7.3. Наука и техника России 19 века

Достижения научно-технического прогресса внедрялись в российскую жизнь недостаточно быстро, что являлось неизбежным следствием низкого уровня образования. В начале 19 в. в целом по стране грамотных было не более 4-5 % (для сравнения - в Японии в этот период грамотными было 40 % населения). К середине 19 в. ситуация практически не изменилась к лучшему - грамотными были только 6 % россиян, несмотря на то, что была введена доступность образования и создана сеть низших, средних и высших учебных заведений.

После реформ 60-70-х годов 19 в. в народном образовании наметился некоторый прогресс: расширена система начального образования за счет бесплатных земских и крестьянских школ, усовершенствована средняя ступень, дополненная реальными и женскими гимназиями, которые давали право поступать в вузы. Были открыты новые институты и университеты. Право поступать в любые учебные заведения предоставлялось выходцам из любых сословий. Однако изменения к лучшему были медленными: в 1897 г. грамотными были только 21 % жителей России. К этому времени в Японии, а также развитых западных странах уже давно было введено обязательное для всех начальное образование.

Неудивительно поэтому, что и российская наука развивалась медленнее, чем в передовых странах мира, однако, по сравнению с уровнем отечественной науки предыдущего периода рост был ощутимым.

Крупнейшим математиком был Н. И. Лобачевский(1792 - 1856). Открытия Лобачевского (1826) - сумма углов может быть больше или меньше 180 градусов, две параллельные прямые могут пересекаться в бесконечности - совершили переворот в представлениях о природе пространства. На Западе эти проблемы одновременно с Лобачевским разрабатывали крупные ученые К. Ф. Гаусс и Б. Риман, которые пришли к сходным выводам. Во второй половине 19 в. формируется знаменитая Петербургская математическая школа, лидерами которой былиП. Л. Чебышев, А. Н. Ляпунов, А. А. Марков. Их исследования способствовали развитию новых отраслей математики. В целомроссийская математическая мысльв 19 в. впервые вышла на уровень мировой науки.

Достижением мирового уровня стало создание Д. И. Менделеевымв 1869 г.Периодической таблицы химических элементов. Расположив химические элементы в порядке возрастания их атомных весов, он установил периодическую повторяемость их свойств.

Астрономическая мысльв России зародилась именно в 19 в. Наиболее известными учеными былиВ. Я. Струве(1793 - 1864), основатель и первый директор Пулковской обсерватории, установивший факт поглощения света в межзвездном пространстве, и его сынО. В. Струве, открывший более 500 двойных звезд.

Общий социальный портрет интеллигенции, поставлявшей в основном кадры в науку, выглядел в конце 19 в. таким образом. По данным переписи 1897 г. инженеров и технологов на всю страну было 4010 чел. (в том числе четыре женщины), ученых и литераторов 3296 (284 женщины), врачей -16956. В то же время нищих, бродяг, странников, богомолок и гадалок было 363 тыс. 201 чел., а крестьян - 97 млн.

Но тем не менее в России в то время работали и творили замечательные ученые и инженеры. Одним из них был Павел Петрович Аносов (1797 - 1851) - выдающийся металлург. Сын мелкого чиновника Бергколлегии - так называли тогда горную коллегию - в 1809 году он был зачислен на казенный кошт «за счет хребта Уральского», т.е. на стипендию из средств главноуправляющего горных заводов Урала в одно из лучших учебных заведений того времени - Горный кадетский корпус в Петербурге. Окончив его с большой золотой медалью, он получил назначение в Златоустовский горный округ.

Через несколько лет он стал управляющим оружейной фабрики. Видя несовершенство существовавшей в то время технологии производства стали, Аносов занялся исследованиями, направленными на улучшение технологии и ускорение процесса. В 1837 г. в «Горном журнале» появился научный труд Аносова «О приготовлении литой стали». Исследователь совершил настоящий переворот в технике производства стали. Все дальнейшие усовершенствования 19 в. в этой области основаны на его открытиях.

Поиски способов получения литой стали тесно связаны с опытами получения булата. Над методом производства этой необычайно упругой и крепкой стали действительно висела тайна. Многие ученые разных стран безуспешно пытались ее разгадать. Аносов подошел к этой тайне как глубокий исследователь. Он не ожидал легких успехов, он знал, что путь к победе лежит через очень долгие и настойчивые поиски и опыты.

В марте 1828 г. Аносов начал свой знаменитый «Журнал опытам». В нем 186 записей. Для получения булата Павел Петрович испробовал самые различные материалы минерального и органического происхождения, разные режимы плавки и охлаждения.

Исследуя полученную сталь, он впервые в мире - это было в 1831 г. - стал рассматривать кристаллы металла через микроскоп и увидел «узоры, подобные по расположению булатным». Этим Аносов заложил основы новой науки — металловедения.

Много раз Аносов был уже почти у цели, но получить булат ему все не удавалось. Однако он упорно добивался победы.

После долгих опытов исследователь пришел к выводу, что природа бу-

лата объясняется чистотой исходных материалов и режимом застывания металла.

