Страница 25 из 33
Когда Пек и Браун подтвердили, что слышали историю, Тесла заявил, что он может заставить яйцо стоять вертикально, не ломая скорлупу. Если он пойдет дальше, чем Колумб, согласятся ли Пек и Браун профинансировать его эксперименты с переменным током? «У нас нет королевских драгоценностей, чтобы заложить их, – ответил Пек, – но есть несколько дукатов в портянках, и мы могли бы оказать вам некоторое содействие»{224}.
Чтобы получить обещанные дукаты, Тесла прикрепил магнит с четырьмя катушками к нижней стороне деревянного стола и изготовил яйцо с медным покрытием и несколько шаров. Когда Пек и Браун приехали в лабораторию, Тесла положил медное яйцо на стол и подал на магнит два противофазных тока. К их удивлению, яйцо встало на столе вертикально, но Пек и Браун были по-настоящему ошеломлены, когда яйцо и шары начали крутиться на поверхности стола сами по себе. Хотя это и было похоже на волшебство, Тесла быстро объяснил Пеку и Брауну, что яйцо и шары крутились из-за вращающегося магнитного поля. Впечатленные этим представлением, Пек и Браун стали поощрять работу Теслы над электродвигателями переменного тока.
Этот эпизод научил Теслу, что изобретателю необходим определенный талант, чтобы создать правильную иллюзию о своих творениях. Люди не вкладывают капитал в изобретения, построенные из консервных банок, они инвестируют в проекты, которые захватывают их воображение. Чтобы привлечь внимание людей, зачастую необходимо использовать метафоры, истории и темы, характерные для определенной культуры, – это то, что Тесла сделал с помощью истории о Колумбе. Стоило Тесле увлечь Пека и Брауна своим представлением, он смог заставить их подумать о коммерческом потенциале его двигателя.
Разработка многофазных двигателей
После того как Колумбово яйцо убедило Пека и Брауна, Тесла продвинулся далеко вперед в разработке двигателей с использованием вращающегося магнитного поля. С помощью Жигети он сконструировал два основных электродвигателя переменного тока, которые использовал почти во всех своих экспериментах в 1887 и 1888 годах. Первым был аппарат под названием «Колумбово яйцо», который состоял из большого пластинчатого кольца (статор) с железным диском (ротор), вращающимся в его центре{225}. Во втором двигателе Тесла снова использовал пластинчатое кольцо, но на этот раз он поместил четыре катушки на подставках внутри кольца. В этом втором двигателе Тесла попробовал несколько различных роторов, включая дисковый и барабанный{226}. Он обнаружил, что оба варианта работали и что, когда он менял полярность соединений, двигатели мгновенно изменяли направление. Тесла был чрезвычайно доволен этими двигателями, так как они «были точно такими, как я их себе представлял. Я не предпринял попытки улучшить дизайн, а просто воспроизвел изображения в том виде, в котором они предстали перед моим взором, и они работали именно так, как я ожидал»{227}.
Поскольку эти двигатели использовали два или более переменных противофазных тока, Тесла назвал их многофазными двигателями. Тесла не был единственным изобретателем, работающим над электродвигателями переменного тока в то время, но его многофазные двигатели существенно отличались от разработок Элиу Томсона и других конкурентов. Во-первых, Тесла сохранял простоту конструкции своего двигателя, концентрируясь на способе вращения ротора – индуцируя в нем вихревые токи, а не подавая ток. Во-вторых, в основу разработки двигателя он положил явление, которое не было очевидно по своей природе, – вращающееся магнитное поле. И в-третьих, в отличие от своих современников, Тесла стремился использовать несколько переменных токов, чтобы создать магнитное поле.
К концу 1887 года Пек и Браун признали, что Тесла изобрел замечательный новый электродвигатель переменного тока, и убедили его запатентовать свои идеи. Пек предложил Тесле проконсультироваться с юридической фирмой Duncan, Curtis & Page. Пек доверял этой фирме и заверил Теслу, что они получат сильные патенты для его изобретений. В Duncan, Curtis & Page патентом Теслы занялся один из партнеров фирмы, Паркер В. Пейдж (1862–1937). Получивший образование в Гарварде, Пейдж, по всей видимости, проявил особый интерес к двигателям Теслы, так как его отец, Чарльз Графтон Пейдж, работал над электродвигателями – и даже полномасштабным работающим от аккумулятора локомотивом – в 1840-х и 1850-х годах. Кроме того, патенты имели большое значение для семьи Пейджа. На склоне лет Чарльз Графтон Пейдж зарегистрировал через конгресс специальный патент на общую конструкцию индукционной катушки, и после его смерти его вдова Присцилла убедила Western Union выкупить права на этот патент за 25 000 долларов плюс выплату роялти прав[48]. Учитывая работу его отца над электродвигателями и успех матери в выгодной продаже патента Western Union, Паркер Пейдж был идеальным адвокатом для работы над моторными патентами Теслы{228}.
