Marile invenții ale lui Pavel Nikolaevici Yablochkov

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

La 14 septembrie 1847 s-a născut Pyotr Yablochkov, care a făcut multe invenții, dar a intrat în istorie exclusiv ca creatorul „lumânării Yablochkov”.

Cea mai mare recompensă pentru orice inventator - dacă numele său, care poartă numele uneia dintre invențiile sale, intră pentru totdeauna în istoria omenirii. În Rusia, mulți oameni de știință și ingineri au reușit să merite un astfel de premiu: amintiți-vă doar de Dmitri Mendeleev și masa lui, Mihail Kalașnikov și pușca lui de asalt, Georgy Kotelnikov și parașuta lui de rucsac … Printre ei se numără unul dintre pionierii ingineriei electrice mondiale., cel mai talentat inginer rus Pavel Nikolaevici Yablochkov. La urma urmei, expresia „lumânarea lui Yablochkov” este cunoscută în lume de aproape un secol și jumătate!

Dar cel mai mare blestem pentru om de știință este ascuns în același cel mai mare premiu - perpetuarea unui nume într-o invenție. Pentru că toate celelalte dezvoltări și descoperiri ale lui, chiar dacă au fost mai mult de o duzină împotriva singurului faimos mondial, rămân în umbra lui. Și în acest sens, biografia lui Pavel Yablochkov este un exemplu clasic. El, care a luminat primul cu lumină electrică străzile Parisului, a confirmat cu toată viața validitatea proverbului francez „Dacă vrei să rămâi neobservat, stai sub felinar”. Pentru că primul și singurul lucru care îmi vine în minte când este menționat numele de familie al lui Yablochkov este lumânarea lui. Între timp, compatriotul nostru este cel care deține, de exemplu, invenția primului transformator electric de curent alternativ din lume. După cum au spus contemporanii despre el, Yablochkov a deschis două ere în inginerie electrică: epoca aplicării directe a curentului electric la iluminat și epoca utilizării curentului transformat. Și dacă îi judecăm acțiunile după relatarea din Hamburg, atunci trebuie să recunoaștem: Iablochkov a fost cel care a scos lumina electrică din laboratorul înghesuit pe străzile largi ale orașelor lumii.

De la Saratov la Sankt Petersburg

Prin origine, viitorul geniu al ingineriei electrice a fost cel mai aristocrat nobil. Familia Yablochkov, care este destul de numeroasă și răspândită în trei provincii - Kaluga, Saratov și Tula, își urmărește istoria din a doua jumătate a secolului al XVI-lea de la Moisey Yablochkov și fiul său Daniel.

Cei mai mulți dintre Yablochkovs, așa cum se cuvine nobilimii ruse, au fost reprezentanți clasici ai clasei de serviciu, arătându-se atât în afacerile militare, cât și în guvern, primind premii binemeritate atât în bani, cât și în pământ. Dar cu timpul, familia s-a sărăcit, iar tatăl viitorului inventator al lumânării electrice nu se mai putea lăuda cu o moșie mare. Nikolai Pavlovich Yablochkov, conform tradiției familiei, a ales calea militară, înscriindu-se în Corpul de cadeți navali, dar a fost forțat să demisioneze din serviciu din cauza unei boli. Din păcate, sănătatea precară a fost una dintre puținele componente ale moștenirii pe care marinarul pensionar le-a transmis fiului său…

Cu toate acestea, cealaltă parte a aceleiași moșteniri era mai mult decât demnă. În ciuda bogăției mici, familia Yablochkov, care locuia în moșia Petropavlovka din districtul Serdobsky din provincia Saratov, s-a distins prin cultura și educația lor înaltă. Și băiatul, care s-a născut la 14 septembrie 1847 din Nikolai și Elisabeta Yablochkov și botezat în cinstea mărturisitorului Paul de Niceea, trebuie să fi avut o carieră strălucitoare.

