Veľké vynálezy Pavla Nikolajeviča Yabločkova

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

14. septembra 1847 sa narodil Pyotr Yablochkov, ktorý urobil veľa vynálezov, ale do histórie sa zapísal výlučne ako tvorca „Jablochkovovej sviečky“.

Najväčšia odmena pre každého vynálezcu - ak sa jeho meno, ktoré je pomenované po jednom z jeho vynálezov, navždy zapíše do dejín ľudstva. V Rusku sa mnohým vedcom a inžinierom podarilo zaslúžiť si takéto ocenenie: stačí si spomenúť na Dmitrija Mendelejeva a jeho stôl, Michaila Kalašnikova a jeho útočnú pušku, Georgija Kotelnikova a jeho chrbtový padák… Medzi nimi je aj jeden z priekopníkov svetovej elektrotechniky., najtalentovanejší ruský inžinier Pavel Nikolajevič Jabločkov. Koniec koncov, fráza "Jablochkovova sviečka" je vo svete známa už takmer jeden a pol storočia!

Najväčšie prekliatie vedca sa však skrýva v rovnakom najväčšom ocenení – zvečnení mena vo vynáleze. Pretože všetok jeho ďalší vývoj a objavy, aj keď ich bolo proti jedinému svetoznámemu viac ako tucet, zostávajú v jeho tieni. A v tomto zmysle je biografia Pavla Yablochkova klasickým príkladom. Ten, ktorý ako prvý osvetlil ulice Paríža elektrickým svetlom, celým životom potvrdil platnosť francúzskeho príslovia „Ak chceš zostať nepovšimnutý, postav sa pod lampáš“. Pretože prvé a jediné, čo vám napadne, keď sa povie Jabločkovovo priezvisko, je jeho sviečka. Medzitým je to našinec, ktorý vlastní napríklad vynález prvého elektrického transformátora striedavého prúdu na svete. Ako o ňom povedali súčasníci, Yablochkov otvoril dve éry v elektrotechnike: éru priameho použitia elektrického prúdu na osvetlenie a éru použitia transformovaného prúdu. A ak budeme posudzovať jeho činy podľa hamburského účtu, potom musíme uznať: bol to Yablochkov, kto vyniesol elektrické svetlo z laboratória stiesneného do širokých ulíc miest sveta.

Zo Saratova do Petrohradu

Pôvodom bol budúci génius elektrotechniky najšľachtický šľachtic. Rodina Yablochkov, ktorá je pomerne početná a rozprestiera sa v troch provinciách - Kaluga, Saratov a Tula, sleduje svoju históriu až do druhej polovice 16. storočia od Moisey Yablochkov a jeho syna Daniela.

Väčšina Yablochkovov, ako sa na ruskú šľachtu patrí, boli klasickými predstaviteľmi služobnej triedy, ktorí sa prejavili vo vojenských záležitostiach aj vo vláde a získali zaslúžené ocenenia v peniazoch aj pozemkoch. Časom však rodina schudobnela a otec budúceho vynálezcu elektrickej sviečky sa už nemohol pochváliť veľkým majetkom. Nikolaj Pavlovič Yablochkov si podľa rodinnej tradície vybral vojenskú cestu, zapísal sa do námorného kadetného zboru, ale kvôli chorobe bol nútený odstúpiť zo služby. Bohužiaľ, zlé zdravie bolo jednou z mála zložiek dedičstva, ktoré námorník na dôchodku odovzdal svojmu synovi …

Druhá časť toho istého dedičstva však bola viac než hodná. Napriek malému bohatstvu sa rodina Yablochkov, ktorá žila na panstve Petropavlovka v okrese Serdobsky v provincii Saratov, vyznačovala vysokou kultúrou a vzdelaním. A chlapec, ktorý sa narodil 14. septembra 1847 Nikolajovi a Alžbete Jabločkovovým a bol pokrstený na počesť spovedníka Pavla Nikajského, musel mať za sebou skvelú kariéru.