«Железо и углерод и ничего более, - писал он в опубликованном в 1841 г.сочинении «О булатах», - все дело в чистоте исходных материалов, методе охлаждения, в кристаллизации». Аносовские изделия из булата оказались настолько высокого качества, что самые крупные знатоки не могли их отличить от лучших - индийских.

Многолетний труд по отысканию тайны булата привел Аносова к другому чрезвычайно важному открытию. Прибавляя в тигли разные химические элементы, Павел Петрович стал получать сталь с различными свойствами. Так, прибавка 1% марганца дала сталь «крепкую», а прибавка 2% — сталь, хорошую «и по ковкости и по остроте». На этой стали оказались и узоры. Аносов проводил плавки с хромом, титаном и многими другими элементами. Это было началом металлургии качественных, или специальных, сталей.

Аносов занимался не только металлургией. Он был и геологом, и химиком, и конструктором. В геологии известен «спирифер Аносова» (род вымерших плеченогих, встречающийся там, где есть морские отложения). Известный английский ученый-геолог Мурчисон, посетивший в те времена Урал, признал, что находка Аносова позволила по-новому осветить всю историю Уральских гор.

Став начальником Златоустовского горного округа и дослужившись до звания генерал-майора, Аносов всюду насаждал передовые методы производства. Он вел энергичную борьбу с консерватизмом и неверием в народные таланты.

Аносов сконструировал золотопромывальную машину, которая нашла применение на всех промыслах России и за границей. По аносовским чертежам были установлены машины на золотых приисках в Египте.

Большой вклад в развитие отечественной и мировой науки и техники внес Борис Семенович Якоби(1801 - 1874). В 1834 г. в мемуарах Парижской академии наук появилась заметка о новой «магнитной машине». Сообщая об изобретенном им электродвигателе, автор писал: «Машина эта дает непосредственное постоянное круговое движение, которое гораздо легче преобразовывать в другие виды движения, чем возвратно-поступательное движение». Заметку подписал мало кому в то время известный Якоби.

Работа электродвигателя Якоби была основана на притягивании разноименных магнитных полюсов и отталкивании одноименных. Это то самое явление, которое заставляет магнитную стрелку компаса поворачиваться одним концом к северу, другим - к югу.

Для переключения тока в обмотке было сделано особое приспособление — коллектор. Электродвигатель вращался непрерывно и придуман был настолько удачно, что его основные части - вращающийся электромагнит и коллектор — до сих пор сохранились во всех электромашинах постоянного тока.

Изобретатель этого электродвигателя Борис Семенович Якоби родился в г. Потсдаме, в Германии. В 1823 г. он окончил Гёттингенский университет и по желанию родителей стал архитектором. Но молодого архитектора больше интересовала физика. Он занялся усовершенствованием водяных двигателей, затем увлекся электричеством. Через несколько лет появилась первая модель нового электродвигателя, потом — вторая.

R1835 г. Якоби по рекомендации видных ученых был приглашен в Россию — в Дерптский (ныне находящийся в Эстонии Тартуский) университет. Здесь он занял должность профессора архитектуры. С тех пор вся жизнь Якоби была связана с Россией. Он всегда подчеркивал, что его изобретения принадлежат России, в которой изобретатель нашел свою вторую родину.

Молодой профессор архитектуры все свободное время отдавал работе над усовершенствованием своего электродвигателя.

Летом 1837 г. он, наконец, мог сообщить Петербургской Академии наук, что созданный им двигатель работает вполне надежно.

Изобретением Якоби заинтересовались. Его вызвали в Петербург для опытной работы по применению электродвигателей на судах флота. Здесь Якоби стал работать вместе с замечательным ученым — академиком Ленцем. При содействии известного адмирала Крузенштерна (который совершил первое русское кругосветное путешествие) они к 1839 г. построили два мощных по тем временам электродвигателя. Один из них был установлен на большой лодке и вращал ее гребные колеса. При испытании лодка с экипажем в 14 человек в течение нескольких часов поднималась против течения Невы, борясь со встречным ветром и волнами. Это было первое в мире электрическое судно.

Второй двигатель Якоби — Ленца катил по рельсам тележку, в которой мог помещаться человек. Эта скромная тележка приходится бабушкой трамваю, троллейбусу, электропоезду, электрокару. Правда, сидеть в ней было не очень удобно: почти все место занимала батарея. Других источников электрического тока тогда еще не знали.

Элементы батарей быстро выходили из строя: цинковый электрод в них разрушался, «сгорал», подобно тому, как сгорает уголь в топке паровой машины. Но уголь был дешев, а цинк в те времена стоил очень дорого. Работа электродвигателя с батареями обходилась в 12 раз дороже, чем работа паровой машины!

Нужно было получить дешевый электрический ток. Якоби стал тщательно исследовать гальванические элементы. И эта напряженная работа дала неожиданный результат,

Однажды, рассматривая электрод разобранного элемента Даниэля, Якоби заметил, что слой осевшей на электроде меди легко отделяется. На нем запечатлелась каждая шероховатость, каждая мельчайшая царапинка электрода!

