Подгоняемый стремлением добиться первенства в различных областях и понимая, что новые технологии способны повлиять на ход истории, Тесла разработал жесткое расписание, которое пугало всех, кто работал рядом с ним. Часто он трудился до потери сознания, круглые сутки, делая всего несколько коротких перерывов. Очень быстро, автоматически, Тесла создал три завершенные системы аппаратов переменного тока – однофазную, двухфазную и трехфазную, – а также проводил эксперименты с четырех– и шестифазным током. Для каждой из трех систем он сконструировал генератор тока, моторы для выработки энергии и трансформаторы для увеличения и уменьшения напряжения, а также множество приспособлений для автоматического контроля за оборудованием. Он не только создал три системы, но также разработал методы их взаимосвязи и модификации, открывающие неограниченные возможности использования. Он также произвел математические расчеты, выявляя основные принципы.
10 мая Антони Жигети прибыл в Нью-Йорк и к концу недели уже работал на Либерти-стрит. Тесла был конструктором, Браун техническим экспертом, а Жигети ассистентом, и вместе они начали работу над первым индукционным мотором переменного тока. Пек, который следующие десять лет финансировал Тесла, помог составить патентные заявки, встречаясь с инвесторами в Калифорнии, Пенсильвании и Нью-Йорке.
Через несколько недель редактор «Электрикал Уорлд» Т.К. Мартин заглянул в мастерскую и уговорил Тесла написать первую статью о своем изобретении. Мартину понравился долговязый инженер, и он написал: «…у него глаза, при взгляде на которые приходят на ум истории о провидцах и феномене ясновидения. Он с жадностью читает и ничего не забывает; у него необычная способность к языкам, которая позволяет образованному уроженцу Восточной Европы говорить и писать на по меньшей мере полудюжине языков. Нельзя желать более интеллигентного собеседника: беседа начинается с вещей простых, а потом постепенно переходит на величайшие вопросы, касающиеся жизни, долга и судьбы».
Т.К. Мартин, ставя личную подпись, особенно подчеркивал букву К в своих инициалах. Он был сложным человеком и сыграл в жизни Тесла важную роль. В 1893 году он опубликовал самую значительную подборку статей ученого, собранных за время его жизни. У Мартина были пышные усы, бритая голова и большие, круглые, томные глаза; он был уже женат, а когда-то учился в семинарии и эмигрировал из Англии в возрасте двадцати одного года. Он был ровесником Тесла и в конце 1870-х годов какое-то время работал у «колдуна из Менло-Парка», прежде чем уехать на Ямайку. Вернувшись в 1883 году в Нью-Йорк, он скоро стал редактором «Оператор энд Электрикал Уорлд». В 1874 году газета была основана педантичным У.Дж. Джонстоном; сначала это была «маленькая четырехстраничная газетка, выпускаемая операторами «Вестерн Юнион» в Нью-Йорке для своих коллег». После того как Томас Эдисон начал писать для нее статьи, «Оператор» стал набирать вес. Когда на работу пришел Мартин, газету переименовали в «Электрикал Уорлд».
В 1884 году Т.К. Мартин стал вице-президентом недавно образовавшегося Американского института инженеров-электриков, а в 1886 году вышла его первая книга – «Электрический мотор и его применение». Несколько месяцев спустя он был избран президентом Американского института.
Заняв высокий пост, Т.К. Мартин, будучи истинным британцем, почувствовал свою небывалую значимость. Он намеренно организовал в «Электрикал Уорлд» (совместно со своим помощником Джозефом Уэтцлером и другими сотрудниками) бунт против владельца – консервативного, педантичного и властного У. Джонстона. По-своему способный редактор, Джонстон был вынужден уволить своих помощников и работать над журналом самостоятельно, «словно Мартина никогда и не существовало».
Вместе с Уэтцлером Мартин перешел в «Электрикал Инженир» – конкурирующее издание, которое стало набирать известность после того, как эта парочка поступила туда на работу. Будучи другом Эдисона и оказавшись на новом поле боевых действий, Мартин был готов использовать представившийся ему шанс. «Трудолюбивый журналист с изящным стилем», Т.К. Мартин сумел пролезть в высшие слои общества. Он был лидером, авантюристом, эгоистом и обаятельным человеком. Это был один из самых влиятельных людей в блестящем, фантастическом мире электротехники. Обнаружив в Николе Тесла вулкан нового видения, Мартин предложил ему помочь войти в сообщество инженеров-электриков.
Сербский ученый был непостижим. Он мог полностью игнорировать общество простых смертных и наслаждаться жизнью затворника. Но Томас Коммерфорд Мартин обладал тактом и решительно шел к своей цели. Он уговорил уважаемого профессора инженерии – Уильяма Энтони из Корнеллского университета – приехать на Либерти-стрит и протестировать новые моторы переменного тока. В ответ Тесла отправился в Корнелл, чтобы показать свои моторы Энтони и трем другим профессорам – Р. Терстону, Эдварду Николасу и Уильяму Райану. Энтони, который был старше коллег на двадцать лет и закончил Брауновский и Йельский университеты, только что вышел в отставку и покинул Корнелл, где проработал пятнадцать лет, чтобы заняться разработкой электрических измерительных инструментов для «Мейдер Электрикал Компани» в Манчестере, штат Коннектикут. Собиравшийся вскоре стать президентом Американского института инженеров-электриков, Энтони был удовлетворен проверкой. Вместе с Мартином он уговорил Тесла представить свой мотор недавно образованному обществу электриков.
Мартину с трудом удалось убедить Тесла «представить письменные объяснения». Мартин говорил, что «Тесла стоял особняком, так что большинство электриков не были знакомы с его мотором». В ночь перед лекцией Тесла в спешке набросал текст карандашом. Ему было нелегко создать эффективную машину, но наконец он преуспел и прошел всю суровую проверку профессора Энтони. Больше «ничто не препятствовало коммерческому продвижению, кроме того, что эти машины должны были создаваться с учетом существующей в стране высокочастотной линии».
