Лев Гумилевский - Создатели двигателей
Исключительное значение работ русских инженеров в истории развития электродвигателя явилось настолько общепризнанным, что авторитетный французский журнал «Электрический свет» писал в 1880 году:
«Мы решили посвящать особую главу прогрессу электричества в России: развитие этой отрасли промышленности в России заслуживает настоящей оценки у нас, во Франции, где оно мало известно не потому, что не представляет интереса, а потому, что у нас слишком мало лиц, знакомых с языком обширной северной империи».
Особенную же услугу инженерам-электротехникам в этом деле оказала докторская диссертация знаменитого русского физика Александра Григорьевича Столетова «Исследование о функции намагничения мягкого железа». С помощью измерений, которые впервые проделал в своей работе Столетов, определяется теперь магнитная проницаемость для различных сортов железа и стали, и на основе этих данных ведется проектирование всех генераторов и двигателей в электротехнике.
Хотя диссертационная работа Столетова имела чисто теоретический характер, Александр Григорьевич как типичный представитель передовой науки указывал в заключение и на практическое значение произведенных им исследований:
«Изучение функции намагничения железа может иметь практическую важность при устройстве и употреблении как электромагнитных двигателей, так и тех магнитоэлектрических машин нового рода, в которых временное намагничение железа играет главную роль… Знание свойства железа относительно временного намагничения так же необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин».
Работы Столетова положили начало теоретическим исследованиям вопросов электротехники, развивавшейся тогда в основном эмпирическим путем. Это было и начало нового периода развития электротехники. Теоретические исследования стали намечать правильные пути для разрешения вопросов, связанных с конструированием электрических машин и дальнейшим использованием электричества как энергетического источника.
Если в первом периоде развития электротехники всеобъемлющей проблемой являлась проблема создания генераторов электрического тока, то во втором периоде, когда эти генераторы были созданы, задача стала сводиться уже к тому, чтобы использовать их во всей полноте для практических нужд.
Препятствием для широкого использования электроэнергии являлась невозможность передавать ее на значительное расстояние — от места производства электроэнергии до места потребления.
И эта задача величайшего значения была разрешена русскими учеными и инженерами.
В 1880 году специальный русский журнал «Электричество» в ряде номеров начал публикацию статей профессора физики Петербургского лесного института Дмитрия Александровича Лачинова о применении электродвигателей и о передаче электрической энергии. Лачинов показал, что дальнейшее промышленное использование электродвигателей зависит не от их конструкции, а от возможности «провести механическую силу к рабочему, вместо того чтобы заставлять его приходить к источнику силы». В результате своих теоретических соображений русский ученый предложил для передачи «электрической силы, распределяемой подобно воде и газу», пользоваться токами высокого напряжения, но малой силы.
Этим предложением воспользовался ассистент профессора Столетова, талантливый изобретатель и конструктор Иван Филиппович Усагин. Летом 1882 года на Всероссийской промышленной выставке он осуществил передачу электроэнергии на значительное расстояние для освещения выставки.
Следуя тому же простому предложению Лачинова, француз Марсель Депре сначала в Париже в 1881 году, а затем в Мюнхене в 1882 году демонстрировал свои установки передачи электроэнергии.
Эти опыты произвели огромное впечатление, так как открывали широчайшие возможности для использования вторичного двигателя повсюду, где имеется нужда в механическом двигателе, вне зависимости от местонахождения генератора электрического тока.
В одном из своих писем Энгельс писал:
«Паровая машина научила нас превращать тепло в механическое движение, но использование электричества откроет нам путь к тому, чтобы превращать все виды энергии — теплоту, механическое движение, электричество, магнетизм, свет — одну в другую и обратно и применять их в промышленности. Круг завершен. Новейшее открытие Депре, состоящее в том, что электрический ток очень высокого напряжения при сравнительно малой потере энергии можно передавать по простому телеграфному проводу на такие расстояния, о каких до сих пор и мечтать не смели, и использовать в конечном пункте, — дело это еще только в зародыше, — это открытие окончательно освобождает промышленность почти от всяких границ, полагаемых местными условиями, делает возможным использование также и самой отдаленной водяной энергии, и если вначале оно будет полезно только для городов, то в конце концов оно станет самым мощным рычагом для устранения противоположности между городом и деревней. Совершенно ясно, что благодаря этому производительные силы настолько вырастут, что управление ими будет все более и более не под силу буржуазии».
Открывая широчайшие перспективы перед вторичным двигателем, опыты Усагина и Депре, конечно, еще не осуществляли этих перспектив. Практическое значение передача электроэнергии на расстояние приобрела только после того, как в 1890 году блестящий русский инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский сконструировал очень простой и удобный так называемый асинхронный электродвигатель трехфазного тока. Совместно с другим русским инженером, Робертом Эдуардовичем Классоном, он построил линию электропередачи в Германии между Лауфеном и Франкфуртом, начавшую работать 25 августа 1891 года. Эта историческая линия показала возможность передачи электроэнергии с незначительными потерями от генератора тока к потребителю на расстояние около 170 километров.
То был крупнейший успех электротехники. Началось применение электропередач на большие расстояния, открывшее, в свою очередь, возможность использования прежде всего гидравлических двигателей для производства дешевой энергии, а также и паровых машин, работающих на местном топливе.
Благодаря дешевизне электроэнергии роль электродвигателя возросла необычайно. Вторичные двигатели не только не умалили значения первичных двигателей, но и еще более подняли их значение в связи с повсеместно начавшимся строительством как городских, так и местных электростанций, обслуживавших фабрики, заводы, промышленные предприятия, общественные здания.
Первые электростанции в России были построены в 1883 году и предназначались в основном для осветительных целей.
Перед Великой Октябрьской социалистической революцией у нас было всего 289 небольших городских электростанций и несколько больше — совсем уже мелких, промышленных.
Совершенно иной характер и размах электрификация получила после Октябрьской революции в нашей стране, когда В. И. Ленин выдвинул гениальный план электрификации всей страны.
«…Если не перевести Россию на иную технику, более высокую, чем прежде, — говорил Владимир Ильич на Московской губернской конференции РКП (б) в 1920 году, — не может быть речи о восстановлении народного хозяйства и о коммунизме. Коммунизм есть Советская власть плюс электрификация всей страны, ибо без электрификации поднять промышленность невозможно…»
В декабре 1920 года Государственной комиссией по электрификации России был представлен VIII Всероссийскому съезду Советов доклад об электрификации страны, который и был утвержден съездом.
Инициатором и вдохновителем изложенного в докладе плана электрификации был В. И. Ленин, а разработка его велась под руководством академика Г. М. Кржижановского.
План ГОЭЛРО стал программой электрификации всей страны, принятой за основу ее хозяйственного восстановления. Однако впоследствии роль его далеко вышла из этих рамок, так как он послужил могучим рычагом и для коренной реконструкции всех отраслей народного хозяйства на основе электротехники.
План ГОЭЛРО был принят, когда страна находилась в тягчайшей обстановке, порожденной первой мировой и гражданской войнами. Многим казалось безумной мечтой говорить об электрификации технически отсталой, разоренной молодой Страны Советов, окруженной враждебным капиталистическим миром.
Ленинская идея электрификации страны была проникнута глубочайшей мудростью и предвидением: речь шла не только о создании новых энергетических мощностей, но и о переводе хозяйства страны на современные технические рельсы. Под руководством Коммунистической партии была развернута энергичнейшая борьба за осуществление этого плана.