Якоби подвесил вместо электрода медную монету. Через некоторое время она покрылась слоем меди. Сняв этот слой, Якоби увидел на нем отпечаток монеты. Только отпечаток был обратным. А что, если сделать таким способом новую монету?

Якоби подвесил вместо электрода этот отпечаток и включил элемент. Прошло несколько часов... Пора! Вынув нагретый током электрод, Якоби осторожно разделил его на две части. В одной руке остался отпечаток монеты, в другой — новенькая медная монета, в точности подобная первой! Она была как бы вылеплена током гальванического элемента. Поэтому Якоби назвал свое открытие гальванопластикой.

Но можно ли приспособить гальванопластику к какому-нибудь делу? Конечно, изготовлять таким способом бедные монеты невыгодно, они обойдутся дороже серебряных. Якоби стал пробовать получать копии с самых разнообразных предметов. Однажды гравер принес новую медную дощечку для входной двери. На ней была вырезана надпись: «Профессор Б. С. Якоби». Разумеется, дощечку немедленно постигла участь всех металлических предметов в доме: она стала электродом. И вскоре Якоби уже держал в руках отпечаток дощечки. Врезанные буквы надписи на отпечатке стали выпуклыми. Ученый смазал их краской и прижал к бумаге. Надпись отпечаталась прекрасно!

Теперь Якоби нашел, наконец, применение своему открытию. Можно делать точные формы для печати. В России уже печатались бумажные деньги. Медные гравированные доски быстро истирались. Приходилось заказывать новые. Но даже самые искусные граверы не могли точно повторить прежний рисунок. Деньги получались разными. Теперь этому пришел конец!

Открытие гальванопластики получило признание во всем мире. В Петербурге было создано предприятие, которое с успехом изготовляло путем гальванопластики барельефы и статуи для украшения Исаакиевского собора, Эрмитажа, Зимнего дворца, золотило листы кровли для шпилей и куполов, размножало медные копии с форм для печатания не только денег, но и географических карт, почтовых марок, художественных гравюр.

Еще много работал Якоби на благо русской науки и промышленности. Он усовершенствовал электрический телеграф, годом раньше С. Морзе создал пишущий телеграфный аппарат, впервые использовал землю в качестве обратного провода, изобрел подземный кабель в свинцовой оболочке. Якоби усовершенствовал мины с электрическим взрывателем, создал реостаты и эталоны сопротивлений, придумал новый способ изготовления эталонов мер и весов.

Изобретения Якоби не только помогали развитию техники и просвещению народа. Они обогащали предприимчивых заводчиков и фабрикантов, выпускавших новые изделия. Но сам изобретатель, признанный всем миром, избранный членом Академии наук, удостоенный золотых медалей разных ученых обществ, не разбогател. На могиле Б. С. Якоби стоит бюст, изготовленный при помощи гальванопластики.

Выдающимся ученым - металлургом был Д.К. Чернов(1839 - 1921). Родился Дмитрий Константинович Чернов в Петербурге в семье мелкого чиновника. Он прекрасно учился в гимназии и после ее окончания поступил в Технологический институт. В 19 лет юноша блестяще окончил его, получив диплом инженера-технолога. За выдающиеся успехи по математике его оставили в институте преподавателем. В эти годы он был так же вольнослушателем физико-математического факультета Петербургского университета. Окончив его, Чернов по-прежнему стал преподавать математику в Технологическом институте. Одновременно он - помощник заведующего большой научно-технической библиотеки. Но чистая математика влекла его меньше, чем мир техники. Поэтому, когда молодого преподавателя пригласили работать инженером на вновь построенном близ Петербурга сталелитейном заводе Обухова, он сразу же согласился.

Это произошло в 1866 г. В то время во всем мире сталь лишь начала входить в производство. И завод Обухова приступил к производству новых пушек - не из бронзы, как их еще недавно делали, а из стали.

Первая русская стальная пушка была изготовлена в 1860 г. на Урале. Это было выдающимся событием в сталелитейной промышленности России. На Всемирной выставке 1862 г. в Лондоне эта пушка превзошла орудия, представленные здесь, западноевропейскими странами и Америкой, и получила высшую оценку и премию.

Однако пушечное производство в России все же нельзя было еще назвать налаженным. Изготовленные на Обуховском заводе пушки большого калибра нередко разрывались при первом же выстреле. Причину этого установить не могли. Химический состав стали считался безукоризненным; литье, казалось, обрабатывалось одинаково. Уже шла речь о том, что производство стальных орудий в России будет прекращено и заказы переданы на иностранные заводы.

И вот тут-то дело спасло открытие Д. К. Чернова. Он установил критические точки нагрева металла, известные теперь всему миру под названием «точек Чернова».

Ученый неутомимо искал причину разрушения пушек. Тщательно изучая места разрывов орудий, он обнаружил, что здесь сталь имеет крупнозернистую структуру. Структура же металла тех пушек, которые не разрывались, была мелкозернистой. Следовательно, причина брака крылась не в химическом составе стали, а в разной обработке литья.