Malý Paul tieto očakávania nesklamal. Inteligentný a vnímavý chlapec ako špongia nasával poznatky, ktoré s ním zdieľali jeho rodičia a starší bratia a sestry. Pavlík prejavil mimoriadny záujem o techniku a exaktné vedy – aj tu sa prejavilo „dedičstvo“jeho otca: Námorný kadetský zbor bol vždy známy vyučovaním práve týchto disciplín.

V lete 1858 bol Pavel Yablochkov zapísaný na mužskú telocvičňu Saratov na neúplných 11 rokov. Ako všetci ostatní uchádzači, aj on bol podrobený vstupnému testu – a podľa výsledkov ho hneď zapísali do druhého ročníka, čo nebola veľmi bežná vec. Učitelia ocenili vysokú úroveň chlapcovej prípravy a neskôr viackrát upozornili na skutočnosť, že Yablochkov mladší je na tom lepšie ako väčšina jeho spolužiakov, najmä v rovnakých presných a technických disciplínach.

Niet divu, že otcovo rozhodnutie vziať syna z gymnázia v novembri 1862, takmer na začiatku školského roka, vyvolalo medzi učiteľmi bolestný zmätok. Ale dôvod bol zrejmý a pochopiteľný: pre rodinu bolo príliš ťažké zaplatiť chlapcovo vzdelanie. Rovnako zrejmé bolo riešenie, ktoré Yablochkovovci našli: bolo rozhodnuté poslať ich syna do vojenskej školy. Voľba bola tiež zrejmá: Inžinierska škola Nikolajev, ktorá pripravovala vojenských inžinierov pre ruskú armádu, najviac vyhovovala sklonom 15-ročného Pavla.

Dôstojnícka mládež

Pre školáka piateho ročníka, ktorý odišiel zo školy, nebolo možné hneď nastúpiť do školy: bolo potrebné zlepšiť si vedomosti v základných predmetoch a počkať na začiatok ďalšieho akademického roka. Pavel Yablochkov strávil niekoľko mesiacov na úžasnom mieste - súkromnom kadetskom zbore, ktorý vytvoril slávny vojenský inžinier a skladateľ Caesar Cui. Vynašiel Caesar Antonovič spolu so svojou statočnou manželkou Malvinou Rafailovnou Bamberg „prípravný inžiniersky penzión“stál Yabločkovových rodičov menej ako telocvičňa Saratov. A potom povedať: tento penzión, aj keď bol navrhnutý tak, aby zlepšil finančnú situáciu mladej rodiny, nebol vypočítaný na značné zárobky, ale poskytoval nových študentov, ktorí učili na Nikolaevskej inžinierskej škole v Cui, ktorých už pozná. dobre.

Caesar Antonovič rýchlo ocenil potenciál nového žiaka z provincie Saratov. Cui, sám talentovaný inžinier, si okamžite všimol Pavla Yablochkova a uvedomil si, aký je chlapec nadaný v inžinierstve. Okrem toho nový žiak pred svojím vychovávateľom neskrýval ani svoje technické sklony, ani už urobené vynálezy - nový zemný merač a prístroj na výpočet prejdenej dráhy vozíka. Žiaľ, o žiadnom vynáleze sa nezachovali presné informácie. Niet pochýb o tom, že boli: potom, čo sa Yablochkov preslávil svojimi experimentmi v oblasti elektriny, mnohí súčasníci hovorili o jeho prvých vynálezoch a tvrdili, že obe zariadenia s veľkým úspechom používali roľníci v provincii Saratov.

Do leta 1863 si Pavel Yablochkov zdokonalil svoje vedomosti na požadovanú úroveň a 30. septembra zložil s vyznamenaním prijímaciu skúšku na Nikolaevskú inžiniersku školu a bol zapísaný do juniorskej dirigentskej triedy. Výcvik na škole v tom čase pozostával z dvoch etáp: zo samotnej školy, do ktorej boli prijímaní dorastenci zo šľachtických rodín a z ktorej vyštudovali inžinieri-práporčíci a podporučík, a s Nikolaevskou inžinierskou akadémiou, ktorá sa s ňou práve zlúčila, ktorá dávala dvojročné vyššie vojenské vzdelanie.

