Лев Гумилевский - Создатели двигателей
Потребность в небольшом, легком, удобном двигателе, мощностью хотя бы в две-три лошадиных силы, была настолько велика и неотложна, что над созданием его трудились многие изобретатели. Одним из них и был Якоби.
Якоби верил, что задача создания электродвигателя может быть уже решена при тогдашнем состоянии техники. Подобного же взгляда держался и Фарадей, как это видно из его письма к Якоби.
В 1834 году Якоби представил описание своей электродвигательной машины Парижской академии наук, а вместе с тем попытался заинтересовать электродвигателем и русское правительство.
Развитие промышленно-капиталистических отношений в России вынудило царское правительство, уступая требованиям времени, открыть в течение одного столетия Технологический институт в Петербурге, Высшее техническое училище в Москве, Политехнический институт в Киеве. Поэтому Якоби со своей обширной докладной запиской «О применении электромагнитного возбуждения железа для движения машин» обратился к тогдашнему министру просвещения Уварову.
Изложив историю учения об электромагнетизме, Якоби в своей записке подробно останавливается на преимуществах электродвигателя. В сравнении с паровым двигателем их было много: простота и легкость движущегося механизма; отсутствие многих трущихся частей, вследствие чего двигатель почти не подвергается изнашиванию; наличие непосредственного вращательного движения; бесшумность, отсутствие толчков и тряски; полная безопасность и, наконец, дешевизна вследствие уменьшения расходов по эксплуатации.
Сконструированный Якоби двигатель отличался действительно простотой и легкостью. Он состоял из двух систем электромагнитов, из которых одна вращалась, другая была неподвижной.
«Аппарат состоит, — писал изобретатель, — из двух групп по восемь стержней мягкого железа. Обе группы стержней располагаются на двух дисках под прямым к ним углом и симметрично одна по отношению к другой таким образом, чтобы полюсы приходились один против другого. Один из дисков вращается вокруг некоторой оси, благодаря чему группа подвижных стержней проходит мимо группы неподвижных на возможно близком расстоянии от них. Все шестнадцать стержней обмотаны медной проволокой. Концы обмоток соединяются с полюсами гальванической батареи. Масса вращающейся части машины дает весьма значительную живую силу».
Двигатель Якоби благодаря удачно сконструированному коммутатору, осуществлявшему быструю перемену полюсов, работал настолько удовлетворительно, что изобретатель предлагал его использовать для практической работы, на первый раз применив для движения гребного винта судна.
В заключение своей обширной докладной записки Якоби писал:
«Когда я, следуя почетному приглашению, переходил в здешний университет, я не думал о тех стесненных обстоятельствах, в которые буду временно поставлен… Не могу скрыть, что я ставлю себе в упрек то обстоятельство, что с просьбой о поддержке я обратился только теперь, но это вызвано желанием посвятить все свое время и всю свою энергию этому делу именно теперь, когда не остается больше никаких сомнений в успехе задуманного, и не только для того, чтобы не отказываться от своих прежних трудов, но и для того, чтобы отечество не лишилось славы сказать, что Нева раньше Темзы или Тибра покрылась судами с магнитными двигателями».
В 1837 году в Петербурге была создана «Комиссия для приложения электромагнетизма к движению судов по способу профессора Якоби», под председательством адмирала Крузенштерна, известного путешественника. Царь согласился и на отпуск средств изобретателю для постройки электромагнитного бота.
Одновременно Борис Семенович в качестве адъюнкта Академии наук был переведен в Петербург, где с величайшим воодушевлением принялся за осуществление своего электромагнитного бота.
Конечно, сам изобретатель отлично понимал, что электродвигатель останется бесполезной вертушкой, если для питания его не найдется дешевого и мощного источника электрической энергии. Так как известные к этому времени магнитоэлектрические машины не оправдали возлагавшихся на них надежд, то Якоби, естественно, обратился к старым гальваническим элементам, соединяемым в батареи, где электрический ток возникает при происходящем здесь электрохимическом процессе.