Наблюдая за изготовлением стальных болванок, Чернов видел, как, нагреваясь, они последовательно проходили все цвета каления - от темно-красного до ослепительно-белого. И когда металл медленно остывал на воздухе, то так же последовательно терял эти цвета; но вдруг темнеющая масса остывающего металла как бы вспыхивала, а затем снова спокойно остывала. Чернов без конца повторял опыт, и всякий раз это явление повторялось.

Ученый понял, что обнаружил какой-то очень важный закон, позволяющий познать таинственную жизнь металла. Он начал сравнивать закалку болванок, нагретых и не нагретых до критической точки. Выяснилось, что болванки, нагретые ниже критической температуры, совсем не закалялись, оставались «мягкими». Эту критическую точку нагрева (около 700°), при которой металл приобретает темно-вишневый цвет, Чернов назвал точкой Л, или точкой закалки.

Тем временем исследователь настойчиво продолжал искать условия, при которых образуется крупнозернистость или мелкозернистость стали. Целыми днями он не выходил из кузницы, пристально следя за тем, как куются болванки. И он обнаружил в поведении металла еще одну критическую точку, которую назвал точкой В.

Чернов выяснил, что когда металл нагревается до красного каления, его поверхность становится морщинистой, как бы шелушится. В этот момент поковка и переходит в точку В(800… 850° для обычной стали). Затем, оставаясь все того же красного цвета, поверхность металла опять меняет вид. Из блестящей, маслянистой, как бы мраморной, она превращается в матовую, похожую на гипс. Оказалось, что за время всех этих едва уловимых глазом превращений металла и происходит изменение его структуры — она становится мелкозернистой.

Открытия Чернова произвели подлинную революцию в металлургии. Стало возможным получать сталь с превосходными механическими качествами, обрабатывая ее с помощью нагрева, по открытому им способу.

Дмитрий Константинович настойчиво продолжал свои работы; открывая новые тайны стали. Ученый хотел понять явления, которые происходят в остывающем металле. Много лет он тщательно изучал кристаллизацию различных веществ, терпеливо выращивал кристаллы поваренной соли и квасцов, следил за различными условиями замерзания воды, рассматривая эти явления как процесс кристаллизации. Долгие годы исследования позволили Чернову проникнуть в тайны слитков. Он первым в мире понял, что стальные слитки — это результат кристаллизации расплавленного металла. Он объяснил, почему в центре слитка металл более рыхлый, чем на его поверхности, как образуются в литье пузыри, усадочные раковины, пустоты, что происходит во время закалки стали.

Найти законы, чтобы сознательно управлять процессом обработки стали, было в то время крайне необходимо. Без этого не могла больше совершенствоваться металлургия. Поэтому открытия Д. К. Чернова были особенно ценны.

Но вдруг неожиданно его деятельные исследования прервались. Из-за разногласий с новым директором Обуховского завода прямому и принципиальному Чернову пришлось уйти в отставку.

Отстранение от любимого дела не сломило его душевных сил. Он уехал на юг России, в Бахмутский уезд, Екатеринославской губернии, чтобы заняться разведкой залежей каменной соли. И на атом новом поприще проявился его необычайный дар наблюдательности, его обобщающий ум. По едва уловимым признакам он научился судить о залежах земных недр и сумел открыть богатейшие залежи каменной соли близ Брянцевки. Сейчас это район крупнейших соляных разработок.

Когда улеглась горечь незаслуженной обиды, Чернов возвратился в Петербург к инженерной работе. В 1886 г. он поступил на должность главного инспектора в министерство путей сообщения, а в 1889 г. получил приглашение руководить кафедрой металлургии в Петербургской артиллерийской академии. Тридцать лет жизни отдал Дмитрий Константинович работе в этой академии, воспитав несколько поколений военных металлургов.

Одновременно с занятиями в академии он не прерывал и своих исследований, находя новые способы обработки стали. Он разработал такие смелые проекты, которые и сегодня еще лишь начинают осуществляться. Так, Чернов нашел способ получения стали непосредственно из руды, создал для этого проект плавильной печи.

Творчество Чернова удивительно многогранно. Всю жизнь занимаясь проблемой обработки стали, он вместе с тем еще в 1893 г. создал модель летательного аппарата. Занимался он также ботаникой и астрономией.

Д. К. Чернов как ученый-металлург был признан всем миром. Его открытия превратили металлургию из ремесла и «искусства», опирающихся лишь на опыт, в точную науку, основанную на определенных законах природы. Его труды во многом способствовали тому, что именно сталь сделалась основой современной техники и заняла главенствующее место в металлургии.

Мировая наука называла его «отцом современной металлографии». В некрологе, написанном за рубежом в год смерти ученого, говорилось: «Столь прекрасная жизнь, получившая мировую оценку, делает великую честь России».

Русский электротехник Павел Николаевич Яблочков(1847 - 1894) является изобретателем дуговой лампы без регулятора - электрической свечи, прообраза современной осветительной лампы.

Павел Николаевич с детства любил технику. В 12 лет он сконструировал землемерный прибор, которым долго пользовались крестьяне Сердобского уезда. Отец Яблочкова — небогатый помещик Саратовской губернии — отдал мальчика в Петербургское военное училище. Там Яблочков особенно увлекся физикой и ее еще мало изученной областью—электричеством. С большой радостью посвятил бы он свою жизнь науке, но после окончания курса пришлось служить саперным офицером в Киевской крепости.

