Изобретения Павла Николаевича Яблочкова

Величайшая награда для любого изобретателя — если его имя, которым названо одного из его изобретений, навсегда входит в историю человечества. В России множество ученых и инженеров сумели заслужить такую награду: достаточно вспомнить Дмитрия Менделеева и его таблицу, Михаила Калашникова и его автомат, Георгия Котельникова и его ранцевый парашют… В их числе и один из пионеров мировой электротехники, талантливейший русский инженер Павел Николаевич Яблочков. Ведь словосочетание «свеча Яблочкова» известно в мире уже почти полтора века!

Но в той же величайшей награде — увековечивании имени в изобретении — кроется и величайшее проклятие для ученого. Потому что все прочие его разработки и открытия, даже если их был не один десяток против одного-единственного всемирно известного, остаются в его тени. И в этом смысле биография Павла Яблочкова — классический пример. Он, первым осветивший улицы Парижа электрическим светом, всей своей жизнью подтвердил справедливость французской поговорки «Хочешь остаться незамеченным — стой под фонарем». Потому что первое и единственное, что вспоминается при упоминании фамилии Яблочкова, — это его свеча. А между тем именно нашему земляку принадлежит, например, изобретение первого в мире электрического трансформатора переменного тока. Как говорили о нем современники, Яблочков открыл две эпохи в электротехнике: эпоху непосредственного применения электротока к освещению и эпоху применения трансформированного тока. А если судить его деяния по гамбургскому счету, то нужно признать: это именно Яблочков вынес электрический свет из лабораторной тесноты на широкие улицы городов мира.

От Саратова до Петербурга

По своему происхождению будущий гений электротехники был самым что ни на есть родовитым дворянином. Род Яблочковых, достаточно многочисленный и распространившийся на три губернии — Калужскую, Саратовскую и Тульскую, ведет свою историю со второй половины XVI века от Моисея Яблочкова и его сына Даниила.

Большинство Яблочковых, как то и приличествовало русским дворянам, были классическими представителями служилого сословия, проявляя себя и в ратных делах, и в государственном управлении, получая заслуженные награды и деньгами, и землями. Но со временем род обеднел, и отец будущего изобретателя электрической свечи уже не мог похвастаться крупным поместьем. Николай Павлович Яблочков по семейной традиции выбрал было военную стезю, поступив в Морской кадетский корпус, но вынужден был уволиться со службы из-за болезни. Увы, слабое здоровье было одним из тех немногих составляющих наследства, которое отставной моряк передал своему сыну…

Впрочем, другая часть того же наследства была более чем достойной. Несмотря на невеликое богатство, семья Яблочковых, живших в имении Петропавловка Сердобского уезда Саратовской губернии, отличалась высокой культурой и образованностью. И мальчика, родившегося 14 сентября 1847 года у Николая и Елизаветы Яблочковых и крещеного в честь исповедника Павла Никейского, наверняка ждала блестящая карьера.

Маленький Павел не обманул этих ожиданий. Смышленый и восприимчивый мальчик как губка впитывал знания, которыми с ним делились родители и старшие братья и сестры. Особый интерес Павлик проявлял к технике и точным наукам — тут тоже сказывалось отцовское «наследство»: Морской кадетский корпус всегда славился преподаванием именно этих дисциплин.

Летом 1858 года Павел Яблочков неполных 11 лет был зачислен в Саратовскую мужскую гимназию. Как и всех других претендентов, его подвергли вступительному испытанию — и по результатам зачислили сразу во второй класс, что было не слишком частым делом. Учителя оценили высокий уровень подготовки мальчика и в дальнейшем не раз обращали внимание на то, что Яблочков-младший успевает лучше большинства своих одноклассников, проявляя особые успехи все в тех же точных и технических дисциплинах.

