Всего за 490 руб. Купить полную версию
18821888 гг. Открытие явления вращающегося магнитного поля, изобретение индукционного двигателя и создание комплексной системы промышленного применения многофазных переменных токов. Несмотря на кажущуюся простоту изобретений, их появление было связано с преодолением огромной инерции мышления целой индустрии, самых высококвалифицированных инженеров-электротехников и выдающихся ученых. Явление переменного тока давно было известно, с ним экспериментировали и отчасти использовали в промышленности, но только появление системы многофазных токов и особенно электродвигателей Теслы открыло путь к промышленной революции. В течение двадцати лет компания Вестингауза выиграла более 20 судебных процессов (все до единого), направленных на оспаривание приоритета Теслы на изобретения в этой области. Тесла был первым, именно Тесла является первопроходцем, открывшим эру современной электроэнергетики. Однако коммерческая привлекательность изобретений Теслы пробудила совсем другую силу.
Фото 24. Первый индукционный двигатель Николы Теслы, изобретенный в 1884 г.
Идет долгое и ожесточенное соперничество крупных капиталов за мои права на патенты; оно пробудило озлобленность торгашей и зависть собратьев по профессии Но, несмотря на все усилия изобретательных адвокатов и экспертов, судебные решения подтвердили мои права на приоритет во всех без исключения случаях.
Учитывая, что до сих пор вопрос приоритетов в этой области является до удивления болезненным и заслуги Теслы сплошь и рядом ставятся под сомнение, любителей подискутировать отсылаем к советскому академическому изданию (25), где вопрос разобран основательно и справедливо. Из этого же издания здесь уместно привести высказывание выдающегося электротехника с мировым именем Михаила Осиповича Доливо-Добровольского. Позиция русского инженера, являющегося одним из создателей промышленной техники трехфазного тока в Германии, возглавившего в 1909 г. крупнейший немецкий электротехнический и машиностроительный (и военный) концерн AEG, такова:
Я обязан добавить, что приоритет относительно многофазных машин принадлежит Тесле Если потрудиться заглянуть в его патенты, то легко можно усмотреть, что благодаря своим опытам Тесла уже давно раскрыл характеристики этих двигателей Я бы хотел довести до вашего сведения именно дату патента, играющую принципиальную роль в этом историческом событии.
Под руководством М. О. Доливо-Добровольского в 1891 г. была проведена Лауфен-Франкфуртская передача электроэнергии напряжением 15 кВ на расстояние 170 км, что было неслыханным достижением для того времени и считается началом современной электрификации. Поэтому будет также уместно привести слова главного инженера швейцарской электротехнической компании, которая непосредственно занималась Лауфен-Франкфуртской электропередачей:
Трехфазным токам, применявшимся во Франкфурте, мы обязаны трудам г. Теслы, что совершенно ясно видно из его патентных спецификаций.
Важно отметить, что, несмотря на огромный вклад, который внесли в усовершенствование и развитие электроэнергетики целые поколения последующих разработчиков, особенно теоретиков, никаких принципиально новых физических открытий в этой области не сделано и по сию пору.
Независимо от принятого мнения, будь оно тем более несправедливым по отношению к изобретателю, никому не разрешается заходить так далеко, чтобы осуждать его в таком случае, как теории и интерпретации его изобретения. Теории приходят и уходят, но мотор работает, практический результат достигнут, и техника продвинута вперед его стараниями и усилиями.
Интересно, что по свидетельству ОНила в 1920-х гг. Тесла также разрабатывал компоненты системы для высоковольтной передачи постоянного тока (6), которая при очень высоких напряжениях на дальних расстояниях в ряде случаев может быть экономичнее, чем ЛЭП переменного тока. Разработкой таких систем практически одновременно в начале 1930-х занялись шведы (ASEA), немцы (AEG и Siemens) и американцы (GE). Вопрос приоритетов в этой области требует дополнительного исследования.
