Страница:
Мы уже говорили о нерешенной задаче понижения высокого напряжения у потребителя на конце линии. И здесь не последнюю роль сыграл русский физик…
В 1848 году известный французский механик Генрих Румкорф, занимавшийся в Париже изготовлением различных физических приборов, изобрел новый прибор. Он намотал на железный сердечник изолированной проволокой две обмотки. Одну — первичную — из толстой проволоки с небольшим количеством витков, другую — вторичную — из тонкой проволоки, но с очень большим количеством витков. К концам первичной обмотки он присоединил гальваническую батарею с прерывателем. А концы вторичной обмотки вывел к разряднику, состоящему из острия и диска. Как только по первичной обмотке из толстого провода начинал идти прерывистый ток, на концах вторичной обмотки возникало высокое напряжение, которое вызывало длинные голубые искры, с треском проскакивающие между острием и диском разрядника. Причем, чем больше витков имела вторичная обмотка, тем выше оказывалось на ней напряжение.
Индукционная катушка Румкорфа оказалась замечательным прибором для физиков. И ее автор получил денежную премию имени Вольты от Парижской Академии наук, хотя никакого особого изобретения тут не было, Ведь еще Фарадей, открывая закон электромагнитной индукции, использовал железное кольцо — сердечник с двумя обмотками. Замыкая и размыкая электрическую цепь в первой, он получал кратковременные всплески тока и во второй… Тем не менее индукционная катушка Румкорфа была признана самостоятельным, аппаратом и скоро стала непременным участником опытов с электричеством во всех странах.
В Московском университете на кафедре физики работал в конце века препаратором Иван Филиппович Усагин. Крестьянский сын, да еще и сирота, выученный из милости московским профессором физики Любимовым, он долгое время был лаборантом у профессора Столетова, усвоив от этого передового ученого много прогрессивных идей.
В 1882 году Усагин — уже заведующий физической мастерской университета. И вот тогда же, намотав на железный сердечник две обмотки и применив их для понижения и повышения напряжения, Иван Филиппович создал самый настоящий трансформатор. Он его успешно применил для устройства осветительной сети павильонов и территории Всероссийской промышленно-художественной выставки в Москве и в заключение получил диплом, подписанный от имени жюри выставки профессором К.А. Тимирязевым: «За успешные опыты электрического освещения через посредство отдельной индукции и в поощрение дальнейшей разработки этого метода».
Диплом даром не пропал. Иван Филиппович доработал свое изобретение, усовершенствовал конструкцию. К сожалению, получение заграничных патентов было связано с денежными затратами, а средств на это Усагин не имел. Да и не думал он о получении привилегий. Вместо свидетельства у него в руках скоро оказался второй диплом — «За открытие трансформации токов», подписанный К.А. Тимирязевым, Н.Е. Жуковским и другими русскими учеными.
Работая на кафедре физики, Иван Филиппович Усагин всей душой сочувствовал выходцам из народа, рвавшимся к науке. Вот почему после Великой Октябрьской социалистической революции он сразу же вступил в партию большевиков и до самой смерти, последовавшей, к сожалению, уже в 1919 году, немало потрудился над тем, чтобы путь в науку сделать доступным для простых людей.
Изобретение И.Ф. Усагина за границей не было известно. И в 1884 году французский инженер Голард вторично открыл принцип трансформации и построил аппараты, весьма схожие с приборами Усагина. У конструкторов линий электропередачипоявилась возможность осуществить передачу электрической энергии по проводам высоким напряжением и малым током. Это обстоятельство сразу выдвинуло переменный ток на передовые позиции. Но большинство фирм как в Европе, так и в Америке были заняты изготовлением приборов и аппаратов, работающих на постоянном токе. И вот среди капиталистических компаний разворачивается бешеная конкурентная борьба. Владельцы станций постоянного тока скупают за любые деньги патенты на трансформаторы и прячут их, стараясь похоронить это изобретение и не выпустить на арену переменные токи. Пропагандируются и гипертрофируются трудности создания двигателей на переменном токе. Принципиальные конструкции их существовали, но для широкого применения они не годились, поскольку не могли самостоятельно запускаться. Правда, венгерские инженеры М. Дери и О. Блатя предложили применять в сетях переменного тока коллекторные двигатели с последовательной обмоткой возбуждения, но они так искрили, что вызывали страх у эксплуатационников. Создалась ситуация, когда, казалось, все развитие электропривода зависит от создания переменного тока. Но когда жизнь ставит перед людьми задачу, она непременно решается. Так должно было быть и на этот раз.