Молодой человек тосковал. Повседневная служебная рутина тяготила его. И только когда его послали учиться в «Офицерские гальванические классы», он почувствовал себя по-настоящему счастливым. Снова Петербург, лекции видных ученых, в том числе и академика Якоби. После выпуска Яблочков твердо решил порвать с военной службой и при первой возможности ушел в отставку.

Началась новая жизнь. Яблочков поселился в Москве и занял должность начальника телеграфа недавно построенной Московско-Курской железной дороги. Он встречался с изобретателями, бывал на собраниях ученых обществ, оборудовал мастерскую, где мог ставить опыты и строить нужные ему приборы.

После опытов изобретателя Александра Николаевича Лодыгина (1847 - 1923), разработавшего несколько типов ламп накаливания, Яблочков заинтересовался электричеством как источником света. Но, в отличие от Лодыгина, он пошел другим путем. Он занялся дуговыми лампами,

Явление дуги, т. е. электрического разряда, возникающего между двумя сближенными угольными стержнями - электродами, было открыто в 1802 г. профессором Петербургской медико-хирургической академии Василием Петровым. Однако расположенные друг против друга угольки быстро сгорали, расстояние между ними увеличивалось, и дуга угасала. Изобретатели разных стран придумали несколько регуляторов расстояния между углями, но все это были сложные, громоздкие, часто ломающиеся приборы.

Яблочков тщательно испытывал все известные системы регуляторов. Он работал очень увлеченно и даже оставил службу, отнимавшую много времени. Но для опытов нужны были деньги, и тогда вместе со своим другом он открыл механическую мастерскую и магазин физических приборов. Однако у молодого изобретателя не было коммерческих способностей, и дела шли плохо.

Яблочков бедствовал, но держался стойко. Он проделывал сотни опытов в поисках подходящего изолирующего вещества. Решал он и еще одну серьезную задачу - «дробления света», добиваясь, чтобы в одну цепь можно было включать несколько ламп.

Исследования были уже близки к завершению, когда Яблочкову внезапно пришлось все бросить и уехать в Париж: он запутался в долгах, кроме того, им, как политически неблагонадежным, заинтересовалась полиция. Нужно было скрыться, чтобы избежать ареста.

Парижская жизнь изобретателя мало отличалась от московской: работа в мастерской и опыты, опыты без конца ...

Рассказывают, что, сидя однажды в кафе, Павел Николаевич случайно положил перед собой на столик два карандаша - параллельно один другому, и, когда взглянул на них, у него перехватило дыхание: ведь именно так, параллельно друг другу, можно расположить угли дуги Петрова!

Яблочков немедленно приступил к новым опытам. Два угля, поставленные вертикально, были разделены изолирующим слоем каолина. Между углями загоралась дуга. Не нужно было никакой регулировки. Угли сгорали равномерно, они были укреплены на простой подставке, и расстояние между ними оставалась неизменным. Каолин испарялся по мере сгорания углей. Эта «свеча» была проста в изготовлении и очень дешева.

Разрешил Яблочков и трудную задачу «дробления света». Дело в том, что свечи Яблочкова горели при небольшом напряжении. Их включали по несколько штук последовательно, подобно тому, как мы сейчас включаем маленькие лампочки в гирляндах для освещения новогодних елок. Но при последовательном соединении стоило одной свече отключиться или погаснуть из-за какой-нибудь неисправности, как цепь тока разрывалась и все остальные свечи гасли, как по команде.

Чтобы обойти это затруднение, Яблочков применил систему индукционных катушек - каждая свеча или группа свечей снабжалась катушкой с двумя обмотками. Первичные обмотки всех катушек были постоянно включены в цепь. Протекающий по ним переменный ток наводил электродвижущую силу во вторичных обмотках. Стоило в любой из вторичных обмоток замкнуть выключатель, как свеча загоралась. А при размыкании выключателя свеча гасла, но остальные могли гореть: ведь первичная обмотка оставалась включенной, и ток во всей цепи не прерывался.

В 1876 г. изобретение Яблочкова было запатентовано. Его свечи осветили улицы и площади Парижа, Лондона, Берлина.

Все свои деньги, полученные за изобретение, Яблочков отдал французской фирме, чтобы выкупить право производить свечи у себя на Родине...

Павел Николаевич вернулся в Россию. Столица встретила его восторженно. В 1879 г. многие улицы Петербурга были освещены свечами Яблочкова. Павел Николаевич с большим успехом читал лекции об электрическом освещении. Было создано «Товарищество Яблочков — изобретатель и К°».

Однако все то же отсутствие коммерческих способностей не позволило Яблочкову закрепить успех. Многие изобретатели стали видоизменять свечу, появились другие лампы, соперничавшие с лампой Яблочкова. Товарищество потерпело крах. Павел Николаевич опять принужден был уехать в Париж. Там он занялся задачей получения электричества непосредственно из химической энергии угля.