Pavel Yablochkov nikdy nedosiahol na akademickú lavicu, napriek tomu, že bol medzi prvými študentmi počas všetkých troch rokov štúdia na škole a vyznačoval sa vynikajúcimi znalosťami a úžasnou pracovitosťou. V roku 1866 zložil záverečné skúšky v prvej kategórii, čo mu dalo právo okamžite získať druhú mladšiu dôstojnícku hodnosť - inžinier-nadporučík - a odišiel na služobnú stanicu do Kyjeva. Tam bol mladý dôstojník zaradený do piateho sapérskeho práporu ženijného tímu pevnosti Kyjev. Na rozdiel od školy však skutočná vojenská služba jasne zavážila pre Yablochkova, ktorý sa snažil venovať skôr vedeckej činnosti než technickej podpore armády. A práve o rok neskôr, na konci roku 1867, Pavel Nikolajevič z dobrého dôvodu s odkazom na zlý zdravotný stav (ani vážna fyzická námaha, ktorú študenti Nikolajevskej školy znášali, nepomohla k náprave).

Pravda, netrvalo to dlho. Jabločkov si rýchlo uvedomil, že na získanie potrebných vedomostí v oblasti strojárstva a najmä v oblasti elektrotechniky je armáda stále najlepšou možnosťou a v roku 1868 sa vrátil do služby. Upútal ho Kronštadský technický galvanický ústav – v tom čase jediná elektrotechnická škola v Rusku. Pavel Nikolajevič hľadá vyslanie do Kronštadtu a o osem mesiacov neskôr sa vracia do Kyjevskej pevnosti, tentoraz však ako šéf galvanického tímu. To znamenalo, že mladý dôstojník bol odteraz v citadele zodpovedný za všetky práce s využitím elektriny, predovšetkým za banské práce a telegraf, ktorý bol aktívne súčasťou technického arzenálu armády.

S reflektorom na parnom vlaku

Na veľkú ľútosť svojho otca, ktorý vo svojom synovi videl pokračovanie neúspešnej vojenskej kariéry, Pavel Nikolajevič v službe dlho nezostal. O tri roky neskôr, v roku 1872, rezignoval opäť, tentoraz definitívne. Ale stále sa musí vysporiadať s armádou, a nie s armádou, ale s námorníctvom (tu je, dedičstvo jeho otca!). Koniec koncov, prvé lampy vybavené „jabločkovskou sviečkou“budú v Rusku zapálené o šesť rokov práve v Kronštadte - na stenách domu veliteľa kronštadtského prístavu a v kasárňach výcvikovej posádky.

A potom, v roku 1872, Yablochkov odišiel do Moskvy - kde, ako vie, sa najaktívnejšie venujú výskumu v oblasti elektrotechniky. Centrom príťažlivosti pre aktívnych mladých vedcov vykonávajúcich elektrické experimenty bolo vtedy Polytechnické múzeum. V miestnom kruhu elektrikárov-vynálezcov sa naplno pracuje na zariadeniach, ktoré premenia elektrinu na každodennú energiu dostupnú pre všetkých a pomôžu tak uľahčiť život ľudstvu.

Všetok svoj voľný čas trávi spoločnými experimentmi s ďalšími nadšenými elektrikármi, Yablochkov si zarába na živobytie pre seba a svoju mladú manželku a pracuje ako vedúci telegrafu železnice Moskva-Kursk. A práve tu, takpovediac priamo na pracovisku, dostal v roku 1874 úžasnú ponuku: uplatniť svoje znalosti v oblasti elektrotechniky a elektrického osvetlenia, vybaviť osvetľovacie zariadenie … parnú lokomotívu!

Pavel Nikolajevič dostal takýto nečakaný rozkaz, pretože úrady moskovsko-kurskej železnice naliehavo potrebovali urobiť dojem na rodinu cisára Alexandra II., ktorý cestoval vlakom z Moskvy na Krym, na letnú dovolenku do Livadie. Formálne sa železničiari snažili zaistiť bezpečnosť kráľovskej rodiny, na čo potrebovali nočné osvetlenie trate.