Micul Paul nu a dezamăgit aceste așteptări. Un băiat inteligent și receptiv, ca un burete, a absorbit cunoștințele pe care părinții și frații și surorile lui mai mari le împărtășeau cu el. Pavlik a manifestat un interes deosebit pentru tehnologie și științe exacte - și aici s-a reflectat „moștenirea” tatălui său: Corpul de cadeți navali a fost întotdeauna renumit pentru predarea tocmai a acestor discipline.

În vara anului 1858, Pavel Yablochkov a fost înscris la gimnaziul masculin din Saratov pentru 11 ani incompleti. La fel ca toți ceilalți solicitanți, a fost supus unui test de admitere – iar după rezultate a fost imediat înscris în clasa a II-a, ceea ce nu era un lucru foarte obișnuit. Profesorii au apreciat nivelul înalt al pregătirii băiatului și mai târziu au atras atenția de mai multe ori asupra faptului că Yablochkov Jr. se descurcă mai bine decât majoritatea colegilor săi, dând rezultate deosebite la aceleași discipline exacte și tehnice.

Este de mirare că decizia tatălui de a-și scoate fiul din gimnaziu în noiembrie 1862, aproape la începutul anului școlar, a provocat nedumerire dureroasă în rândul profesorilor. Dar motivul era evident și de înțeles: a devenit prea greu pentru familie să plătească pentru educația băiatului. La fel de evidentă a fost și soluția găsită de Yablochkov: s-a decis să-și trimită fiul la o școală militară. Alegerea a fost, de asemenea, evidentă: Școala de Inginerie Nikolaev, care a pregătit ingineri militari pentru armata rusă, era cel mai potrivită pentru înclinațiile lui Pavel, în vârstă de 15 ani.

Ofițer de tineret

Pentru un școlar de clasa a cincea care abandonase școala i-a fost imposibil să intre imediat în școală: era necesar să se îmbunătățească cunoștințele la disciplinele de bază și să aștepte începutul anului universitar următor. Pavel Yablochkov a petrecut aceste câteva luni într-un loc uimitor - un corp privat de cadeți creat de celebrul inginer militar și compozitor Caesar Cui. Inventată de Cezar Antonovici împreună cu curajoasa sa soție Malvina Rafailovna Bamberg, „pensionul de inginerie pregătitoare” i-a costat părinților lui Yablochkov mai puțin decât gimnaziul Saratov. Și apoi să spun: această pensiune, deși a fost concepută pentru a îmbunătăți situația financiară a unei familii tinere, nu a fost calculată pentru câștiguri substanțiale, ci mai degrabă a oferit studenți noi, care au predat la Școala de Inginerie Nikolaev din Cui, pe care îi cunoaște deja bine.

Cezar Antonovici a apreciat rapid potențialul noului elev din provincia Saratov. Însuși inginer talentat, Cui l-a observat imediat pe Pavel Yablochkov și și-a dat seama cât de talentat era băiatul în inginerie. În plus, noul elev nu a ascuns de tutorele său nici înclinațiile sale tehnice, nici invențiile deja făcute - un nou dispozitiv de măsurare a terenului și un dispozitiv de calcul al drumului parcurs de o căruță. Din păcate, nu s-au păstrat informații exacte despre nicio invenție. Dar nu există nicio îndoială că au fost: după ce Iablochkov a devenit celebru pentru experimentele sale în domeniul electricității, mulți contemporani au vorbit despre primele sale invenții, susținând că ambele dispozitive au fost folosite cu mare succes de țăranii din provincia Saratov.

Până în vara anului 1863, Pavel Yablochkov și-a îmbunătățit cunoștințele la nivelul cerut, iar pe 30 septembrie a promovat examenul de admitere la Școala de Inginerie Nikolaev cu onoare și a fost înscris la clasa de dirijor junior. La acea vreme, pregătirea la școală consta în două etape: școala în sine, în care erau admiși adolescenți din familii nobiliare și de la care erau absolvenți ingineri-ensemn și sublocotenenți, și Academia de Inginerie Nikolaev, care tocmai fuzionase cu ea, care a dat o studii militare superioare de doi ani.

