Великий русский электротехник появился на свет 26 сентября 1847 года в Саратовской губернии. Он был первым ребенком в семье, впоследствии у Яблочковых родилось еще четверо детей – один мальчик и три девочки. Отец будущего изобретателя, Николай Павлович, был мелкопоместным дворянином, после реформы 1861 года работал мировым посредником, а позже мировым судьей Сердобского уезда. Мать, Елизавета Петровна, занималась хозяйством немаленькой семьи и, по словам современников, отличалась властным характером.
Начальное образование Павел Николаевич получил в родительском доме, он был обучен грамоте, счету, письму и французскому языку. Склонность к техническим работам и конструированию появилась у него с ранних лет. Устные предания сообщают, что в подростковом возрасте Яблочков самостоятельно соорудил землемерный прибор, которым активно пользовались крестьяне при земельных переделах. В это же время Павел придумал приспособление, пристраиваемое к колесу экипажа, позволяющее отсчитывать пройденный путь. К сожалению, ни одно из этих устройств не дошло до наших дней.
В 1859 году Павел Николаевич был отправлен в гражданское учебное заведение – Саратовскую гимназию. Это, к слову, резко расходилось с традициями рода Яблочковых, все мужчины в котором являлись военными. Очевидно, причиной было физическое состояние мальчика, к двенадцати годам он был очень худым и высоким со слабыми легкими. В Саратовской мужской гимназии обучались только дети дворян, духовенства, купечества и чиновников. Ученикам из низших слоев доступ был закрыт. В гимназии были широко распространены телесные наказания и грубое обращение, а воспитательный процесс прививал подросткам лишь стойкое отвращение к наукам. Как следствие, успеваемость была низкой, ученики предпочитали прогуливать занятия. Красочную характеристику учителей гимназии дал Чернышевский, работавший в стенах этого заведения с 1851 по 1853 годы: «Есть достаточно развитые воспитанники. Преподаватели – смех и горе. Они и не слышали ни о чем, кроме Свода законов, Филаретова катехизиса и Московских ведомостей – самодержавие, православие, народность…».
В сложившихся условиях некоторые родители предпочитали забирать своих чад обратно, в ноябре 1862 года отправился домой и Яблочков. Некоторое время он жил в селе Петропавловке в родительском доме, а когда встал вопрос о продолжении образования, отправился в военную школу – Николаевское инженерное училище. Желающие попасть в это заведение должны были сдать особый экзамен, включавший химию, физику, рисование и иностранный язык. Всего за полгода Павел Николаевич сумел восполнить все пробелы в знаниях и успешно выдержал вступительные испытания.
Инженерное училище в то время являлось прекрасным учебным заведением, которому уделялось довольно большое внимание. Отечественное военно-инженерное искусство развивалось независимо от каких-либо зарубежных взглядов и было богато передовыми техническими идеями. К преподаванию в училище привлекались лишь именитые ученые. Яблочков не застал в числе педагогов выдающегося математика М.В. Остроградского, однако его влияние на преподавание точных наук чувствовалось еще в полной мере. Учителями Павла Николаевича были: профессор строительной механики Г.Е. Паукер, профессор фортификации Ф.Ф. Ласковский, профессор механики И.А. Вышнеградский и другие научные светила. В Инженерном училище юнкер Яблочков получил начальные сведения по магнетизму и электричеству, кроме того изучал фортификацию, атаку и оборону крепостей, минное искусство, устройство военных сообщений, артиллерию, топографию, тактику, строительное искусство, математику, физику, химию, черчение, русский и иностранные языки.
Летом 1866 года он окончил училище по первому разряду, был произведен в чин инженер-подпоручика и определен в Киев в пятый саперный батальон.
Жизнь в саперном батальоне оказалась для Яблочкова совершенно невыносимой. Уже к тому времени у него возникло множество технических идей, однако не было ни единой возможности обратиться к их разработкам, поскольку этому мешала военная служба. Необходимо заметить, что в это же время (1867 год) был создан первый практически пригодный генератор с самовозбуждением, давший начало настоящему взрыву исследований в области электротехники. Различные работы в этой сфере проводили техники, ученые и просто любители во всех крупных мировых державах. Павел Николаевич, имевший лишь основные сведения об электромагнетизме, ограниченные практикой взрывания мин, в числе прочих обратил все свое внимание на вопросы практического применения электричества.
В конце 1867 года Яблочков подал командованию рапорт с просьбой освободить его от военной службы в связи с болезнью. Для него это был единственный путь оставить строевую службу и заняться исследованиями. В течение тринадцати месяцев Павел Николаевич занимался работами в области электротехники. Точных сведений об этом отрезке его жизни не сохранилось, однако, очевидно, ему сильно не хватало знаний. В декабре 1869 года он в прежнем чине подпоручика вновь определился на военную службу и, воспользовавшись правами предоставляемыми военным званием, поступил в специальное учебное заведение для офицеров – петербургские Гальванические классы (к слову, единственное в то время место, где специально готовили военных электротехников).
Здесь Павел Николаевич познакомился с передовыми достижениями в области использования электрического тока, а также серьезно дополнил собственную подготовку. Россия к 60-м годам девятнадцатого века уже была родиной глубоких теоретических исследований законов и свойств электричества, местом рождения важнейших и крупнейших изобретений в этой области. Курс обучения продолжался восемь месяцев, основные лекции, сопровождавшиеся опытами и упражнениями, читал профессор Ф.Ф. Петрушевский, а в летний период слушатели заведения упражнялись во взрываниях мин с помощью гальванического тока. В конце обучения офицеры прошли «морскую» практику в Кронштадте, где освоили приемы снаряжения, установки, испытания и наблюдения за исправностью подвижных и неподвижных гальванических мин.
Каждый офицер, отучившийся в Гальванических классах, был обязан прослужить один год в инженерных войсках без права на отпуск или преждевременное увольнение. В связи с этим Яблочков снова вернулся в Киев в пятый саперный батальон. Здесь он возглавил находившуюся в составе гарнизона гальваническую команду, ему вверили обязанности батальонного адъютанта и заведующего . Все это еще больше ограничило его возможности работать над проблемами электротехники. Отбыв обязательный срок, в 1871 году Павел Николаевич ушел в отставку. После этого он уже никогда более не возвращался к военной службе, значась в документах в чине «отставного поручика».
К киевскому отрезку жизни Яблочкова также относится его знакомство с учительницей одной из местных школ, Любовью Ильиничной Никитиной, его первой супругой, на которой он женился в 1871 году. К сожалению, Любовь Никитична была тяжело больна туберкулезом и умерла в возрасте 38 лет. Трое из четырех детей Павла Николаевича от этого брака переняли болезнь матери и умерли в молодом возрасте.
В конце 1871 года у будущего изобретателя начался новый жизненный этап: из Киева он переехал в Москву. Куда мог устроиться молодой инженер, желающий посвятить себя работам в сфере электротехники? В России в то время еще не существовало ни электротехнической промышленности как таковой, ни электротехнических лабораторий. Яблочкову предложили место начальника телеграфа, строящейся Московско-Курской железной дороги. Этот телеграф имел неплохую мастерскую, созданную с целью ремонта оборудования и аппаратуры. Изобретатель с радостью согласился на эту должность, дававшую ему возможность осуществления задуманных им экспериментов и проверки своих идей.