В 1888 году почти одновременно на разных континентах состоялись два публичных выступления на одну и ту же тему — открытие вращающегося магнитного поля.
Еще Араго в свое время обратил внимание, что если вблизи от магнитной стрелки быстро вращать немагнитный медный диск, то стрелка тоже начинает вращаться. Объяснить это явление в то время никто не мог. И вот этот-то опыт и решил повторить профессор Галилео Феррарис из Турина, где он организовал первое в Италии электротехническое училище, в котором преподавал сам и вел научные изыскания. Изучив «эффект Араго», Феррарис пришел к заключению: в медном диске при вращении наводятся индукционные токи от намагниченной стрелки. Эти токи создают в свою очередь собственные магнитные поля, которые взаимодействуют с полем стрелки и увлекают ее за собой. Профессор Феррарис решает сделать все наоборот — крутить магнит, поставив рядом с ним медный диск. Сейчас нам кажется очевидным, что диск должен начать вращаться. Так и случилось.
Примерно тем же занимался и молодой сербский инженер Николай Тесла, работавший в лаборатории американской фирмы, заинтересованной в производстве аппаратуры переменных токов.
Следующие эксперименты развивались примерно по такому пути. Представим себе две катушки с одинаковым количеством витков. Оси их расположены перпендикулярно одна к другой. Если теперь пропустить по обеим катушкам переменный ток со сдвигом по фазе на четверть периода, то есть так, чтобы в то время, когда в одной катушке синусоида переменного тока достигала своего максимума, в другой она проходила бы через ноль, то оба тока создадут вращающееся магнитное поле. Магнитная стрелка, помещенная внутри катушек, будет быстро вращаться, доказывая его существование.
Доктор Феррарис построил двигатель, поместив внутрь катушек медный цилиндр. Получил двухфазный двигатель с хорошим пусковым моментом.
Тесла исследовал различные схемы многофазных систем и также признал наиболее рациональной из всех двухфазную. Вот об этих-то работах и докладывали оба исследователя в разных концах земли.
Открытием вращающегося магнитного поля заинтересовались электрики всего мира.
В то же время в Германии руководители бурно развивающейся берлинской фирмы «АЭГ» рыскали по всей стране в поисках молодых талантов. Их внимание привлек скромный ассистент Дармштадтского высшего технического училища Михаил Осипович Доливо-Добровольский, из русских, приехавший в Дармштадт еще в 1881 году и окончивший то же училище. Молодой русский зарекомендовал себя серьезным исследователем в области электрохимии, а затем и общей электротехники. Он хорошо читал лекции и руководил практическими занятиями студентов. Собрав о нем необходимые сведения, руководство «АЭГ» предложило Доливо-Добровольскому пост шеф-электрика фирмы. И Михаил Осипович соглашается. Голова его полна идей, интересных замыслов. В лаборатории развивающейся фирмы он сможет в лучшем виде добиться их осуществления.
Руководители «АЭГ» не просчитались. Уже в марте 1889 года Доливо-Добровольский делает патентную заявку на трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором, обмотка которого была выполнена в виде «беличьего колеса». Со свойственной ему глубиной Михаил Осипович рассмотрел результаты исследований Феррариса и пришел к выводу, что трехфазный ток будет работать лучше двухфазного. А затем нашел удивительно простое решение для конструкции двигателя. Причем конструктивное решение его оказалось настолько удачным, что все сразу же поняли — такой двигатель вполне может быть основой промышленного электропривода.
