Лодигін Олександр Миколайович (1847-1923) 1948 - люди російської науки

Олександр Миколайович Лодигін (1847-1923)

Олександр Миколайович Лодигін

До гордості українського народу повинен бути на скрижалях історії культури відзначений той факт, що ініціатива застосування електричного; освітлення як електричною дугою, так і калильним лампами належить українським винахідникам Яблочкова та Лодигіна; тому найменші подробиці всієї епопеї зародження електричного освітлення повинні бути дороги, цікаві і втішні кожному українському серцю, і наш борг перед тими, хто поклав початок настільки поширеній тепер електричному освітленню, показати їх роботи і з'ясувати їх право на це велике відкриття ". Так писав" поштово-телеграфний журнал "в 1900 г. (№ 2) ще за життя знаменитого винахідника Олександра Миколайовича Лодигіна.

Ім'я Олександра Миколайовича Лодигіна пов'язано головним чином з побудовою електричної лампи розжарювання. Як відомо, пріоритет винаходу лампи розжарювання заперечувався дуже багатьма особами, і з приводу нього виникло багато так званих "патентних процесів". Принцип електричної лампи розжарювання був відомий до А. Н. Лодигіна. Але А. Н. Лодигін був тим, хто пробудив величезний інтерес до побудови джерел світла, що діють на принципі розжарювання провідника струмом. Побудувавши більш досконалу лампу, ніж інші винахідники, А. Н. Лодигін вперше перетворив її з фізичного приладу в практичне засіб освітлення, виніс її з фізичного кабінету і лабораторії на вулицю і показав широкі можливості її застосування для цілей освітлення.

А. Н. Лодигін показав переваги застосування металевої, зокрема вольфрамової, дроту для виготовлення тіла напруження і, таким чином, поклав початок виробництву сучасних, набагато більш економічних ламп розжарювання, ніж вугільні лампи раннього періоду.

А. Н. Лодигін підготував грунт для успіхів П. Н. Яблочкова та, безсумнівно, зробив сильний вплив на Т. А. Едісона і Д. Свана, які, користуючись принципом дії лампи розжарювання, затвердженим працями А. Н. Лодигіна, перетворили цей прилад в предмет широкого споживання.

Приступивши до робіт над електричним освітленням лампами розжарювання, А. Н. Лодигін, безсумнівно, відчував недостатність своїх знань в області електротехніки. Після повернення з Парижа він починає слухати лекції в Харківському університеті, намагаючись ближче ознайомитися з новітніми течіями наукової думки в галузі прикладної фізики, особливо в області вчення про електрику.

До кінця 1872 р А. Н. Лодигін мав кількома екземплярами ламп розжарювання, які можна було публічно демонструвати. Йому вдалося знайти прекрасних механіків в особі братів Дідріхсон, з яких один - Василь Федорович Дідріхсон - власноруч виготовив всі конструкції ламп розжарювання, що розроблялися А. Н. Лодигіна, вносячи при цьому вже під час виготовлення ламп істотні технологічні вдосконалення.

А. Н. Лодигін в перших своїх дослідах виробляв розжарювання струмом залізного дроту, потім великого числа дрібних стерженьков з коксу, затиснутих в металевих власниках. Досліди з залізним дротом були їм залишені як невдалі, а розжарювання вугільних стрижнів показало, що таким методом можна не тільки отримати більш-менш значний світло, але і дозволити одночасно іншу дуже важливу технічну проблему, яка носила в той час назву "дроблення світла", т . е. включення великого числа джерел світла в ланцюг одного генератора електричного струму. Послідовне включення стерженьков було дуже простим і зручним. Але розжарювання вугілля на відкритому повітрі призводило до швидкого перегорання тіла розжарення. А. Н. Лодигін побудував в 1872 р лампу розжарювання в скляному балоні з вугільним стерженьком. Його перші лампи мали по одному вугільному стрижня в балоні, причому з балона повітря не віддалявся: кисень вигоряв при першому розжарюванні вугілля, а подальше розжарювання відбувалося в атмосфері залишкових розріджених газів.