Последующие годы Павел Николаевич много общался со столичными электриками, усваивал и перенимал их опыт и знания. Можно сказать, что Москва оказалась для Яблочкова огромной школой, в которой окончательно выкристаллизовалось его исключительное техническое мастерство. Огромное влияние на профессиональный рост Павла Николаевича оказало его знакомство с гениальным русским электриком Владимиром Чиколевым, обладавшим недюжинным изобретательским талантом, подкрепленным глубокой научной подготовкой.
Однако Яблочков не только посещал собрания ученых и техников. За время работы на железной дороге ему удалось отремонтировать поврежденный электродвигатель Труве, разработать проект по видоизменению машины Грамма и представить два уникальных изобретения – горелку для гремучего газа, поступающего к месту горения через слой песка, и прибор для улавливания изменений температуры воздуха в железнодорожных пассажирских вагонах. К слову, в схеме данного прибора были положены две гейслеровы трубки, которые в то время использовались исключительно в качестве демонстрационных приборов и не имели практических применений. Работая урывками, поскольку работа на телеграфе отнимала много времени, молодой изобретатель исследовал различные типы существующих дуговых ламп, пытался улучшить регуляторы к ним, мастерил гальванические элементы и сравнивал их действие, проводил эксперименты с только что изобретенной лампой накаливания системы А.Н. Лодыгина. А весной 1874 года Яблочкову удалось успешно выполнить первую в мире установку электрического прожекторного освещения на паровозе.
Проведенные Лодыгиным в 1873 году опыты, связанные с лампами накаливания, вкупе с предложенным Чиколевым решением вопроса о создании дуговой лампы, пробудили в обществе огромный интерес к новым методам освещения. Рестораны, большие магазины, театры стали стремиться установить у себя невиданные до того времени электрические осветительные установки. Яблочков, заинтересованный поднявшимся спросом на предметы электрического оборудования, в конце 1874 года решил организовать свою собственную лабораторию-мастерскую физических приборов, способную вести опытные работы и одновременно принимать заказы от клиентов.
Дела с самого начала шли без особого успеха, наоборот, электротехническая мастерская постоянно требовала вложения личных средств Павла Николаевича. Тем не менее, изобретатель получил возможность претворять в жизнь задуманные конструкции. Поскольку работа в мастерской занимала фактически все время экспериментатора, в начале 1875 года Яблочкову пришлось оставить службу на железной дороге. Его совладельцем по мастерской физических приборов был хороший знакомый, энтузиаст электротехники, Николай Глухов – штабс-капитан артиллерии в отставке. Как и Яблочков, Глухов вложил в это заведение все свои средства, работал в ней над вопросами электролиза и построением динамомашины. Павел Николаевич же мастерил новые регуляторы для дуговых ламп, совершенствовал аккумуляторы Планте. Яблочков и Глухов провели опыты по освещению площади большим прожектором, установленным ими на крыше дома. И хотя прожектор по требованию полиции пришлось снять, они стали первооткрывателями отдельной области светотехники, получившей в дальнейшем огромное практическое значение (освещение строительных работ, открытых выработок, аэродромов). Мастерская Яблочкова была средоточием остроумных и смелых электротехнических затей, отличавшихся оригинальностью и новизной. В ней любили собираться многие московские ученые и изобретатели, здесь же были совершены уникальные опыты и разработаны новые приборы. В этой мастерской Павел Николаевич построил электромагнит уникальной конструкции.
Принцип работы электрической свечи или дугового источника света без регулятора был придуман Яблочковым в октябре 1875 года. Однако ему требовалось еще много времени, чтобы довести конструкцию лампы до пригодного в практическом использовании вида. К несчастью, положение мастерской физических приборов к этому времени стало очень тяжелым. У Яблочкова и Глухова имелось множество просроченных заказов, не были оплачены счета поставщиков оборудования и материалов. Мастерская дала возможность изобретателям сделать многое в отношении их замыслов, но как коммерческое предприятие она прогорела. Личные долги Павла Николаевича возрастали с каждым днем. Родственники отказали ему в материальной поддержке, а заказчики и кредиторы, утратив надежду получить причитающееся им, возбудили в коммерческом суде иск. В связи с угрозой оказаться в долговой тюрьме Яблочков принял в высшей степени трудное для себя решение. В октябре 1875 года изобретатель скрылся от кредиторов за границей. Этот поступок еще более запятнал его коммерческую репутацию, однако изобретение было спасено. Через довольно короткое время Павел Николаевич полностью расплатился по всем долгам.
Местом своего пребывания за границей ученый выбрал Париж, являвшийся в 70-ых годах девятнадцатого века средоточием научно-технических сил в сфере электротехники. Франция вместе с Англией и Россией занимала ведущее положение в этой области, значительно опережая США и Германию. Имена Грамма, дю Монселя, Леблана, Ниоде и других французских электриков были известны всему ученому миру. Приехав в Париж, Яблочков первым делом встретился с выдающимся деятелем телеграфии, членом Парижской академии, Луи Брегом, являвшимся помимо прочего еще и владельцем завода, производившего различные электрические приборы, хронометры и телеграфы. С собою за границу Павел Николаевич взял лишь одно свое конструктивно завершенное изделие – электромагнит. Русский изобретатель показал его Бреге, а также рассказал о некоторых других технических замыслах. Бреге сразу же понял, что перед ним талантливейший изобретатель с огромными способностями, любопытными идеями и прекрасными знаниями магнетизма и электричества. Он без колебаний предложил ему работу, и Яблочков, которому было всего двадцать восемь лет, немедленно приступил к делу. Павел Николаевич работал в основном на заводе, однако часто экспериментировал у себя дома, в скромной комнатушке в университетской части Парижа. В течение короткого времени он закончил работы над целой серией изобретенных им ранее устройств и запатентовал их.
23 марта 1876 года Яблочков получил французский патент на свое самое выдающееся изобретение – электрическую свечу. Русские ученый сумел создать первый экономичный, удобный и простой массовый источник света. о свече в кратчайшие сроки облетела всю Европу, ознаменовав начало новой эпохи в электротехнике. Молниеносный успех электрической свечи (или как говорили в то время – «русского света») объяснялся просто – электрическое освещение, представлявшееся ранее лишь как предмет роскоши, в одночасье стало доступным для всех. Яблочков, отправившийся в конце весны 1876 года в качестве рядового представителя компании Бреге на Лондонскую выставку физических приборов, уезжал из Англии уже как признанный и авторитетный изобретатель. От присутствовавших на выставке ученых из России – бывшего учителя Яблочкова профессора Петрушевского и московского профессора Владимирского – об электрической свече узнали и русские научные круги.
В Париже изобретателя уже ждали представители различных коммерческих кругов. Предприимчивые дельцы сразу смекнули, какие высокие прибыли можно извлечь из изобретения неизвестного русского гения, к тому же не отличающегося предпринимательскими способностями. Луи Бреге, отказавшись производить и продавать электрические свечи Яблочкова, познакомил Павла Николаевича с неким Денейрузом, взявшим на себя вопросы ее дальнейшего продвижения.
