Для эксплуатации «свечи Яблочкова» было создано в Париже крупнейшее электротехническое предприятие. Вслед за Францией «русский свет» засиял в Англии, Германии, Италии и в других странах, дойдя до «дворцов персидского шаха и короля Камбоджи». Общества по эксплуатации изобретения Яблочкова множились во всем мире. Иностранные предприниматели прибрали к рукам «русский свет» и сделали его предметом спекуляции. Осветительные компании наживали огромные барыши. Но Павел Николаевич не стал богатым человеком. Все свои средства он отдал для того, чтобы получить право реализации своего изобретения в России. Деньги, душевные силы, инженерное дарование он одинаково щедро и безрасчетно расходовал на осуществление грандиозного плана повсеместного внедрения в России электрического освещения, на осуществление целого ряда электротехнических идей. Через несколько лет после изобретения своей «свечи» Яблочков разработал оригинальную конструкцию якоря электрической машины, которую присвоил и выдал за свою Гефнер Альтенек.
Как и все русские электротехники, Яблочков жил одним убеждением, которое кратко выражено Столетовым в его отчете о конгрессе электриков:
«В электричестве человек нашел путь к решению самых разнообразных, самых фантастических задач своего ума».
Разнообразные проблемы электротехники и составляли предмет постоянной работы творческого ума Яблочкова.
Яблочков проложил путь современной электротехнике в промышленном применении переменного тока, многофазных машин, трансформаторов и конденсаторов, а также в конструкциях гальванических элементов. По поводу только этой последней серии работ в дни, когда отмечалось у нас пятидесятилетие со дня смерти Яблочкова, говорилось:
Павел Николаевич Яблочков
(1847–1894).
«Рассмотренный перечень изобретений Яблочкова в области гальванических источников показывает чрезвычайно богатое и находчивое воображение образованного конструктора, редкостные, исключительные способности комбинирования материала и формы и, кроме того, глубокое проникновение изобретателя в сущность процесса. Благодаря этому ценность его идей не только сохранилась до наших дней, но многие из них только теперь, когда наука и техника ушли вперед, и становятся понятными».
Чтобы составить себе полное представление о Яблочкове, как о характернейшем представителе русской инженерно-технической мысли, надо напомнить, что он, в сущности говоря, даже не дожил до полного расцвета своих творческих сил. Он умер сорока шести лет 31 марта 1894 года в том же Саратове, где рос и гимназистом конструировал то счетчики для измерения пройденного повозкой пути, то землемерные инструменты, которыми крестьяне в имении его отца пользовались, кажется, до самой смерти конструктора.
Понимая все значение широкого специального образования, Яблочков не только окончил прекрасно поставленное Николаевское инженерное училище, но еще прошел после службы в Киевской крепости «офицерские гальванические классы».
Его учителями были Якоби и Тотлебен, друзьями – Лодыгин и Чиколев. Собственно говоря, только последние двадцать лет жизни Яблочкова были посвящены инженерной деятельности, и они, конечно, явились скорее школой опыта, чем зрелостью, периодом скорее формирования творческого характера, чем его проявления. И тем не менее смелостью мысли, грандиозностью замыслов, простотою технических решений Яблочков привел в изумление своих современников и заставил восклицать распространенную французскую газету:
«Русский свет» на набережной Темзы в Лондоне.
«Свет идет к нам с Севера!»
Можно думать, что ранняя смерть Яблочкова была одной из основных причин, помешавших дальнейшему развитию того типа электрического освещения, над методами которого работал Павел Николаевич. Опережая свое время, он определял оба метода освещения современным языком: электрический разряд в газах и свечение накаленных тел. Оба эти метода за истекшие полвека не переставали конкурировать друг с другом, но только в наши дни мировая электротехника, благодаря развитию учения о люминесценции газов при прохождении в них электрического тока, возвратилась с большим успехом к, идеям Яблочкова.
Александр Николаевич Лодыгин
(1847–1923).
Наибольшее распространение, однако, до сих пор еще имеет второй тип электрического освещения, создателем которого был Александр Николаевич Лодыгин. Ровесник Яблочкова, он на много лет пережил его и умер в 1923 году, но был менее счастлив в своих электротехнических предприятиях.
