Глава 9. Первый в мире электроход
…В своем желании отдать все свои силы развитию электрического движителя… в своем стремлении добиться того, чтобы мое новое отечество, с которым я уже связан многими узами, не лишилось славы сказать, что Нева раньше Темзы или Тибра покрылась судами с магнитными двигателями…
Из письма Б. С. Якоби президенту Петербургской академии наук, 27 мая 1837 г.
Во многих трудах Ленца деятельное участие принимал и академик Мориц Герман Якоби (1801–1874), приехавший в Россию в 1835 году и нашедший здесь свою истинную родину на русский лад его назвали Борисом Семеновичем.
В начале тридцатых годов XIX века Якоби сделал несколько кратких сообщений в Парижской академии наук, где дал подробное описание электрического двигателя, названного им магнитной машиной. В год своего переезда в Россию он опубликовал труд о применении электромагнетизма для движения машин, привлекший внимание всего ученого мира.
Все предыдущие попытки обратить электрический ток в движение были по сути дела не более как физическими приборами, демонстрировавшими возможность превращения электрической энергии в механическую. Резко отличным от всех этих предложений стал электрический двигатель, изобретенный Якоби. Это был первый двигатель, построенный для выполнения практической работы, в действительности примененный на практике и в условиях того времени достаточно оправдавший свое назначение. Кроме того, двигатель Якоби послужил исходным средством для разработки общей теории электромагнитных машин. Работа с двигателем привела академиков Якоби и Ленца к многим серьезным открытиям, относящимся к электромагнитам, обратной электродвижущей силе и так далее, вплоть до разработки точных способов измерений силы тока и постановки вопроса о разработке точных единиц для электрических измерений. Очень важно то, что Якоби уделял много внимания изучению экономичности электрических машин, коэффициентам их полезного действия.
В конце июня 1837 года при Петербургской академии наук была создана «Комиссия, учрежденная для приложения электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби». Начались работы по испытанию на практике изобретения. К участию в работах были привлечены академики Ленц, Остроградский, Фус, Купфер. Кроме того, были приглашены полковник Соболевский, вице-адмирал Крузенштерн, корабельный инженер Бурачек, а также многочисленные инженеры, техники и специалисты.
Первый в мире действующий электрический двигатель, изобретенный Б. С. Якоби в 1834 году.
В июле того же года комиссия удостоверилась в успешном действии модели машины, приводимой в движение посредством электромагнитной силы. Эксперты также единодушно признали, что наступила пора «к употреблению всех усилий для практического приспособления сего нового двигателя». Начались работы по созданию электродвигателя, пригодного для практических дел. Прежде всего, решили применить электрический двигатель для движения судов.
Тринадцатого сентября 1838 года начались ходовые испытания на Неве первого в мире электрохода. Электрический двигатель установили на обычном восьмивесельном катере, на котором устроили гребные колеса, подобно тому как это делается на пароходах. Сперва предполагали плавать только по тихой воде, но сразу же убедились в возможности «совершать плавание на самой Неве и даже против течения».
Электрический двигатель приводился в действие током батареи, состоявшей из 320 гальванических элементов. Мощность батареи, однако, не соответствовала мощности двигателя, рассчитанного «на 400 и до 500 пар пластинок». Кроме того, на маленьком катере, совсем не предназначенном для подобных установок, не удалось правильно распределить нагрузку. Нос катера был перегружен и сидел в воде несоразмерно глубоко, тем не менее электроход успешно плавал, принимая на борт дюжину пассажиров, при этом средняя скорость составляла около двух узлов. В итоговом отчете значилось: «Та же скорость оказалась и из одного опыта, при котором лодка проехала 7 верст сряду по Неве и каналам и совершила сей путь в течение 3 часов». Опытные плавания электрохода, изучение его двигателя Якоби и Ленцом, работы по исследованию и улучшению источника энергии – гальванических батарей – привели к существенным выводам, изложенным в отчете комиссии:
1) Комиссия разрешила главный, заданный ей вопрос касательно возможности употребления электромагнетизма как двигательной силы тем, что при неблагоприятных впрочем обстоятельствах удалось привести в движение этою силою довольно значительной величины восьмивесельной бот.
2) Ученые труды Комиссии привели к весьма важным и решительным выводам, которые не только могут быть положены в основание будущих практических работ, но и подвинули существенно прежние наши познания о магнетизме и электричестве, расширив, устроив и утвердив умозрение (касательно) сих сил природы.
3) Употребляемые Комиссиею и вновь придуманные по этому случаю гальванические батареи особого устройства, соединяя в себе дотоле недостигнутые в этих приборах свойства, а именно большую силу и постоянство действия и дешевизну содержания, представили науке и промышленности новое орудие, годное для многоразличных технических целей и ученых исследований.
Испытания электрохода Якоби, показавшие возможность использовать для практических целей превращение электрической энергии в механическую, установили также необходимость устранения многих недостатков. Оценивая эти недостатки, в отчете комиссии справедливо указали: «Стоит только вспомнить, в каком состоянии находились паровые машины в начале нынешнего столетия и какие огромные жертвы нужно было принести для их усовершенствования».
Ходовые испытания на Неве бота с электродвигателем Якоби.
В 1839 году Якоби вместе с академиком Ленцем построил еще два электродвигателя. Один из них был установлен на ботике. Гребные колеса крутились, ботик с экипажем поднимался против течения Невы, борясь со встречным ветром. Другой электродвигатель Якоби и Ленца катил по рельсам тележку с человеком. Это был уже прообраз таких современных машин, как трамвай, троллейбус, электропоезд. Правда, сидеть в ней было неудобно: громоздкая батарея занимала почти всю тележку, а других источников электрического тока тогда не знали. Именно поэтому электродвигатели еще не смогли тогда получить широкого применения.
Опыты с электродвижением судов и вообще с электрическими двигателями продолжались. Основным недостатком, препятствовавшим развитию нового дела, был дорогой и громоздкий источник электрической энергии – гальваническая батарея. На исходе 1841 года приняли решение считать первый круг опытов законченным: «…не лишая себя впрочем надежды возобновить их, ежели будут сделаны открытия, могущие послужить усовершенствованию приложения электромагнетизма к движению судов».
Опыты не были продолжены. Работы Комиссии, учрежденной для приложения электромагнитной силы, не привели и не могли привести в то время к введению на транспорте электроходов. Это дело было столь сложным, что только теперь, более чем полтора столетия, задача электродвижения судов близится к полному разрешению.
Тем не менее двигатель Якоби, впервые на практике примененный для электрохода, оказал большое влияние на творчество новаторов разных стран. По пути, открытому работами Якоби, пошли в дальнейшем строители английских электромагнитных локомотивов и электропашущих плугов, а также многие другие работы – от первых опытов применения электродвигателя для привода заводских машин до попыток создать двигатели для воздушных кораблей, по сути развивающие идею Якоби о приложении электромагнитной силы к движению машин.
От опытов русской Комиссии, учрежденной для приложения электромагнитной силы к движению машин, тянутся нити ко всем последующим делам в данной области, получившей изумительное развитие в итоге труда множества русских, английских, французских, американских изобретателей. Подобные же связующие нити можно проследить и для многих иных дел, зачинателем которых был Якоби, обогативший науку и технику своими новациями при создании многочисленных оригинальных телеграфов и средств для электрического взрывания мин.