Однажды во время опытов в квартире Яблочкова произошел сильный взрыв. Он губительно повлиял на здоровье Павла Николаевича. Тяжелобольной Яблочков приехал в Россию и поселился в Саратове. Там он и умер. До последних дней перед диваном, на котором он лежал, стоял стол с приборами, и Яблочков проводил свои исследования.

Александр Николаевич Лодыгин(1847 - 1923) также является замечательным русским электротехником - изобретателем угольной лампы накаливания, одним из основателей электротермии.

Лодыгин родился в Тамбовской губернии. Все мужчины в его семье были военными, и Александра Николаевича тоже отдали сначала в Воронежский кадетский корпус, а потом в Московское юнкерское училище. Но он был равнодушен к строевой муштре и призванию армейского офицера. Еще в училище он начал изобретать летательную машину и отдавал ей все свободные часы.

Летательная машина Лодыгина была геликоптером, или, как мы теперь говорим, вертолетом. Сам изобретатель называл ее «электролетом». Разработал Лодыгин и другой «электролет» - с машущими крыльями, но ни та, ни другая его машина не была построена.

Проектируя свои летательные машины, Лодыгин задумался над их освещением во время ночных полетов. Надо было создать светильники, которые не нуждались бы в постоянном присмотре и регулировке. У дуговых ламп были в то время сложные и несовершенные регуляторы, и каждой лампе для питания нужна была особая динамо-машина. Кроме того, свет ламп был очень силен, а от их жара мог вспыхнуть электролет. Лампа накаливания представлялась Лодыгину более подходящей. Однако, хотя немало изобретателей в разных странах трудилось над лампами накаливания, ни одна еще не была применена на практике.

Постепенно Лодыгин целиком отдался поискам простой и недорогой лампы накаливания. Он знал, что многие изобретатели пробовали накаливать током проволоку из различных металлов, стержни из угля и графита. Но все эти материалы горели на воздухе или в стеклянном баллоне очень недолго.

Не полагаясь на все, что было сделано до него, Александр Николаевич снова начал испытывать все эти материалы. Помогал ему талантливый электротехник В. Ф. Дидрихсон.

Лодыгин скоро убедился, что лучшее «тело накала» - уголь, и предпринял новые опыты по накаливанию кусочков кокса. Однако они быстро сгорали на открытом воздухе. Изобретатель стал накаливать их в закрытых сосудах, думая, что кислород, находящийся в сосуде, быстро выгорит и накаливаемое тело, оставшись в азотной среде, будет сгорать медленнее.

Первая лампа Лодыгина представляла собой герметически закупоренный стеклянный цилиндр. Сквозь его крышки были пропущены металлические проводники. К одному проводнику ток шел от гальванической батареи или от динамо-машины по изолированному проводу. Пройдя через угольный стержень, ток через другой проводник выходил из лампы и возвращался к источнику. Чтобы выключить какую-нибудь лампу в цепи, достаточно было повернуть стерженек, который замыкал накоротко обе металлические крышки. Тогда ток не достигал угольного стержня. Горела лампа Лодыгина всего 30 - 40 мин. Потом угли сгорали, и нужно было их менять. Непрестанно работая над совершенствованием лампы, Лодыгин стал вводить в баллон по два и даже по четыре угольных стержня. Когда первый сгорал, следующий начинал накаляться уже при выгоревшем кислороде и горел дольше. Самый лучший результат дало выкачивание воздуха из цилиндра. После этой операции лампа горела уже несколько часов. Правда, сильного разрежения воздуха Лодыгин добиться не смог. Насос, которым он и его помощники выкачивали воздух, был несовершенным.

Однако, несмотря на все недостатки лампы, это была победа.

В 1873 г. Лодыгин осветил своими лампами одну из улиц Петербурга. Успех был большой, но средств не прибавилось. Лодыгин работал то монтером в обществе газового освещения «Сириус», то слесарем-инструментальщиком в Петербургском арсенале. Только раз изобретателю помогла Академия наук, присудив ему Ломоносовскую премию в 1000 руб. Конечно, эти деньги ушли на опыты по улучшению качества лампы.

Чтобы добыть нужные для работы средства, Лодыгин основал «Товарищество электрического освещения». Акции раскупались на первых порах довольно бойко и приносили кое-какой доход. Изобретатель вздохнул свободнее. Но в начале 1875 г. «товарищество» разорилось. Без всякой поддержки Лодыгин все же продолжил работу. Осенью 1875 г. его лампами освещались места подводных работ на Неве при постройке нового моста.

В 1878 г. в Россию приехал из Франции изобретатель П.Н. Яблочков,и всеобщее внимание было обращено на его дуговые лампы.

Интерес к лодыгинской лампе упал. А между тем о ней узнал американский изобретатель Томас АлваЭдисон(1847 - 1931). Человек быстрого и практического ума, он сразу понял огромное значение электрического света и начал разрабатывать свою лампу накаливания, что ему блестяще удалось.