15 мая 1888 года Тесла предстал перед аудиторией Американского института инженеров-электриков со своей ключевой лекцией под названием «Новый мотор переменного тока». Он уже получил четырнадцать из сорока основных патентов на систему переменного тока, но по-прежнему не желал полностью делиться результатами своей работы. Понимая, что изобретение стоит, как минимум, сотни тысяч долларов, Тесла и компания искали инвесторов при помощи своих новых специалистов по патентам – Паркера Пейджа, Леонарда Кертиса и генерала Сэмюэла Дункана – главы фирмы и почетного члена Нью-Йоркской ассоциации адвокатов. Ко времени лекции Тесла, Пек и Браун уже вели переговоры с потенциальными покупателями, такими, как мистер Баттеруорт – газовым промышленником из Сан-Франциско, а через генерала Дункана и с Джорджем Вестингаузом из Питтсбурга, но пока ничего не было решено.
Вестингауз уже использовал систему переменного тока, разработанную «эксцентричным» французским ученым Люсьеном Голаром и «франтоватым» предпринимателем Джоном Диксоном Гиббсом из Англии. В 1885 году менеджер электрического отдела Вестингауза, Гвидо Панталеони, отправился в Турин на похороны отца. По стечению обстоятельств, через профессора инженерных наук Галилео Феррариса, с которым сам Вестингауз познакомился в Италии в 1882 году, Панталеони был представлен Люсьену Голару, установившему свою систему переменного тока между Тиволи и Римом. Голар и Гиббс уже попадали на страницы газет двумя годами ранее, когда впервые продемонстрировали свое изобретение в Королевском аквариуме в Лондоне, но в Турине система получила золотую медаль и награду в 400 фунтов от итальянского правительства. Вестингауз купил американские патентные права в конце ноября, после получения телеграммы от Панталеони.
Система Голара – Гиббса, хотя и была усовершенствована венгерской системой «ЗБД», по-прежнему имела серьезные недостатки. Для Вестингауза дело усугублялось тем, что права на «ЗБД» принадлежали Эдисону, и, возможно, он их купил только для того, чтобы помешать конкурентам.
В том же году в Америке после создания «Вестингауз Электрик Компани» Вестингауз назначил Уильяма Стэнли ответственным за усовершенствование системы Голара – Гиббса. Одновременно он привез в Америку Реджинальда Белфилда – инженера, который помогал устанавливать систему Голара – Гиббса на Выставке изобретений в Лондоне двумя годами ранее. Стэнли – хрупкий, худенький темпераментный «человечек» с пронзительным взглядом, орлиным носом, редкими усиками и всклоченными волосами – был уроженцем Бруклина и работал на Хайрема Максима – изобретателя пулемета. Хотя именно Вестингаузу принадлежала идея передать Стэнли контроль за творением Голара – Гиббса, Стэнли позднее заявил, что Вестингауз никогда не понимал в полной мере, как эта система действует, пока он, Стэнли, не подготовил ее к эксплуатации. Это маловероятно, так как в высших кругах «Вестингауз Компани» посмеивались над Стэнли, имевшим обыкновение высказывать притязания на новые изобретения. В любом случае Вестингауз выиграл пари, построив множество станций постоянного тока в то время, пока проводились исследования переменного.
«Нервный и подвижный» Стэнли отличался повышенной чувствительностью. Он так и не сумел ужиться с Вестингаузом. У Стэнли было слабое здоровье, и по совету менеджера, полковника Генри Биллесби, который предрек ему успех, если Стэнли перестанет работать под давлением компании, ученый вернулся в свое летнее убежище, где укрывался еще ребенком (Беркшир в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс), чтобы поработать над системой Голара – Гиббса в одиночестве. С собой он взял лишь Реджинальда Белфилда. Стэнли разработал для системы параллельную схему и независимое управление отдельными частями. Одновременно он сконструировал трансформатор, повышающий напряжение переменного тока с 500 до 3000 вольт, пока он проходил по проводам, и доводящий напряжение до обычного уровня при поступлении тока в дома. Это изобретение, хотя и очень схожее с системой «ЗБД», тем не менее было запатентовано. Оно позволяло посылать переменный ток на три четверти мили, то есть примерно на одну четверть мили дальше, чем при предыдущих системах постоянного тока, использующих только низкое напряжение.
6 апреля 1886 года Джордж Вестингауз вместе с полковником Генри Биллесби отправился в Нью-Хэмпшир, чтобы лично увидеть новый аппарат. До прихода к Вестингаузу Биллесби работал в компании «Эдисон Машин Уоркс» инженером и был одним из создателей станции на Перл-стрит. «С этого времени мы неимоверно продвинулись вперед», – сказал Биллесби. К моменту лекции Тесла Вестингауз уже заметил, что его компания «продала больше центральных станций, действующих на основе системы переменного тока, чем все электрические компании страны – систем постоянного тока», однако немногие инженеры понимали принципы их действия.
В яростной борьбе с Вестингаузом и третьим участником – Элайхью Томсоном из «Томсон – Хьюстон Электрик Компани» Томас Эдисон получил доклад о деятельности его собственной «ЗБД» в системе переменного тока. Инженеры Эдисона в Берлине отмечали, что использование такого высокого напряжения чрезвычайно опасно. Томсон, который сам год назад читал лекцию в Американском институте инженеров-электриков на тему переменного тока, поддержал опасения Эдисона. Таким образом, когда Тесла прочел свою лекцию, борьба двух систем уже началась, и состав участников был очень сложным. В 1886 году, ровно за два года до широкой огласки системы высокого напряжения Тесла, Эдисон написал своему менеджеру: «Вестингауз наверняка убьет покупателя через полгода после установки его системы любого размера. Он создал новую вещь, и, чтобы проверить ее на практике, понадобятся сотни экспериментов. Но это никогда не будет безопасно».
