Завод без людей

Отношения же между электротехникой и радиотехникой казались мне такими же простыми. Электротехника дает ток, и работают радиостанции, радиоприемники, работают охладительные насосы и вентиляторы, на антеннах горят красные предупредительные огни. Все в порядке.

Такое представление отчасти было правильным, но только устарелым. Оно как раз начинало стареть, когда я кончал школу и начинал учиться в институте, то есть в конце тридцатых, начале сороковых годов. В наши дни во многих случаях положение резко изменилось. Теперь частенько инженер-механик предъявляет свои требования к электротехнике и радиотехнике. Да такие, что у электриков и радистов перехватывает дыхание.

Вы, может, думаете, что из-за этого вражда какая-нибудь возникает между ними? Нет, конечно! Наоборот, если раньше механики по основной своей линии мало нуждались в электротехниках и радиотехниках, если электротехнике и особенно радиотехнике механика нужна была только как подсобная техника, то теперь все эти три важнейшие отрасли техники завязались в такой плотный узел, что ни один важный вопрос механики не решается без помощи электричества и радио; ни один важный вопрос в электротехнике не может быть решен без помощи механика и радиста, а радист для создания новых радиоустройств не обойдется без механики и электротехники.

Но если это так, если еще вспомнить успехи других наук, почему же можно наше время назвать эрой электричества? Вопрос этот очень правильный, но коротко на него не ответишь.

Давайте-ка сначала вспомним, как шло развитие науки и техники в более раннюю эпоху. Сперва техника овладела несколькими источниками механической энергии: энергией ветра, энергией воды. Были созданы и соответствующие двигатели: ветряной и водяной. Уровень и возможности промышленности соответствовали возможности этих двигателей. Потом техника научилась превращать тепловую энергию в механическую; появилась паровая машина. К какому огромному толчку в развитии промышленности привело освоение энергии огня и изобретение паровой машины, вы уже знаете.

Так же дело складывалось и в электричестве. Сперва электричеством интересовались только немногие. Но вот в 1799 году А. Вольта создал первый источник электрической энергии — вольтов столб. В течение долгого времени он был единственным источником электрического тока. Именно «посредством огромной наипаче баттереи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков», удалось В. В. Петрову открыть то явление, которое мы называем «электрической дугой». Именно с помощью вольтова столба было открыто Г. Эрстедом взаимодействие электрического тока и магнита, а М. Фарадей открыл законы электролиза.

Постепенно химические источники электричества, то есть такие, в которых осуществлялось преобразование химической энергии в электрическую, были значительно усовершенствованы. И хотя они продолжали оставаться очень дорогими, начали делаться попытки применить электрическую энергию для создания двигателей на новом виде энергии, на электрической энергии.

Одним из первых электрических двигателей был двигатель русского ученого Б. С. Якоби. Над этим двигателем Якоби работал около трех лет. В 1838 году при содействии адмирала Крузенштерна Якоби получил возможность установить свой двигатель на шлюпке. Двигатель питался электрическим током от 320 гальванических элементов. Летом 1838 года лодка с пассажирами поплыла по Неве.

Но все-таки электрический двигатель не мог еще соперничать с тепловым. И не только потому, что был несовершенным, а потому, что источники электрической энергии были громоздки, дороги и еще менее пригодны чем сам электрический двигатель.

Зато в области связи даже такие несовершенные источники, как гальванические элементы, позволили создать такие удобства, которые искупали дороговизну и низкие качества источников. Даже если бы они стоили во много раз дороже, их все равно выгодно было бы применять.

Первый в мире электромагнитный телеграф был построен в России. Он был изобретен П. Л. Шиллингом. В 1832 году уже действовала телеграфная линия между Зимним дворцом и министерством путей сообщения.

Знаменитый телеграф, изобретенный профессором изящных искусств С. Морзе в 1837 году, после долгих мук и лишений, испытанных изобретателем, начал действовать только в 1844 году на линии между Вашингтоном и Балтиморой. Зато в последующие годы он стал необыкновенно быстро распространяться.

В 1876 году переехавший на жительство в Соединенные Штаты Америки из Шотландии Г. Белл подал изобретательскую заявку на «говорящий телеграф». Заявка была сделана в марте, а в августе в Америке были включены первые 778 телефонов.

Микрофон и наушник телефона Белла.

Это были изобретения, которые никогда не могли бы быть осуществлены средствами механики. А ведь они были чрезвычайно важны уже и в то время. Об этом говорит быстрота распространения этих изобретений.

Электричество начинало переходить из области науки в область техники. Но до эры электричества было еще очень далеко. Очень. Нужен был мощный, надежный и дешевый источник электроэнергии. Нужен был простой и надежный электрический двигатель.

Много людей в разных странах участвовали в разработке основ современных электрических машин.

Было выяснено, что электрические машины обратимы, то есть одна и та же машина может работать как двигатель, если в нее подается электрический ток, и как генератор, если ее привести во вращение. Машины постоянного тока долго считали единственно пригодными. Это происходило потому, что ток, который люди уже хорошо успели изучить, получая электроэнергию от гальванических элементов, был постоянный. Свойства же переменного тока не были еще изучены, с ним не умели обращаться, не умели его измерять, да и вообще к току, который огромное число раз в секунду меняет свое направление, мечется из стороны в сторону, относились с недоверием.

Одним из первых, кто не побоялся применить переменный ток, был П. Н. Яблочков. В его знаменитой «свече» было два параллельно поставленных угля. При питании их током возникала ярко светившаяся дуга. Однако, если к «свече» подводился постоянный ток, один из углей выгорал быстрее. Тогда Яблочков и решил применить для питания своих «свечей» переменный ток.

Он же сконструировал первый генератор переменного тока. Это замечательное устройство по идее мало чем отличалось от современных генераторов.

Яблочкову пришлось решать и другую задачу, не менее важную. Дело в том, что от одного общего источника не могло одновременно питаться большое количество «свечей». А между тем «свечи» должны были устанавливаться в разных местах для того, чтобы получить освещение во всех нужных пунктах. Для этого требовалось, как тогда говорили, «дробить свет».

Приходилось делать много отдельных генераторов, что было очень неудобно и дорого. Яблочков по-разному решал задачу дробления света. Но в конце концов он нашел самый правильный путь — применил «индуктирующую катушку», или, как теперь ее называют, трансформатор переменного тока.

Вначале электротехники не задумывались о том, на какое расстояние может передаваться по проводам электрическая энергия. Этим занялся французский инженер М. Депре, который построил линию электропередач между Мисбахом и Мюнхеном длиной в 57 километров. В Мисбахе находилась водяная турбина, приводившая в движение генератор, а в Мюнхене — небольшой электродвигатель, вращавший насос. Электродвигатель и насос были установлены в выставочном зале проводившейся в 1882 году выставки. Понятно, что в таких условиях опыты Депре привлекали внимание и получили быстрое признание.

Выгодность электропередачи возрастает при увеличении напряжения передаваемого тока. Так, Депре в своих дальнейших опытах передавал электрическую энергию при напряжении 6000 вольт. Более высокого напряжения Депре намеревался достичь, включая генераторы последовательно. Однако такой способ не был хорошим. Нужно было искать другие пути.