Денейруз был выходцем парижской Политехнической школы, служил на , занимался изобретательской деятельностью. В частности он был одним из разработчиков аппарата Денейруза-Рукейроля, предшественника акваланга Кусто. Денейруз без особых проблем организовал акционерное общество по изучению электрического освещения по методам Яблочкова с капиталом в семь миллионов франков. Павел Николаевич в этой организации занимался научно-техническим руководством, наблюдал за производством своих свечей и проводил их дальнейшее усовершенствования. За Денейрузом и другими акционерами оставалась финансово-коммерческая и организационная сторона. Компания сразу же закрепила за собою монопольные права на производство и продажу электрической свечи и остальных изобретений Яблочкова по всему миру. Сам Павел Николаевич не имел прав применить свое изобретение даже в России.
Отрезок времени 1876-1878 годов был весьма напряженным и в крайней степени продуктивным в жизни Яблочкова. Он писал: «Первой работой стала установка освещения на улице Оперы, а также в магазинах Лувр, в большом театре Шатле и в некоторых других местах Парижа. Кроме того было выполнено освещение моста через Темзу, порта Гавр и Лондонского театра, в Петербурге Большого театра…. Именно из Парижа распространилось электричество по всем странам мира – до короля Камбоджи и дворцов шаха персидского, а вовсе не появилось в Париже из Америки, как ныне имеют нахальство утверждать». Русский электротехник работал с увлечением, ежедневно видя развитие начатых дел, внимание к своим трудам со стороны научных организаций. Он выступал с докладами в Обществе физиков и в Парижской академии. С его работами специально знакомились выдающиеся французские физики Сен-Клер Девилль и Беккерель. Яблочков доработал конструкцию электрической свечи до возможности применять ее в больших осветительных устройствах, получил пять дополнений к главному патенту. Кроме того за время работы за рубежом Павел Николаевич сделал целый ряд важных открытий – изобрел индукционные катушки для разделения электрического тока (впоследствии данный аппарат получил название трансформатора), разработал способы разделения тока с помощью лейденских банок (конденсаторов), смастерил каолиновую лампу. Кроме этого Яблочков запатентовал несколько магнито-динамоэлектрических машин собственной конструкции.
Парижская выставка 1878 года стала триумфом электричества в целом и триумфом Яблочкова в частности. Павильон с его экспонатами был совершенно самостоятельным, он был сооружен в парке, окружавшем главное здание выставки – Дворец Марсова поля. Павильон постоянно был заполнен посетителями, которым в целях популяризации электротехники без перерерыва показывались разные опыты. Выставку также посетило много отечественных ученых.
Павел Николаевич всегда говорил, что его отъезд из России временный и вынужденный. Он мечтал возвратиться домой и продолжать свои работы на родине. Все его долги по старой мастерской к тому времени уже были оплачены, а коммерческая репутация восстановлена. Единственным серьезным препятствием для переезда в Россию служил договор Яблочкова с компанией, по которому он не мог нигде самостоятельно реализовывать свои изобретения. Кроме того у него имелось множество неоконченных работ, которыми он занимался на заводе компании и которым придавал довольно большое значение. В конце концов, Яблочков принял решение выкупить лицензию на право создания в нашей стране электрического освещения по своей системе. Возможности его распространения в России представлялись ему весьма большими. Администрация компании также учла это и заломила огромную сумму – миллион франков, практически весь пакет акций, принадлежащих Яблочкову. Павел Николаевич согласился, отдав свои акции, он получил полную свободу действий на родине.
В конце 1878 года знаменитый экспериментатор вернулся в Петербург. Различные слои русского общества восприняли его приезд по-разному. Научные и технические круги, видя в Яблочкове основоположника новой эры в электротехнике, приветствовали возвращение талантливейшего изобретателя и выражали уважение к его заслугам. Правительство Александра II, располагавшее секретными донесениями зарубежных агентов о материальной поддержке Яблочковым нуждавшихся политэмигрантов, сделало ему ряд словесных выговоров. Больше всего же удивили Павла Николаевича отечественные предприниматели, отнесшие к его приезду довольно равнодушно. Из всех министерств вопросами применения электричества к тому времени занималось лишь Морское, проводившее только опыты с электрической свечой Яблочкова, и Министерство императорского двора, организовавшего электрическое освещение дворцов и подведомственных театров.
В скором времени Яблочкову удалось организовать товарищество на вере, занимавшееся вопросами изготовления электрических машин и электрического освещения. К работам в товариществе Павел Николаевич привлек опытных и небезызвестных в отечественной электротехнике лиц, в числе прочих, Чиколева и Лодыгина. В Петербурге был успешно выполнен ряд показательных установок для освещения. Свечи Яблочкова начали распространяться по стране. Чиколев так описывает это время в своих воспоминаниях: «Павел Николаевич приехал в Петербург с репутацией всемирной известности и миллионера. Кто только не бывал у него – сиятельства, светлости, высокопревосходительства без числа. Яблочков всюду был нарасхват, везде продавали его портреты, а в журналах и газетах посвящали восторженные статьи».
Товарищество Яблочкова выполнило освещение площади перед Александрийским театром, Дворцового моста, Гостиного двора и более мелких объектов – ресторанов, мастерских, особняков. Помимо работы в новой организации ученый вел огромную общественную деятельность, способствуя повышению популярности электротехники в России. Весной 1880 года в Петербурге прошла первая в мире специализированная выставка по электротехнике. Отечественные ученые и конструкторы, не привлекая ни одного иностранца к участию, самостоятельно заполнили ее произведениями своего творческого труда и технической мысли. На выставке были представлены все направления электротехники, а для демонстрации экспонатов была сооружена временная электростанция. Выставка открылась в Соляном городке, проработала двадцать дней, за которые ее посетило свыше шести тысяч человек – внушительная цифра для того времени. Подобными успехами выставка в огромной степени была обязана личному участию Яблочкова. Полученный материальный доход был использован в качестве фонда для создания первого отечественного электротехнического журнала «Электричество», который начал выходить с 1 июля 1880 года.
Между тем надежды Яблочкова на появление в России спроса на электрическое освещение не оправдались. За два года работы товарищества (с 1879 по 1880) дело ограничилось лишь относительно небольшим количеством установок, среди которых не было ни одной крупной установки электрического освещения постоянного типа. Финансовая сторона товарищества терпела большие убытки, усугубляясь еще более из-за неудачного ведения дел лицами, стоящими во главе коммерческой части предприятия.
В начале 1881 года Яблочков снова отправился в Париж, где вместе с другими именитыми электротехниками принял активное участие в подготовке Международной электротехнической выставки и проведению первого Международного конгресса электриков. За свой напряженный труд в подготовке выставки 1881 года и в работе конгресса Павел Николаевич был удостоен ордена Почетного Легиона. Однако именно после этой выставки большинству ученых и техников, включая Яблочкова, стало ясно, что «русский свет», еще недавно считавшийся передовым и прогрессивным, начинает терять свои позиции наилучшего электрического источника света для массового потребителя. Ведущее положение постепенно занимало новое электрическое освещение с помощью ламп накаливания, в изобретении которых значительная роль принадлежала русскому ученому Александру Лодыгину. Именно его первые в мире модели ламп накаливания были привезены в Соединенные Штаты и представлены Эдисону отечественным электротехником Хотинским в 1876 году во время поездки по приемке построенных для русского флота кораблей.
