Сергей Истомин - Самые знаменитые изобретатели России
Ещё кадетом он начал конструировать летательный аппарат тяжелее воздуха (в это время в Европе с триумфом запускали воздущные шары), на электротяге (время электричества только наступало, но ещё не наступило) и с горизонтальным винтом (это более чем за пятьдесят лет до рождения вертолёта, за сорок лет до полётов братьев Райт и за двадцать — до постройки первого самолёта и патента на него Можайского).
По окончании кадетского корпуса Лодыгин прошёл курс обучения в Московском юнкерском училище и был произведён в подпоручики, после чего началась его служба в качестве армейского офицера. Прослужив обязательный срок, он вышел в отставку и поступил на Тульский оружейный завод слесарем. В то время его занимала идея создания электролёта, который он начал проектировать ещё в военном училище. Чтобы воплотить свою идею в жизнь, Лодыгин изучал книги по электричеству, металловедению, механике.
В 1870 г. он переехал в Петербург и начал посещать Технологический институт, где читали лекции знаменитые механики И. А. Вышнеградский, В. Л. Кирпичев, а в университете — лекции Д. И. Менделеева. Эти учёные высоко оценивают его первые изобретения. Патриарх электротехники, прославленный Борис Семенович Якоби дал положительный отзыв на придуманную Лодыгиным систему отопления, признав, что подобное приложение электричества ещё «никем нигде не описано». Позже после долгих раздумий и сомнений знаменитый учёный дал положительный ответ и на заявку об электрическом освещении, порекомендовав академику Вильду исследовать и научно объяснить лодыгинское изобретение.
Здесь, в Петербурге, двадцатитрёхлетний Лодыгин давал уроки слесарного мастерства группе молодых интеллигентов, среди которых а княжна Друцкая-Сокольницкая — первое сильное увлечение Александра Лодыгина.
В 1870 г. Лодыгин уже детально разработал конструкцию летательного аппарата тяжелее воздуха и предложил её Комитету национальной обороны в Париже для использования в условиях происходившей в то время франко-прусской войны. Его предложение было принято. При поддержке знаменитого воздухоплавателя и фотографа Надара (Турнашона) Лодыгину было выделено 50 тысяч франков на строительство электролёта, и он приступил к подготовительным работам на заводах Крезо. Но вскорё Франция потерпела поражение в этой войне, и от его предложения отказались. Лодыгин вернулся в Россию.
На родине он оказался без средств к существованию и был вынужден согласиться на первую попавщуюся работу в Обществе нефтяного газа «Сириус». Лодыгин начал там работать в качестве техника уделяя при этом свободное время разработке ламп накаливания. До поездки в Париж Лодыгин этим вопросом не занимался.
Этой технической проблемой он увлёкся в связи с созданием летательного аппарата, для освещения которого такой источник света был более пригоден, чем какой-либо другой. К концу 1872 г. Лодыгин располагал несколькими экземплярами ламп накаливания, которые можно было публично демонстрировать. Ему удалось найти прекрасных механиков в лице братьев Дидрихсон, один из них — Василий Федорович Дидрихсон — собственноручно изготовил все конструкции ламп накаливания, разрабатывавшиеся Лодыгиным, внося при этом существенные технологические усовершенствования.
В первых своих опытах Лодыгин использовал железную проволоку, затем мелкие стерженьки из кокса, зажатые в металлических держателях. Опыты с железной проволокой оказались неудачными, а накаливание угольных стерженьков показало, что таким методом можно не только получить более или менее значительный свет, но и разрешить одновременно другую очень важную техническую проблему, носившую в то время название «дробление света», то есть включение большого числа источников света в цепь одного генератора электрического тока (динамо-машины). Дуговые лампы требовали каждая отдельного источника тока и давали слишком мощный поток света. (Проблему «дробления света» в дуговых лампах решил П. Н. Яблочков в 1878 г.)
Последовательное включение стерженьков было очень простым и удобным. Но накаливание угля на открытом воздухе приводило к быстрому перегоранию тела накала.
В 1872 г. Лодыгин построил лампу накаливания в стеклянном баллоне с угольным стерженьком. Его первые лампы имели по одному угольному стержню в баллоне, причём из баллона воздух не удалялся: кислород выгорал при первом накаливании угля, а дальнейшее накаливание происходило в атмосфере остаточных разрежённых газов.
Телом накала служил уголёк, концы которого покрывались слоем меди и вделывались в держатели. Стеклянный баллон имел шейку, которая покрывалась слоем серебра и меди и припаивалась к шайбе. Продолжительность горения уголька была примерно 30 минут главным образом по той причине, что уплотнение баллона и электродов было недостаточно, и при нагревании, вследствие различия коэффициентов расширения стекла и металла, воздух проникал внутрь колбы и ускорял перегорание угля.