Лекция Тесла началась с краткого описания «существующих различий во взглядах на относительные достоинства систем переменного и постоянного тока». «Огромная важность придается вопросу о том, могут ли системы переменного тока успешно использоваться в работе моторов», – продолжал Тесла. Далее последовал детальный рассказ о проблемах предшествующих технологий и об их простом решении – речь его сопровождалась показом диаграмм и несложных математических расчетов. Лекция была столь подробной, что многие инженеры после ее изучения полностью вникли в материал.
«С удовольствием довожу до вашего сведения новейшую систему распределения и передачи энергии при помощи переменного тока, которая, я уверен, способна легко адаптироваться. Она докажет, что с ее использованием могут быть достигнуты ранее недостижимые результаты…
В наших динамо-машинах, и это хорошо известно, переменный ток создается посредством коллектора – сложного приспособления, которое является источником многих неприятностей. Таким образом, ток не может использоваться в моторе, поскольку должен возвращаться в первоначальное состояние. Реально все машины работают от переменного тока, постоянный же ток есть только во внешней цепи, во время передачи от генератора к мотору».
Так как лекция Тесла основывалась на фундаментальных принципах, ее легко понимали, несмотря на всю революционность открытия.
После лекции в своей лаборатории ученый продемонстрировал, что его синхронные моторы могут мгновенно менять направление вращения. Он также описал при помощи точных математических формул, как поддерживать число полюсов и скорость каждого мотора, как создать однофазные, двухфазные и трехфазные моторы и каким образом его система связана с аппаратом постоянного тока. В лекции были использованы абсолютно новые принципы.
Теперь электричество можно было передавать на сотни миль из одной точки, и не только для освещения улиц или домов, но и для работы бытовых приборов и промышленного оборудования.
В конце лекции Т.К. Мартин попросил профессора Уильяма Энтони представить независимые результаты проверки моторов Тесла. Энтони сам создавал динамо, которые десять лет назад демонстрировал на Филадельфийской выставке 1876 года. Нервно подергивая лохматую бороду, этот ученый подтвердил, что моторы Тесла, которые он брал с собой в Корнелл, обладают такой же эффективностью, как аппарат постоянного тока. «Чуть более 60 %» для больших моделей. Более того, смена направления вращения происходила «так быстро, что ее почти невозможно было отследить».
Закипая оттого, что его обошел какой-то новичок, въедливый профессор Элайхью Томсон выступил вперед. Он желал указать на то, что его работы в области переменного тока предшествовали работам Тесла, и напомнил, чем отличались их изобретения: «Меня очень заинтересовало сделанное мистером Тесла описание этого нового и замечательного моторчика, – выдавил он с дерзкой улыбкой. – Возможно, вам известно, что я тоже трудился в данном направлении для достижения той же цели. Я проводил эксперименты с использованием одной электрической цепи, а не двойной, с ее помощью и происходили смена направления тока и вращение».
Неожиданно для себя самого (и это стало кошмаром его жизни), Томсон очень точно обозначил разницу межу двумя изобретениями. В то время как одиночная цепь переменного тока в системе Томсона по-прежнему не могла обойтись без коллектора, что делало мотор чрезвычайно неэффективным, система Тесла использовала две или более электрических цепей, разнесенных по фазам и сконструированных так, что коллектор становился излишним. Тесла по достоинству оценил слова Томсона и воспользовался моментом, чтобы заявить: его новое изобретение не имеет с работой Томсона ничего общего.
– Господа, – начал Тесла, – хотел бы отметить, что свидетельство такого человека, как профессор Томсон, чрезвычайно для меня лестно. – Он сделал паузу, отвесил легкий поклон и улыбнулся, рассчитывая время для смертельного удара. – Я действительно работал над точно таким же мотором, как у профессора Томсона, но он опередил меня… Увы, этот замечательный мотор имел один маленький недостаток – пару щеток (т. е. коллектор).
В этом кратком ответе Тесла оказался на высоте и нажил себе врага, который всю оставшуюся жизнь бился с ним за право первенства, когда речь заходила об этом и других изобретениях (в том числе о катушке Тесла).
Теперь Вестингаузу нужно было действовать быстро. Он осознал ценность патентов Тесла, поскольку у него был почти месяц, чтобы их изучить вместе с докладом профессора Энтони. Через неделю после лекции, 21 мая, он отправил в лабораторию Тесла полковника Генри Биллесби. Тот встретился со своим знакомым, инженером Альфредом Брауном, на Кортланд-стрит, где его представили Чарльзу Пеку – юристу и главному спонсору «Тесла Электрик Компани». Вместе с четвертым человеком, мистером Хамбардом, они отправились на Либерти-стрит, чтобы встретиться с сербским ученым и понаблюдать за машинами в действии.
«Меня поразил мистер Тесла: это был прямой, восторженный человек, – писал Вестингаузу Биллесби. – Однако я не смог в полной мере понять всех его объяснений. Правда, некоторые места показались мне чрезвычайно интересными. Во-первых, насколько я понимаю, главным в действии мотора является принцип, над которым в данный момент работает мистер Шалленбергер. Насколько я могу судить, эти моторы весьма удачны. Они начинают действовать мгновенно, и смена направления вращения происходит без всякого короткого замыкания. Чтобы не показать своего любопытства, я недолго задержался в его лаборатории».
Вернувшись на Кортланд-стрит, Браун и Пек сообщили Биллесби, что он должен принять решение «к десяти часам в пятницу», поскольку компания параллельно вела переговоры с неким мистером Баттеруортом из Сан-Франциско. Они заявили, что профессор Энтони присоединился к этому калифорнийскому синдикату и поддерживал предложение Баттеруорта: 250 000 долларов краткосрочного займа и гонорар в 2,5 доллара за один ватт (лошадиную силу). «Я сказал им, что эти условия чудовищны, но они отказались дать мне времени больше, чем условлено. Я ответил, что едва ли возможно рассматривать это дело всерьез, но я все равно отвечу им до пятницы».