Некоторое время упорствовали американцы, не желая признавать изобретения Доливо-Добровольского. Фирма, в которой работал Тесла, построила по его системе Ниагарскую гидроэлектростанцию. Но и та вскоре была переоборудована на трехфазный ток. Интересно отметить, что в принципе современные асинхронные двигатели ничем не отличаются от конструкции, предложенной М.О. Доливо-Добровольским еще в конце прошлого века.
В течение следующих лет Михаил Осипович получает еще целый ряд патентов на машины и приборы трехфазного тока. В течение нескольких лет Доливо-Добровольский фактически разработал все основные элементы трехфазной системы переменного тока.
Он не являлся первооткрывателем новой системы, не претендовал и на первенство в области создания многофазных машин. Но никому больше не удалось предложить такие конструкции и схемы, которые явились бы оптимальным решением вопросов и породили бы столь долгоживущие машины. Михаил Осипович работал, учитывая требования эпохи, и его возможности были подкреплены самой развитой в то время германской электрической промышленностью. Так что можно сказать: он имел большие возможности для экспериментирования и реализации своих идей. Обладая глубокими знаниями, большим опытом, Доливо-Добровольский был невероятно работоспособен.
Его доклад «Современное развитие техники трехфазного тока», сделанный на Первом всероссийском электротехническом съезде в 1900 году, подвел итоги развития новой отрасли электротехники. Во время работы съезда ему официально предложили занять должность декана электромеханического отделения Петербургского политехнического института, готовившегося к открытию. И Доливо-Добровольский с радостью согласился, сообщив фирме о своем желании вернуться на родину. Но обострилась сердечная болезнь, и переезд все откладывался, пока не стало окончательно ясно, что он не состоится.
Последние годы жизни Михаил Осипович провел в Швейцарии. Он был поглощен идеями осуществления передачи электроэнергии на большие расстояния постоянным током высокого напряжения, поскольку на сверхдальних линиях возникающая между проводами емкость ограничивает применение для этой цели переменных токов.
В 1919 году М.О. Доливо-Добровольский скончался. Он был широко образованным человеком глубокого ума и твердого характера. Но при этом обладал еще и особой сердечностью, которая свойственна только действительно выдающимся людям. Именно таким был он — Михаил Осипович Доливо-Добровольский, инженер, крупный деятель мировой электротехнической науки.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
Глава 1
В 1914 году германский персонал выехал из страны. Материалы и полуфабрикаты перестали поступать на склады. Производство затормозилось, а потом и вовсе стало. Но Петроград жил. В городе совершались грандиозные политические события. Городу нужны были работающие заводы, трамваи, электрический свет. Завод передали в казну, и со всей остротой встал вопрос о собственных кадрах.
Не следует считать предреволюционную Россию совершенно отсталой страной, лишенной промышленности. Откуда бы взяться в таком случае русскому пролетариату — мощному революционному отряду трудящихся, совершившему Великую Революцию. Хорошо известны были в мире и русские инженеры. В стране существовали авторитетные учебные заведения с прекрасными педагогическими силами. Их было, наверное, и не меньше, чем в иной европейской стране. Другое дело — велика уж очень Россия. И то, чего на иную европейскую страну хватало с лихвой, нам было недостаточно. Большой стране много всего и нужно.
В начале XX века именно в России возникает проблема сооружения в городах крупных районных электростанций. Одиночные генераторы, разбросанные по городу, не могли обеспечить стабильное снабжение энергией и были нерентабельны. Нарождающийся «электрический мир» XX столетия требовал нового подхода к решению технических проблем городского хозяйства и промышленного обеспечения.
В 1893 году из-за границы в Петербург возвратился молодой энергичный русский инженер Роберт Эдуардович Классов. По окончании Петербургского технологического института он два года работал во Франкфурте-на-Майне, осуществляя постройку опытной линии трехфазного тока по проекту Доливо-Добровольского. Классов работал сначала монтером, а потом инженером и получил прекрасную практику.