Лодыгин является одним из тех блестящих русских инженеров, которые умели, сочетав практическую целеустремленность с широтой теоретического обобщения, увенчать дело простым и ярким решением. Он получил известность как создатель электрической лампочки накаливания; но мы должны напомнить и о другом его создании, оставшемся малоизвестным, потому что работы его в этом направлении велись совершенно секретно. Лодыгин является первым конструктором геликоптера с электрическим двигателем. Отрывочные сведения о нем появились в «Ремесленной газете» в 1871 году и прошли незамеченными.
Проблемой динамического полета Александр Николаевич увлекся еще в юности. Обогнав мировую авиаконструкторскую мысль, он уже в 1869 году смог представить Главному инженерному управлению проект геликоптера с электрическим двигателем. «Электролет» Лодыгина ничего не имел общего с проектировавшимися в те времена управляемыми аэростатами.
Конструктор исходил из принципов механики, основываясь на известном положении, что «если к какой-либо массе приложить работу Архимедова винта и сила винта будет более тяжести массы, то масса двинется по направлению силы». Основанный на этом принципе «электролет» Лодыгина представлял собой длинный, хорошо обтекаемый цилиндр, оканчивающийся спереди конусом, а сзади полушарием. Со стороны полушария был укреплен винт, сообщавший снаряду движение в горизонтальном направлении. Сверху же снаряда располагался второй винт. Устанавливая его лопасти под различными углами, конструктор рассчитывал менять скорость «электролета», а комбинацией работы того и другого винта сообщать аппарату движение то вертикальное, то горизонтальное.
Конструктор не получил поддержки от правительства для продолжения своих работ, и «электролет» не был построен. Но, вспоминая «аэродромическую машину» Ломоносова и геликоптер Б. Н. Юрьева, полностью разрешивший проблему этого типа летающего аппарата, ныне получившего права гражданства в авиации, нельзя не напомнить о нем, как о детище русской инженерно-технической мысли.
Значительно позднее, уже в начале первой империалистической войны, Лодыгин предложил царскому правительству проект своего «электролета», развившегося у конструктора в летательную машину типа орнитоптера с машущими крыльями. Четыре гребных винта были спроектированы так, что «идя вниз, опираются на воздух всей своей поверхностью, поднимаясь же вверх, становятся в положение наименьшего сопротивления».
Билет для входа на опыты А. Н. Лодыгина
7 августа 1873 года.
Домовая установка для электрического освещения.
Рисунок из журнала «Электричество» за 1886 год.
Технический комитет Главного военно-технического управления, опираясь на экспертизу профессора Н. Л. Кирпичева, пришел к выводу, что аппарат Лодыгина может быть полезен военной авиации и что в теоретических обоснованиях и расчетах конструктора никаких неправильностей нет; тем не менее Лодыгину и на этот раз никакой поддержки оказано не было.
Александр Николаевич принадлежал к числу образованнейших инженеров и обладал большим конструкторским дарованием. В проектированных им машинах для летания бросаются в глаза остроумнейшие конструкции устройств для автоматического регулирования силы тока, идущего в моторы; этим способом автоматически направлялся аппарат при кренах от атмосферных воздействий.
Однако наиболее крупной его заслугой перед человечеством было изобретение электрической лампы – нового, невиданного еще источника освещения. Чтобы построить практически приемлемую лампочку накаливания, надо было прежде всего добиться, чтобы тело накала не сгорало в кислороде воздуха. Лодыгин разрешил эту трудную по тем временам задачу простым способом, который в основном употребляется и поныне. Он построил достаточно долговечное тело накала в виде двух угольных штабиков и заключил их в стеклянный резервуар, откуда выкачивался воздух. В 1873 году Лодыгин читал в Петербурге лекцию о своем методе и демонстрировал фонари для уличного и комнатного освещения, лампы для железнодорожной сигнализации, для рудников и даже для подводного освещения.
Передовая научно-техническая интеллигенция приветствовала замечательное открытие Лодыгина. В 1874 году Академия наук присудила ему Ломоносовскую премию. В том же году организовалось «Товарищество электрического освещения» для эксплуатации изобретения. Однако, лишенный организационной поддержки со стороны правительственных учреждений, Лодыгин не смог технически доработать свою систему, и предприятие не имело успеха.