Офис компании Duncan, Curtis & Page был расположен по адресу Бродвей, 120, в том же самом здании, что и офис Пека, за углом от лаборатории Теслы на Либерти-стрит. Тесла регулярно посещал офис Пейджа и приносил ему эскизы и технические описания своих идей. Тесла тщательно готовил свои технические отчеты не только потому, что во время своих экспериментов он консультировался с Пейджем, но еще и потому, что он надеялся написать книгу под названием «История тысячи и одного двигателя переменного тока». По словам Пейджа, в своих отчетах Тесла описывал общие принципы работы двигателей, а не конкретных конструкций. Используя отчеты и эскизы Теслы, Пейдж составлял заявки на патенты, которые Тесла затем проверял{229}.
В ходе своего сотрудничества Пейдж и Тесла столкнулись со стратегическим вопросом: как он сможет защитить свои изобретения? До сих пор Тесла шел по пути большинства изобретателей и подавал патентные заявки на конструкцию отдельных компонентов; например, для системы дугового освещения он подал отдельные заявки на динамо, лампу и регулятор. Однако в случае с его многофазным двигателем Пейдж и Тесла решили, что серия заявок на отдельные конструкции двигателя не отразит сущность изобретения. Со студенческих времен Тесла думал о своем двигателе как о системе, и теперь он хотел представить миру свое изобретение именно как систему. Поэтому Пейдж и Тесла выбрали смелую стратегию регистрации заявления, подав заявку на систему передачи энергии с использованием многофазных двигателей.
Убежденный, что его двигатель должен рассматриваться как полнокомплектная система, Тесла зарегистрировал комплексную заявку на патент 12 октября 1887 года{230}. По этой заявке Тесла претендовал не только на изобретение нового электродвигателя переменного тока, но также и новой системы передачи электроэнергии. Подозревая, что эксперты в Патентном бюро не поймут принцип работы его нового двигателя, Тесла объяснил свою теорию относительно того, как вращающееся магнитное поле вызывало вращение ротора.
Осенью Тесла и Пейдж подали в Патентное бюро еще четыре документа на различные разработки для двигателей, относящиеся ко времени его обучения в Праге{231}. Однако все эти заявки были расценены Патентным бюро как слишком общие; в частности, патентные эксперты были против того, чтобы Тесла заявлял двигатель и систему передачи энергии в одном патенте. В связи с этим в марте 1888 года Пейджу и Тесле пришлось разделить на части три своих заявки и отдельно подать документы на двигатель и на конструкцию системы. В результате Тесла получил семь патентов, охватывающих его идеи о многофазных токах, и все были выпущены 1 мая 1888 года{232}.
224
«Tesla’s Egg of Columbus», 775.
225
Этот двигатель проиллюстрирован в двух американских патентах Теслы «Electro Magnetic Motor»: 381,968 (filed 12 October 1887, granted 1 May 1888) and 382,279 (filed 30 November 1887, granted 1 May 1888). См. также: NT, Motor Testimony, 215.
226
NT, Motor Testimony, 155, 159-60, 215, 218; NT, U. S. Patent 511,560, «Electrical Transmission of Power» (filed 8 December 1888, granted 2 January 1894).
227
NT, My Inventions, 72.
48
Ро́ялти – вид лицензионного вознаграждения, периодическая компенсация, как правило денежная, за использование патентов, авторских прав, франшиз, природных ресурсов и других видов собственности. Периодические процентные отчисления (текущие отчисления) продавцу лицензии, устанавливаемые в виде фиксированных ставок, исходя из фактического экономического результата ее использования. Может выплачиваться в виде процента от стоимости проданных товаров и услуг, процента от прибыли или дохода. А также может быть в виде фиксированной выплаты, в таком виде имеет некоторые сходства с арендной платой.
228
Robert C. Post, Physics, Patents and Politics: A Biography of Charles Grafton Page (New York: Science History Publications, 1976; Israel, From Machine Shop to Industrial Laboratory, 135-36; Parker Page’s obituary, New York Times, 23 January 1937, 18:4; NT, Motor Testimony, 213.
229
NT, Motor Testimony, 205–6, 289, 307–8, 314-15, 317.
230
NT, «Electric Magnetic Motor», U. S. Patent 381,968, (filed 12 October 1887, granted 1 May 1888).
231
NT, «Electro Magnetic Motor», U. S. Patent 381,969 (filed 30 November 1887, granted 1 May 1888); «Electro Magnetic Motor», U. S. Patent 382,279 (filed 30 November 1887, granted 1 May 1888); «System of Electrical Distribution», U. S. Patent 381,970 (filed 23 December 1887, granted 1 May 1888); «Regulator for Alternate Current Motors», U. S. Patent 390,820 (filed 24 April 1888, granted 9 October 1888); and TCM, Inventions, Researches, and Writings, 45-49.
232
Патенты Теслы на передачу энергии: «Electrical Transmission of Power», U. S. Patent 382,280 (filed 12 October 1887, granted 1 May 1888); «Electrical Transmission of Power», U. S. Patent 382,281 (filed 30 November 1887, granted 1 May 1888); and «Method of Converting and Distributing Electric Currents», U. S. Patent 382,282 (filed 23 December 1887, granted 1 May 1888). За исключением того, что в них заявлена передача энергии, эти патенты дублируют патенты на многофазный двигатель Теслы.