Svetlomet s Foucaultovým regulátorom - prototyp "Jabločkovovej sviečky" a v tom čase jeden z najrozšírenejších elektrických oblúkových svetelných zdrojov - sa stal prvým osvetľovacím zariadením na svete inštalovaným na parnej lokomotíve. A ako každá inovácia si vyžadoval neustálu pozornosť. Viac ako dva dni, ktoré cársky vlak sledoval na Krym, strávil Jabločkov takmer 20 hodín na prednej plošine lokomotívy, neustále monitoroval svetlomet a otáčal skrutky Foucaultovho regulátora. Navyše, lokomotíva nebola ani zďaleka sama: ťahač vlaku sa menil najmenej štyrikrát a zakaždým musel Yablochkov manuálne preniesť osvetľovacie zariadenie, káble a batérie z jednej lokomotívy do druhej a znova ich nainštalovať na miesto.

Cesta na Západ

Úspech tohto podniku podnietil Pavla Yablochkova, aby začal s vlastným podnikaním, aby nevyberal hodiny a minúty na experimenty, ale urobil z nich hlavnú činnosť svojho života. Na konci toho istého roku 1874 Jabločkov opustil svoju telegrafnú službu a otvoril si elektrotechnickú dielňu a obchod v Moskve.

Ale, bohužiaľ, aký veľký bol inžiniersky talent dediča starej šľachtickej rodiny, jeho obchodné schopnosti sa ukázali byť rovnako malé. Doslova za jeden rok dielňa a obchod Pavla Yablochkova úplne schátrali: vynálezca minul na svoj výskum a experimenty oveľa viac peňazí, než dokázal zarobiť. A potom sa Pavel Nikolajevič rozhodol pre zúfalý krok: rozhodol sa odísť do zámoria, do Ameriky, v nádeji, že tam nájde buď dopyt po svojom výskume, ktorý nebol v jeho domovine, alebo investora, ktorý by svoje experimenty mohol premeniť na kapitál.

Yablochkov sa vydal na dlhú cestu na jeseň roku 1875 v nádeji, že sa mu podarí dostať až na koniec výstavy vo Philadelphii. Pavel Nikolaevič na ňom skutočne chcel demonštrovať nedávno vynájdený elektromagnet s plochým vinutím - svoj prvý vynález, ktorý priniesol na získanie patentu.

Ruský vynálezca sa však nikdy nedostal do Philadelphie: finančné ťažkosti ho zastavili dlho pred morským pobrežím v Paríži. Uvedomujúc si, že teraz sa môže spoľahnúť iba na svoje vlastné znalosti v elektrotechnike a na niekoho, kto môže vyhodnotiť a pripojiť jeho vynálezy k prípadu, Yablochkov ide za akademikom Louisom Breguetom, známym telegrafným špecialistom a majiteľom elektrotechnickej dielne. čas. A francúzsky akademik okamžite pochopí, že šťastie mu prinieslo génia: najme Pavla Nikolajeviča bez zbytočných formalít v očakávaní, že nováčik sa rýchlo ukáže.

A tieto očakávania boli začiatkom roku 1876 plne opodstatnené. 23. marca dostal Yablochkov vo Francúzsku svoj prvý patent č. 112024 na elektrickú oblúkovú lampu – vtedy ju nikto nenazval „Jabločkovova sviečka“. Sláva prišla o niečo neskôr, keď Breguetova dielňa vyslala svojho zástupcu, teda Yablochkova, na výstavu fyzických zariadení do Londýna. Práve tam 15. apríla 1876 ruský vynálezca prvýkrát verejne predviedol svoj vynález – a navždy sa zapísal do histórie…

Jasné svetlo "Jablochkovovej sviečky"

Z Londýna "Jabločkovova sviečka" začala triumfálny sprievod po celom svete. Obyvatelia Paríža ako prví ocenili výhody nového svetelného zdroja, kde sa v zime a na jar roku 1877 objavili lampáše s „Jabločkovovými sviečkami“. Potom prišiel rad na Londýn, Berlín, Rím, Viedeň, San Francisco, Philadelphia, Rio de Janeiro, Dillí, Kalkata, Madras… V roku 1878 sa „ruská sviečka“dostáva do vlasti svojho tvorcu: sú nainštalované prvé lampáše v Kronštadte a potom osvetľujú Kamenné divadlo v Petrohrade.