1891 г. Тесла разрабатывает и патентует совершенно новый вид осветительных приборовлюминесцентных ламп различных типов (сегодня они известны как лампы «дневного света»). Само явление свечения газов и газового разряда было уже известно, но именно Тесла первым создал и запатентовал промышленную систему электрического освещения газоразрядными лампами, которая состояла из источника высокого напряжения высокой частоты и ламп нескольких типов.
По-видимому, именно Тесла еще в 1889 г. первым ввел в колбу лампы люминофорыспециальные вещества, которые преобразуют ультрафиолетовое излучение в видимый свет (6). Позднее это изобретение было приписано немцу Э. Гермеру (Edmund Germer), которого несколько десятилетий называли «отцом люминесцентных ламп». Патент Э. Гермера, датируемый 1926 годом, приобрела «General Electric», которая и вывела изобретение на рынок в 1930-х.
Фото 25. Никола Тесла демонстрирует люминесцентные лампы в лекции перед AIEE, 1891 г. (28)
1891 г. Тесла патентует и широко применяет в экспериментах механический осциллятор, обладающий уникальными свойствами даже по сегодняшним меркам. С его помощью Тесла изучает явление резонанса механических колебаний и действие ультразвука. В то время ультразвук только-только научились получать с помощью простого свистка. Механический осциллятор Теслы позволял не только осуществлять регулировку частоты и мощности в широких пределах, но и был охарактеризован изобретателем как «простейшая форма вибрационной механической системы, в которой по природе конструкции прилагаемая сила всегда находится в резонансе с естественной периодичностью» (29).
Тесле принадлежит идея использования ультразвука для обнаружения подводных лодок (30), а механических (сейсмических) колебанийдля обнаружения месторождений полезных ископаемых. Здесь Тесла, вне всякого сомнения, опередил науку и технику на десятки лет. Стоит отметить, что в 1930-х годах разработками Теслы интересовались главный геолог и инженеры Техасской нефтяной компании, которые вели консультации с изобретателем, касающиеся геофизики и геологоразведки (8).
Широко распространена версия о том, что большое Нью-Йоркское землетрясение 1897 года было вызвано экспериментами Теслы по изучению механического резонанса. В том же году Тесла заявил журналистам, что с помощью своих осцилляторов вполне в состоянии положить конец человеческой цивилизации.
1891 г. Тесла является основателем практически применимой высокочастотной электро- и радиотехники. Первоначально Тесла в целях получения колебаний высокой частоты конструировал специальные модификации асинхронного двигателя, рассматривая его в качестве универсального преобразователя не только типа энергии, но и напряжения, силы тока, частоты, числа фаз. В одной из запатентованных модификаций такой электрической машины он довел число полюсов до 384 и, перепробовав целый ряд других ухищрений, достиг частоты изменения тока примерно 30 кГц, после чего перешел на немашинные способы генерации токов высокой частоты и высокого напряженияспециальные резонансные колебательные контуры, называемые ныне осцилляторами или трансформаторами, а также просто катушками Теслы разных типов.
Попытаться перечислить области практической применимости и оценить значение катушки Теслы для техники и науки, особенно поисковых исследований, безнадежное дело.
Здесь отметим только, что высокочастотные высоковольтные трансформаторы Теслы непосредственно использовались при создании в 1930-х годах первых резонансных циклических ускорителейциклотронов, в которых тяжёлые заряженные частицы ускоряются под действием высокочастотного электрического поля.
Изобретатель первого циклотрона (1931) и лауреат Нобелевской премии по физике 1939 года «за изобретение и создание циклотрона и за результаты, полученные с его помощью», выдающийся американский ученый, один из ведущих физиков Манхэттенского проекта Э. О. Лоуренс (Ernest Orlando Lawrence) в своей Нобелевской лекции помянул добрым словом катушку Теслы, которая, по его словам, способствовала «плодотворной стадии развития» в эволюции ускорителей. Это, кстати, едва ли не единственный случай за всю историю Нобелевской премии, когда на церемонии были так или иначе упомянуты предшествующие достижения Николы Теслы.