АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ ЛОДЫГИН

Оглавление 

Введение

     К гордости русского народа должен быть на скрижалях истории культуры отмечен тот факт, что инициатива применения электрического освещения как вольтовой дугой, так и калильными лампами принадлежит русским изобретателям Яблочкову и Лодыгину; поэтому малейшие подробности всей эпопеи зарождения электрического освещения должны быть дороги, интересны и отрадны каждому русскому сердцу, и наш долг перед теми, кто положил начало столь распространённому теперь электрическому освещению, показать их работы и выяснить их право на это великое открытие». Так писал

«Почтово-телеграфный журнал» в 1900 г. (№ 2) ещё при жизни знаменитого

изобретателя Александра Николаевича Лодыгина.

     Лодыгины - древний дворянский род, родоначальником которого был Андрей Кобыла. Он стал прародителем таких известных фамилий, как Романовы, Сухово-Кобылины, Шереметевы, Колычевы, Епанчины... От одного из потомков Андрея Кобылы, Григория Лодыги, пошла фамилия Лодыгиных. На протяжении веков Лодыгины честно служили России.

Интересно, что  все тамбовские Лодыгины были военными. Прадед А.Н. Лодыгина, Николай Лодыгин - прапорщик Наваринского полка. В 1776 г. он женился на Елене Лукиничне Вельяминовой, в приданое которой входило сельцо Стеньшино Тамбовской губернии. Дед Иван - майор, вышедший в отставку при Александре I. Снова Николай, поручик - отец изобретателя. Николай Иванович Лодыгин рано бросил службу и поселился в родном Стеньшине. В жены он взял Варвару Александровну Вельяминову и молодые выбрали для жительства Стеньшино. Здесь 18 (6) октября 1847 г. родился первенец - сын Александр. Кроме него еще были Юлия, Надежда, Иван, Клеопатра, Елена и Николай. В 1861 г. семья переехала в Тамбов.

      
1. Начало карьеры.

     Александр Николаевич Лодыгин родился в 1847 г. в селе Стеньшино Тамбовской губернии. Его родители - небогатые дворяне, Николай Иванович и Варвара Александровна (в девичестве Вельяминова).

     По семейной традиции Александр  должен был стать военным, и поэтому в 1859 г. он поступает в Тамбовский кадетский корпус (бывший, собственно, филиалом Воронежского). А в 1861 г. в Тамбов переехала вся семья Лодыгиных.

     Тамбовский кадетский корпус  имел неплохую репутацию. Директор  корпуса, полковник Пташник, хорошо организовал обучение, быт и воспитание кадетов. Саша Лодыгин учился с удовольствием, вышел из Тамбовского корпуса с характеристикой: "Добр, отзывчив, прилежен". Далее последовал перевод в Воронежский кадетский корпус. Здесь наряду с учебой Александр был лаборантом физического кабинета и наблюдателем метеостанции. В 1865 г. Лодыгин выпущен юнкером в 71-й Белевский полк, с 1866 по 1868 г. снова учеба в Московском юнкерском пехотном училище, Белевский полк и уход в отставку как следствие разочарования в военной службе.

      
2. Первые научные разработки

     Лодыгин поступает на Тульский  оружейный завод простым рабочим  и, скопив небольшую сумму денег, отправляется в Петербург. Здесь он ищет средства для создания задуманной им летательной машины (электролета) и параллельно начинает первые опыты с лампами накаливания. Также ведется работа над проектом водолазного аппарата. Не дождавшись решения от российского военного министерства Лодыгин пишет в Париж и предлагает республиканскому правительству использовать летательный аппарат в войне с Пруссией. Получив положительный ответ изобретатель едет во Францию. Но поражение Франции в войне остановило строительство электролета.

 Возвратившись в Россию, А. Н. Лодыгин очутился в тяжёлом материальном положении и был принуждён принять первую попавшуюся работу в Обществе нефтяного газа «Сириус». Он начал там работать в качестве техника, уделяя при этом свободное время разработке ламп накаливания. До поездки в Париж А. Н. Лодыгин, по-видимому, этим вопросом не занимался. Этой технической проблемой он увлёкся в связи с работой над построением летательного аппарата, для освещения которого такой источник света был более пригоден, чем какой-либо другой.