Лодыгин запатентовал свою лампочку во всех крупнейших странах. Узнал о ней и американец Эдисон. Повидимому, он познакомился с лампой Лодыгина через русского морского офицера А. М. Хотинского. В 1879 году, после внесения в изобретение Лодыгина некоторых усовершенствований, Эдисон начал широкое распространение ламп накаливания. Иностранная печать безудержно восхваляла Эдисона как пионера и основоположника электрического освещения. Позднее американский суд вынужден был аннулировать патент Эдисона и подтвердить приоритет Лодыгина. Несмотря на это, сейчас в зарубежной литературе честь изобретения, сделанного Лодыгиным, систематически приписывается Эдисону.
Лампа с тугоплавкой вольфрамовой нитью, вскоре вытеснившая лампы с угольной нитью, также была изобретена Лодыгиным еще в девяностых годах прошлого столетия. Патент на нее был приобретен американской фирмой «Дженерал электрик», и факт изобретения такой лампы Лодыгиным также остался малоизвестным.
Александр Николаевич работал с большой интенсивностью до последних дней жизни, и среди заявленных им в эти годы патентов есть патенты на индукционные электрические печи, получившие в наше время большое значение.
На протяжении двух последних десятилетий прошлого века русские инженеры давали одно за другим все новые решения сложных проблем электротехники. В 1881 году Дмитрий Александрович Лачинов в старейшем русском техническом журнале «Электричество» подтвердил расчетами высказанную еще Ломоносовым мысль о возможности и выгодности передачи электрической энергии на расстояние. В дальнейшем эти идеи развил талантливый французский инженер Марсель Депре, опыты которого привлекли внимание Маркса и Энгельса. В 1882 году русский физик, препаратор кафедры физики Московского университета Иван Филиппович Усагин, изобрел трансформатор. В 1886 году талантливый русский инженер Классон спроектировал и построил первые электрические станции Москвы, Петербурга и Баку. В 1890 году русский инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский изобрел гениально простой электродвигатель – трехфазный асинхронный мотор, с тех пор получивший широчайшее распространение. В 1891 году Доливо-Добровольский и Классон доказали выгодность передачи электрической энергии на большие расстояния. Пущенная ими 25 августа 1891 года опытная линия передавала энергию напряжением 8 500 вольт на расстояние 175 километров. Весь мир убедился, что электрическая энергия может дойти к потребителю и на таком большом расстоянии. Это был крупнейший триумф электротехники.
Лампочка Лодыгина
К этому же периоду относятся замечательные работы русских инженеров в области электросварки металлов, что предусматривал еще В. В. Петров.
В 1875 году Николай Николаевич Бенардос, обедневший полтавский помещик по происхождению, страстный изобретатель и технолог, взял в Петербурге патент на свой способ электросварки, а в 1880 году стал первым в мире производить такого рода опыты, пользуясь для сваривания электрической дугой Петрова. Одним полюсом дуги служил сам свариваемый предмет, а другим – угольный электрод. Опыты производились с кусками железа; края кусков сваривались, но к свариваемому месту примешивались угольные частицы, и это делало металл ломким по шву.
Справедливо полагая, что за дальнейшим усовершенствованием найденного им метода электросварки дело не станет, Бенардос запатентовал свой метод во всех странах и организовал общество для эксплуатации изобретения.
Николай Гаврилович Славянов, горный инженер, управлявший Пермским сталелитейным и пушечным заводом, предложил в 1890 году другой способ электросварки, названный им «электросплавкой металлов». Он заменил угольный электрод стержнем из того же металла, что и сплавляемый предмет. Этот стержень плавился в дуге Петрова и заполнял шов сплавляемых поверхностей. После того как ему удалось исправить таким способом целый ряд забракованных на заводе изделий, Славянов взял также патент на свой способ. При испытаний сплавленные по методу Славянова металлические изделия оказывались по шву даже более прочными, чем по целому металлу.
Между Бенардосом и Славяновым возник спор, можно ли считать замену угольного электрода металлическим самостоятельным изобретением. Суд признал обоих равноправными, опираясь на экспертизу известного русского физика Ореста Даниловича Хвольсона. Хвольсон правильно указал, что принципиальное решение вопроса о применении электрической дуги для сварки металлов принадлежит Петрову, и если встает вопрос об аннулировании патента Славянова, то с таким же основанием может быть аннулирован и патент Бенардоса.
Судебный процесс поднял интерес к замечательному изобретению, имевшему революционизирующее значение для многих отраслей промышленности. Еще большее внимание привлекло предложение Славянова применить его способ для восстановления Царь-колокола. Широко применять дуговую электросварку при сооружении металлических каркасов, при постройке кораблей, мостов, вагонов начали в Америке.