Pavel Yablochkov nu a ajuns niciodată la banca academică, în ciuda faptului că a fost printre primii studenți în toți cei trei ani de studiu la școală și s-a remarcat prin cunoștințe excelente și diligență uimitoare. În 1866, a promovat examenele finale la categoria I, care i-au dat dreptul de a primi imediat un al doilea grad de ofițer subaltern - inginer-sublocotenent - și a mers la locul de muncă din Kiev. Acolo, tânărul ofițer a fost înrolat în al cincilea batalion de sapatori al echipei de ingineri a cetății Kiev. Dar, spre deosebire de școală, serviciul militar efectiv a cântărit în mod clar pe Yablochkov, care s-a străduit să se angajeze în activități științifice mai degrabă decât în sprijinul ingineresc pentru armată. Și doar un an mai târziu, la sfârșitul anului 1867, Pavel Nikolaevich, pe bună dreptate, invocând sănătatea precară (chiar efortul fizic grav pe care l-au îndurat elevii școlii Nikolaev nu a ajutat să o corecteze), și-a dat demisia.

Adevărat, nu a durat mult. Iablochkov și-a dat seama rapid că, pentru a obține cunoștințele de care avea nevoie în domeniul ingineriei, și mai ales în domeniul ingineriei electrice, armata era încă cea mai bună opțiune, iar în 1868 a revenit în serviciu. A fost atras de Instituția tehnică de galvanizare din Kronstadt - singura școală de inginerie electrică din Rusia la acea vreme. Pavel Nikolaevici caută o detașare la Kronstadt și opt luni mai târziu se întoarce în cetatea Kievului, dar de data aceasta ca șef al echipei galvanice. Aceasta însemna că, de acum înainte, tânărul ofițer era responsabil în cetate de toate lucrările cu utilizarea energiei electrice, în primul rând pentru lucrările miniere și telegraf, care făcea parte activ din arsenalul tehnic al armatei.

Cu lumina reflectoarelor pe un tren cu aburi

Spre marele regret al tatălui său, care a văzut în fiul său continuarea carierei militare eșuate, Pavel Nikolayevich nu a rămas în serviciu multă vreme. Trei ani mai târziu, în 1872, a demisionat din nou, de data aceasta definitiv. Dar mai are de-a face cu militarii, și nu cu armata, ci cu marina (iată, moștenirea tatălui său!). La urma urmei, primele felinare echipate cu „lumânarea Yablochkov” vor fi aprinse în Rusia în șase ani tocmai la Kronstadt - la pereții casei comandantului portului Kronstadt și în cazarma echipajului de antrenament.

Și apoi, în 1872, Yablochkov a mers la Moscova - unde, după cum știe, ei sunt cel mai activ implicați în cercetarea în domeniul ingineriei electrice. Centrul de atracție pentru tinerii oameni de știință activi care efectuează experimente electrice era atunci Muzeul Politehnic. În cercul local de electricieni-inventatori, se lucrează în plină desfășurare la dispozitive care vor transforma electricitatea în energie de zi cu zi disponibilă tuturor, ajutând la ușurarea vieții omenirii.

Petrecând tot timpul liber pe experimente comune cu alți electricieni entuziaști, Yablochkov își câștigă existența pentru el și pentru tânăra sa soție, lucrând ca șef al telegrafului căii ferate Moscova-Kursk. Și aici, ca să spunem așa, chiar la locul de muncă, în 1874 a primit o ofertă uluitoare: să-și pună în practică cunoștințele în domeniul electrotehnicii și al iluminatului electric, dotarea unui dispozitiv de iluminat… a unei locomotive cu abur!

Pavel Nikolaevici a primit o comandă atât de neașteptată, deoarece autoritățile căii ferate Moscova-Kursk aveau nevoie urgent să impresioneze familia împăratului Alexandru al II-lea, care călătorea cu trenul de la Moscova la Crimeea, pentru o vacanță de vară la Livadia. Formal, feroviarii au căutat să asigure siguranța familiei regale, pentru care aveau nevoie de iluminarea de noapte a căii.