3. Главное  дело жизни

       Имя Александра Николаевича Лодыгина связано главным образом с построением электрической лампы накаливания. Как известно, приоритет изобретения лампы накаливания оспаривался очень многими лицами, и по поводу него возникло много так называемых «патентных процессов». Принцип электрической  лампы  накаливания  был  известен  до  А. Н. Лодыгина. Но А. Н. Лодыгин был тем, кто пробудил громадный интерес к построению источников света, действующих на принципе накаливания проводника током. Построив более совершенную лампу, чем другие изобретатели, А. Н. Лодыгин впервые превратил её из физического прибора в практическое средство освещения, вынес её из физического кабинета и лаборатории на улицу и показал широкие возможности её применения для целей освещения.

     Приступив к работам над электрическим освещением лампами накаливания, А. Н. Лодыгин, несомненно, чувствовал недостаточность своих познаний в области электротехники. После возвращения из Парижа он начинает слушать лекции в Петербургском университете, стараясь ближе ознакомиться с новейшими течениями научной мысли в области прикладной физики, особенно в области учения об электричестве.

     К концу 1872 г. А. Н. Лодыгин  располагал несколькими экземплярами ламп накаливания, которые можно было публично демонстрировать. Ему удалось найти прекрасных механиков в лице братьев Дидрихсон, из которых один — Василий Фёдорович Дидрихсон — собственноручно изготовил все конструкции ламп накаливания, разрабатывавшиеся А. Н. Лодыгиным, внося при этом уже во время изготовления ламп существенные технологические усовершенствования.   

      А. Н. Лодыгин показал преимущества  применения металлической, в частности вольфрамовой, проволоки для изготовления тела накала и, таким образом, положил начало производству современных, гораздо более экономичных ламп накаливания, чем угольные лампы раннего периода.

     А. Н. Лодыгин подготовил почву  для успехов П. Н. Яблочкова  и, несомненно, оказал сильное влияние на Т. А. Эдисона и Д. Свана, которые, пользуясь принципом действия лампы накаливания, утверждённым трудами А. Н.

Лодыгина, превратили этот прибор в предмет широкого потребления.

     А. Н. Лодыгин в первых своих опытах производил накаливание током железной проволоки, затем большого числа мелких стерженьков из кокса, зажатых в металлических держателях. Опыты с железной проволокой были им оставлены как неудачные, а накаливание угольных стерженьков показало, что таким методом можно не только получить более или менее значительный

свет, но и  разрешить одновременно другую очень  важную техническую проблему, носившую в то время название «дробления света», т. е. включения большого числа источников света в цепь одного генератора электрического тока. Последовательное включение стерженьков было очень простым и удобным. Но накаливание угля на открытом воздухе приводило к быстрому перегоранию тела накала. А. Н. Лодыгин построил в 1872 г. лампу накаливания в стеклянном баллоне с угольным стерженьком. Его первые лампы имели

по одному угольному стержню в баллоне, причём из баллона воздух не удалялся: кислород выгорал при первом накаливании угля, а дальнейшее накаливание происходило в атмосфере остаточных разреженных газов.

3.1 Первая лампа накаливания

     Первая лампа накаливания А.  Н. Лодыгина имела следующее  устройство: через отверстия, просверленные в круглой медной шайбе 1, пропускались два проводника 2 и 3, изогнутые под прямым углом, из которых левый прямо припаивался к шайбе, на правый же надевалась стеклянная трубочка 4-4. Наружная поверхность этой трубочки матировалась, и на неё наносился раствор серебряной соли, из которого многократным нагревом на пламени выделялся ровный налет металлического серебра. На этом слое серебра гальваническим путем наращивался слой красной меди желаемой толщины. Приготовленная таким образом трубка надевалась на проводник. Своими концами она припаивалась посредством олова к проводнику, а своей средней частью к медной шайбе, причём для изолирования трубки от шайбы медь, осаждённая на трубке, вместе с серебром оставлялась только в виде узкого кольца посредине и двух узких колец по концам 5—5, а на остальной поверхности соскабливалась. Телом накала служил уголёк б, концы которого покрывались слоем меди и вделывались в держатели. Стеклянный баллон 7 имел шейку 8, которая покрывалась слоем серебра и меди, подобно трубке 4—4, и припаивалась к шайбе 1. Уголёк имел продолжительность горения приблизительно 30 минут по той, главным образом, причине, что уплотнение баллона и электродов было недостаточно, и при нагревании, вследствие различия коэффициентов расширения стекла и металла, воздух проникал внутрь колбы и ускорял перегорание угля.