Павел Николаевич абсолютно трезво воспринял действительность. Ему было ясно, что электрическая свеча получила смертельный удар и через несколько лет его изобретение уже нигде не будет применяться. Электротехник никогда не занимался конструированием ламп накаливания, считая данное направление электрического освещения менее важным по сравнению с дуговыми источниками. Павел Николаевич не стал работать над дальнейшим усовершенствованием «русского света», расценив, что в жизни есть множество других вопросов, требующих решения. Никогда больше он не возвращался к конструированию источников света. Совершенно верно полагая, что успехи в области получения простой и дешевой электрической энергии повлекут за собой дальнейший рост применения электричества, Павел Николаевич направил всю свою творческую энергию на создание генераторов, работающих на принципах индукции, и электрохимических генераторов тока.
Период с 1881 по 1893 годы Яблочков работал в Париже, регулярно совершая поездки в Россию. Это было крайне тяжелое для него время. В России он в глазах правящих и финансовых кругов оказался в положении развенчанного героя. За границей же был чужим, лишившись акций, он более не имел веса в компании. Его здоровье было подорвано непосильным трудом прошлых лет, изобретатель уже не мог работать так много и так усердно как прежде. Почти весь 1883 год он болел, приостановив все свои исследования. В 1884 он возобновил работы над генераторами и электродвигателями. В это же время ученый занялся проблемами передачи переменного тока. Изучение процессов, протекающих в топливных элементах, оказалось связано с близостью паров натрия и ряда других, вредных для дыхания веществ. Частная квартира Яблочкова была совершенно не приспособлена для проведения работ подобного рода. Однако гениальный изобретатель не имел средств, дабы создать соответствующие условия и продолжал трудиться, подтачивая свой и без того ослабленный организм. В своих автобиографических записках Павел Николаевич писал: «Всю жизнь я проработал над промышленными изобретениями, на которых нажились многие люди. Я не стремился к богатству, однако рассчитывал иметь, по крайней мере, на что устроить лабораторию, в которой мог бы работать над чисто научными вопросами, меня интересующими…. Однако мое необеспеченное состояние заставляет эту мысль оставить...». Во время одного эксперимента выделившиеся газы взорвались, едва не убив Павла Николаевича. В другом опыте с хлором он сжёг слизистую оболочку своих лёгких и с тех пор страдал одышкой.
В 90-ых годах девятнадцатого века Яблочков получил несколько новых патентов, однако ни одно из них не принесло материальных выгод. Жил изобретатель очень бедно, в то же время французская компания, эксплуатирующая его изобретения, превратилась в мощную международную корпорацию, довольно быстро перестроившуюся на электротехнические работы другого рода.
В 1889 году во время подготовки к очередной Международной выставке, Яблочков, отставив в сторону все свои научные изыскания, занялся устройством русского отдела. Фонари Яблочкова в количеста ста штук сияли на этой выставке в последний раз. Трудно оценить те колоссальные усилия, которые положил Павел Николаевич, дабы придать нашему отделу богатое содержание и достойную форму. Кроме того он оказывал всемерную помощь прибывавшим русским инженерам, обеспечивал наибольшую эффективность их пребывания во Франции. Напряженная работа на выставке не прошла для него без последствий – у Яблочкова случилось два припадка, сопровождавшихся частичной парализацией.
В конце 1892 года Яблочков окончательно вернулся на родину. Петербург встретил ученого холодно, его друг и соратник Чиколев писал: «Он остановился в простом номере недорогой гостиницы, посещали его только друзья и знакомые – народ невидный и небогатый. А те, кто заискивал в нем в свое время, отворачивались от него. Даже те, которые им были поставлены на ноги и ели хлеб за счет товарищества, лягали его копытом». В Петербурге гениальный изобретатель заболел. Вместе со своей второй женой Марией Николаевной и их единственным сыном Платоном, Яблочков перебрался в Саратов. Его здоровье ухудшалось с каждым днём, болезнь сердца, которой страдал Павел Николаевич, повлекла за собой водянку. Ноги ученого опухли, и он почти не двигался. По его просьбе к дивану пододвинули стол, за которым Яблочков работал до последнего дня своей жизни. 31 марта 1894 года его не стало. Выдающемуся деятелю мировой науки, составившему своими работами целую эпоху в
(«Наука и жизнь» №39, 1890 год)
Конечно, все читатели знают имя П. Н. Яблочкова, изобретателя электрической свечи. С каждым днём всё более выдвигается на очередь вопрос об электрическом освещении городов и больших зданий, и в этом деле имя Яблочкова занимает одно из выдающихся мест среди электротехников. Помещая в этом номере журнала его портрет, скажем несколько слов о жизни русского изобретателя, сущности и значении его изобретения.
Павел Николаевич Яблочков родился в 1847 году и первоначальное образование получил в Саратовской гимназии. По окончании в ней курса он поступил в Николаевское инженерное училище, где окончил с чином подпоручика, и затем был зачислен в один из батальонов Киевской сапёрной бригады. Вскоре он был сделан начальником телеграфа на Московско-Курской железной дороге и здесь-то основательно изучил все тонкости электротехники, что и дало ему возможность сделать изобретение, наделавшее столько шума, — электрическую свечу.
Чтобы уяснить значение этого изобретения, скажем несколько слов о системах электрического освещения.
Все приборы для электрического освещения можно разделить на две главные группы: 1) приборы, основанные на принципе вольтовой дуги, и 2) лампы с накаливанием.
Чтобы произвести свет накаливанием, электрический ток пропускают через весьма дурные проводники, которые поэтому сильно накаливаются и издают свет. Лампы с накаливанием можно разделить на два отдела: а) накаливание производится при доступе воздуха (лампы Ренье и Вердемана); б) накаливание производится в пустоте. В лампах Ренье и Вердемана ток идёт через цилиндрический уголёк; так как при доступе воздуха уголь быстро сгорает, то эти лампы весьма неудобны и нигде не применяются. Теперь употребляются исключительно лампы с накаливанием в пустоте, устройство коих, в общем, очень просто. Концы проволок соединяются посредством угольной нити и вставляются в стеклянную колбочку или пузырёк, из коего воздух выкачивается с помощью ртутного насоса почти до совершенной пустоты. Здесь достигается та выгода, что угольная нить (обыкновенно очень тонкая) хотя и накаливается весьма сильно, но может служить до 1200 и более часов, почти не сгорая, вследствие отсутствия воздуха. Все системы ламп с накаливанием в пустоте отличаются одна от другой лишь способом обработки угольной нити и формой, которую придают нитям. В лампе Эдисона нити получаются из обугленных волокон бамбукового дерева, сами же нити сгибаются в виде буквы U. В лампе Свана нити готовятся из хлопчатой бумаги и загибаются петлёй в полтора оборота. В лампе Максима нити делаются из обугленного бристольского картона и сгибаются в виде буквы М. Жерар готовит нити из прессованного кокса и сгибает их под углом. Крюто осаждает уголь на тонкую платиновую нить и т. д.