Un proiector cu regulator Foucault - prototipul "lumânării Yablochkov", și la acea vreme una dintre cele mai răspândite surse de lumină cu arc electric - a devenit primul dispozitiv de iluminat din lume instalat pe o locomotivă cu abur. Și, ca orice inovație, a cerut atenție constantă pentru sine. Timp de mai bine de două zile, pe care trenul țarului le-a urmat până în Crimeea, Yablochkov a petrecut aproape 20 de ore pe platforma frontală a locomotivei, monitorizând constant reflectorul și învârtind șuruburile regulatorului Foucault. În plus, locomotiva era departe de a fi singură: tractorul trenului a fost schimbat de cel puțin patru ori și, de fiecare dată, Yablochkov a trebuit să transfere manual echipamentele de iluminat, firele și bateriile de la o locomotivă la alta și să le reinstaleze pe șantier.

Drum spre Vest

Succesul acestei întreprinderi l-a determinat pe Pavel Yablochkov să-și înceapă propria afacere, astfel încât să nu-și aloce ore și minute pentru experimente, ci să facă din ele principala afacere a vieții sale. La sfârșitul aceluiași 1874, Yablochkov și-a părăsit serviciul telegrafic și a deschis un atelier de inginerie electrică și un magazin la Moscova.

Dar, din păcate, cât de mare era talentul ingineresc al moștenitorului unei vechi familii nobiliare, abilitățile sale comerciale s-au dovedit a fi la fel de mici. În termen de un an, atelierul și magazinul lui Pavel Yablochkov au căzut într-o decădere completă: inventatorul a cheltuit mult mai mulți bani pe cercetările și experimentele sale decât putea reuși să câștige. Și atunci Pavel Nikolaevici s-a hotărât să facă un pas disperat: a decis să plece peste ocean, în America, sperând să găsească acolo fie o cerere pentru cercetarea sa, care nu era în țara natală, fie un investitor care să-și transforme experimentele în capital.

Yablochkov a pornit într-o călătorie lungă în toamna anului 1875, sperând să ajungă până la sfârșitul Expoziției din Philadelphia. Pavel Nikolaevici a vrut cu adevărat să demonstreze pe el electromagnetul cu bobinaj plat recent inventat - prima sa invenție, pe care a adus-o pentru a obține un brevet.

Dar inventatorul rus nu a ajuns niciodată la Philadelphia: dificultățile financiare l-au oprit cu mult înainte de țărmul oceanului, la Paris. Dându-și seama că acum se poate baza doar pe propriile cunoștințe în inginerie electrică și pe cineva care poate evalua și atașa invențiile sale la caz, Yablochkov merge la academicianul Louis Breguet, un cunoscut specialist în telegrafie și proprietar al unui atelier de electricitate la acel caz. timp. Și academicianul francez înțelege imediat că norocul i-a adus un geniu: îl angajează pe Pavel Nikolayevich fără formalități inutile, așteptându-se ca noul venit să se arate rapid.

Și aceste așteptări au fost pe deplin justificate la începutul anului 1876. Pe 23 martie, Yablochkov a primit primul său brevet nr. 112024 în Franța pentru o lampă cu arc electric - apoi nimeni nu a numit-o „lumânarea lui Yablochkov”. Faima a venit puțin mai târziu, când atelierul lui Breguet și-a trimis reprezentantul, adică Yablochkov, la o expoziție de dispozitive fizice din Londra. Acolo, pe 15 aprilie 1876, un inventator rus și-a demonstrat public invenția pentru prima dată - și a intrat în istorie pentru totdeauna…

Lumina strălucitoare a „lumânării Yablochkov”

De la Londra „lumânarea lui Yablochkov” a început o procesiune triumfală în jurul lumii. Locuitorii Parisului au fost primii care au apreciat avantajele noii surse de lumină, unde felinarele cu „lumânările lui Iablochkov” au apărut în iarna și primăvara anului 1877. Apoi a venit rândul Londrei, Berlinului, Romei, Vienei, San Francisco, Philadelphia, Rio de Janeiro, Delhi, Calcutta, Madras… Până în 1878, „lumânarea rusă” ajunge în patria creatorului său: sunt instalate primele felinare. la Kronstadt, iar apoi luminează Teatrul de Piatră din Sankt Petersburg.