     Лампа этой конструкции была  негодной для практического применения. В 1873 г. была построена лампа, более усовершенствованная с точки зрения продолжительности службы. Она содержала два угольных стерженька, из коих один горел в течение 30 минут и выжигал кислород, после чего второй стерженёк горел в течение 2—21/2 часов. Уплотнение вводов в этой лампе было более совершенным. Она состояла из закрытого сверху цилиндрического баллона 1—1, который вставляется в стеклянный стакан 2—2 и в него помещается полый цилиндр 5—5, назначение которого заключается в том, чтобы вытеснить из баллона возможно больший объём воздуха и тем уменьшить

сгорание  угольных стерженьков. Для уплотнения служит масло, наливаемое в стакан. На медном цилиндре укрепляется стойка 4, к которой при помощи платиновых крючков 5—5 подвешиваются два угольных стерженька. От стерженьков 6—6 отходят внизу проводники 7, продетые через две стеклянные трубочки, вставленные в цилиндр 3—3. При лампе устраивается коммутатор, позволяющий включать второй уголь после перегорания первого. Эта лампа демонстрировалась Лодыгиным в 1873 и 1874 гг. В Технологическом институте и других учреждениях.

     3.2. Демонстрация нового освещения

     А. Н. Лодыгин прочёл много  лекций об освещении лампами накаливания. Эти лекции привлекали большое число слушателей. Но историческое значение имела установка электрического освещения лампами накаливания, устроенная А. Н. Лодыгиным осенью 1873 г. на Одесской ул. в Петербурге. Вот как описывает это устройство инженер Н. В. Попов, лично присутствовавший на этих демонстрациях (журнал «Электричество», 1923, стр. 644): «На двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Масса народа любовалась этим освещением, этим огнём с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно было читать при керосиновом освещении и при электрическом. На панели между фонарями лежали провода с резиновой изоляцией, толщиной в палец. Что же это была за лампа накаливания? Это были кусочки ретортного угля, диаметром около 2 миллиметров, зажатые между двумя вертикальными углями из того же материала, диаметром в 6 миллиметров. Лампы вводились последовательно и питались или батареями, или магнито-электрическими машинами системы Ван-Мальдерна, компании Альянс, переменного тока».

     Эти опыты были многообещающими  и являлись первым случаем  публичного применения лампы  накаливания. Лампа накаливания  совершила свой первый шаг в технику. Успех работ А. Н. Лодыгина был безусловным, и после этого нужно было взяться за серьёзную переработку конструкции и устранение тех слабых мест, которые в ней имелись. Перед А. Н. Лодыгиным как конструктором стали сложные технические вопросы: изыскание наилучшего материала для изготовления тела накала лампы, устранение сгорания тела накала, т. е. полное удаление кислорода из баллона, проблема уплотнения места вводов, дабы сделать невозможным проникновение воздуха внутрь баллона извне. Эти вопросы требовали большого настойчивого и коллективного труда. Над ними техники не перестали работать и в настоящее время.

     3.3 Усовершенствованная лампа

     В 1875 г. была построена  более совершенная конструкция ламп накаливания в отношении способов уплотнения и с эвакуацией баллона. Эта конструкция лампы такова. В металлическое основание лампы герметически вставляется стеклянный колпак. Ток через зажим подводится к одному из угольков 1 и через шарнир 2—2 возвращается по второму металлическому стержню 3 в корпус лампы. При сгорании уголька 1 шарнир 2—2 падает автоматически и замыкает цепь через уголёк 4. Посредством вентиля, показанного на рисунке справа, можно было удалять воздух из баллона насосом.