Перша лампа розжарювання А. Н. Лодигіна мала наступний пристрій: через отвори, просвердлені в круглої мідної шайбі 1, пропускалися два провідника 2 і 3, вигнуті під прямим кутом, з яких лівий прямо припаюють до шайбі, на правий же надягала скляна трубочка 4 4. Зовнішня поверхня цієї трубочки матований, і на неї наносився розчин срібної солі, з якого багаторазовим нагріванням на полум'я виділявся рівний наліт металевого срібла. На цьому шарі срібла гальванічним шляхом нарощувався шар червоної міді бажаної товщини. Приготована таким чином трубка надягала на провідник. Своїми кінцями вона припаював за допомогою олова до провідника, а своєю середньою частиною до мідної шайбі 1, причому для ізолювання трубки від шайби мідь, заблокована на трубці, разом з сріблом залишалася тільки у вигляді вузького кільця посередині і двох вузьких кілець по кінцях 5-5, а на решті поверхні зскрібає. Тілом напруження служив вугіллячко 6, кінці якого покривалися шаром міді і вставляють в утримувачі. Скляний балон 7 мав шийку 8, яка покривалася шаром срібла і міді, подібно трубці 4-4, і припаюють до шайбі 1. Угольок мав тривалість горіння приблизно 30 хвилин по тій, головним чином, причини, що ущільнення балона і електродів було недостатньо, і при нагріванні, внаслідок відмінності коефіцієнтів розширення скла і металу, повітря проникав всередину колби і прискорював перегорання вугілля.

Лампа, вдосконалена А. Н. Лодигіна в 1873 р

Ці досліди були багатообіцяючими і були першим випадком публічного застосування лампи розжарювання. Лампа розжарювання зробила свій перший крок в техніку. Успіх робіт А. Н. Лодигіна був безумовним, і після цього потрібно було взятися за серйозну переробку конструкції і усунення тих слабких місць, які в ній були. Перед А. Н. Лодигіна як конструктором стали складні технічні питання: вишукування найкращого матеріалу для виготовлення тіла напруження лампи, усунення згоряння тіла розжарення, т. Е. Повне видалення кисню з балона, проблема ущільнення місця вводів, щоб унеможливити проникнення повітря всередину балона ззовні . Ці питання вимагали великого наполегливого і колективної праці. Над ними техніки не перестали працювати і в даний час.

У 1875 р була побудована більш досконала конструкція ламп розжарювання щодо способів ущільнення і з евакуацією балона. Ця конструкція лампи така. У металеву основу лампи герметично вставляється скляний ковпак. Струм через затиск підводиться до одного з вугіллячок 1 і через шарнір 2-2 повертається по другому металевого стрижня 5 в корпус лампи. При згорянні вуглинки 1 шарнір 2-2 падає автоматично і замикає ланцюг через вугіллячко 4. За допомогою вентиля, показаного на малюнку справа, можна було видаляти повітря з балона насосом.

Демонстрування освітлення за допомогою ламп Лодигіна в Адміралтейських доках в 1874 р показало, що морське відомство може отримати велику користь від застосування освітлення лампами розжарювання у флоті. Серед наукових і промислових кіл інтерес до робіт А. Н. Лодигіна після цього сильно зріс. Академія наук присудила йому премію Ломоносова, підкресливши цим наукову цінність його праць. Блискучі успіхи А. Н. Лодигіна привели до того, що навколо нього стали групуватися підприємці, які цим опікувались не стільки про вдосконалення лампи, скільки про можливі прибутки. Це і згубило вся справа. Ось як характеризував В. Н. Чиколев ( "Електрика", 1880, стор. 75), ставився завжди з увагою і благожелательством до робіт А. Н. Лодигіна, положення, що створилося після того, як усіма була визнана успішність робіт і дослідів над лампами розжарювання: "Винахід Лодигіна викликало великі надії і захоплення в 1872-1873 рр.

Компанія, складе для визискування цього абсолютно невироблена і неготового способу, замість енергійних робіт по його удосконаленню, на що сподівався винахідник, вважала за краще зайнятися спекуляціями і торгівлею паями в розрахунку на майбутні величезні доходи підприємства. Зрозуміло, що це був самий надійний, досконалий спосіб погубити справу - спосіб, який не забарився увінчатися повним успіхом. У 1874-1875 рр. про висвітлення Лодигіна не було більш розмов ". А. Н. Лодигін, потрапивши до складу такого наспіх організованого підприємства, втратив по суті самостійність. Це видно хоча б з того, що всі наступні конструктивні варіанти його лампи розжарювання навіть не носили імені Лодигіна, а називалися то лампами Козлова, то лампами Конна. Козлов і Коні - власники акцій так званого "Товариства електричного освітлення А. Н. Лодигін і К °", ніколи не займалися конструкторською роботою і, звичайно, ніяких ламп не побудували. Остання по вр мени випуску конструкція лампи мала 4-5 окремих стрижнів, в якій кожен вугілля автоматично включався після вигоряння попереднього вугілля. Ця лампа також носила назву "лампи Конна".