В 1873 г. он создал лампу, содержавшую два угольных стерженька из которых один горел в течение 30 минут и выжигал кислород, после чего второй стерженёк горел в течение 2—2,5 часа. Уплотнение вводов в этой лампе было более совершенным. Она состояла из закрытого сверху цилиндрического баллона, который вставляется в стеклянный стакан и в него помещается полый цилиндр, назначение которого заключается в том, чтобы вытеснить из баллона возможно больший объём воздуха и тем уменьшить сгорание угольных стерженьков. Для уплотнения служило масло, наливаемое в стакан. (Лаборатория Лодыгина находилась в Петербурге в доме Телешова — на углу Одесской улицы и
Конногвардейского проспекта. Здесь же проходили и первые в мире публичные опыты электрического освещения угольными лампами накаливания.)
Вот как описывает опыты инженер Н. В. Попов, присутствовавший на этих демонстрациях:
«На двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Масса народа любовалась этим освещением, этим огнём с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно было читать при керосиновом освещении и при электрическом. На панели между фонарями лежали провода с резиновой изоляцией, толщиной в палец. Что же это была за лампа накаливания? Это были кусочки ретортного угля, диаметром около 2 мм, зажатые между двумя вертикальными углями из того же материала, диаметром в 6 мм. Лампы вводились последовательно и питались или батареями, или магнитоэлектрическими машинами системы Ван-Мальдерна, компании Альянс, переменного тока».
Успех работ Лодыгина был безусловным, но необходимо было серьёзно доработать конструкцию и устранить слабые места
Перед Лодыгиным встали сложные технические вопросы: изыскание наилучшего материала для изготовления тела накала лампы, устранение сгорания тела накала, то есть полное удаление кислорода баллона, проблема уплотнения места вводов, дабы сделать невозможным проникновение воздуха внутрь баллона извне.
Демонстрирование освещения с помощью ламп Лодыгина в Адмиралтейских доках в 1874 г. заинтересовало морское ведомство и промышленников. Академия наук присудила ему Ломоносовскую премию. Блестящие успехи Лодыгина привели к тому, что вокруг него стали группироваться предприниматели, заботившиеся не столько об усовершенствовании лампы, сколько о возможных прибылях. Это и погубило всё дело.
Вот что писал об этом выдающийся электротехник В. Н. Чиколев:
«Изобретение Лодыгина вызвало большие надежды и восторги в 1872—1873 гг. Компания, составившаяся для эксплуатации этого совершенно невыработанного и неготового способа, вместо энергичных работ по его усовершенствованию, на что надеялся изобретатель предпочла заняться спекуляциями и торговлей паями в расчёте на будущие громадные доходы предприятия. Понятно, что это был самый надёжный, совершенный способ погубить дело — способ, который не замедлил увенчаться полным успехом. В 1874—1875 гг. об освещении Лодыгина не было более разговоров».
Александр Лодыгин, попав в состав такого наспех организованного предприятия, потерял, по существу, самостоятельность. Это видно хотя бы из того, что все последующие конструктивные варианты его лампы накаливания даже не носили имени Лодыгина, а назывались то лампами Козлова, то лампами Конна. Козлов и Конн — владельцы акций так называемого «Товарищества электрического освещения А. Н. Лодыгин и К°», никогда не занимавшиеся конструкторской работой и конечно никаких ламп не построившие. Последняя по времени выпуска конструкция лампы имела 4—5 отдельных стержней, в которой каждый уголь автоматически включался после выгорания предыдущего угля. Эта лампа также носила название «лампы Конна».
Изобретением Лодыгина в 1877 г. воспользовался Эдисон, знавший о его опытах и ознакомившийся с образцами его ламп накаливания, привезёнными в Америку морским офицером А. М. Хочинским для демонстрации русских технических достижений: Хочинский был командирован Морским министерством для закупки четырёх кораблей: «Африка», «Европа», «Азия», «Забияка». Эдисон начал работать над усовершенствованием лампы накаливания, хотя до этого электричеством практически не занимался. А однажды устроил в своёй лаборатории, при огромном стечении народа и прессы, демонстрацию освещения электрической лампой накаливания. Опыт не удаётся — лампа тут же гаснет. Но Эдисон поспешно подал заявку и вскоре получил патент на лампу накаливания с угольным стержнем, американские газеты тут же стали называть его творцом электросвета.
