четверг, 16 июня 2011 г.

Electric light bulb – история электрической лампочки (расширенная версия)

Дополнения и комментарии  к статье: 
Кто же изобрел электрическую лампочку?
Часть 1

Создание лампы накаливание является, пожалуй, вторым по значимости событием после изобретения паровой машины, определившим лицо современной цивилизации. Кроме того, что люди впервые реально увидели применение электричества в повседневной жизни, именно благодаря внедрению электрического освещения, электротехника из области науки стала целой отраслью промышленности. Именно на электрической лампочке разрабатывались и оттачивались приемы высокотехнологичного массового производства. Немало поучительного из истории ее создания вынесли маркетинг, менеджмент, public relations, реклама и другие, в то время только зарождающиеся, инструменты современного бизнеса.
В научных экспериментах и исследованиях связанных с созданием электрической лампочки принимало много ученых и инженеров в разных странах мира. В этом нет ни чего удивительного, т.к. электротехника в то время была самая быстро развивающая наука, к тому же ищущая пути своего практического применения. Так как обмен научно-технической информацией в начале и середине 19-го века был не на самом высоком уровне, то впоследствии это породило споры и различные взгляды на приоритет тех или иных открытий и изобретений в этой области. Как следствие этого, появились различные версии истории и предистории создания электролампы. В дальнейшем это все усугубилось идеологическим (или, если хотите, патриотическим) мифотворчеством в разных странах, в результате чего все эти истории превратились в сильно отличающиеся друг от друга мифы. В результате, для одних изобретатель электрической лампочки – Эдисон, для других Яблочков или Лодыгин, для третьих … Нельзя сказать, что все эти истории неправда - в них не вся правда.
Советская версия истории электрической лампочки отражена вот в этих книгах:
  • Н.А.Капцов, Павел Николаевич Яблочков 1894-1944. ОГИЗ. Государственное издательство технико-теоретической литературы. Москва, Ленинград, 1944.
  • Н.А.Капцов, Яблочков – слава и гордость русской электротехники (1847-1894). Военное издательство Министерства Вооруженных Си  Союза ССР. Москва, 1948.
  • М.А.Сидоров, От лучины до электричества. Под редакцией проф. Н.А.Капцова. Государственное издательство технико-теоретической литературы. Москва, 1953.
  • М.Я.Лапиров-Скобло, Эдисон. Серия ЖЗЛ. Молодая гвардия. Москва, 1960
Electric Arc Light – начало.
А уже в 1801 году профессору Петербургской медико-хирургической академии Василию Петрову удалось уговорить начальство приобрести для своего физического кабинета мощнейшую по тем временам электрическую батарею, состоящую из 4200 пар гальванических элементов. Проводя опыты с этой батареей, Петров в 1802 году открыл электрическую дугу - яркий разряд, который возникает между сведенными на определенное расстояние угольными стержнями-электродами. Он же и предложил использовать дугу для освещения.
Авторы всех этих книг, начало работ по электрическому освещению связывают с именем профессора Петербургской медико-хирургической академии Василием Петровым. Все это правильно, вот только во всем мире первооткрывателем электрической дуги считают английского химика Хамфри Дэви (Humphry Davy), который, то ли в 1809, то ли в 1811 году connected two wires to a battery and attached a charcoal strip between the other ends of the wires. У нас же это противоречие объяснили так:
Открытие В.В.Петрова было очень скоро незаслуженно забыто. Этому в немалой степени способствовали ученые-иностранцы, занимавшие тогда все начальственные места в русской Академии Наук.
Когда через девять лет, в 1811 году, английский ученый Дэви снова получил в своей лаборатории ослепительное пламя электрической дуги, он был сразу же признан первооткрывателем этого явления.
М.А.Сидоров, От лучины до электричества. Москва, 1953.
Идеологически правильный выпад против царской Академии Наук понятен, но не объясняет причин, почему об открытии Петрова знали только в России. Ведь им была даже издана книга о результатах опытов, которая носила длинное, как было принято в то время, название: «Известие гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находившейся при Санкт-Петербургской Медико-хирургической Академии». За неимением достаточной информации не буду разбираться в этих причинах и я, однако если сказать по-простому – публиковать свои научные работы надо не только на русском языке.
Что касается практического применения электрической дуги для освещения, то все рассказанное об этом в предыдущей статье не подлежит сомнению:
Требовался механизм-регулятор для поддержания постоянного расстояния между электродами. Изобретатели предлагали разные решения. Но все они имели тот недостаток, что нельзя было включить несколько ламп в одну цепь. Приходилось использовать для каждого светильника свой источник питания. Эту проблему решил в 1856 году изобретатель А.И.Шпаковский, создав осветительную установку с одиннадцатью дуговыми лампами, снабженными оригинальными регуляторами. Эта установка освещала Красную площадь в Москве во время коронации Александра II. В 1869 году еще один русский изобретатель В.И.Чиколев применил к дуговой лампе дифференциальный регулятор и использовал его в мощных морских прожекторах.
Однако следует также упомянуть имя французского физика Жан Берна́р Лео́н Фуко́ (Jean Bernard Léon Foucault; 1819 – 1868), известного тем, что он: впервые измерил скорость света; продемонстрировал при помощи маятника (маятник Фуко) вращение Земли вокруг оси; обнаружил нагревание проводящего материала вихревыми индукционными токами (токи Фуко); изобрел гироскоп; и первым применил электрическую дугу для целей освещения, создав при этом практический регулятор электрического света.
Можно также вспомнить известного русского академика Б.С. Якоби, который в 1849 году установил первую дуговую лампу на башне Адмиралтейства в Петербурге. Лампа Якоби была названа «электрическим солнцем» - такой сильный свет она излучала.
Электрическая дуговая лампа Б.С.Якоби, установленная на Адмиралтействе в Петербурге в 19-м веке.
Было немало и других ученых и изобретателей, работавших в то время над дуговыми лампами и регуляторами для них. Вот, например, рисунок из книги Cyclopadic science simplified (автор - John Henry Pepper), изданной в 1869 году.
Mr. Browning's new and cheap Electric Lamp.
Serrin’s Automatic Regulator of the Electric Light.
Как можно заметить, Browning и Serrin - новые имена, ранее мною не упоминавшиеся. А вот и применение дуговой лампы для освещения торжественных событий, но это уже не Петербург или Москва, а Лондон.

