Михаил Шателен - Русские электротехники
В дальнейшем Николай Николаевич излагает в названной брошюре свой проект, состоящий в предложении построить гидроэлектрическую станцию на р. Неве и получаемую гидроэнергию передавать по специальной линии электропередачи в Петербург. Надо обратить внимание на то, что предложение это было сделано в 1892 г., когда в Россию стали только доходить отрывочные сведения об электропередаче Лауфен — Франкфурт на которой впервые были применены практически изобретения Доливо-Добровольского (трехфазный ток и двигатели трехфазного тока) и которая являлась первым примером использования для электропередачи относительно крупной гидравлической мощности — 300 л. с. Н. Н. Бенардос идет гораздо дальше и предлагает устроить гидростанцию в «десяток другой тысяч сил».
«Цель моя, — пишет Н. Н. Бенардос, — заключается, главным образом, показать возможность воспользоваться силой нашей могучей Невы. С тех пор как Петр Великий заложил первый краеугольный камень Петербурга, последний, а с ним и вся интеллигентная Русь, смотрят спокойно, не пользуясь могучей силой Невы, гордо несомой ей в море… Проект мой заключается в следующем: между селом Ивановское и Пеллою, на левом берегу Невы, есть место порогов, которое представляет все удобства для того, чтобы взять у Невы десяток-другой тысяч сил для добычи тут же электрического тока и переслать его в С.-Петербург, где по произволу, с большими удобствами распределить между потребителями».
Таким образом, более полустолетия тому назад Бенардос предложил использовать для электроснабжения нашего города Ивановские пороги р. Невы, т. е. сделал то предложение, которое фигурирует и в настоящее время в числе предложений, связанных с электроснабжением Ленинграда.
«Место между селом Ивановским и Пеллою, — пишет Бенардос, — мною выбрано для вышеуказанного сооружения потому, что оно никогда не замерзает, каменистое дно реки представляет удобство для гидравлических сооружений, а самое главное то, что в этом месте Невы течение самое быстрое из всего ее протяжения и свободно от хода судов».
Предложенное Бенардосом техническое осуществление своего предложения теперь кажется более чем наивным, но для его времени, когда вообще методы использования водных потоков, да притом еще столь мощных, как Нева, были еще совсем не разработаны, оно не было уже таким детским. Вот как описывает Бенардос проектируемую им установку:
«Надо воздвигнуть следующее сооружение: от берега до фарватера, по которому проходят суда, поставить ряд устоев, по которым перекинуть крытый металлический мост (фиг. 36). В каждом пролете между устоями поместить гидравлические подливные колеса, которые, вращаясь силою течения Невы, передавали бы движение приводу, находящемуся над колесом в здании моста (фиг. 37). Там же должны помещаться и электрические машины, будучи расположены таким образом, чтобы каждое гидравлическое колесо имело свою машину с соответствующим ей приводом. Механизм гидравлических колес должен быть так устроен, чтобы они, по желанию, во всякое время могли подниматься выше уровня воды, что необходимо производить во время ледохода».
Для своего проекта Бенардос не хотел использовать водяные турбины, хорошо известные в его время. Вероятно, он не считал возможным возводить для использования энергии реки больших строительных сооружении и вдохновился примером пловучих водяные мельниц на больших реках, в которых используются именно подливные колеса, установленные в промежутках между двумя связанными между собой лодками.
Бенардос составил также проект передачи электрической энергии от Невской станции в Петербург. В его время чрезвычайно опасались поражений током от проводов людей и экипажей. Эти преувеличенные опасения заставляли на 25 лет позже, уже в начале XX в., даже квалифицированных инженеров требовать, чтобы провода подвешивались на такой высоте, чтобы под ними мог свободно проехать «воз с сеном, на котором сидит казак с пикой». Вероятно, про этот воз с сеном слышал и Бенардос, так как на его рисунке передаточного устройства нарисован проезжающий под ним именно воз с сеном (фиг. 38). Чтобы избежать опасности, Бенардос предлагает необычное решение: «Передача проводниками тока до центральной станции С.-Петербурга должна быть сооружена следующим образом, — пишет Бенардос, — от мостового здания, где находятся электрические машины, до центральной станции в Петербурге… должна быть проложена на металлических или каменных столбах воздушная труба из котельного железа, в которой по ее стенам внутри пойдут электрические проводники, укрепленные на изоляторах особой системы, не допускающей утечки тока и дозволяющей быстро и удобно производить проводку. В середине на дне трубы, по балкам, составляющим ребра, должен быть проложен рельсовый путь для ручной дрезинки, на которой мог бы свободно проезжать дистанционный сторож, ревизор, смотритель проводов и рабочие для проводки и ремонта».