Стоит ли удивляться, что решение отца забрать сына из гимназии в ноябре 1862 года, практически в начале учебного года, вызвало у преподавателей тягостное недоумение. Но причина была очевидна и понятна: семье стало слишком трудно платить за обучение мальчика. Столь же очевидным был и выход, который нашли Яблочковы: сына решено было отдать в военное училище. Выбор тоже был очевиден: лучше всего склонностям 15-летнего Павла отвечало Николаевское инженерное училище, готовившее военных инженеров для российской армии.

Офицерская юность

Недоучившемуся гимназисту-пятикласснику поступить в училище сразу было невозможно: требовалось подтянуть знания по основным предметам и дождаться начала очередного учебного года. Эти несколько месяцев Павел Яблочков провел в удивительном месте — частном кадетском корпусе, созданном известным военным инженером и композитором Цезарем Кюи. Придуманный Цезарем Антоновичем вместе с его отважной супругой Мальвиной Рафаиловной Бамберг «подготовительный инженерный пансионат» обходился родителям Яблочкова дешевле, чем саратовская гимназия. И то сказать: этот пансион, хотя и был призван поправить материальное положение молодой семьи, на существенный заработок рассчитан не был, а скорее обеспечивал преподававшему в Николаевском инженерном училище Кюи новых слушателей, которых он уже хорошо знает.

Цезарь Антонович быстро оценил потенциал нового воспитанника из Саратовской губернии. Сам талантливый инженер, Кюи сразу заметил Павла Яблочкова и понял, насколько мальчик инженерно одарен. К тому же новый воспитанник не стал скрывать от своего воспитателя ни своих технических склонностей, ни уже сделанных изобретений — нового землемерного устройства и прибора для подсчета пути, пройденного телегой. Увы, ни о том, ни о другом изобретении никаких точных сведений не сохранилось. Но не приходится сомневаться, что они были: уже после того, как Яблочков стал знаменит своими опытами в области электричества, о его первых изобретениях говорили многие современники, утверждая, что и тот и другой приборы с большим успехом использовали крестьяне в Саратовской губернии.

К лету 1863 года Павел Яблочков подтянул свои знания до нужного уровня, а 30 сентября с отличием сдал вступительный экзамен в Николаевское инженерное училище и был зачислен в младший кондукторский класс. В то время обучение в училище состояло из двух этапов: собственно училища, в которое принимались подростки из дворянских семей и из которого выпускались инженеры-прапорщики и подпоручики, и только-только объединившейся с ним Николаевской инженерной академии, дававшей двухгодичное высшее военное образование.

До академической скамьи Павел Яблочков так и не дошел, несмотря на то что все три года обучения в училище числился в первых учениках и отличался великолепными знаниями и удивительным старанием. В 1866 году он сдал выпускные экзамены по первому разряду, что дало ему право на получение сразу второго младшего офицерского звания — инженер-подпоручика, — и отправился к месту службы в Киев. Там молодой офицер был зачислен в пятый саперный батальон инженерной команды Киевской крепости. Но, в отличие от училища, собственно военная служба явно тяготила Яблочкова, который стремился заниматься скорее научной деятельностью, чем инженерным обеспечением армии. И всего через год, в конце 1867 года, Павел Николаевич, с полным основанием сославшись на слабое здоровье (поправить его не помогли даже серьезные физические нагрузки, которые переносили слушатели Николаевского училища), подал в отставку.

Правда, продлилась она недолго. Яблочков быстро понял, что для получения необходимых ему знаний в инженерной области, а особенно в области электротехники, армия по-прежнему остается лучшим вариантом, и в 1868 году он возвращается на службу. Его манит кронштадтское Техническое гальваническое заведение — единственная на тот момент в России инженерная электротехническая школа. Павел Николаевич добивается откомандирования в Кронштадт и через восемь месяцев вновь возвращается в Киевскую крепость, но уже на должность начальника гальванической команды. Это означало, что отныне молодой офицер отвечал в цитадели за все работы с применением электричества, прежде всего — за минное дело и телеграф, активно входивший в армейский технический арсенал.