Биллесби предложил Вестингаузу лично приехать в Нью-Йорк, отправить туда Шалленбергера или любого другого представителя, но Вестингауз, который был знаком с синдикатом Сан-Франциско, приказал Биллесби задержать «Тесла Электрик Компани» и попытаться добиться более выгодных условий.
Во время шестинедельного перерыва Вестингауз советовался со своими специалистами Оливером Шалленбергером и Ульямом Стэнли, а также с юристом Э.М. Керром. За три недели до лекции Тесла Шалленбергер «случайно» обнаружил, что разогнутая пружина «вращается в меняющемся магнитном поле». Своему помощнику Стилвеллу он сказал: «Из этого можно сделать счетчик и, возможно, мотор». Через две недели он создал самый эффективный счетчик переменного тока индукционного типа, который стал общепринятым стандартом. Как и в изобретении Тесла, в его аппарате использовалось вращающееся магнитное поле. Однако Шалленбергер не вполне понимал принципы действия, и у него не было времени обратиться за патентом.
С другой стороны, Стэнли заявил, что в изобретении Тесла нет ничего нового. Он заметил, что в сентябре 1883 года занес подобную идею в записную книжку – на индукционную катушку можно воздействовать переменным током. «Я создал систему переменного тока по тому же принципу, который позволяет электродвижущей силе передаваться с электростанций в дома для их освещения», – говорил он Вестингаузу. Но дело в том, что и в системе Стэнли по-прежнему использовался коллектор. Его уязвленное «эго» помешало ему рассуждать трезво и понять, что его система не является аналогом системы Тесла.
Керр напомнил Вестингаузу, что, пока у него не появится встречного патента на столь же значительное изобретение, он бессилен. Вестингаузу было известно, что профессор Феррарис из итальянского Турина за месяц или два до лекции Тесла опубликовал статью о вращающемся магнитном поле. Феррарис также сконструировал диски, которые вращались в полях переменного тока во время университетских выставок, уже в 1885 году. Тесла охотно признавал: «…профессор Феррарис не просто независимо пришел к тем же теоретическим результатам, – даже его манера была практически полностью сходна с моей». Однако Феррарис сделал ложное заключение, будто «аппарат, созданный по такому принципу, не может представлять коммерческой ценности в качестве мотора». Тем не менее Керр понимал важность работы Феррариса. Он предложил Вестингаузу купить американский патент, и в Италию был направлен Панталеони. Он заплатил за права 5000 франков, или около 1000 долларов. Но время истекало: люди Тесла не могли ждать вечно. Вестингауз написал Керру:
«Я долго думал над этим вопросом и пришел к выводу, что, если бы в бюро патентов были запросы Тесла, он смог бы свободно демонстрировать аппарат, с которым экспериментировал Шалленбергер и изобретение которого Стэнли приписывает себе. Вероятнее всего, Тесла сможет указать время открытия гораздо более раннее, чем Феррарис, и наши инвестиции, скорее всего, не окупят себя.
Если патенты Тесла обладают полномочиями на все аппараты переменного тока, то тогда «Вестингауз Электрик Компани» не может позволить другим завладеть этими правами».
Относительно коварного вопроса о гонорарах, которые синдикат Тесла определил как 2,5 доллара за ватт, – дерзкая сумма, Вестингауз писал: «Цена кажется довольно высокой, но это единственный способ управления мотором при помощи переменного тока, и, если он подходит для работы трамваев, мы легко сможем получить с клиентов любую сумму, затребованную изобретателями». Таким образом, Вестингауз ясно дал понять, что выплаты гонорара могут быть переложены на плечи покупателей – утверждение, которое ему впоследствии придется пересмотреть.
Индукция в Питтсбурге
В конце июля 1888 года Тесла сел в поезд, идущий в Питтсбург, чтобы встретиться с Джорджем Вестингаузом и окончательно обсудить продажу патентов. Лето было в самом разгаре, но, как ни странно, изобретатель любил сильную жару. Он с нетерпением ждал встречи.
Солидный, с моржовыми усами, короткими бачками, как у Честера Артура, Джордж Вестингауз и супруга ему под стать, в платье с турнюром шириной в три фута, приветствовали долговязого ученого. Словоохотливый Джордж Вестингауз поражал окружающих необычайной сердечностью и безграничной доверчивостью. Он пригласил Тесла в дом, а затем показал ему фабрику. У Вестингауза было почти четыреста сотрудников, и его электрическая компания в основном занималась производством «генераторов переменного тока, трансформаторов и оборудования по производству ламп накаливания для центральных станций». Широкогрудый и физически крепкий Вестингауз был полной противоположностью длинноногому иностранцу – «прямому, как стрела, с высоко поднятой головой и с отрешенным видом, словно в его мозгу в этот момент рождались новые открытия».
Тесла говорил: «Хотя к тому времени Вестингаузу было за сорок, он по-прежнему обладал энтузиазмом юноши. Постоянно улыбающийся, дружелюбный и вежливый, он резко отличался от грубых и жестких людей, с которыми я встречался. Ни одного неприятного слова, ни одного обидного жеста – он словно находился на судебном заседании, настолько великолепны были его манеры и речь. Но в то же время нельзя было представить себе более опасного противника, чем Вестингауз в гневе. И без того имеющий атлетическое сложение, он преображался в исполина, сталкиваясь с препятствиями, которые казались непреодолимыми. Он обожал борьбу и никогда не терял уверенности. Когда другие в отчаянии сдавались, он торжествовал победу».
