Трудно найти человека, не знающего об электричестве. Даже в масштабах всей планеты, не говоря уж о развитых странах. Мы пользуемся им буквально везде и всегда. Невозможно представить нашу жизнь без электрического света, освещающего все города мира; без электрических двигателей, приводящих в движение великое множество разнообразных машин и устройств; без радио, телевизоров и магнитофонов, без компьютеров, что так облегчили нашу с Вами жизнь!
Но ведь когда-то все было иначе, когда человечество еще не умело использовать электроэнергию. Электричество, как явление, известно человечеству с древних времен. Еще со школы мы прекрасно помним историю о древнегреческом философе Фалесе Милетском, который натирал янтарь шерстью или мехом, заряжая его статическим электричеством, и показывал чудеса с кусочками папируса, волос, пыли и прочего мелкого мусора которые притягивались к камню. Но тогда это было лишь забавное развлечение, и, конечно, пылесос изобрести не удалось. Однако эти развлечения подарили Его Величеству Электричеству имя. «Янтарь» по-гречески звучит как «электрон».
Однако древние люди придумали и более серьезное применение электричеству. В Египте были найдены чаши, бывшие простейшими гальваническими элементами. Достаточно было только залить в них лимонный сок. А в древней Месопотамии люди научились делать золочение и серебрение методом гальванизации, используя ток от простейших батарей.
Как мы видим, человечество издревле стремилось приручить электричество. Наверное с того самого момента, как первобытные люди увидели молнию.
Несмотря на древние электротехнические изыскания, люди очень долгое время не имели ни малейшего понятия об электрическом токе. Лишь с 15 века началось постепенное изучение этого явления. За четыре столетия человечество шагнуло далеко вперед и к концу века 19 стало использовать постоянный ток. Были построены первые генераторы и двигатели постоянного тока. Была изобретена лампа накаливания. В ВУЗах всего мира начали преподавать электротехнику.
Но перед учеными того времени встала неразрешимая задача. Как передать электричество на большие расстояния? Стоило только электроэнергетике попытаться выйти за пределы лабораторий, как оказалось, что потери мощности при передаче на значительные расстояния столь велики, что использование электричества не представлялось возможным.
Казалось, молодая электроэнергетика зашла в тупик. Но ведь сейчас электричество передается на тысячи километров! Каким же образом был найден выход? Все очень просто. Как это бывало не раз в мировой истории, нашелся гений. Ученый, который смог найти решение неразрешимой задачи.
Имя его – Михаил Осипович Доливо-Добровольский.
Основатель основ современной электротехники.
Михаил Осипович родился 2 января 1862 года в Гатчине в многодетной дворянской семье. Родители Михаила, люди дальновидные, стремились дать детям лучшее образование. Они с пеленок прививали старшему ребенку – Мише любовь к знаниям и стремление учиться.
В 1873 году семья Доливо-Добровольских переехала в Одессу, где Михаил Осипович окончил реальное училище с прекрасными оценками. В 1878 он поступил в Рижский политехнический институт. Уже тогда Михаил обнаружил в себе тягу к тому разделу физики, что именовался «электротехника».
Михаил Осипович всегда обладал революционным мышлением. По любой проблеме, на любую тему у него было собственное мнение, всегда подкрепленное весомыми фактами и незаурядным умением вести диспут. Неудивительно, что молодого студента занесло в революционный кружок рижского студенчества.
После убийства Александра II, 1 марта 1881 года, по Российской Империи прокатилась волна репрессий. Не обошла она стороной и Доливо-Добровольского. За участие в революционном кружке его исключили из института без права поступления в какое либо высшее учебное заведение России.
Казалось бы, высшее образование стало недосягаемым. В пору было отчаиваться. Но Михаил Осипович слишком сильно жаждал знаний, чтоб такая досадная неприятность остановила его. Он не задумываясь перебрался в Германию, где поступил в Дармштадтское высшее техническое училище, в котором впервые в истории была создана кафедра электротехники. Неудивительно, что Доливо-Добровольский выбрал именно это училище для продолжения обучения. Там он учился на машиностроительном факультете, изучая специальный курс электротехники.