С прожектором на паровозе

К величайшему сожалению отца, который видел в сыне продолжение своей несостоявшейся военной карьеры, долго на службе Павел Николаевич не задержался. Через три года, в 1872 году, он вновь подает в отставку, на этот раз уже окончательно. Но с военными ему еще придется иметь дело, причем не с армией, а с флотом (вот оно, отцовское наследство!). Ведь первые фонари, оснащенные «свечой Яблочкова», зажгутся в России через шесть лет именно в Кронштадте — у стен дома командира Кронштадтского морского порта и в казармах Учебного экипажа.

А тогда, в 1872-м, Яблочков отправляется в Москву — туда, где, как он знает, наиболее активно занимаются исследованиями в области электротехники. Центром притяжения активных молодых ученых, ставящих электрические опыты, тогда был Политехнический музей. В здешнем кружке электриков-изобретателей вовсю кипит работа над приборами, которые позволят превратить электричество в повседневную, доступную всем энергию, помогающую облегчить жизнь человечества.

Тратя на совместные с другими энтузиастами-электриками опыты все свободное время, Яблочков зарабатывает на жизнь себе и молодой жене, работая начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. И именно здесь, так сказать, прямо на рабочем месте он в 1874 году получает удивительное предложение: применить на практике свои знания в области электротехники и электрического освещения, оборудовав осветительным прибором… паровоз!

Столь неожиданный заказ Павел Николаевич получил, поскольку начальству Московско-Курской железной дороги срочно потребовалось произвести впечатление на семью императора Александра II, отправлявшуюся поездом из Москвы в Крым, на летний отдых в Ливадию. Формально железнодорожники стремились обеспечить безопасность монаршей семьи, для чего им и потребовалось ночное освещение пути.

Освещение улиц «свечами Яблочкова» во время Парижской выставки 1878 года.

Прожектор с регулятором Фуко — прообразом «свечи Яблочкова», а на тот момент одним из самых распространенных электродуговых источников света — стал первым в мире осветительным прибором, установленным на паровозе. И, как всякое новшество, он требовал постоянного внимания к себе. За двое с лишним суток, которые царский поезд следовал в Крым, Яблочков провел на передней площадке паровоза почти 20 часов, постоянно контролируя прожектор и крутя винты регулятора Фуко. Причем паровоз был далеко не один: тягач состава менялся как минимум четыре раза, и всякий раз Яблочкову приходилось вручную переносить осветительную аппаратуру, провода и аккумуляторы с одного паровоза на другой и заново устанавливать их на площадке.

Путь на Запад

Успех этого предприятия натолкнул Павла Яблочкова на мысль открыть собственное дело, чтобы не выкраивать часы и минуты на опыты, а сделать их главным делом своей жизни. В конце того же 1874 года Яблочков оставляет службу на телеграфе и открывает в Москве электротехническую мастерскую и магазин при ней.

Но, увы, насколько велик был инженерный талант наследника старинного дворянского рода, настолько же малы оказались его коммерческие способности. В течение буквально одного года мастерская Павла Яблочкова и магазин пришли в полный упадок: изобретатель тратил на свои исследования и опыты куда больше денег, чем ему удавалось зарабатывать. И тогда Павел Николаевич решился на отчаянный шаг: он задумал отправиться за океан, в Америку, надеясь найти там либо спрос на свои исследования, которого не было на родине, либо инвестора, который смог бы обратить его опыты в капитал.

В дальний путь Яблочков отправился осенью 1875 года, надеясь успеть доехать до конца работы Филадельфийской выставки. Павлу Николаевичу очень хотелось продемонстрировать на ней недавно изобретенный электромагнит с плоской обмоткой — свое первое изобретение, которое он довел до получения патента.

Но до Филадельфии русский изобретатель так и не доехал: денежные затруднения остановили его задолго до берега океана, в Париже. Понимая, что теперь он может рассчитывать только на собственные познания в электротехнике и на того, кто сможет оценить и пристроить к делу его изобретения, Яблочков идет к академику Луи Бреге — известному в то время специалисту по телеграфу и владельцу электротехнической мастерской. И академик-француз сразу понимает, что удача привела к нему гения: он без лишних формальностей принимает Павла Николаевича на работу в ожидании, что новичок быстро себя покажет.