10 мая Антони Жигети прибыл в Нью-Йорк и к концу недели уже работал на Либерти-стрит. Тесла был конструктором, Браун техническим экспертом, а Жигети ассистентом, и вместе они начали работу над первым индукционным мотором переменного тока. Пек, который следующие десять лет финансировал Тесла, помог составить патентные заявки, встречаясь с инвесторами в Калифорнии, Пенсильвании и Нью-Йорке.
Через несколько недель редактор «Электрикал Уорлд» Т.К. Мартин заглянул в мастерскую и уговорил Тесла написать первую статью о своем изобретении. Мартину понравился долговязый инженер, и он написал: «…у него глаза, при взгляде на которые приходят на ум истории о провидцах и феномене ясновидения. Он с жадностью читает и ничего не забывает; у него необычная способность к языкам, которая позволяет образованному уроженцу Восточной Европы говорить и писать на по меньшей мере полудюжине языков. Нельзя желать более интеллигентного собеседника: беседа начинается с вещей простых, а потом постепенно переходит на величайшие вопросы, касающиеся жизни, долга и судьбы».
Т.К. Мартин, ставя личную подпись, особенно подчеркивал букву К в своих инициалах. Он был сложным человеком и сыграл в жизни Тесла важную роль. В 1893 году он опубликовал самую значительную подборку статей ученого, собранных за время его жизни. У Мартина были пышные усы, бритая голова и большие, круглые, томные глаза; он был уже женат, а когда-то учился в семинарии и эмигрировал из Англии в возрасте двадцати одного года. Он был ровесником Тесла и в конце 1870-х годов какое-то время работал у «колдуна из Менло-Парка», прежде чем уехать на Ямайку. Вернувшись в 1883 году в Нью-Йорк, он скоро стал редактором «Оператор энд Электрикал Уорлд». В 1874 году газета была основана педантичным У.Дж. Джонстоном; сначала это была «маленькая четырехстраничная газетка, выпускаемая операторами «Вестерн Юнион» в Нью-Йорке для своих коллег». После того как Томас Эдисон начал писать для нее статьи, «Оператор» стал набирать вес. Когда на работу пришел Мартин, газету переименовали в «Электрикал Уорлд».
В 1884 году Т.К. Мартин стал вице-президентом недавно образовавшегося Американского института инженеров-электриков, а в 1886 году вышла его первая книга – «Электрический мотор и его применение». Несколько месяцев спустя он был избран президентом Американского института.
Заняв высокий пост, Т.К. Мартин, будучи истинным британцем, почувствовал свою небывалую значимость. Он намеренно организовал в «Электрикал Уорлд» (совместно со своим помощником Джозефом Уэтцлером и другими сотрудниками) бунт против владельца – консервативного, педантичного и властного У. Джонстона. По-своему способный редактор, Джонстон был вынужден уволить своих помощников и работать над журналом самостоятельно, «словно Мартина никогда и не существовало».
Вместе с Уэтцлером Мартин перешел в «Электрикал Инженир» – конкурирующее издание, которое стало набирать известность после того, как эта парочка поступила туда на работу. Будучи другом Эдисона и оказавшись на новом поле боевых действий, Мартин был готов использовать представившийся ему шанс. «Трудолюбивый журналист с изящным стилем», Т.К. Мартин сумел пролезть в высшие слои общества. Он был лидером, авантюристом, эгоистом и обаятельным человеком. Это был один из самых влиятельных людей в блестящем, фантастическом мире электротехники. Обнаружив в Николе Тесла вулкан нового видения, Мартин предложил ему помочь войти в сообщество инженеров-электриков.
Сербский ученый был непостижим. Он мог полностью игнорировать общество простых смертных и наслаждаться жизнью затворника. Но Томас Коммерфорд Мартин обладал тактом и решительно шел к своей цели. Он уговорил уважаемого профессора инженерии – Уильяма Энтони из Корнеллского университета – приехать на Либерти-стрит и протестировать новые моторы переменного тока. В ответ Тесла отправился в Корнелл, чтобы показать свои моторы Энтони и трем другим профессорам – Р. Терстону, Эдварду Николасу и Уильяму Райану. Энтони, который был старше коллег на двадцать лет и закончил Брауновский и Йельский университеты, только что вышел в отставку и покинул Корнелл, где проработал пятнадцать лет, чтобы заняться разработкой электрических измерительных инструментов для «Мейдер Электрикал Компани» в Манчестере, штат Коннектикут. Собиравшийся вскоре стать президентом Американского института инженеров-электриков, Энтони был удовлетворен проверкой. Вместе с Мартином он уговорил Тесла представить свой мотор недавно образованному обществу электриков.
Мартину с трудом удалось убедить Тесла «представить письменные объяснения». Мартин говорил, что «Тесла стоял особняком, так что большинство электриков не были знакомы с его мотором». В ночь перед лекцией Тесла в спешке набросал текст карандашом. Ему было нелегко создать эффективную машину, но наконец он преуспел и прошел всю суровую проверку профессора Энтони. Больше «ничто не препятствовало коммерческому продвижению, кроме того, что эти машины должны были создаваться с учетом существующей в стране высокочастотной линии».
15 мая 1888 года Тесла предстал перед аудиторией Американского института инженеров-электриков со своей ключевой лекцией под названием «Новый мотор переменного тока». Он уже получил четырнадцать из сорока основных патентов на систему переменного тока, но по-прежнему не желал полностью делиться результатами своей работы. Понимая, что изобретение стоит, как минимум, сотни тысяч долларов, Тесла и компания искали инвесторов при помощи своих новых специалистов по патентам – Паркера Пейджа, Леонарда Кертиса и генерала Сэмюэла Дункана – главы фирмы и почетного члена Нью-Йоркской ассоциации адвокатов. Ко времени лекции Тесла, Пек и Браун уже вели переговоры с потенциальными покупателями, такими, как мистер Баттеруорт – газовым промышленником из Сан-Франциско, а через генерала Дункана и с Джорджем Вестингаузом из Питтсбурга, но пока ничего не было решено.