Spočiatku Pavel Yablochkov previedol všetky práva na svoje vynálezy na Zväz pre štúdium elektrického svetla (Yablochkovov systém), vo francúzštine - Le Syndicat d'études de la lumière électrique (systém Jablochkoff). O niečo neskôr na jej základe vznikla a celosvetovo známa spoločnosť General Electric Company, Société Générale d'électricité (procédés Jablochkoff). Aký vysoký bol obrat spoločnosti, ktorá vyrábala a predávala „Jabločkovove sviečky“, sa dá posúdiť podľa nasledujúceho faktu: každý deň vyrobila 8000 takýchto sviečok a všetky sa bez stopy vypredali.

Ale Yablochkov sníval o návrate do Ruska, aby dal svoje vynálezy do jej služieb. Úspech, ktorý dosiahol v Európe, ho navyše povzbudil a zjavne mu dal nádej, že by sa teraz mohol komerčne presadiť aj v Rusku. Výsledkom bolo vykúpenie za šialenú sumu v tom čase - milión frankov! - práva na jeho patenty vlastní francúzska spoločnosť, Pavel Nikolajevič sa vydáva na cestu späť do vlasti.

V roku 1879 v Petrohrade „P. N. Yablochkov the Inventor and Co. “, a čoskoro Yablochkov organizuje aj elektromechanický závod. Žiaľ, nepodarilo sa zopakovať úspech Société Générale d'électricité v Rusku. Ako napísala druhá manželka Yablochkova vo svojich spomienkach, „bolo ťažké stretnúť sa s menej praktickým človekom, akým bol Yablochkov, a výber zamestnancov bol neúspešný … Peniaze sa minuli, myšlienka zorganizovať ruskú spoločnosť s kapitálom zvonku to nevyšlo a obchod v Rusku sa zastavil.“

Okrem toho obchod s „Jabločkovovými sviečkami“vôbec nebol životným cieľom Pavla Nikolajeviča: oveľa viac ho inšpirovali práce na nových elektrických strojoch - alternátoroch a transformátoroch, ako aj ďalšie práce na rozvode elektrického prúdu v obvodoch. a na chemických zdrojoch elektrického prúdu. A práve tieto vedecké výskumy, žiaľ, nenašli pochopenie v domovine vynálezcu – napriek tomu, že kolegovia vedci jeho prácu vysoko oceňovali. Keďže sa Yablochkov rozhodol, že európski podnikatelia budú mať oveľa väčší záujem o nové jednotky, opäť opustil svoju vlasť a v roku 1880 sa vrátil do Paríža. O necelý rok neskôr, v roku 1881, na svetovej výstave v Paríži „Jabločkovova sviečka“opäť prinesie slávu svojmu tvorcovi – a potom sa ukáže, že jej ekonomický vek bol taký krátky ako prevádzkový čas každej jednotlivej sviečky.. Na svetovej scéne sa objavili žiarovky Thomasa Edisona a Jabločkov sa mohol len prizerať triumfu Američana, ktorý svoj biznis postavil na minimálnych úpravách vynálezov svojho ruského kolegu a svojich krajanov.

Pavel Yablochkov sa vrátil do Ruska až o 12 rokov neskôr, v roku 1893. V tom čase už bolo jeho zdravie úplne podlomené, obchodné záležitosti boli v neporiadku a už nebolo dosť síl na plnohodnotnú vedeckú prácu. 31. marca 1894 zomrel najväčší vynálezca, jeden z prvých svetoznámych ruských inžinierov Pavel Nikolajevič Jabločkov – ako hovoria svedkovia jeho posledných mesiacov života, bez prerušenia experimentov. Pravda, posledného z nich musel dirigovať v skromnej izbe v saratovskom hoteli, z ktorého geniálny elektrotechnik už živý nevyšiel.