Лампы с вольтовой дугой основаны на всем известном из физики явлении вольтовой дуги, которое Гумфри Дэви впервые наблюдал ещё в 1813 году. Пропуская через два угля ток от 2000 цинкомедных пар, он получил между концами углей огненный язык дугообразной формы, которому и дал название вольтовой дуги. Для её получения необходимо сначала сблизить концы углей до соприкосновения, так как иначе дуги не будет, какова бы ни была сила тока; угли удаляются друг от друга лишь тогда, когда концы их накалятся. Это первое и весьма важное неудобство вольтовой дуги. Ещё более важное неудобство возникает при дальнейшем горении. Если ток постоянный, то тот уголь, который соединён с положительным полюсом, расходуется вдвое более, чем другой уголь, соединённый с отрицательным полюсом. Кроме того, на конце положительного угля образуется углубление (называемое кратером), а отрицательный сохраняет острую форму. При вертикальном расположении углей положительный уголь всегда ставят вверху, чтобы пользоваться лучами, отражёнными от вогнутой поверхности кратера (иначе лучи, идя вверх, пропадали бы). При переменном токе оба угля сохраняют острую форму и сгорают одинаково, но зато здесь нет отражения от верхнего угля, а потому этот способ менее выгоден.
Отсюда ясно видны недостатки систем с вольтовой дугой. Перед зажиганием таких ламп необходимо сблизить концы углей, а затем во всё время горения переставлять концы углей, по мере их сгорания. Словом, чуть не к каждой лампе требовалось приставить по человеку для наблюдения за горением. Ясно, что такая система совершенно непригодна для освещения, например, целых городов и даже больших зданий. Для уничтожения этих неудобств множество изобретателей занялись придумыванием механических регуляторов, так чтоб угли сами собой сближались по мере сгорания, не требуя надзора человека. Было придумано много весьма остроумных регуляторов (Серрена, Жаспара, Сименса, Грамма, Бреша, Уэстона, Канса и т. д.), но все они не много помогали делу. Во-первых, они были чрезвычайно сложны и хитроумны, во-вторых, всё-таки мало достигали цели и были очень дороги.
В то время как все придумывали лишь разные тонкости в регуляторах, г. Яблочкову пришла в голову гениальная мысль, в то же время настолько простая, что просто удивительно, как это раньше никто не напал на неё. Насколько просто открывался ларчик, видно из следующей схемы:
а_______б в_______ г д_______ е ж_______ з
аб—вг — старая система вольтовой дуги; электрический ток шёл через а и г , дуга была между б и в ; задача изобретателей была в том, чтобы регулировать расстояние между б и в , которое менялось соответственно силе тока, качеству и размерам углей аб и вг , и т. д. Очевидно, что задача была хитрая и сложная, где не обойтись без тысячи винтов и т. д.
Правая половина схемы представляет гениальное решение задачи, сделанное Яблочковым. Он расположил угли параллельно; ток входит через концы д и ж . Угли де и жз разъединены слоем непроводника; следовательно, вольтова дуга получается между концами е и з. Очевидно, что если межуточный слой из горючего материала (непроводящего электричество) и если ток переменный, то концы е и з будут сгорать равномерно, пока все угольные пластинки де и жз не догорят до конца. Не нужно никаких регуляторов, никаких приспособлений — ларчик открывался более чем просто! Но ведь главная примета всякого гениального изобретения именно в том и состоит, что оно очень просто...
Как и следовало ожидать, в России отнеслись к изобретению Яблочкова недоверчиво, и он должен был ехать за границу. Первый опыт в больших размерах был сделан 15 июня 1877 года в Лондоне, во дворе West-India-Docks . Опыты удались блестяще, и вскоре имя Яблочкова облетело всю Европу. В настоящее же время множество зданий в Париже, Лондоне и т. д. освещаются по системе Яблочкова. В настоящее время в Петербурге существует крупное «Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов в России» под фирмой П. Н. Яблочков-изобретатель и Ко (между прочим, товарищество берётся за устройство передвижения лодок и вагонов посредством аккумуляторов; адрес правления: С.-Петербург, Обводной канал, № 80). В настоящее время г. Яблочков сделал многие усовершенствования своей системы, и его свечи ныне таковы.
Диаметр углей — 4 миллиметра; изолирующее (межуточное) вещество носит название коломбин. Первоначально коломбин изготовлялся из каолина (фарфоровой глины), а ныне его заменили смесью равных частей сернокислой извести и сернокислого барита, которая весьма легко отливается в формы, а при температуре вольтовой дуги превращается в пары.
Выше уже было сказано, что при зажигании концы углей надо соединить. У Яблочкова концы углей в свече разъединены коломбином, и, следовательно, предстояло решить задачу относительно соединения их. Он решил её очень просто: концы свечей обмакиваются в угольное тесто, которое быстро сгорает и зажигает свечу, которая продолжает гореть уже при посредстве коломбина.
Само собой разумеется, что для свечей Яблочкова требуется переменный ток, чтобы оба угля горели равномерно.
Одним из важных недостатков системы Яблочкова было то, что свечи было необходимо часто менять, когда они сгорали. Теперь и этот недостаток устранён — устройством подсвечников на несколько свечей. Лишь только догорает первая свеча, загорается вторая, затем третья и т. д. Для освещения Лувра (в Париже) г. Кларио придумал к системе Яблочкова особый автоматический коммутатор.
Свечи Яблочкова превосходны при освещении мастерских, верфей, магазинов, железнодорожных станций и т. д. В Париже, кроме Лувра, по системе Яблочкова освещаются магазины «du Printemps », Континентальная гостиница, Ипподром, мастерские Фарко, Гуэна, завод в Иври и т. д. В Москве по этой же системе освещаются площадь у храма Христа Спасителя и Каменный мост, многие фабрики и заводы и т. д.
В заключение нельзя ещё раз не припомнить истории этого изобретения без чувства крайней горечи. Как это ни прискорбно, но в России нет места русским изобретателям, пока они не получат заграничного клейма. Изобретатель остроумнейшего способа электрической спайки металлов, г. Бенардос, долго и безуспешно толкался в двери русских капиталистов, пока не добился успеха в Париже. Яблочков и поныне «прозябал бы в неизвестности», если бы не побывал в Лондоне и Париже. Даже Бабаев получил клеймо годности в Америке...
Нет пророка в своём отечестве. Эти слова как нельзя лучше резюмируют жизнь изобретателя Павла Яблочкова. По уровню научно-технического прогресса Россия второй половины XIX века в некоторых областях заметно отставала от ведущих европейских стран и США. Поэтому соотечественникам было легче поверить, что всё гениальное и передовое приходит издалека, нежели рождается в умах учёных, работающих рядом с ними.
Когда Яблочков изобрёл дуговую лампу, он первым делом хотел найти ей применение в России. Но никто из русских промышленников не воспринял изобретение всерьёз, и Яблочков отправился в Париж. Там он усовершенствовал конструкцию при поддержке местного инвестора, и успех пришёл почти сразу.