Итак, лампа Лодыгина ушла за границу, а вскоpe за ней последовал и изобретатель. Он служил и фирме Вестингауз, в Нью-Йорке. Заинтересовавшись электрометаллургией, он конструировал электропечи. Работа была интересной, но Лодыгин тосковал по родине. В 1905 г. он вернулся в Россию, надеясь, что после пронесшейся революционной бури страна начнет быстрее развиваться и его способности найдут применение. Но в России свирепствовала реакция. Почти все электротехнические предприятия принадлежали немецким фирмам, а работу Лодыгину предложило только Управление петербургским трамваем, которому нужен был заведующий подстанциями. Лодыгин снова уехал в Америку.

Строителем и механиком, нефтяником, гидротехником и судостроителем, ученым и изобретателем был Владимир Григорьевич Шухов(1853 - 1939). Никогда не раздавался его голос с кафедры учебного заведения, но целые поколения русских инженеров с гордостью считают себя его учениками и последователями. И хотя с невероятной быстротой развивается техническая мысль в наши дни, изобретения Шухова долго еще не потеряют своего практического значения.

Владимир Григорьевич закончил курс Московского высшего технического училища в 1876 г. Высоко оценивая его блестящие способности и обширные знания, ему предложили остаться работать в училище. К этому же склоняли Шухова его учитель - создатель русской авиации - Н. Е. Жуковский и великий русский математик П.Л. Чебышев. Но В.Г. Шухов хотел сам увидеть плоды своего труда. Он не удовлетворялся тем, что его открытия или математические формулы будут кем-нибудь когда-то использованы. Нет, то, что он изобрел и придумал, то, что сегодня легло в виде четких линий на гладкий лист ватмана, только при его непосредственном участии должно приобрести завтра вполне ощутимые формы новой машины или конструкции.

В. Г. Шухов принял должность главного инженера в небольшой частной фирме. Начало его работы совпало с периодом бурного развития русской промышленности. В Петербурге, в Москве, в разных районах России строились железные дороги, новые заводы, увеличивалась добыча руды, угля, нефти.

По проектам, выполненным под непосредственным руководством В. Г. Шухова, на железных дорогах России было построено более пятисот стальных мостов.

Работы В. Г. Шухова дали гениальное по своей простоте решение по проектированию и изготовлению металлических конструкций мостов и зданий, которое лежит в основе современного строительства.

Трудно представить себе, как много сил уходило раньше на выделку узлов и сопряжений стальных профилей. Вместо сложных шарниров Шухов предложил простое соединение на заклепках.

Точная разметка отверстий для заклепок и сейчас ведется по шуховским шаблонам из тонких железных листов. На них в натуральную величину переносится схематический чертеж будущего соединения.

Чрезвычайно интересны работы В. Г. Шухова по сооружению металлических сетчатых оболочек, возможности которых до сих пор полностью не использованы. По этим проектам Шухова был построен павильон на Всероссийской промышленной выставке 1896 г., возведена в Москве радиобашня, где и сейчас установлены передающие телевизионные и радио-антенны.

Что общего имеет со строительством технология переработки нефти? Как будто бы ничего. Однако Шухов — не только строитель Московской радиобашни, но и изобретатель замечательного способа переработки нефти — крекинг-процесса. Почти во всех странах мира нефть перерабатывается на бензин и другие продукты по его способу.

Все нефтепроводы, по которым она перекачивается на дальние расстояния, рассчитываются по формулам В. Г. Шухова. Стальные резервуары для хранения бензина и нефти возводятся по образцам, впервые построенным В. Г. Шуховым. А если вы увидите нефтеналивные баржи, почти до самой палубы погруженные в воду, то знайте, что и они построены по расчетам этого замечательного русского инженера.

А вот еще одна обширная область его деятельности. На некоторых заводах и сейчас еще работают шуховские водотрубные паровые котлы. Впервые они появились в 1890 г. Они были и лучше, и проще существовавших в ту пору заграничных образцов.

Их изобретатель позаботился не только о том, чтобы котлы расходовали поменьше угля. Он добился того, что внутренние их части стали легко доступны для сборки и ремонта. А благодаря его остроумной идее расположить ряды трубок с водой в виде экрана по всей внутренней поверхности топки намного увеличился коэффициент полезного действия котлов.

В. Г. Шухов был чутким, душевным и простым человеком. Он любовно и терпеливо передавал свой опыт ученикам, старался развить у них инициативу и творческую мысль.

Когда фирма, в которой работал В. Г. Шухов, стала собственностью Советского государства, рабочие, высоко ценившие и любившие инженера-ученого, избрали его руководителем своего предприятия, выдвинули его в члены верховного органа Советской власти - ВЦИКа.

Умер Владимир Григорьевич Шухов от несчастного случая в возрасте 86 лет, но еще полный сил и энергии, с неисчерпаемым запасом новых творческих замыслов.

Александр Степанович Попов(1859 - 1906) является общепризнанным изобретателем радио. Он родился на Урале, в захолустном поселке «Турьинские рудники», в семье священника.

С детства мальчик часами пропадал на руднике. Родственник отца научил его плотничьему и столярному делу, и Саша принялся мастерить. Отец мечтал дать Саше хорошее образование. Но учение в гимназии стоило дорого, а у священника Попова было шестеро детей. Пришлось отдать мальчика в духовное училище, а потом в семинарию. Там детей духовенства учили бесплатно.