Вестингауз уже использовал систему переменного тока, разработанную «эксцентричным» французским ученым Люсьеном Голаром и «франтоватым» предпринимателем Джоном Диксоном Гиббсом из Англии. В 1885 году менеджер электрического отдела Вестингауза, Гвидо Панталеони, отправился в Турин на похороны отца. По стечению обстоятельств, через профессора инженерных наук Галилео Феррариса, с которым сам Вестингауз познакомился в Италии в 1882 году, Панталеони был представлен Люсьену Голару, установившему свою систему переменного тока между Тиволи и Римом. Голар и Гиббс уже попадали на страницы газет двумя годами ранее, когда впервые продемонстрировали свое изобретение в Королевском аквариуме в Лондоне, но в Турине система получила золотую медаль и награду в 400 фунтов от итальянского правительства. Вестингауз купил американские патентные права в конце ноября, после получения телеграммы от Панталеони.
Система Голара – Гиббса, хотя и была усовершенствована венгерской системой «ЗБД», по-прежнему имела серьезные недостатки. Для Вестингауза дело усугублялось тем, что права на «ЗБД» принадлежали Эдисону, и, возможно, он их купил только для того, чтобы помешать конкурентам.
В том же году в Америке после создания «Вестингауз Электрик Компани» Вестингауз назначил Уильяма Стэнли ответственным за усовершенствование системы Голара – Гиббса. Одновременно он привез в Америку Реджинальда Белфилда – инженера, который помогал устанавливать систему Голара – Гиббса на Выставке изобретений в Лондоне двумя годами ранее. Стэнли – хрупкий, худенький темпераментный «человечек» с пронзительным взглядом, орлиным носом, редкими усиками и всклоченными волосами – был уроженцем Бруклина и работал на Хайрема Максима – изобретателя пулемета. Хотя именно Вестингаузу принадлежала идея передать Стэнли контроль за творением Голара – Гиббса, Стэнли позднее заявил, что Вестингауз никогда не понимал в полной мере, как эта система действует, пока он, Стэнли, не подготовил ее к эксплуатации. Это маловероятно, так как в высших кругах «Вестингауз Компани» посмеивались над Стэнли, имевшим обыкновение высказывать притязания на новые изобретения. В любом случае Вестингауз выиграл пари, построив множество станций постоянного тока в то время, пока проводились исследования переменного.
«Нервный и подвижный» Стэнли отличался повышенной чувствительностью. Он так и не сумел ужиться с Вестингаузом. У Стэнли было слабое здоровье, и по совету менеджера, полковника Генри Биллесби, который предрек ему успех, если Стэнли перестанет работать под давлением компании, ученый вернулся в свое летнее убежище, где укрывался еще ребенком (Беркшир в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс), чтобы поработать над системой Голара – Гиббса в одиночестве. С собой он взял лишь Реджинальда Белфилда. Стэнли разработал для системы параллельную схему и независимое управление отдельными частями. Одновременно он сконструировал трансформатор, повышающий напряжение переменного тока с 500 до 3000 вольт, пока он проходил по проводам, и доводящий напряжение до обычного уровня при поступлении тока в дома. Это изобретение, хотя и очень схожее с системой «ЗБД», тем не менее было запатентовано. Оно позволяло посылать переменный ток на три четверти мили, то есть примерно на одну четверть мили дальше, чем при предыдущих системах постоянного тока, использующих только низкое напряжение.
6 апреля 1886 года Джордж Вестингауз вместе с полковником Генри Биллесби отправился в Нью-Хэмпшир, чтобы лично увидеть новый аппарат. До прихода к Вестингаузу Биллесби работал в компании «Эдисон Машин Уоркс» инженером и был одним из создателей станции на Перл-стрит. «С этого времени мы неимоверно продвинулись вперед», – сказал Биллесби. К моменту лекции Тесла Вестингауз уже заметил, что его компания «продала больше центральных станций, действующих на основе системы переменного тока, чем все электрические компании страны – систем постоянного тока», однако немногие инженеры понимали принципы их действия.
В яростной борьбе с Вестингаузом и третьим участником – Элайхью Томсоном из «Томсон – Хьюстон Электрик Компани» Томас Эдисон получил доклад о деятельности его собственной «ЗБД» в системе переменного тока. Инженеры Эдисона в Берлине отмечали, что использование такого высокого напряжения чрезвычайно опасно. Томсон, который сам год назад читал лекцию в Американском институте инженеров-электриков на тему переменного тока, поддержал опасения Эдисона. Таким образом, когда Тесла прочел свою лекцию, борьба двух систем уже началась, и состав участников был очень сложным. В 1886 году, ровно за два года до широкой огласки системы высокого напряжения Тесла, Эдисон написал своему менеджеру: «Вестингауз наверняка убьет покупателя через полгода после установки его системы любого размера. Он создал новую вещь, и, чтобы проверить ее на практике, понадобятся сотни экспериментов. Но это никогда не будет безопасно».
Лекция Тесла началась с краткого описания «существующих различий во взглядах на относительные достоинства систем переменного и постоянного тока». «Огромная важность придается вопросу о том, могут ли системы переменного тока успешно использоваться в работе моторов», – продолжал Тесла. Далее последовал детальный рассказ о проблемах предшествующих технологий и об их простом решении – речь его сопровождалась показом диаграмм и несложных математических расчетов. Лекция была столь подробной, что многие инженеры после ее изучения полностью вникли в материал.
«С удовольствием довожу до вашего сведения новейшую систему распределения и передачи энергии при помощи переменного тока, которая, я уверен, способна легко адаптироваться. Она докажет, что с ее использованием могут быть достигнуты ранее недостижимые результаты…
В наших динамо-машинах, и это хорошо известно, переменный ток создается посредством коллектора – сложного приспособления, которое является источником многих неприятностей. Таким образом, ток не может использоваться в моторе, поскольку должен возвращаться в первоначальное состояние. Реально все машины работают от переменного тока, постоянный же ток есть только во внешней цепи, во время передачи от генератора к мотору».