И эти ожидания в полной мере оправдались в начале 1876 года. 23 марта Яблочков получил во Франции свой первый патент № 112024 на электрическую дуговую лампу — тогда ее еще никто не называл «свечой Яблочкова». Известность пришла чуть позже, когда мастерская Бреге отправила своего представителя, то есть Яблочкова, на выставку физических приборов в Лондон. Там-то русский изобретатель 15 апреля 1876 года впервые публично продемонстрировал свое изобретение — и навсегда вошел в историю…

Яркий свет «свечи Яблочкова»

Из Лондона «свеча Яблочкова» начала триумфальное шествие по всему миру. Первыми преимущества нового источника света оценили жители Парижа, где фонари со «свечами Яблочкова» появились зимой-весной 1877 года. Затем пришла очередь Лондона, Берлина, Рима, Вены, Сан-Франциско, Филадельфии, Рио-де-Жанейро, Дели, Калькутты, Мадраса… К 1878 году «русская свеча» добирается и до родины своего создателя: первые фонари ставят в Кронштадте, а потом ими освещается Каменный театр в Санкт-Петербурге.

Первоначально все права на свои изобретения Павел Яблочков передал Союзу изучения электрического света (системы Яблочкова), по-французски — Le Syndicat d'études de la lumière électrique (système Jablochkoff). Чуть позже на его основе возникла и стала всемирно известной Генеральная электрическая компания — Société Générale d'électricité (procédés Jablochkoff). О том, насколько велики были обороты фирмы, производившей и продававшей «свечи Яблочкова», можно судить по такому факту: ежедневно она выпускала 8000 таких свечей, и все они расходились без остатка.

Но Яблочков мечтал вернуться в Россию, чтобы поставить свои изобретения ей на службу. Кроме того, успех, которого он добился в Европе, ободрил его и, видимо, вселил надежду, что теперь коммерчески состоятельным он сможет быть и в России. В итоге, выкупив за сумасшедшую по тем временам сумму — миллион франков! — права на свои патенты у французской компании, Павел Николаевич отправляется в обратный путь, на родину.

В 1879 году в Санкт-Петербурге появляется «Товарищество электрического освещения П.Н. Яблочков-изобретатель и К°», а вскоре Яблочков организует и электромеханический завод. Но повторить успех Société Générale d'électricité в России, увы, не получилось. Как писала в своих воспоминаниях вторая супруга Яблочкова, «менее практического человека, как Яблочков, трудно было встретить, и выбор сотрудников был неудачный… Деньги были истрачены, мысль об устройстве Русского общества с капиталом извне не удалась, и дело в России заглохло».

Примечание VLADIMIR_KRM. Ну, положим, немалую роль в этом сыграла русско-турецкая война, а не только отсталось и косность чиновников. Не до изобретателей было...

К тому же торговля «свечами Яблочкова» вовсе не была жизненной целью Павла Николаевича: он гораздо больше вдохновлялся работами над новыми электрическими машинами — генераторами переменного тока и трансформаторами, а также дальнейшими работами над распределением электрического тока в цепях и над химическими источниками электрического тока. И вот как раз эти научные изыскания, к сожалению, не находили понимания на родине изобретателя — несмотря на то что коллеги-ученые высоко оценили его работы. Решив, что европейские предприниматели гораздо скорее заинтересуются новыми агрегатами, Яблочков вновь покидает родину и в 1880 году возвращается в Париж. Меньше чем через год, в 1881 году, на парижской Всемирной выставке «свеча Яблочкова» вновь принесет славу своему создателю — и тогда же станет ясно, что ее экономический век оказался таким же коротким, как и время работы каждой отдельной свечи. На мировую сцену выходили лампы накаливания Томаса Эдисона, и Яблочкову оставалось только наблюдать за триумфом американца, построившего свой бизнес на минимальных доработках изобретений своего русского коллеги и его земляков.