После марта 1876 года, когда Яблочков получил патент на свою лампу, «свечи Яблочкова» стали появляться на главных улицах европейских столиц. Пресса Старого Света возносит нашего изобретателя. «Россия — родина электричества», «Вы должны видеть свечу Яблочкова» — такими заголовками пестрят европейские газеты того времени. La lumiere russe («русский свет» — так лампы Яблочкова называли французы) стремительно распространялся по городам Европы и Америки.
Вот он — успех в современном понимании. Павел Яблочков становится знаменитым и богатым человеком. Но люди того поколения мыслили иначе — и далеко не понятиями житейского успеха. Заграничная слава была не тем, к чему стремился русский изобретатель. Поэтому после завершения Русско-турецкой войны он совершил неожиданный для нашего современного восприятия поступок. Выкупил у французской компании, которая инвестировала его работы, за один миллион франков (!) право применять своё изобретение в родной стране и отправился в Россию. К слову, колоссальная сумма в миллион франков — это и было всё состояние, накопленное Яблочковым за счёт популярности его изобретения.
Яблочков думал, что после европейского успеха его будет ждать тёплый приём и на родине. Но он ошибся. К изобретению Яблочкова теперь относились, конечно, с бoльшим интересом, чем до его отъезда за границу, но промышленники и на этот раз были не готовы по достоинству оценить свечу Яблочкова.
К моменту публикации материала о Яблочкове в дореволюционной «Науке и жизни» la lumiere russe начал тускнеть. В России дуговые лампы так и не получили широкого распространения. В передовых странах у них появился серьёзный конкурент — лампа накаливания.
Разработка ламп накаливания велась с начала XIX века. Одним из основоположников этого направления был англичанин Деларю, который ещё в 1809 году получал свет, пропуская ток через платиновую спираль. Позже наш соотечественник — отставной офицер Александр Лодыгин — создал лампу накаливания с несколькими угольными стержнями — при сгорании одного автоматически включался другой. Путём постоянной доработки Лодыгину удалось поднять ресурс своих ламп с получаса до нескольких сотен часов. Именно он одним из первых стал откачивать воздух из баллона лампы. Талантливый изобретатель Лодыгин был неважным предпринимателем, поэтому в истории электрического освещения ему принадлежит довольно скромная роль, хотя сделал он, несомненно, очень много.
Самым же известным персонажем в истории электричества стал Томас Алва Эдисон. И следует признать, что слава к американскому изобретателю пришла заслуженно. После того как в 1879 году Эдисон начал заниматься разработкой лампы накаливания, он провёл тысячи экспериментов, израсходовав на исследовательскую работу более 100 тысяч долларов — фантастическая сумма по тем временам. Инвестиции оправдались: Эдисон создал первую в мире лампу накаливания с продолжительным сроком работы (около 1000 часов), подходящую для серийного производства. При этом Эдисон подошёл к делу системно: помимо самой лампы накаливания он разработал в подробностях системы электрического освещения и централизованного электроснабжения.
Что же касается Яблочкова, то в последние годы жизни он вёл довольно скромную жизнь: пресса о нём забыла, не обращались к нему и предприниматели. На смену грандиозным проектам обустройства мировых столиц пришла более скромная работа по созданию системы электроосвещения в Саратове — городе, где прошла его юность и где он жил теперь. Здесь Яблочков и умер в 1894 году — безвестным и небогатым.
Долгое время считалось, что дуговые лампы Яблочкова — тупиковая ветвь в области эволюции искусственного освещения. Однако в какой-то момент яркость дуговых ламп оценили автомобильные компании. Свеча Яблочкова возродилась на новом технологическом уровне — в виде газоразрядных ламп. Ксеноновые лампы, которые устанавливаются в фары современных автомобилей, — это в некотором роде сильно усовершенствованная свеча Яблочкова.
Павел Яблочков родился в 1847 годув родовом имении в Сердобском уезде Саратовской губернии. Семья была не очень богатой, но смогла дать своим детям хорошее воспитание и образование.
Сведений о детских и отроческих годах в биографии Яблочкова сохранилось немного, но известно, что он отличался пытливым умом, хорошими способностями, любил строить и конструировать.
После домашнего образования Павел в 1862 году поступил в Саратовскую гимназию, где считался способным учеником. Долго его учеба в гимназии не продлилась, так как он уехал в Петербург. Здесь он поступил в подготовительный пансион, которым руководил военный инженер и композитор Цезарь Антонович Кюи. Подготовительный пансион помог Павлу Николаевичу поступить в Военно-инженерное училище в 1863 году.
К сожалению, военная школа не полностью удовлетворила будущего инженера, с его разнообразными техническими интересами. В 1866 году, получив звание подпоручика, он был направлен в 5-й саперный батальон инженерной команды Киевской крепости. Новая должность и работа не давали никаких возможностей для развития творческих сил, и в конце 1867 года Яблочков ушел в отставку.
Большой интерес у инженера Яблочкова вызывало применение электричества на практике. Но в России в то время особых возможностей пополнить знания в этом направлении не было. Единственным местом в России, где изучали электротехнику, были Офицерские гальванические классы. За год Павел Яблочков, опять же в офицерской форме, освоил курс школы. Здесь он обучился военно-минному делу, подрывной технике, устройству и применению гальванических элементов, военной телеграфии.
Яблочков прекрасно понимал перспективы развития электричества в военном деле и в обычной жизни. К сожалению, консерватизм военной среды сковывал его возможности и интересы. По окончании обязательной годовой службы он вновь увольняется, и начинается его гражданская работа в качестве электротехника.
Наиболее активно электричество применялось на телеграфе, и Петр Николаевич сразу устроился начальником телеграфной службы Московско-Курской железной дороги. Именно здесь ему пришлось столкнуться с разными вопросами практической электротехники, которые его очень волновали.
Интерес к электротехнике проявился и у других инженеров. Московский политехнический музей стал местом, где собирались энтузиасты этого дела. В музее Павел Николаевич смог заняться практическими опытами. Здесь он встретился с выдающимся русским электротехником В. Н. Чиколевым, от которого узнал об опытах А. Н. Лодыгина по конструированию ламп накаливания. Это направление работы настолько захватило Павла Николаевича, что он забросил свою работу на железной дороге.
Яблочков создал в Москве мастерскую физических приборов. Первым его изобретением был электромагнит оригинальной конструкции. Однако материального благополучия мастерская дать не могла. Дела шли плохо.
Павел Николаевич выручил заказ на устройство электрического освещения железнодорожного полотна с паровоза - для безопасности следования царской семьи в Крым. Работа была завершена успешно и, по сути, стала первым в мире проектом по электрическому освещению на железных дорогах.
Тем не менее отсутствие средств вынудило Яблочкова приостановить работы по применению дуговых ламп, и он решил поехать в Америку на Филадельфийскую выставку, где собирался представить публике свой электромагнит. Средств хватило добраться только до Парижа. Здесь изобретатель встретился с известным механиком-конструктором академиком Бреге. Яблочков начал работать в его мастерской, которая занималась конструированием телеграфных аппаратов и электрических машин. Параллельно он продолжал опыты, связанные с проектом по дуговой лампе.
Его дуговая лампа, вышедшая в свет под названием «электрическая свеча», или «свеча Яблочкова», полностью изменила подходы в технике электрического освещения. Появилась возможность широкого применения электрического тока, в частности для практических нужд.