В Петербурге он поступает электротехником па Охтинский пороховой завод. В то время он был оборудован множеством маломощных паровых машин, разбросанных по большой территории. Эксплуатация их обходилась дорого и была нерентабельна. Владельцы завода предложили молодому инженеру разработать проект переоборудования всего электрохозяйства предприятия. С помощью В.Н. Чиколева Роберт Эдуардович прекрасно справился с задачей. Он не только составил проект, но и построил первую в России гидроэлектростанцию трехфазного тока, продолжая развивать идеи Доливо-Добровольского у себя на родине.
В то же время Классон вошел в кружок «Союза борьбы за освобождение рабочего класса», созданный и руководимый В. И. Лениным. На квартире у Роберта Эдуардовича часто проходили собрания петербургских марксистов.
Закончив работу на Охте, Р.Э. Классон получает приглашение стать техническим руководителем крупного акционерного «Общества электрического освещения 1886 г.». А ведь ему только-только исполнилось 30 лет. Общество имело свои отделения в разных городах России, и Классон с увлечением строит мощные электростанции трехфазного тока в Москве и Петербурге.
Затем он переходит на работу в другое акционерное общество — «Электрическая сила», которое занимается электрификацией бакинских нефтепромыслов. На Каспийском море Классон впервые в России применил в качестве линии передачи воздушную линию неслыханно высокого напряжения — в 20 тысяч вольт. Здесь он уже выступает в качестве директора акционерного общества. Однако, отказавшись предпринять репрессивные меры против вспыхнувшей в Баку всеобщей забастовки, он по требованию правительства увольняется и уезжает в Москву. По предложению все того же «Общества электрического освещения 1886 г.» занимается расширением Московской электростанции и переводом московской городской электросети на напряжение 6 тысяч вольт.
Все его работы отличались очень современным духом, проекты выполнялись на высоком уровне, в строительстве Классон требовал точности и четкости, которой он научился у Доливо-Добровольского в Германии. Он сам всегда чрезвычайно добросовестно относился к работе и неизменно ратовал за применение самых передовых технических идей и методов.
Примерно с 1907 года среди русских инженеров-электриков появляется еще одна очень заметная фигура — Глеб Максимилианович Кржижановский. Он — выпускник Петербургского технологического института, участник законспирированного кружка технологов-марксистов. Познакомившись с В.И. Лениным, Глеб Кржижановский участвует в организации петербургского «Союза борьбы за освобождение рабочего класса» и становится одним из ближайших друзей великого вождя мирового пролетариата.
Кржижановский, по воспоминаниям современников, небольшого роста, очень подвижный. Энергичное красивое лицо с выразительными, чуть навыкате карими глазами. Человек неиссякаемого остроумия, смелого поэтического ума. Когда центральная группа марксистов во главе с В.И. Лениным была арестована, Глеб Максимилианович и в тюрьме служит революции. Он сочинят песни — «Варшавянку» и «Беснуйтесь, тираны», которые стали любимыми революционными песнями всего народа. 17 месяцев томится Кржижановский в камере, после чего отбывает в ссылку в Восточную Сибирь.
Его отправляют в село Тесинское Минусинского округа, где всего 70 километров отделяют Глеба Максимилиановича от Ленина. Нужно ли говорить, что между ними не только не прерывается переписка, но время от времени они и навещают друг друга. Встречи с Владимиром Ильичем дали большую жизненную и идейную закалку Глебу Кржижановскому. В 1901 году, вернувшись из ссылки, он сразу же включается в революционную работу, организует в Самаре искровский центр. Едет за границу в Женеву к Ленину. А в тяжелые годы реакции после 1905 года поступает в «Общество электрического освещения 1886 г.».
Вместе с Р.Э. Классовом и А.В. Винтером Кржижановский строит в 1912 году районную электростанцию на базе торфяных болот Белгородского уезда под Москвой и не оставляет революционную работу.
Но вся его большая инженерная деятельность не идет даже в сравнение с теми перспективами, которые открылись после свершения Великой Октябрьской социалистической революции. В январе 1920 года В.И. Ленин выдвигает грандиозную программу электрификации России. И именно Глебу Кржижановскому он дает поручение:
"…2) Нельзя ли добавить план не технический (это, конечно, дело многих и не скоропалительное), а политический или государственный, т.е. задание пролетариату?
