Русские электротехники - Михаил Шателен

Лодыгин Александр Николаевич

ГЛАВА ПЯТАЯ

АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ ЛОДЫГИН

(1847–1923)

Явление нагревания током проводника, по которому он проходит, привлекло внимание наблюдателей, экспериментировавших с током с первых же дней его получения. Многочисленные экспериментаторы нагревали проводники током до очень высокой температуры, даже до температуры свечения. Теоретически явление нагревания током было предметом изучения многих ученых, но только акад. Ленц и Джоуль в 1833 и 1835 гг. установили своими экспериментальными и теоретическими работами закон тепловых действий тока, известный нам под именем «закона Ленца-Джоуля». Этот закон установил определенное соотношение между силой тока, проходящего по проводнику, электрическим сопротивлением проводника и длительностью прохождения тока, с одной стороны, и количеством выделяемого тепла, — с другой, и, таким образом, дал возможность предвычислять факторы, обуславливающие определенный нагрев проводника.

Конечно, возможность получить сильно накаленный током проводник вызвала стремление использовать эту возможность для устройства нового типа электрического источника света, притом достаточно слабого, тогда как известные в то время дуговые лампы могли служить только в качестве мощных источников света. Между тем на практике нужны были лампы относительно небольшой силы света, простые в обращении, например для освещения жилищ, небольших помещений и т. п.

Интересно проследить, как для этой цели последовательно предлагалось использовать самые разнообразные электрические явления: световые явления, происходящие при прохождении тока через газы, явления люминесценции под влиянием электрического разряда, явления свечения при прохождении тока через плохой контакт и т. п. Но в числе явлений, которыми предлагалось воспользоваться, на первом месте, конечно, стояло явление нагревания проводника проходящим по проводнику током. Казалось, что явление это настолько простое, что и изобретать, собственно, нечего: стоит только взять тугоплавкий проводник, выдерживающий высокую температуру, и пропустить через него достаточно сильный ток, предохранив проводник так или иначе от сильного окисления. Такие предложения и появлялись неоднократно. Прежде всего предлагали накаливать платиновую или иридиевую проволоку, затем в качестве накаливаемого проводника предлагался уголь и т. п.

Над осуществлением угольной или металлической лампы накаливания трудились много и долго. В 40-х и 50-х годах много работал над этими лампами французский инж. Шанжи; его конструкции сильно приближались к конструкциям, получившим впоследствии применение, но сами они все же дальше лабораторных опытов не пошли. Интересно отношение к работам Шанжи Парижской академии наук. Особая комиссия, выделенная Академией, под председательством члена Академии Депре вынесла решение, что так как Шанжи изобретает свои лампы с целью извлечения прибыли, то он не заслуживает имени ученого и Академия не должна заниматься его работами.

О всех подобных лампах писали в журналах, делались сообщения в академиях и ученых обществах, на них выдавались привилегии, но ни одно из этих изобретений не получило практического применения — лампы оказывались недолговечными, очень непостоянными, требовавшими довольно сильного тока и в общем обладавшими недостатками, которые не давали надежды на возможность их устранения. Это обстоятельство вызвало на долгое время снижение интереса к лампам, основанным на накаливании проводника.

Недоверие к лампам накаливания было настолько большим, что один из крупнейших электриков-изобретателей, придумавший в 1878 г. совершенно оригинальную, внушавшую большие надежды лампу накаливания, не обнаружил сам к ней большого интереса, не стал заниматься ее усовершенствованием, что, конечно, не могло способствовать ее распространению. Этим изобретателем был П. Н. Яблочков, предложивший свою «каолиновую лампу», т. е. лампу, в которой в качестве калильного тела применялись стерженьки разной формы из каолина или другого ему подобного материала. А между тем во время своего появления (1877 г.) эта лампа могла бы иметь большой успех, как показала появившаяся на десять лет позже лампа Нернста, основанная на том же принципе.

Впрочем нельзя удивляться отношению Яблочкова к своей каолиновой лампе. Изобретение ее совпало по времени с громадным успехом Яблочковской свечи, и изобретатель был целиком увлечен этим изобретением, тем более что он и теоретически считал дуговую лампу наиболее эффективной по сравнению с любой другой электрической лампой.