Необходимо отметить, что электротехника того времени изучала в основном постоянный ток, с пренебрежением относясь к технике переменного тока. Михаил Осипович со всей прилежностью отучился в Дармштадте, в совершенстве изучив постоянный ток. Но революционный образ мышления не давал гению покоя. Он глубоко верил, что потенциал переменного тока еще не раскрыт.
Великий изобретатель
Первое свое серьезное изобретение Михаил Осипович сделал на последнем курсе в Дармштадте. Он усовершенствовал схему запуска двигателей постоянного тока, использовав пусковой реостат. Это изобретение позволило уменьшить пусковые токи и, соответственно, облегчить старт двигателей больших мощностей и под нагрузкой. Благодаря этому усовершенствованию электропривод на постоянном токе получил мощный толчок в развитии.
Окончив училище с высшими оценками, Доливо-Добровольский занял должность ассистента в электротехнической лаборатории, основанной при кафедре. Руководил лабораторией его учитель, профессор Эразм Киттлер.
Получив возможность самостоятельно работать, Михаил Осипович с рвением принялся за изучение электричества. Люди, которым посчастливилось работать с ним, были поражены его работоспособностью и энергичностью, почти фанатизмом в исследованиях. За несколько лет работы в лаборатории Михаил Осипович написал множество статей для журнала «Электричество», а так же сделал два крупных изобретения в области электрохимии.
В 1887 году Доливо-Добровольский был приглашен во «Всеобщую компанию электричества», всемирно известную AEG.
Теперь в его распоряжении оказались такие производственные и человеческие мощности, что гений смог воплотить свои самые смелые идеи. По началу он работал в основном над усовершенствованием и разработкой приборов постоянного тока. В этом направлении он сделал столько изобретений, что на долгие годы обеспечил AEG лидирующие позиции на рынке электротехники.
Но мы помним, с какой проблемой к тому времени столкнулась мировая электроэнергетика. Помнил об этом и Михаил Осипович. Еще со студенческих времен он размышлял над возможностью передачи электроэнергии на большие расстояния. Стоит оговориться, что в тот момент многие ученые обратили свои взоры к переменному току, после того, как Павел Николаевич Яблочков продемонстрировал известную «свечу Яблочкова». Питалась она именно переменным током. Тут же появились первые генераторы переменного тока, которые весьма заинтересовали Доливо-Добровольского.
Поэтому, как только ему на глаза попались статьи итальянского физика Галилео Феррариса о вращающемся магнитном поле, он принялся за работу. Эти статьи послужили своего рода спусковым крючком для мысли русского изобретателя, дали тот толчок, которого он искал уже несколько лет. Как известно, таким же толчком данные статьи послужили и для известного электротехника Николы Тесла. Тот в результате создал двухфазную систему переменного тока, включавшую в себя двухфазные генераторы и двигатели.
Но Тесла не рассмотрел других вариантов многофазных систем. И совершил большую ошибку. А вот Доливо-Добровольский сумел увидеть более выигрышную конструкцию. Оставаясь верным своему методу работы – придумать рабочую гипотезу, а затем решать инженерные задачи на ее основе – Михаил Осипович добился потрясающих результатов. С 1888 по 1891 год он работал над новой идеей денно и нощно, ни на минуту не отрываясь от исследований. Однако гениальный ученый не забыл и о другой стороне вопроса – как донести свои изобретения до всего мира, как доказать достоинства своей системы.
И вот что у него получилось.
В 1891 году посетителей Франкфуртской электротехнической выставки встречал искусственный водопад. Воду в нем качал насос, приводимый в действие асинхронным электродвигателем мощностью 100 лошадиных сил! Невиданная для тех времен мощность, при весьма скромных габаритах самого двигателя. Но самым удивительным было другое. Источник электричества находился в местечке Лауффен, в 175 километрах от Франкфурта! Расстояние, которое энергетика того времени и представить себе не могла. Электричество передавалось высоким напряжением в 8500 Вольт, проходя две трансформации – повышающую и понижающую. При всем этом КПД системы составил заоблачные 77,4%!
Это был потрясающий успех. Весь научный мир всколыхнулся. Десятки умов задумались, от чего же не им первым пришла в голову эта идея? Обиднее всех было Николе Тесла, ведь трехфазная система по всем показателям превосходила его, двухфазную.