Так как лекция Тесла основывалась на фундаментальных принципах, ее легко понимали, несмотря на всю революционность открытия.
После лекции в своей лаборатории ученый продемонстрировал, что его синхронные моторы могут мгновенно менять направление вращения. Он также описал при помощи точных математических формул, как поддерживать число полюсов и скорость каждого мотора, как создать однофазные, двухфазные и трехфазные моторы и каким образом его система связана с аппаратом постоянного тока. В лекции были использованы абсолютно новые принципы.
Теперь электричество можно было передавать на сотни миль из одной точки, и не только для освещения улиц или домов, но и для работы бытовых приборов и промышленного оборудования.
В конце лекции Т.К. Мартин попросил профессора Уильяма Энтони представить независимые результаты проверки моторов Тесла. Энтони сам создавал динамо, которые десять лет назад демонстрировал на Филадельфийской выставке 1876 года. Нервно подергивая лохматую бороду, этот ученый подтвердил, что моторы Тесла, которые он брал с собой в Корнелл, обладают такой же эффективностью, как аппарат постоянного тока. «Чуть более 60 %» для больших моделей. Более того, смена направления вращения происходила «так быстро, что ее почти невозможно было отследить».
Закипая оттого, что его обошел какой-то новичок, въедливый профессор Элайхью Томсон выступил вперед. Он желал указать на то, что его работы в области переменного тока предшествовали работам Тесла, и напомнил, чем отличались их изобретения: «Меня очень заинтересовало сделанное мистером Тесла описание этого нового и замечательного моторчика, – выдавил он с дерзкой улыбкой. – Возможно, вам известно, что я тоже трудился в данном направлении для достижения той же цели. Я проводил эксперименты с использованием одной электрической цепи, а не двойной, с ее помощью и происходили смена направления тока и вращение».
Неожиданно для себя самого (и это стало кошмаром его жизни), Томсон очень точно обозначил разницу межу двумя изобретениями. В то время как одиночная цепь переменного тока в системе Томсона по-прежнему не могла обойтись без коллектора, что делало мотор чрезвычайно неэффективным, система Тесла использовала две или более электрических цепей, разнесенных по фазам и сконструированных так, что коллектор становился излишним. Тесла по достоинству оценил слова Томсона и воспользовался моментом, чтобы заявить: его новое изобретение не имеет с работой Томсона ничего общего.
– Господа, – начал Тесла, – хотел бы отметить, что свидетельство такого человека, как профессор Томсон, чрезвычайно для меня лестно. – Он сделал паузу, отвесил легкий поклон и улыбнулся, рассчитывая время для смертельного удара. – Я действительно работал над точно таким же мотором, как у профессора Томсона, но он опередил меня… Увы, этот замечательный мотор имел один маленький недостаток – пару щеток (т. е. коллектор).
В этом кратком ответе Тесла оказался на высоте и нажил себе врага, который всю оставшуюся жизнь бился с ним за право первенства, когда речь заходила об этом и других изобретениях (в том числе о катушке Тесла).
Теперь Вестингаузу нужно было действовать быстро. Он осознал ценность патентов Тесла, поскольку у него был почти месяц, чтобы их изучить вместе с докладом профессора Энтони. Через неделю после лекции, 21 мая, он отправил в лабораторию Тесла полковника Генри Биллесби. Тот встретился со своим знакомым, инженером Альфредом Брауном, на Кортланд-стрит, где его представили Чарльзу Пеку – юристу и главному спонсору «Тесла Электрик Компани». Вместе с четвертым человеком, мистером Хамбардом, они отправились на Либерти-стрит, чтобы встретиться с сербским ученым и понаблюдать за машинами в действии.
«Меня поразил мистер Тесла: это был прямой, восторженный человек, – писал Вестингаузу Биллесби. – Однако я не смог в полной мере понять всех его объяснений. Правда, некоторые места показались мне чрезвычайно интересными. Во-первых, насколько я понимаю, главным в действии мотора является принцип, над которым в данный момент работает мистер Шалленбергер. Насколько я могу судить, эти моторы весьма удачны. Они начинают действовать мгновенно, и смена направления вращения происходит без всякого короткого замыкания. Чтобы не показать своего любопытства, я недолго задержался в его лаборатории».
Вернувшись на Кортланд-стрит, Браун и Пек сообщили Биллесби, что он должен принять решение «к десяти часам в пятницу», поскольку компания параллельно вела переговоры с неким мистером Баттеруортом из Сан-Франциско. Они заявили, что профессор Энтони присоединился к этому калифорнийскому синдикату и поддерживал предложение Баттеруорта: 250 000 долларов краткосрочного займа и гонорар в 2,5 доллара за один ватт (лошадиную силу). «Я сказал им, что эти условия чудовищны, но они отказались дать мне времени больше, чем условлено. Я ответил, что едва ли возможно рассматривать это дело всерьез, но я все равно отвечу им до пятницы».
Биллесби предложил Вестингаузу лично приехать в Нью-Йорк, отправить туда Шалленбергера или любого другого представителя, но Вестингауз, который был знаком с синдикатом Сан-Франциско, приказал Биллесби задержать «Тесла Электрик Компани» и попытаться добиться более выгодных условий.
Во время шестинедельного перерыва Вестингауз советовался со своими специалистами Оливером Шалленбергером и Ульямом Стэнли, а также с юристом Э.М. Керром. За три недели до лекции Тесла Шалленбергер «случайно» обнаружил, что разогнутая пружина «вращается в меняющемся магнитном поле». Своему помощнику Стилвеллу он сказал: «Из этого можно сделать счетчик и, возможно, мотор». Через две недели он создал самый эффективный счетчик переменного тока индукционного типа, который стал общепринятым стандартом. Как и в изобретении Тесла, в его аппарате использовалось вращающееся магнитное поле. Однако Шалленбергер не вполне понимал принципы действия, и у него не было времени обратиться за патентом.