Inițial, Pavel Yablochkov a transferat toate drepturile asupra invențiilor sale către Uniunea pentru Studierea Luminii Electrice (sistemul lui Yablochkov), în franceză - Le Syndicat d'études de la lumière électrique (système Jablochkoff). Puțin mai târziu, pe baza ei, a apărut Compania General Electric, Société Générale d'électricité (procédés Jablochkoff), care a devenit celebră în lume. Cât de mare a fost cifra de afaceri a companiei care a produs și vândut „lumânările lui Yablochkov”, poate fi judecat după următorul fapt: în fiecare zi producea 8000 de astfel de lumânări și toate s-au vândut fără urmă.

Dar Yablochkov a visat să se întoarcă în Rusia pentru a-și pune invențiile în slujba ei. În plus, succesul obținut în Europa l-a încurajat și, se pare, i-a dat speranța că acum ar putea fi viabil comercial și în Rusia. Drept urmare, răscumpărarea pentru o sumă nebună la acea vreme - un milion de franci! - drepturile asupra brevetelor sale sunt deținute de o companie franceză, Pavel Nikolaevici pornește pe drumul înapoi spre patria sa.

În 1879, la Sankt Petersburg, „P. N. Yablochkov Inventatorul și Co.”, iar în curând Yablochkov organizează și o fabrică electromecanică. Din păcate, nu a reușit să se repete succesul Société Générale d'électricité în Rusia. După cum a scris a doua soție a lui Yablochkov în memoriile sale, „a fost dificil să întâlnești o persoană mai puțin practică precum Yablochkov, iar alegerea angajaților a fost nereușită… Banii au fost cheltuiți, ideea de a organiza o societate rusă cu capital. din exterior nu a funcționat, iar afacerile din Rusia s-au blocat.”

În plus, comerțul cu „lumânările lui Yablochkov” nu a fost deloc scopul vieții lui Pavel Nikolaevich: el a fost mult mai inspirat de munca la noile mașini electrice - alternatoare și transformatoare, precum și de lucrările ulterioare privind distribuția curentului electric în circuite. și pe sursele chimice de curent electric. Și tocmai aceste investigații științifice, din păcate, nu au găsit înțelegere în patria inventatorului - în ciuda faptului că colegii de știință i-au apreciat foarte mult munca. Decizând că antreprenorii europeni ar fi mult mai probabil să fie interesați de noi unități, Yablochkov și-a părăsit din nou patria și s-a întors la Paris în 1880. La mai puțin de un an mai târziu, în 1881, la Expoziția Mondială de la Paris, „lumânarea Yablochkov” va aduce din nou glorie creatorului său - și atunci va deveni clar că vârsta sa economică a fost la fel de scurtă ca durata de funcționare a fiecărei lumânări individuale.. Pe scena mondială au apărut lămpile incandescente ale lui Thomas Edison, iar Yablochkov nu a putut decât să urmărească triumful americanului, care și-a construit afacerea pe modificările minime ale invențiilor colegului său rus și ale compatrioților săi.

Pavel Yablochkov s-a întors în Rusia doar 12 ani mai târziu, în 1893. În acest moment, sănătatea lui era complet subminată, afacerile comerciale erau în dezordine și nu mai era suficientă putere pentru o muncă științifică cu drepturi depline. La 31 martie 1894, cel mai mare inventator, unul dintre primii ingineri ruși de renume mondial, Pavel Nikolaevici Yablochkov, a murit - după cum spun martorii din ultimele sale luni de viață, fără a-și opri experimentele. Adevărat, a trebuit să-i conducă pe ultimul într-o cameră modestă dintr-un hotel din Saratov, din care ingeniosul inginer electrician nu a ieșit niciodată în viață.