Гениальный ученый не только доказал возможность осуществления электропередачи на большие расстояния, но и изобрел все необходимые для этого устройства. Это и асинхронный двигатель, который к тому моменту уже обзавелся «беличьей клеткой», и трехфазный генератор, и трансформаторы. Но главным изобретением стал Трехфазный ток. Михаилу Осиповичу удалось найти наиболее выигрышную конфигурацию многофазной системы, по которой теперь работает весь мир. Доливо-Добровольскому удалось решить самую большую проблему электротехники. Ему удалось привести электричество в каждый дом.
Тогда же, во время выставки, Михаил Осипович открыл емкостную, а чуть позже и индуктивную составляющую электрического тока. Уже тогда он догадался, что эти явления станут серьезным препятствием в использовании переменного тока высокого напряжения для передачи электроэнергии на большие расстояния.
Последующие годы прошли для изобретателя не менее продуктивно. Он сделал десятки открытий и сотни изобретений. Сколько же он написал научных статей и вовсе невозможно пересчитать. Михаил Осипович работал на износ, не обращая внимания на все ухудшающееся здоровье. Ему было мало сделанного, ему хотелось донести до человечества все свои идеи, ему нужно было перевернуть мир.
Огромную долю своих сил ученый тратил на пропаганду применения трехфазного переменного тока. Он провел несчетное количество бесед, научных диспутов, конференций, пока противников трехфазной системы просто не осталось. Участники таких бесед рассказывали, что Михаил Осипович всегда готов был выслушать обоснованные возражения, их обдумать и усвоить те полезные мысли, которые в них находил. Но он терпеть не мог возражений необоснованных. Таких противников Доливо-Добровольский разносил в прах глубоко саркастическими замечаниями, облечёнными при этом в исключительно корректную внешнюю форму, ведь он был дворянином и не мог позволить себе размениваться на ругань.
Изобретатель всегда помогал своим коллегам, в особенности молодым инженерам. Он просто не мог устоять передать по возможности свой опыт молодому поколению! И частенько Михаил Осипович помогал молодым не только советом. Он всегда вникал в трудности молодых инженеров и старался помочь им в продвижении проектов.
Доливо-Добровольский работал до последних своих дней. В последние отведенные ему годы, изобретатель искал способ еще более эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния. И нашел его! Он предложил использовать постоянный ток сверхвысокого напряжения, передаваемый по кабельным линиям. Как мы с Вами знаем, эти идеи нашли применение в современной энергетике.
Русский человек
Несмотря на то, что Доливо-Добровольский прожил большую часть своей жизни в Германии, он оставался верен своей родине. Его начальство в компании AEG неоднократно пыталось надавить на изобретателя, чтобы он сменил гражданство. Но ученый не дрогнул. Из-за этого отношения с руководством у него сложились более чем прохладные. Однако отношения с начальством изобретателя мало интересовали. При этом свою работу он выполнял настолько хорошо, что компания готова была мириться со своенравным русским.
Михаил Осипович всегда ощущал себя русским. Он поддерживал переписку с друзьями, оставшимися на родине, живо интересовался новостями из России. Изобретатель на всю жизнь сохранил особую любовь к русском театру и литературе, в которой он был видным знатоком.
Доливо-Добровольский долгое время лелеял мечту вернуться на родину. Предполагалось, что он станет деканом Электромеханического факультета Санкт-Петербургского политехнического института, открывшегося в 1899 году. Но обязательства перед работодателем и отсутствие в России электротехнических заводов, на которых он мог бы продолжать свои технические и конструкторские работы, чтобы совместить научно-педагогическую деятельность с практической работой, удержали его от принятия приглашения.
Частичка его души в каждом доме
Михаил Осипович Доливо-Добровольский положил всю жизнь на исследования и отдал всего себя без остатка на нужды электротехники. Он добился желаемого – решил считавшуюся неразрешимой задачу. Благодаря его самоотверженной работе все мы сейчас можем наслаждаться благами цивилизации, основанной на электричестве. Великий русский изобретатель вложил в будущее свою душу, и частички его огромной души теперь живут в каждом доме.
После него не осталось теоретических трудов – Михаил Осипович был практиком. Но методы инженерных расчетов, которые он разработал, используются до сих пор, а его изобретения принципиально не изменились. Этот великий человек заложил основы. И благодаря этому прочному основанию мы смогли построить то, что имеем сегодня.
За это огромное спасибо Вам, Михаил Осипович.
