Никола Тесла

«Король изобретателей» видел, что трон его монопольной империи начинает шататься под ним, но наивно полагал, что сможет остановить распространение переменного тока на производстве и в освещении теми же приемами, с помощью которых в свое время боролся с газовыми компаниями. Тогда Эдисон распространял бюллетени, в которых описывал взрывы газопроводов, а его агенты старательно распускали по всей стране слухи об ужасных авариях газового отопления и освещения с многочисленными человеческими жертвами.

Методы Эдисона, которые он использовал в погоне за прибылью, хорошо характеризует история с лампой накаливания выдающегося русского изобретателя Александра Николаевича Лодыгина (1847–1923).

Разумеется, общие принципы построения электрических ламп накаливания были известны и до Лодыгина. Но именно он пробудил немалый интерес у последующей плеяды выдающихся ученых к построению источников света, действующих по принципу накаливания проводника током.

Лампа Лодыгина

Свеча Яблочкова

Построив серию усовершенствованных ламп, Лодыгин впервые превратил их из опытного физического прибора в практическое средство освещения. Он показал преимущества применения металлической, в частности вольфрамовой, проволоки для изготовления тела накала и таким образом положил начало производства современных ламп накаливания, гораздо более экономичных, в отличие от угольных ламп раннего периода. Лодыгин подготовил почву для последующих побед другого выдающегося русского изобретателя – Павла Николаевича Яблочкова (1847–1894) – и, несомненно, оказал огромное влияние на Эдисона, который, пользуясь заимствованными принципами действия ламп накаливания, плодами трудов Лодыгина и Яблочкова, превратил этот прибор в предмет широкого коммерческого потребления, получив американский патент на изобретение. Однако в Европе ему удалось получить только «привилегии на усовершенствование».

У Теслы ушло более полугода на реконструкцию динамо-машин Эдисона. Когда работа была сделана, он не получил от Эдисона обещанных денег и ушел из его кампании в самый разгар глубокого финансового кризиса, когда найти работу по специальности было крайне трудно. Вскоре он получил предложение от консорциума электротехников-дельцов, предлагавших организовать собственное дело на паях по электрическому освещению улиц и площадей. Тесла рьяно взялся за разработку проекта, увидев возможность создать широкую сеть переменного тока. Однако новизна предложения напугала дельцов, и они решили ограничиться разработкой модели новой дуговой лампы.

Была образована Компания электрического освещения Теслы с головным офисом в Нью-Джерси и филиалом в Нью-Йорке. Вскоре молодой изобретатель разработал свою оригинальную схему дуговой лампы (лампы Теслы), которая была проще, надежнее, безопаснее и экономичнее всех своих аналогов, бывших тогда в употреблении. В отличие от Эдисона, Тесла никогда не скрывал, что прототипом его изобретения послужила свеча русского инженера Яблочкова.

В качестве причитающегося ему вознаграждения Тесла получил солидный пакет акций собственного предприятия, которые стоили немного дороже гербовой бумаги, на которой были отпечатаны. Глубочайший кризис перепроизводства американской экономики превратился в депрессию, и Тесле никак не удавалось найти инженерную или хотя бы техническую должность. Начиная с весны он весь 1886 год тяжело работал в уличных бригадах Нью-Йорка. Его заработка едва хватало на пропитание. Так или иначе, но все проходит, в конце концов закончился и этот тяжелый период в жизни изобретателя.

В «Американском патентном вестнике» вышло описание нескольких оригинальных изобретений, сделанных Теслой за те несколько лет, что он провел в Америке, которые тут же привлекли внимание влиятельных промышленников. Это были заявки на улучшение дуговых ламп Яблочкова, а также патенты на термомагнитный двигатель, пиромагнитный электрогенератор и гиромагнитный коммутатор для динамо-машин.

С Теслой встретился сам управляющий компании «Вестерн Юнион» – давний конкурент «империи Эдисона», который не только знал о переменном токе, но и был лично заинтересован в новой идее. Узнав об индукционном моторе изобретателя, управляющий отчетливо увидел грандиозное будущее этой электрической машины. Тут же заключили соглашение о создании акционерного общества под именем Теслы. Электрическая компания Теслы имела особую цель – наконец-то развить систему переменного тока, которую изобретатель пытался безуспешно внедрить в «империи Эдисона».

Война токов и патентов

Со времен Фарадея… никогда ни одна экспериментальная истина не была представлена так просто и понятно, как описание Теслой его способа получения и использования многофазных переменных токов. Он ничего не оставил своим последователям для доработки. Его труды содержат даже математическую основу теории.

Макет электрогенератора переменного тока

Это не был просто новый двигатель, но вполне обоснованная новая технология. Суть системы переменного тока Теслы заключается в удивительно простом индукционном двигателе, практически не имеющем электрических подводящих частей, которые могли бы выйти из строя.

Электрическая компания Теслы с капиталом в полмиллиона долларов открыла свое дело в апреле 1887 года. По иронии судьбы лаборатория и мастерские, которые Тесла нашел для своей новой компании, ранее принадлежали Эдисону. Для изобретателя, столь долго ожидавшего такого момента, это было осуществлением его мечты. Он начал работать, подобно одной из своих динамо-машин, – день и ночь, практически без отдыха.

Поскольку идею он уже давно вынашивал и все просчитал, ему потребовалось лишь несколько месяцев, для того чтобы начать оформление документов патента для всей многофазной системы переменного тока. В действительности это были три полные системы однофазного, двухфазного и трехфазного переменного тока. Тесла ставил эксперименты также с другими типами многофазных систем, и для каждого типа он создавал динамо-машины, двигатели, трансформаторы и автоматические элементы управления.

Система выработки и передачи переменного тока Вестингауза

В это время в Америке действовали сотни небольших электростанций, в которых использовалось по крайней мере 20 различных вариантов электрических контурных схем и типов оборудования. Обычно эти электрические схемы соответствовали одному изобретению или даже целой группе патентов. Джордж Вестингауз, изобретатель железнодорожного тормоза, купивший многие патенты на системы переменного тока, решил построить трансформаторную систему преобразования и передачи переменного тока. В 1886 году она была успешно опробована, а вскоре Вестингауз ввел в действие первую в Америке коммерческую систему переменного тока. Через год в нее входило уже более 30 электростанций. Так у «империи Эдисона» появился сильный и опасный конкурент в сфере электротехники.

Джордж Вестингауз

(1846–1914)

Главным препятствием на пути развития систем переменного тока было отсутствие простых, надежных и экономичных двигателей-генераторов. Полгода упорного труда в новой компании быстро принесли свои плоды – и Тесла смог послать в Патентную комиссию США сразу несколько заявок на многофазные двигатели и системы переменного тока. Надо заметить, что в течение пяти последующих лет он оформил 40 патентов, причем многофазные системы Теслы были настолько оригинальными и всеохватывающими, что патентовались абсолютно беcпрепятственно.