Конструкція лампи, побудованої у 1875 р

Винаходом Лодигіна в 1877 р скористався Едісон, який знав про його дослідах і ознайомився зі зразками його ламп розжарювання, привезеними в Америку морським офіцером А. М. Хотинським, відрядженим Морським міністерством для приймання крейсерів, і почав працювати над удосконаленням ламп розжарювання.

Ліквідація справ "Товариства" поставила А. Н. Лодигіна в дуже важке фінансове і моральне становище. Віра в можливість успішного продовження вУкаіни робіт над лампою у нього зникла, але він сподівався, що в Америці він знайде найкращі можливості. Він направляє в Америку патентну заявку на вугільну лампу розжарювання; сплатити, однак, встановлених патентних зборів він не міг і не отримав американського патенту. В середині 1875 р А. Н. Лодигін почав працювати в якості слюсаря-інструментальника в Харківському арсеналі, в 1876-1878 рр. він працював на металургійному заводі принца Ольденбургского в Харкові. Тут йому довелося зіткнутися з абсолютно новими питаннями, що належали до металургії; під їх впливом і в результаті знайомства з електротехнікою, придбаного за час робіт над електричним освітленням, у нього з'явився інтерес до питань електроплавкі, і він почав працювати над побудовою електричної печі. У 1878-1879 рр. в Харкові перебував П. Н. Яблочков, і А. Н. Лодигін почав працювати у нього в майстернях, організованих для виробництва електричних свічок. Працюючи там до 1884 року він знову зробив спробу виробництва ламп розжарювання, але вона обмежилася лише невеликими за обсягом досвідченими роботами.

У 1884 р А. Н. Лодигін остаточно вирішив виїхати за кордон. Кілька років він пропрацював в Парижі, а в 1888 р приїхав в Америку. Тут працював спочатку в області ламп розжарювання над пошуком кращого матеріалу, ніж вугілля, для тіла розжарення. Безсумнівно видатними і основоположними в цьому напрямку були ті його роботи, які були пов'язані з виготовленням тіла розжарення з тугоплавких металів. В Америці йому були видані патенти №№ 575002 і 575668 в 1893 і 1894 рр. на краплинне тіло для ламп розжарювання з платинових ниток, покритих родієм, іридію, рутенієм, осмієм, хромом, вольфрамом і молібденом. Ці патенти зіграли помітну роль у розвитку робіт над побудовою ламп розжарювання з металевою ниткою; в 1906 р вони були придбані концерном "дженерале Електрик". А. Н. Лодигіна належить та заслуга, що він вказав на особливо важливе значення вольфраму для побудови ламп розжарювання. Це його думка не привело негайно до відповідних результатів, але 20 років по тому електролампова промисловість усього світу повністю перейшла на виробництво вольфрамових ламп розжарювання. Вольфрам продовжує досі залишатися єдиним металом для виробництва ниток ламп розжарювання.

У 1894 р А. Н. Лодигін поїхав з Америки в Париж, де організував електроламповий завод і одночасно брав участь в справах автомобільного заводу "Колумбія", але в 1900 році він знову повертається в Америку, бере участь в роботах з будівництва нью-йоркського метрополітену, працює на великому акумуляторному заводі в Буффало і на кабельних заводах. Його інтереси все більш і більш зосереджуються на застосуванні електрики в металургії і на різних питаннях промислової електротермії. За період 1900-1905 рр. під його керівництвом було побудовано і пущено в хід кілька заводів для виробництва ферохрому, ферровольфрама, феросиліцію і ін.

Останні роки в Америці після повернення ізУкаіни А. Н. Лодигін займався виключно конструюванням електричних печей. Він побудував найбільші електропічні установки для плавки металів, мелінітом, руд, для видобутку фосфору і кремнію. Їм були побудовані печі для загартування і відпалу металів, для нагріву бандажів і інших процесів. Велике число удосконалень і технічних нововведень було їм запатентовано в Америці і в інших країнах. Промислова Електротермія багато в чому зобов'язана А. Н. Лодигіна як піонеру цієї нової галузі техніки.

Найголовніші праці А. Н. Лодигіна. Нотатки про дугових лампах і лампах розжарювання (на франц. Яз.), Париж, 1886; Індукційні електричні печі, "Електрика", 1908, № 5.