"…Za toto všetko svet dlhuje nášmu krajanovi"

Aké vedecké a technické dedičstvo zanechal Pavel Yablochkov? Treba poznamenať, že dodnes nebolo možné oceniť jeho skutočnú hodnotu: veľká časť vedeckého archívu Pavla Nikolajeviča jednoducho zmizla počas jeho početných ciest. Ale aj informácie, ktoré sa zachovali v patentových archívoch a dokumentoch, memoároch súčasníkov, dávajú predstavu, že Yabločkova treba považovať za jedného zo zakladateľov modernej elektrotechniky.

Samozrejme, hlavným a najznámejším vynálezom Yablochkova je legendárna „Sviečka Yablochkov“. Je to geniálne jednoduché: dve uhlíkové elektródy spojené tenkým kovovým závitom na zapálenie a oddelené po celej dĺžke kaolínovým izolantom, ktorý sa pri vyhorení elektród vyparuje. V kaolíne Yablochkov rýchlo uhádol pridať rôzne kovové soli, čo umožnilo zmeniť tón a sýtosť svetla lámp.

Po druhé, je to striedavý magnetoelektrický stroj bez rotačného pohybu (predchodca jedného zo slávnych vynálezov inžiniera Nikola Teslu): Yablochkov naň dostal jeden z francúzskych patentov. Rovnaký patent vydal na magnetodynamický elektrický stroj, v ktorom neboli žiadne pohyblivé vinutia. Magnetizačné vinutie aj vinutie, v ktorom sa indukovala elektromotorická sila, zostali nehybné a ozubený železný kotúč sa otáčal, čím sa pri pohybe menil magnetický tok. Vďaka tomu sa vynálezcovi podarilo zbaviť posuvných kontaktov a vyrobiť stroj, ktorý je dizajnovo jednoduchý a spoľahlivý.

Dizajnovo úplne originálny bol aj „Jabločkovov pripínací stroj“, ktorému vynálezca dal názov, ako sám napísal, umiestnením „osi rotácie pod uhlom vzhľadom na os magnetického poľa, ktoré pripomína sklon ekliptiky“. Pravda, v takom ošemetnom dizajne bol malý praktický zmysel, no Jabločkovova moderná elektrotechnika z veľkej časti nevychádzala z teórie, ale z praxe, ktorá si okrem iného vyžadovala aj také nezvyčajné konštrukcie.

A výskum v oblasti výroby elektriny pomocou chemických reakcií a vytvárania galvanických článkov, o ktoré sa Yablochkov začal zaujímať v poslednom desaťročí svojho života, dostal adekvátne hodnotenie až o polstoročie neskôr. V polovici dvadsiateho storočia ich odborníci hodnotili takto: „Všetko, čo Jabločkov vytvoril v oblasti elektrochemických článkov, sa vyznačuje neobyčajne bohatou paletou princípov a konštrukčných riešení, svedčiacich o výnimočných intelektuálnych údajoch a mimoriadnom talente vynálezcu."

Najlepšie zo všetkého je, že úlohu Pavla Nikolajeviča Yabločkova vo svetovej histórii elektrotechniky sformuloval jeho kolega v elektrotechnickom krúžku na Polytechnickej univerzite Vladimir Chikolev. Navyše to formuloval ako kategorický odporca mnohých Yabločkovových myšlienok. To však nebránilo Chikolevovi, aby ocenil inováciu Pavla Nikolajeviča. V roku 1880 o ňom napísal: „Verím, že hlavná zásluha Yabločkova nie je vo vynáleze jeho sviečky, ale v tom, že pod zástavou tejto sviečky s neuhasiteľnou energiou, vytrvalosťou, dôslednosťou pozdvihol elektrické osvetlenie pri ušiach a postavte ho na príslušný podstavec. Ak by sa vtedy elektrickému osvetleniu dostalo uznania v spoločnosti, ak by jeho pokrok podporovaný dôverou a prostriedkami verejnosti podnikol také gigantické kroky, keby sa myšlienky robotníkov ponáhľali na zlepšenie tohto osvetlenia, medzi ktorými sú aj slávne mená Siemens, Jamen objaví sa Edison atď., potom to všetci dlhujú nášmu krajanovi Yablochkovovi."