23 марта 1876 года изобретение инженера было официально зарегистрировано во Франции и в дальнейшем в других странах. Свеча Яблочкова была проста в изготовлении и представляла собой дуговую лампу без регулятора. В том же году на выставке физических приборов в Лондоне свеча Яблочкова стала «гвоздем программы». Весь мир считал, что это изобретение русского ученого открывает новую эру в развитии электротехники.
В 1877 году Яблочков приехал в Россию и предложил российскому военному министерству принять в эксплуатацию его изобретение. Никакого интереса со стороны военных чиновников он не встретил и был вынужден продать изобретение французам.
Время показало, что электрическое освещение победило газовое. В то же время Яблочков продолжил работать над усовершенствованием электрического освещения. Появлялись новые проекты, в частности лампочка «каолиновая», свечение которой проходило от огнеупорных тел.
В 1878 году Яблочков вновь вернулся на родину. На этот раз интерес к его работам проявили разные круги общества. Были найдены и источники финансирования. Павлу Николаевичу пришлось заново создавать мастерские, заниматься коммерческой деятельностью. Первая установка осветила Литейный мост, и в короткое время подобные установки появились в Петербурге повсюду.
Много трудов положил он и на создание первого российского электротехнического журнала «Электричество». Русское техническое общество наградило его своей медалью. Тем не менее внешних знаков внимания было недостаточно. Денег на опыты и проекты по-прежнему не хватало, Яблочков вновь уехал в Париж. Там он закончил и продал свой проект динамо-машины и стал готовиться к первой всемирной электротехнической выставке в Париже в 1881 году. На этой выставке изобретения Яблочкова получили высшую награду, их признали вне конкурса.
В последующие годы Павел Николаевич получил ряд патентов на электрические машины: магнито-электрическую, магнито-динамо-электрическую, на электродвигатель и другие. В его работах в области гальванических элементов и аккумуляторов отразилась вся глубина и прогрессивность замыслов инженера.
Все, что сделал Яблочков, - это революционный путь для современной техники.
В 1893 году он в очередной раз вернулся в Россию. По приезде сильно заболел. Приехав на родину, в Саратов, он поселился в гостинице, так как имение его пришло в упадок. Материальных улучшений не предвиделось. 31 марта 1894 года Павел Николаевич скончался.
23 марта 1876 года русский инженер Павел Яблочков получил патент на свое изобретение, которое он сам назвал «электрическая свеча». По своей сути новый осветительный прибор представлял из себя первую в мире электрическую лампочку. Человечество вступило в эру электрического света.
Так называемую «электрическую свечу» русский инженер Павел Яблочков открыл еще в 1875 году. Революционное осветительное устройство представляло из себя две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой. Эти пластинки служили проводником электричества, накалявшего дугу. Изобретение было сделано еще в России, в московской лаборатории, которую изобретатель создал на собственные средства. Но как это часто случалось в истории нашего отечества, на родине гениальное изобретение не нашло ни поддержки, ни применения.
Вскоре Яблочков оказался в Париже, где и завершил разработку конструкции электрической свечи. «Электрическая свеча» стала первым электрическим источником света. 23 марта 1876 года русский электротехник получил французский патент № 112 024 на ее изобретение, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм.
Свое детище Яблочков представил на выставке физических приборов, проходившей 15 апреля 1876 года в Лондоне. На невысоких металлических постаментах Яблочков поставил четыре свои свечи, обёрнутые в асбест и расположенные на большом расстоянии друг от друга. К светильникам подвёл по проводам ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включен в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет.
Успех свечи Яблочкова оказался совершенно ошеломительным. Мировая печать пестрела заголовками: «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова - новая эра в технике»; «Северный свет, русский свет - чудо нашего времени»; «Россия - родина электричества» и т. д.
Во многих странах мира были основаны компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова». Они появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве. Каждая свеча стоила около 20 копеек и горела 1,5 часа. По истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.
В феврале 1877 года электрическим светом были освещены фешенебельные магазины Лувра в Париже. Двадцать две дуговые угольные лампы переменного тока - «свечи Яблочкова» - заменили двести газовых рожков. Это была настоящая сенсация. Затем свечи Яблочкова вспыхнули и на площади перед зданием оперного театра. А в мае 1877 года они впервые осветили одну из красивейших магистралей французской столицы - Avenue de l’Opera.
Примеру Парижа последовал Лондон. 17 июня 1877 года свечи Яблочкова осветили Вест-Индские доки в Лондоне, несколько позже - часть набережной Темзы, мост Ватерлоо, отель «Метрополь», Гатфильдский замок, Вестгейтские морские пляжи.
Почти одновременно с Англией свечи Яблочкова вспыхнули в помещении торговой конторы Юлия Михаэлиса в Берлине. Новое электрическое освещение с исключительной быстротой завоёвывает Бельгию и Испанию, Португалию и Швецию. В Италии им осветили развалины Колизея, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене - Фольскгартен, в Греции - Фалернскую бухту, а также площади и улицы, морские порты и магазины, театры и дворцы в других странах.
Вскоре «русский свет» озарил городские улицы, магазины и театры по всему миру. Это изобретение положило начало практическому использованию электрического заряда для целей освещения.
Павел Яблочков и его изобретение
Ровно 140 лет назад, 23 марта 1876 года, великий русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков запатентовал свою знаменитую электрическую лампочку. Несмотря на то, что век ее оказался недолог, лампочка Яблочкова стала прорывом для российской науки и первым изобретением русского ученого, получившим широкую известность за границей.
Давайте вспомним, какой вклад внес Яблочков в развитие электрической светотехники и что сделало его на короткий срок одним из самых популярных ученых Европы.
Первые дуговые лампы
В первой половине XIX века в сфере искусственного освещения на смену господствовавшим на протяжении веков свечам пришли газовые лампы. Их тусклый свет стал освещать фабрики и магазины, театры и гостиницы, и, конечно же, улицы ночных городов. Однако, при относительном удобстве в эксплуатации, газовые лампы имели слишком маленькую светоотдачу, да и специально изготавливаемый для них светильный газ стоил отнюдь недешево.
С открытием электричества и изобретением первых источников тока стало ясно, что будущее светотехники лежит именно в этой области. Развитие электрического освещения изначально пошло по двум направлениям: конструирование дуговых ламп и ламп накаливания. Принцип работы первых основывался на эффекте электрической дуги , хорошо всем знакомом по электросварке. С детства родители запрещали нам смотреть на ее ослепляющий огонь, и не зря — электрическая дуга способна порождать чрезвычайно яркий источник света.
Дуговые лампы начали широко использоваться примерно с середины XIX века, когда французский физик Жан Бернар Фуко предложил использовать в них электроды не из древесного, а из ретортного угля, что существенно повышало продолжительность их горения.
Но такие дуговые лампы требовали внимания — по мере сгорания электродов, необходимо было сохранять постоянное расстояние между ними, чтобы электрическая дуга не гасла. Для этого использовались очень хитрые механизмы, в частности — регулятор Фуко, придуманный тем же самым французским изобретателем. Регулятор был весьма сложно устроен: механизм включал три пружины и требовал постоянного к себе внимания. Все это делало дуговые лампы чрезвычайно неудобными в использовании. Решить эту проблему взялся русский изобретатель Павел Яблочков.