Окончив семинарию, восемнадцатилетний Александр приехал в Петербург и блестяще сдал приемные экзамены в университет на физико-математический факультет. Чтобы как-то прожить, юноше пришлось давать уроки, сотрудничать в журналах, работать электромонтером на одной из первых петербургских электростанций.

И товарищи по учебе, и профессора считали Попова самым знающим студентом. После окончания курса наук его оставили при университете для подготовки к профессорскому званию.

Но Попов принял другое предложение. Его пригласили преподавать в Минном офицерском классе в Кронштадте. Там готовили минных офицеров, которые в то время ведали всем электрооборудованием на кораблях.

В Кронштадте Попов все свободное время посвящал физическим опытам. Он сам мастерил новые физические приборы.

В 1888 г. в одном научном журнале Александр Степанович прочел статью немецкого физика Генриха Герца «О лучах электрической силы» (теперь такие лучи называют радиоволнами).

В статье Герц писал, что ему удалось создать особый прибор - вибратор, испускающий эти волны, и другой прибор - резонатор, с помощью которого их можно обнаруживать, Герц впервые получил радиоволны. Но о практическом применении своего открытия он и не помышлял. Ведь связь между вибратором и резонатором действовала только на очень близком расстоянии.

Через два года после смерти Герца, 12 (24) марта 1896 г., в Русском физико-химическом обществе выступил А. С. Попов. Он продемонстрировал свое новое изобретение — беспроволочный телеграф.

Аппаратура, с которой Попову удалось впервые осуществить радиосвязь, очень мало походила на современную. Радиоприемник состоял из стеклянной трубки с металлическими опилками — так называемого кохерера, электрического звонка и чувствительного электромагнитного реле. Единственными частями, сохранившимися в радиоприемниках до наших дней, были антенна и заземление. Их изобретение —одна из величайших заслуг Попова.

Когда электромагнитные волны попадали на антенну, металлические опилки в кохерере слипались и сопротивление их резко уменьшалось. От этого ток, протекающий от батарей через обмотку реле, возрастал. Реле срабатывало и включало звонок. Молоточек звонка ударял по чашке, и получался хорошо слышимый сигнал. Отскакивая, молоточек ударялся о трубку кохерера и встряхивал опилки. Если волны продолжали поступать в антенну, то опилки снова слипались, и все повторялось сначала. Когда же радиоволны исчезали, опилки переставали слипаться, и звонок умолкал.

Такой приемник Попов демонстрировал на заседании того же Русского физико-химического общества еще 7 мая 1895 г. Эта дата считается днем рождения радио. Но тогда передатчика еще не было. Приемник время от времени принимался звонить сам. Этот звон вызывали атмосферные помехи — единственные сигналы, которые тогда можно было «принять».

Приемник Попова обнаруживал грозу на расстоянии до 30 км. Поэтому изобретатель скромно назвал свой прибор «грозоотметчиком».

Только в 1896 г., создав передатчик, Попов смог осуществить радиосвязь на значительном расстоянии.

Опытами Попова заинтересовались военные моряки. Ведь корабли, уходящие в море, не могут связаться с берегом и друг с другом по проводам. Поэтому для флота беспроволочный телеграф особенно необходим. Но морской министр царского правительства на прошении об отпуске одной тысячи рублей написал: «На такую химеру отпускать денег не разрешаю». А тем временем передачу сигналов без проводов осуществил еще один человек — молодой итальянец Гульельмо Маркони (1874 - 1937). Знал ли он об опытах Попова — неизвестно, но его приемник не отличался от грозоотметчика Попова, описанного в научных журналах годом раньше. В 1897 году он получил патент на радиоприемник, принципиально тождественный созданному в 1895 году аппарату Попова.

Маркони был предприимчивым дельцом. Он заинтересовал своим изобретением крупных капиталистом и вскоре располагал уже миллионами для проведения своих опытов. Только тогда царские чиновники зашевелились. На опыты Попова было отпущено... девятьсот рублей! Попов и его помощники принялись за работу, не щадя сил. Они быстро добились дальнейших успехов. В 1898 г. была осуществлена радиосвязь между двумя кораблями на расстоянии в 8 км, еще через год — уже более чем на 40 км.

Но помощи от царского правительства не было. Вскоре заказы на радиоаппаратуру для русского военного флота были переданы немецкой фирме «Телефункен». Обучение радистов не было организовано. И в результате, когда начались морские сражения русско-японской войны, оказалось, что радиосвязь на японских кораблях работает лучше, чем на кораблях России — родины радио. Слабость связи явилась одной из причин поражения царского флота.

Попов тяжело переживал разгром Тихоокеанского флота. На кораблях погибло много его друзей и учеников. Вскоре к этим переживаниям прибавились новые. В разгар революции 1905 г. Попов стал директором Петербургского электротехнического института. Пытаясь защитить революционное студенчество от преследований полиции, он навлек на себя гнев министра просвещения. 13 января 1906 г. после тяжелого объяснения с царским министром Александр Степанович Попов скончался от кровоизлияния в мозг.