С другой стороны, Стэнли заявил, что в изобретении Тесла нет ничего нового. Он заметил, что в сентябре 1883 года занес подобную идею в записную книжку – на индукционную катушку можно воздействовать переменным током. «Я создал систему переменного тока по тому же принципу, который позволяет электродвижущей силе передаваться с электростанций в дома для их освещения», – говорил он Вестингаузу. Но дело в том, что и в системе Стэнли по-прежнему использовался коллектор. Его уязвленное «эго» помешало ему рассуждать трезво и понять, что его система не является аналогом системы Тесла.
Керр напомнил Вестингаузу, что, пока у него не появится встречного патента на столь же значительное изобретение, он бессилен. Вестингаузу было известно, что профессор Феррарис из итальянского Турина за месяц или два до лекции Тесла опубликовал статью о вращающемся магнитном поле. Феррарис также сконструировал диски, которые вращались в полях переменного тока во время университетских выставок, уже в 1885 году. Тесла охотно признавал: «…профессор Феррарис не просто независимо пришел к тем же теоретическим результатам, – даже его манера была практически полностью сходна с моей». Однако Феррарис сделал ложное заключение, будто «аппарат, созданный по такому принципу, не может представлять коммерческой ценности в качестве мотора». Тем не менее Керр понимал важность работы Феррариса. Он предложил Вестингаузу купить американский патент, и в Италию был направлен Панталеони. Он заплатил за права 5000 франков, или около 1000 долларов. Но время истекало: люди Тесла не могли ждать вечно. Вестингауз написал Керру:
«Я долго думал над этим вопросом и пришел к выводу, что, если бы в бюро патентов были запросы Тесла, он смог бы свободно демонстрировать аппарат, с которым экспериментировал Шалленбергер и изобретение которого Стэнли приписывает себе. Вероятнее всего, Тесла сможет указать время открытия гораздо более раннее, чем Феррарис, и наши инвестиции, скорее всего, не окупят себя.
Если патенты Тесла обладают полномочиями на все аппараты переменного тока, то тогда «Вестингауз Электрик Компани» не может позволить другим завладеть этими правами».
Относительно коварного вопроса о гонорарах, которые синдикат Тесла определил как 2,5 доллара за ватт, – дерзкая сумма, Вестингауз писал: «Цена кажется довольно высокой, но это единственный способ управления мотором при помощи переменного тока, и, если он подходит для работы трамваев, мы легко сможем получить с клиентов любую сумму, затребованную изобретателями». Таким образом, Вестингауз ясно дал понять, что выплаты гонорара могут быть переложены на плечи покупателей – утверждение, которое ему впоследствии придется пересмотреть.
Индукция в Питтсбурге
(1889)
Моим первым впечатлением было, что этот человек обладает огромной энергией, только малая часть которой выливается в двигательную активность. Но даже стороннему наблюдателю видна скрытая сила. Мощное, но пропорциональное сложение, каждая часть тела находится в постоянном движении, ясный взгляд, быстрая пружинистая походка – он представлял собой редкий образец здоровья и силы. Словно лев, он глубоко и с удовольствием вдыхал знойный воздух своих фабрик.Хотя Джордж Вестингауз разбогател после изобретения пневматических тормозов для поезда, он занимался не только железной дорогой. Это был потомок семьи русских аристократов фон Вестингаузен; его отец тоже был изобретателем и получил шесть патентов на сельскохозяйственные механизмы. Джордж и его брат Генри, ставший впоследствии еще и партнером, рано узнали, что такое батарея и лейденская банка (стеклянный сосуд, покрытый фольгой (амальгамой?), использующийся для хранения электрического заряда). Джордж Вестингауз служил в кавалерии, а во время Гражданской войны был морским инженером. Он обладал опытом и даром провидца и знал, что будущее за электричеством.
Никола Тесла о Джордже Вестингаузе
В конце июля 1888 года Тесла сел в поезд, идущий в Питтсбург, чтобы встретиться с Джорджем Вестингаузом и окончательно обсудить продажу патентов. Лето было в самом разгаре, но, как ни странно, изобретатель любил сильную жару. Он с нетерпением ждал встречи.
Солидный, с моржовыми усами, короткими бачками, как у Честера Артура, Джордж Вестингауз и супруга ему под стать, в платье с турнюром шириной в три фута, приветствовали долговязого ученого. Словоохотливый Джордж Вестингауз поражал окружающих необычайной сердечностью и безграничной доверчивостью. Он пригласил Тесла в дом, а затем показал ему фабрику. У Вестингауза было почти четыреста сотрудников, и его электрическая компания в основном занималась производством «генераторов переменного тока, трансформаторов и оборудования по производству ламп накаливания для центральных станций». Широкогрудый и физически крепкий Вестингауз был полной противоположностью длинноногому иностранцу – «прямому, как стрела, с высоко поднятой головой и с отрешенным видом, словно в его мозгу в этот момент рождались новые открытия».
Тесла говорил: «Хотя к тому времени Вестингаузу было за сорок, он по-прежнему обладал энтузиазмом юноши. Постоянно улыбающийся, дружелюбный и вежливый, он резко отличался от грубых и жестких людей, с которыми я встречался. Ни одного неприятного слова, ни одного обидного жеста – он словно находился на судебном заседании, настолько великолепны были его манеры и речь. Но в то же время нельзя было представить себе более опасного противника, чем Вестингауз в гневе. И без того имеющий атлетическое сложение, он преображался в исполина, сталкиваясь с препятствиями, которые казались непреодолимыми. Он обожал борьбу и никогда не терял уверенности. Когда другие в отчаянии сдавались, он торжествовал победу».