Illumination of the Ball and Cross and Dome of St.Paul’s by the Electric Light.
With a number of Serrin’s lamps, Captain Bolron and the writer illuminated Trafalgar Square and St.Paul’s Cathedral, on the occasion of the festivities connected with the nuptials of H.R.H the Prince of Wales.
Яблочков и его электрические свечи.
Решающую роль в переходе от опытов по электричеству к массовому электрическому освещению сыграл русский электротехник Павел Николаевич Яблочков.
Лампы Яблочкова появились в самых посещаемых местах Парижа, на улице - Авеню де ль'Опера и на площади Оперы, а также в магазине "Лувр" тусклое газовое и жидкостное освещение заменили матовые шары, которые светились белым, мягким светом. Началось триумфальное шествие "La lumiere russe" (Русского света) по миру.
Все правильно. Успех действительно был огромный. Ко времени появления свечей Яблочкова, кроме дуговых фонарей, существовали и лампы накаливания Лодыгина, которые, однако, были достаточно сложны в производстве и в конструктивном плане. Здесь же в конструкции свечи не было никаких движущихся частей, и её производство было достаточно простое, без вакуумных насосов и сложной технологии изготовления углеродных нитей. Все это позволило организовать действительно массовое производство свечей и оборудования для их подключения.
Портрет Павла Николаевича Яблочкова в парижский период его жизни.
Свеча и светильник Яблочкова.
Рисунки из книги Les merveilles de la science, ou Description populaire des inventions modernes.
Вот еще цитата, показывающая действительно триумфальное шествие «русского света».
В феврале 1877 года электрическим светом были освещены фешенебельные магазины Лувра. Затем свечи Яблочкова вспыхнули и на площади перед зданием оперного театра. Наконец, в мае 1877 года они впервые осветили одну из красивейших магистралей столицы — Avenue de l’Opera. Жители французской столицы, привыкшие к тусклому газовому освещению улиц и площадей, в начале сумерек толпами стекались полюбоваться гирляндами белых матовых шаров, установленных на высоких металлических столбах. И когда все фонари разом вспыхивали ярким и приятным светом, публика приходила в восторг. Не меньшее восхищение вызывало освещение огромного парижского крытого ипподрома. Его беговая дорожка освещалась 20 дуговыми лампами с отражателями, а места для зрителей — 120 электрическими свечами Яблочкова, расположенными в два ряда.
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. Успех освещения по системе Яблочкова вызвал среди акционеров могущественных английских газовых компаний панику. Они пустили в ход все средства, вплоть до явных обманов, клеветы и подкупов, чтобы дискредитировать новый способ освещения. По их настоянию английский парламент учредил в 1879 году даже специальную комиссию с целью рассмотрения вопроса о допустимости широкого использования электрического освещения в Британской империи. После длительных дебатов и выслушивания свидетельских показаний мнения членов комиссии разделились. Были среди них и сторонники электрического освещения, нашлось и немало ярых противников его.
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.
А вот и рисунки (гравюры) тех времен с примерами использования свечей Яблочкова для освещения различных общественных мест.
Ипподром, освещённый свечами Яблочкова.
The Paris Hippodrome was lit with with 128 Yablochkov candles, with approximately one Gramme generator required per 20 lights.
Проспект Оперы в Париже, освещённый фонарями Яблочкова.
Магазин, освещенный фонарями Яблочкова.
Eclairage electrique de la net des Grands Magasins du Printemps, a Paris.
Добрался «русский свет» и до Америки. Были в США у Яблочкова и патенты, и фирма, созданная для продвижения продукта на местный рынок – The Jablochkoff Electric Lighting Company.
Патент США №190864. Improvement in carbons for electric lights.
Патент США №257776 - Electric Candle, посвященный проблеме неравномерного сгорания электродов, связанной с полярностью тока.
К сожалению для Яблочкова, этот грандиозный успех продлился не долго. У всякого нового товара, пусть даже созданного на основе самого передового изобретения и научных достижений, имеется жизненный цикл, который заканчивается прекращением его производства. У свечи Яблочкова этот цикл оказался очень короткий, что было вызвано появлением нового, гораздо лучшего товара – лампы накаливания. Вот как заканчивался этот жизненный цикл «русского света»:
В 1879 году лампы накаливания достигли стадии, на которой стало возможно их массовое производство. Качественные показатели лампы с угольными волосками – цветность и экономичность – были хуже, чем у свечи Яблочкова, но в пользу лампы накаливания говороли простота её использования и долговечность при сравнительно невысокой стоимости, а также чрезвычайно простое и широкое решение вопроса о разделении света.
Переход к более мощным лампам накаливания все более суживал область применения дуговых фонарей и горелок. Уже в 1880 году появление лампы накаливания, сопровождаемое громкой рекламой, начало неблагоприятно сказываться на дальнейших успехах электрической дуги.
На электротехнической выставке 1881 года в Париже свечи Яблочкова имели громадный успех. Яблочков все еще был победителем: его свечи и способ электрического освещения были признаны «вне конкурса», т.е. получили высшую оценку международного жюри. Но на этой же выставке была полностью показана практическая применимость ламп накаливания и показаны преимущества, которыми они обладали в отношении простоты обращения, схемы включения, срока службы и более мелкого дробления света.
Н.А.Капцов, Яблочков – слава и гордость русской электротехники (1847-1894). Военное издательство Министерства Вооруженных Си  Союза ССР. Москва, 1948.
Однако, дуговые лампы не сразу сдали свои позиции. Они продолжали существовать и развиваться параллельно с развитием ламп накаливания, находя другие рыночные ниши. В качестве доказательства этого утверждения, вот еще несколько примеров дуговых ламп и систем регулирования дуги конца 19-го века.
Дуговые лампы и регуляторы дуги систем Gramme, Siemens и Cance.
Продолжение следует!

Комментариев нет:

Отправить комментарий