Яблочков берется за дело
Проявлявший с детства тягу к изобретательству уроженец Саратова Яблочков в 1874 году устроился работать начальником службы телеграфа на железную дорогуМосква-Курск. К этому времени Павел окончательно решил сконцентрировать свое творческое внимание на усовершенствовании существовавших тогда дуговых ламп.
Начальство железной дороги, знавшее о его увлечении, предложило начинающему изобретателю интересное дело. Из Москвы в Крым должен был проследовать правительственный поезд и для обеспечения его безопасности было придумано организовать для машиниста ночное освещение пути.
Один из примеров регулирующих механизмов в дуговых лампах того времени
Яблочков с радостью согласился, взял с собой дуговую лампу с регулятором Фуко и, прикрепив ее к передней части локомотива, всю дорогу до Крыма каждую ночью дежурил возле прожектора. Примерно раз в полтора часа ему приходилось менять электроды, а также постоянно следить за регулятором. Несмотря на то, что опыт по освещению в целом удался, было понятно, что широкого применения такой способ получить не может. Яблочков решил попытаться усовершенствовать регулятор Фуко, чтобы упростить эксплуатацию лампы.
Гениальное решение
В 1875 году Яблочков, проводя в лаборатории опыт по электролизу поваренной соли, случайно вызвал между двумя параллельно расположенными угольными электродами появление электрической дуги. В этот момент Яблочкову пришла в голову идея, как улучшить конструкцию дуговой лампы таким образом, чтобы регулятор вовсе перестал бы быть нужным.
Лампочка Яблочкова(или, как ее было принято называть в то время « свеча Яблочкова») была устроена, как и все гениальное, довольно просто. Угольные электроды в ней располагались вертикально и параллельно друг к другу. Концы электродов были соединены тонкой металлической нитью, которая поджигала дугу, а между электродами находилась полоска изолирующего материала. По мере сгорания углей, сгорал и изоляционный материал.
Вот так выглядела свеча Яблочкова. Красная полоса - это и есть изоляционный материал
В первый моделях лампы после отключения электричества поджечь ту же самую свечу не представлялось возможным, так как не было контакта между двумя уже подожженными электродами. Позже Яблочков начал подмешивать в изоляционные полоски порошки различных металлов, которые, при затухании дуги, образовывали на торце специальную полоску. Это позволяло использовать недогоревшие угли повторно.
Догоревшие же электроды моментально заменялись новыми. Это приходилось делать примерно раз в два часа — именно на столько их хватало. Поэтому лампочку Яблочкова логичней было называть именно свечой — менять ее приходилось даже чаще, чем изделие из воска. Зато она была в сотни раз ярче.
Всемирное признание
Завершил создание своего изобретения Яблочков в 1876 году уже в Париже. Из Москвы ему пришлось уехать по финансовым обстоятельствам — будучи талантливым изобретателем, Яблочков был бездарным предпринимателем, что, как правило, выливалось в банкротство и долги всех его предприятий.
В Париже, одном из мировых центров науки и прогресса, Яблочков со своим изобретением быстро достигает успеха. Устроившись в мастерскую академика Луи Бреге, 23 марта 1876 года Яблочков получает патент, после чего его дела под чужим руководством начинают идти в гору.
В том же году изобретение Яблочкова производит фурор на выставке физических приборов в Лондоне. Им тут же начинают интересоваться все крупные европейские потребители и в течениикаких-тодвух лет свеча Яблочкова появляется на улицах Лондона, Парижа, Берлина, Вены, Рима и великого множества других городов Европы. Электрические свечи заменяют устаревшее освещение в театрах, магазинах, богатых домах. Ими умудрились подсветить даже огромный парижский ипподром и развалины Колизея.
Так свеча Яблочкова освещала ночной Париж
Свечи расходились в громадных по тем временам объемах — завод Бреге выпускал по 8 тысяч штук ежедневно. Спросу также поспособствовали и последующие улучшения самого Яблочкова. Так, с помощью примесей, добавляемых в изолятор из каолина , Яблочков добился более мягкого и приятного спектра излучаемого света.
А так - Лондон
В России свечи Яблочкова впервые появились в 1878 году в Петербурге. В этом же году изобретатель временно возвращается на родину. Здесь его бурно встречают почестями и поздравлениями. Целью возвращения стало создание коммерческого предприятия, которое помогло бы ускорить электрификацию и способствовать распространению в России электрических ламп.
Однако, уже упомянутые скудные предпринимательские таланты изобретателя вкупе с традиционной для российского чиновничества инертностью и предвзятостью помешали грандиозным планам. Несмотря на большие денежные вливания, такого, как в Европе распространения свечи Яблочкова в России не получили.
Закат свечи Яблочкова
На самом деле, закат дуговых ламп начался еще до изобретения Яблочковым своей свечи. Многие этого не знают, но первый в мире патент на лампу накаливания также получил русский ученый — Александр Николаевич Лодыгин . И сделано это было еще в 1874 году.
Яблочков, конечно же, про изобретения Лодыгина прекрасно знал. Более того, косвенно он и сам принял участие в разработке первых ламп накаливания. В 1875-76годах, при работе над изоляционной перегородкой для своей свечи, Яблочков открыл возможность использования коалина в качестве нити в подобных лампах. Но изобретатель посчитал, что у ламп накаливания нет будущего и до конца своих дней над их конструкцией целенаправленно так и не работал. История показала, что в этом Яблочков грубо ошибся.
Во второй половине1870-хгодов американский изобретатель Томас Эдиссон патентует свою лампу накаливания с угольной нитью, срок службы которой составлял 40 часов. Несмотря на многие недостатки, она начинает быстро вытеснять дуговые лампы. А уже в 1890-хгодах лампочка принимает знакомый нам вид — все тот же Александр Лодыгин сначала предлагает использовать для изготовления нити тугоплавкие металлы, в том числе — вольфрам, и закручивать их в спираль, а затем первым же откачивает из колбы воздух, чтобы увеличить срок службы нити. Первая в мире коммерческая лампа накаливания с закрученной вольфрамовой спиралью производилась именно по патенту Лодыгина.
Одна из ламп Лодыгина
Эту революцию электрического освещения Яблочков уже практически не застал, скоропостижно скончавшись в 1894 году, в возрасте 47 лет. Ранняя смерть стала следствием отравления ядовитым хлором, с которым изобретатель много работал в экспериментах. За свою недолгую жизнь Яблочков успел создать еще несколько полезных изобретений — первые в мире генератор и трансформатор переменного тока, а также деревянные сепараторы для химических аккумуляторов, используемые и поныне.
И хотя свеча Яблочкова в своем первоначальном виде канула в небытие, как и все дуговые лампы того времени, в новом качестве она продолжает существовать и сегодня — в виде газоразрядных ламп, последнее время повсеместно внедряемых вместо ламп накаливания. Хорошо знакомые всем неоновые, ксеноновые или ртутные лампы(которые также называют « лампами дневного света ») работают, основываясь на том же принципе, что и легендарная свеча Яблочкова.