В то время уже существовало довольно много разных гальванических элементов, и Якоби стал искать среди них самый выгодный. Когда они были все перепробованы и оказались мало подходящими, ученый принялся сам испытывать различные вещества, чтобы найти наиболее дешево обходящийся процесс.
Однажды он испробовал в батарее раствор медного купороса с медным же электродом и совершенно неожиданно сделал открытие, стяжавшее ему мировую известность: из раствора на электроде выделилась химически чистая металлическая медь, причем на полученной таким способом меди повторились с замечательной точностью все очертания и углубления, бывшие на поверхности электрода, как будто бы это был его собственный отпечаток.
Стоит подробнее рассказать о том, как это все произошло.
Зайдя утром в лабораторию, прежде чем отправиться на занятия со студентами, Борис Семенович, переходя от одной испытуемой батареи к другой, с недоумением остановился перед батареей с раствором медного купороса. Осторожно, чтобы не запачкать своего форменного сюртука с золочеными пуговицами, он наклонился над стеклянным ящиком и стал разглядывать медный электрод. Он казался двойным, точно склепанным из двух листов меди.
Не подозревая, что имеет дело с совершенно новым явлением, Якоби решил, что электрод был склепан из двух медных листов и просто раздвоился от действия раствора. Ученый только возмутился небрежностью рабочего, которому было поручено изготовление электрода.
Покачав головой и оставив разговор с рабочим до вечернего посещения лаборатории, Борис Семенович, как всегда, провел свой день в занятиях, и мысли его были очень далеки от странного явления, замеченного им в лаборатории. Ему просто не пришло в голову искать причину раздвоения медного электрода в чем-нибудь ином, кроме как в дурной работе мастера.
Якоби был человек требовательный и вечером, вызвав рабочего, стал его бранить.
«До сих пор, — признавался Якоби впоследствии, — я не могу понять, каким образом, глядя на этот слой меди, я мог сомневаться в его происхождении и допускал, что он образовался от дурного плющения меди или что рабочий, не имея достаточно толстых листов, умышленно сдвоил их. Повинуясь первому влечению чувства, я призвал его и стал упрекать за дурное исполнение поручения, но энергичные возражения с его стороны навели меня на мысль, что спор можно разрешить, тщательно сравнив соприкасающиеся поверхности. Начав это исследование, я заметил почти микроскопические оттиски малейших шероховатостей и царапин, причем выпуклостям на одном диске соответствовали углубления на другом».
Якоби повторил опыт, заменив медный электрод гравированной медной пластинкой, и через несколько дней получил с нее медную копию такой точности, которая не могла быть достигнута никаким иным способом.
Якоби повторил опыт, заменив медный электрод гравированной медной пластинкой.
«В результате тщательных исследований и появилась гальванопластика», — заключает свой рассказ Борис Семенович Якоби.
Гальванопластический снимок Якоби представил Петербургской Академии наук в октябре 1853 года вместе со своим докладом о сделанном им открытии. Доклад назывался «Гальванопластика, или способ по данным образцам производить изделия из медных растворов с помощью гальванического тока».
Правительство выдало Якоби солидную премию в 25 тысяч рублей за сделанное им открытие. Благодарный изобретатель при опубликовании своей работы о гальванопластике счел нужным подчеркнуть, что «гальванопластика исключительно принадлежит России: здесь она получила свое начало и образование».
Открытие гальванопластики положило начало новой отрасли промышленности. При помощи гальванического элемента стали не только получать медные копии, но также золотить и серебрить разные металлические изделия.
Сам Якоби не принимал никакого участия в промышленном использовании своего изобретения. Он был добродушный, веселый, прямой человек и постеснялся даже взять патент на свою гальванопластику, раз она сама далась ему в руки, без всякого намерения найти или открыть что-либо подобное.
Этому великому добродушию ученого мы и обязаны тем, что он честно и искренне рассказал все происшедшее в его лаборатории.
Восстановить творческую историю того или другого открытия или изобретения всегда очень трудно, а часто и просто невозможно, потому что многие ученые, исследователи и изобретатели не обладали добродушием Бориса Семеновича Якоби и не любили вводить других в свою творческую лабораторию.