„… Lumea îi datorează toate acestea compatriotului nostru”

Ce moștenire științifică și tehnică a lăsat în urmă Pavel Yablochkov? Trebuie remarcat faptul că nu a fost posibil să-l apreciem la adevărata sa valoare până astăzi: o mare parte din arhiva științifică a lui Pavel Nikolaevici a dispărut pur și simplu în timpul numeroaselor sale călătorii. Dar chiar și informațiile care au fost păstrate în arhivele și documentele de brevete, memoriile contemporanilor, dau o idee că Yablochkov ar trebui considerat unul dintre părinții fondatori ai ingineriei electrice moderne.

Desigur, principala și cea mai faimoasă invenție a lui Yablochkov este legendara „lumânare Yablochkov”. Este ingenios de simplu: doi electrozi de carbon legați printr-un fir de metal subțire pentru aprindere și separați pe toată lungimea printr-un izolator de caolin care se evaporă pe măsură ce electrozii se ard. În caolin, Yablochkov a ghicit rapid să adauge diferite săruri metalice, ceea ce a făcut posibilă schimbarea tonului și a saturației luminii lămpilor.

În al doilea rând, este o mașină magnetoelectrică cu curent alternativ fără mișcare de rotație (predecesorul uneia dintre celebrele invenții ale inginerului Nikola Tesla): Yablochkov a primit unul dintre brevetele franceze pentru aceasta. A eliberat același brevet pentru o mașină electrică magnetodinamică, în care nu existau înfășurări în mișcare. Atât înfășurarea magnetizantă, cât și înfășurarea în care a fost indusă forța electromotoare au rămas staționare, iar discul de fier dintat s-a rotit, modificând fluxul magnetic în timpul mișcării. Datorită acestui fapt, inventatorul a reușit să scape de contactele glisante și să facă o mașină care este simplă și fiabilă în design.

„Mașina de fixare a lui Yablochkov” a fost, de asemenea, complet originală în design, al cărui nume l-a dat inventatorul, așa cum a scris el însuși, prin locația „axei de rotație la un unghi față de axa câmpului magnetic, care seamănă cu înclinarea eclipticii”. Adevărat, a existat puțin sens practic într-un proiect atât de complicat, dar ingineria electrică modernă a lui Yablochkov a venit în mare parte nu din teorie, ci din practică, care necesita, printre altele, construcții atât de neobișnuite.

Iar cercetările în domeniul generării de energie electrică prin reacții chimice și al creării de celule galvanice, de care Iablochkov a devenit interesat în ultimul deceniu al vieții sale, a primit o evaluare adecvată doar o jumătate de secol mai târziu. La mijlocul secolului al XX-lea, experții le-au evaluat după cum urmează: „Totul creat de Yablochkov în domeniul celulelor electrochimice se distinge printr-o varietate neobișnuit de bogată de principii și soluții de proiectare, care demonstrează date intelectuale excepționale și talentul remarcabil al inventatorului."

Cel mai bun dintre toate, rolul lui Pavel Nikolaevich Yablochkov în istoria mondială a ingineriei electrice a fost formulat de colegul său din cercul de inginerie electrică de la Universitatea Politehnică Vladimir Cikolev. Mai mult, a formulat-o, fiind un adversar categoric al multor idei ale lui Yablochkov. Cu toate acestea, acest lucru nu l-a împiedicat pe Cikolev să aprecieze inovația lui Pavel Nikolaevici. În 1880, a scris despre el după cum urmează: „Cred că principalul merit al lui Yablochkov nu constă în inventarea lumânării sale, ci în faptul că sub stindardul acestei lumânări el, cu energie instinctă, perseverență, consecvență, a ridicat iluminat electric la urechi și puneți-l pe piedestalul corespunzător. Dacă atunci iluminatul electric a primit un credit în societate, dacă progresul său, susținut de încrederea și mijloacele publicului, atunci a făcut astfel de pași gigantici, dacă gândurile muncitorilor s-au grăbit să îmbunătățească acest iluminat, printre care nume celebre ale Siemens, Jamen., Edison etc., atunci toată lumea îi datorează acest lucru compatriotului nostru Yablochkov.”