Примечание VLADIMIR_KRM. Тут речь не о Яблочкове, а о Лодыгине, изобретение которого - лампу накаливания - заимствовал Эдисон.

В Россию Павел Яблочков вернулся только 12 лет спустя, в 1893 году. К этому времени здоровье его было окончательно подорвано, коммерческие дела — в расстройстве, а на полноценную научную работу уже не хватало сил. 31 марта 1894 года величайший изобретатель, один из первых российских инженеров с мировым именем Павел Николаевич Яблочков умер — как говорят свидетели его последних месяцев жизни, так и не прекратив своих опытов. Правда, последние из них ему пришлось вести уже в небогатом номере саратовской гостиницы, откуда гениальный электротехник живым так и не вышел.

«…Всем этим мир обязан нашему соотечественнику»

Какое же научно-техническое наследство оставил после себя Павел Яблочков? Надо заметить, что оценить его по достоинству не удалось по сей день: немалая часть научного архива Павла Николаевича попросту пропала во время его многочисленных переездов. Но даже те сведения, которые сохранились в патентных архивах и документах, воспоминаниях современников, дают представление о том, что Яблочкова нужно относить к числу отцов-основателей современной электротехники.

Конечно, главное и самое знаменитое изобретение Яблочкова — это легендарная «свеча Яблочкова». Она до гениальности проста: два угольных электрода, соединенных тонкой металлической нитью для поджига и разделенных по всей длине каолиновым изолятором, испарявшимся по мере выгорания электродов. В каолин Яблочков быстро догадался добавлять различные металлические соли, что позволяло менять тон и насыщенность света ламп.

Во-вторых, это магнитоэлектрическая машина переменного тока без вращательного движения (предшественница одного из знаменитых изобретений инженера Николы Тесла): на нее Яблочков получил один из французских патентов. Такой же патент он оформил на магнитодинамоэлектрическую машину, в которой не было подвижных обмоток. И намагничивающая обмотка, и обмотка, в которой индуктировалась электродвижущая сила, оставались неподвижными, а вращался зубчатый железный диск, менявший при движении магнитный поток. За счет этого изобретателю удалось избавиться от скользящих контактов и сделать простую и надежную по конструкции машину.

Совершенно оригинальной по конструкции была и «клиптическая машина Яблочкова», название которой изобретатель дал, как он сам писал, по расположению «оси вращения под углом относительно оси магнитного поля, которое напоминает наклон эклиптики». Правда, практического смысла в такой мудреной конструкции было немного, но современная Яблочкову электротехника во многом шла не от теории, а от практики, которая требовала в том числе и таких вот необычных построений.

А исследования в области получения электроэнергии за счет химических реакций и создания гальванических элементов, которыми Яблочков увлекся в последнее десятилетие своей жизни, получили адекватную оценку лишь полвека спустя. В середине ХХ века специалисты оценили их так: «Все созданное Яблочковым в области гальванических элементов отличается необыкновенно богатым разнообразием принципов и конструктивных решений, свидетельствующих об исключительных интеллектуальных данных и выдающемся таланте изобретателя».

Лучше всего роль Павла Николаевича Яблочкова в мировой истории электротехники сформулировал его коллега по электротехническому кружку при Политехническом университете Владимир Чиколев. Причем сформулировал, будучи категорическим противником многих идей Яблочкова. Однако это не помешало Чиколеву по достоинству оценить новаторство Павла Николаевича. В 1880 году он написал о нем так: «Я считаю, что главнейшая заслуга Яблочкова не в изобретении его свечи, а в том, что под знаменем этой свечи он с неугасимой энергией, настойчивостью, последовательностью поднял за уши электрическое освещение и поставил его на подобающий пьедестал. Если затем электрическое освещение получило кредит в обществе, если прогресс его, поддерживаемый доверием и средствами публики, пошел затем столь гигантскими шагами, если на усовершенствование этого освещения устремились мысли работников, между которыми фигурируют знаменитые имена Сименса, Жамена, Эдисона и др., то всем этим мир обязан нашему соотечественнику Яблочкову».

(с)