И вот в это время появляется другой изобретатель, который начинает заниматься этим источником света и доводит его до такого состояния, что его лампу оказалось возможным применить на практике и к уличному, и к домашнему, и к специальному освещению. Этим смелым изобретателем был Александр Николаевич Лодыгин.

Александр Николаевич родился 18 октября 1847 г. в Тамбовской губернии. Он предназначался родными для военной службы и был помещен для получения образования в Воронежский кадетский Корпус. Из Корпуса Лодыгин перешел в Московское военное училище, из которого был выпущен офицером в армию в 1867 г. Повидимому, офицерская жизнь того времени мало удовлетворяла молодого офицера, как она не удовлетворяла других его современников, Яблочкова и Чиколева, и он скоро вышел в отставку. Это был период в России, когда молодые передовые люди стремились приблизиться к «простому народу», как тогда говорили, узнать его жизнь и способствовать его культурному развитию. Молодой Лодыгин, сняв офицерскую форму, поступает на Тульский оружейный завод в качестве сперва молотобойца, затем слесаря. Проработав некоторое время в Туле, Александр Николаевич перебирается в Петербург, где начинает слушать лекции в Университете. Его тянула в центр надежда осуществить свои изобретательские мысли, над которыми он начал задумываться еще мальчиком. Это были мысли об устройстве «летательной машины».

В Петербурге приступить к осуществлению своей машины Лодыгину не удалось, и ему пришла мысль предложить свое изобретение Французскому правительству. Это был 1870 г. Франция изнемогала в борьбе с Германией, и Лодыгин надеялся, что его изобретение принесет пользу стране, которой сочувствовала вся интеллигенция России.

С невероятными трудностями, преодолев все опасности, рискуя быть принятым за шпиона (что однажды и случилось), Лодыгин добрался до Парижа. Его надежды как будто бы начали оправдываться: Французским правительством были даны средства на осуществление его летательной машины и изготовление ее началось на заводах в Крезо. Однако, конец Франко-Прусской войны положил конец и надеждам Лодыгина. Отпуск средств был прекращен, постройка машины тоже, и Лодыгин очутился не у дел. Но в то время его начала занимать уже другая мысль, осуществление которой поставило имя Лодыгина на одну ступень с именами самых крупных пионеров электротехники.

Именно, он стал думать о «лампе накаливания». Сохранились сведения, что эта мысль явилась у него в связи с необходимостью снабдить освещением его летательную машину, для которой существовавшие в 70-м году дуговые лампы были, конечно, совершенно непригодны.

Молодой изобретатель возвращается в 1872 г. на родину и начинает работать над своей идеей. Его не смущает ни неуспех его предшественников, ни скептическое отношение современников. Интересно отметить, что для поддержки своего существования Лодыгин должен был поступить на службу в Петербурге в компанию, эксплоатировавшую газовое освещение, главнейшим конкурентом которого должны были, в случае успеха, явиться его электрические лампы. Александр Николаевич горячо принялся за работу. Отдав дань, как и его предшественники, опытам над применением в качестве калильных тел тугоплавких металлов, А. Н. Лодыгин перешел к изучению угольных проводников. Вот что пишет сам Лодыгин в своей брошюре «Заметка о дуговых лампах и лампах накаливания», изданной в Париже в 1886 г., о пути, по которому он пришел к предложенной им конструкции лампы накаливания. «При моих опытах над лампой с вольтовой дугой, производившихся 15 лет тому назад, я мог убедиться, что свет в дуговой лампе происходит только от накаленных концов угольных электродов и что свет, даваемый самой дугой, очень слаб.

Чтобы убедиться в этом, достаточно получить на экране посредством системы оптических стекол изображение вольтовой дуги и концов угольных электродов… Вольтова дуга, совершенно неизбежная в источниках электрического света, имеющих два угольных полюса, сама по себе не только бесполезна, так как не дает света, но и вредна, так как образующаяся поляризация поглощает известную часть энергии. Поэтому мне пришла в голову мысль заменить дугу цилиндром из угля, который, будучи нагреваем током, давал бы свет, не вызывая явления поляризации и, следовательно, не поглощая лишней энергии.