Какой ток, какое напряжение думал применить Бенардос, в брошюре не говорится, но можно предполагать, что он думал о применении переменного тока повышенного напряжения, так как, во-первых, он предлагает применять изоляторы «особой системы», а во-вторых, при описании центральной станции в С.-Петербурге, т. е. приемной подстанции, говорит, что в ее здании должны помещаться также приборы для «трансформации» тока.
Проект Бенардоса интересен тем, что он показывает, что в то самое время, когда в Германии осуществлялась первая более или менее мощная электропередача в 300 л. с., русские передовые электрики думали уже об электропередаче от гидростанции в «десяток-другой тысяч сил». Проект был таким же новаторским, каким был почти на 20 лет раньше проект военного инженера Ф. Л. Пироцкого. Разница была в том, что Пироцкий предлагал применить не подливное, а наливное колесо и постоянный, а не переменный ток.
Н. Н. Бенардос делал еще много изобретений и предложений, в том числе проектировал особый «вездеход» в виде парохода с особыми колесами-катками, на которых пароход мог бы, вылезая из воды на берег и «по особо проложенным рельсовым путям, обходить неудобные для судоходства места. Таким образом не требовалось бы устройства шлюзов и т. п.». Конечно, в этом виде идея Н. Н. Бенардоса была очень примитивна, но мысль избежать сооружения шлюзов на судоходных водных путях интересовала многих строителей и получила осуществление в виде подъемно-транспортных сооружений, при помощи которых поднимались суда и перевозились по рельсовым путям из одного бьефа реки в другой.
В числе многочисленных изобретений Николая Николаевича есть одно, которое прошло почти не замеченным. Это — электролитический способ покрытия больших поверхностей, в частности, корпусов железных судов, слоем меди. Несмотря на то, что это изобретение демонстрировалось на IV электротехнической выставке в Петербурге, оно осталось мало известным, а о совершенно идентичном американском изобретении можно было позднее прочесть во всех специальных журналах.
Нужно отметить, что, работая над дуговой электросваркой, Бенардос занимался также сваркой посредством накаливания, подобной сварке, по методу Томсона, но применения этот способ сварки, точно так же как и предложенные им методы закалки и отжига, не получил.
Из всех изобретений Бенардоса практическое применение получило только одно, именно, электрическая духовая сварка, которое и создало ему имя в техническом мире.
Дальнейшие изобретения Николая Николаевича не прибавили ничего к его славе, славе изобретателя электрической сварки.
Последние годы жизни Николая Николаевича были очень тяжелы. Будучи, как все русские изобретатели, весьма плохим коммерсантом, Бенардос не извлекал из своих изобретений никаких доходов. Наоборот, опыты над ними, получение привилегий и т. п. требовали больших расходов. Постепенно средства, которыми обладал Николай Николаевич, уменьшались, он входил в долги и, в конце концов, совершенно разорился. Имение, доставшееся ему от отца, было продано за долги, и он с семьей должен был поселиться в заштатном городке Лух в Костромской губернии. В дальнейшем Бенардос переселяется опять в Петербург, где пытается продолжать свою изобретательскую деятельность. В Петербурге он и умер в 1905 г. Смерть его в бурный период первой русской революции прошла почти незамеченной. К тому времени имя Н. Н. Бенардоса было уже почти забыто и о нем опять вспомнили только тогда, когда в дальнейшем электрическая сварка стала одним из самых распространенных технологических процессов.
Электрическая сварка посредством вольтовой дуги согласно предложениям Бенардоса могла осуществляться различными способами, в зависимости от формы, размеров, толщины, положения и т. п. свариваемых предметов. Например, если свариваются железные листы, то по предложению Бенардоса их помещают одним из способов, указанных на фиг. 39, и соединяют с положительным зажимом генератора. Угольный стержень соединяют с отрицательным зажимом и, образовав между углем и листами вольтову дугу и проводя дугой вдоль места стыка, сваривают листы. Утолщение, образующееся вдоль сварного шва, затем подвергается проковке.