Примерно: в 10 (5?) лет построим 20-30 (30-50?) станций, чтобы всю страну усеять центрами на 400 (или 200, если не осилим больше) верст радиуса; на торфе, На воде, на сланце, на угле, на нефти (примерно перебрать Россию всю, с грубым приближением). Начнем-де сейчас закупку необходимых машин и моделей. Через 10 (20?) лет сделаем Россию «электрической».
Я думаю, подобный «план» — повторяю, не технический, а государственный — проект плана, Вы бы могли дать.
Его надо дать сейчас, чтобы наглядно, популярно, для массы увлечь ясной и яркой (вполне научной в основе) перспективой; за работу-де, и в 10-20 лет мы Россию всю, и промышленную и земледельческую, сделаем электрической…
Повторяю, надо увлечь массу рабочих и сознательных крестьян великой программой на 10-20 лет"[30].
Да, это была грандиозная программа. Ни в одном государстве мира никогда не разрабатывался план сплошной электрификации, рассчитанный на много лет вперед. Кржижановский с головой окунулся с работу. В комиссию ГОЭЛРО входят энергичные, преданные делу революции специалисты.
Секцию электрификации железнодорожного транспорта и секцию использования энергии рек Кавказа возглавляет Генрих Осипович Графтио — широко известный в русских и зарубежных инженерных кругах специалист. Закончив в 1896 году Петербургский институт инженеров путей сообщения, Графтио изучал электротехнику за границей, работая три с половиной года на заводах Европы и США. В 1906 году под его руководством строится все электрическое хозяйство петербургского трамвая.
Графтио участвует в постройке и пуске крупных паровых электростанций, не оставляя мысли об использовании гидроресурсов больших русских рек.
В то время целесообразность постройки гидроэлектростанций была вовсе не столь очевидна, как ныне. Многие специалисты придерживались того мнения, что Россия — страна равнинная и в ней гидроэнергетика будущего не имеет.
В 1907 году Генрих Осипович Графтио приглашен читать курс гидротехнических сооружений в Петербургский электротехнический институт. И здесь под его руководством студенты выполняют проекты Днепровской гидростанции, гидростанции рек Кавказа, Волховской гидроэлектростанции, предназначенной передавать энергию в Петербург. Графтио был уверен, что в будущем возникнут быстроходные гидротурбины, которые дадут возможность рентабельно использовать тихие воды равнинных рек.
Для электроснабжения Петербурга он сам лично составил проекты гидроэлектростанций на реках Волхове и Вуоксе. Однако иностранные специалисты, находившиеся на службе иностранных компаний, в чьих руках находилось все электроснабжение русской столицы, постарались доказать, что проекты Графтио — чистейшей воды утопия.
Но вот отгремели события Октября. И уже через два месяца В.И. Ленин просит ознакомить его с проектом Волховской ГЭС. Графтио вспоминает: «Примерно в декабре 1917 г. ко мне на квартиру приезжал Смидович с предложением доложить о возможности осуществления запроектированной мною Волховской гидростанции. Я сразу и охотно согласился, В январе 1918 г. по поручению Владимира Ильича я составил смету. 14 июля 1918 г. меня вызвали в Москву, в Совнарком, где рассматривался вопрос о Волховстрое. В 1919 г. мы построили на Волхове бараки для рабочих, материальные склады и другие самые необходимые сооружения. Работа продвигалась медленно. Шла гражданская война, молодая Республика переживала тяжелые дни. На строительстве не было людей. Во время работы на Волховстрое мне приходилось лично встречаться с Владимиром Ильичей и несколько раз обращаться к нему с письмами и телеграммами по вопросам работы на стройке»[31].
— И вот — ГОЭЛРО. В это время Г.О. Графтио — ректор Электротехнического института имени В.И. Ульянова (Ленина). К работам по заданиям комиссии он привлекает профессоров и инженеров института. На строительстве Волховстроя его заместителем становится профессор Института инженеров путей сообщения Борис Евгеньевич Веденеев (впоследствии академик). Волховстрой становился школой нового советского гидростроительства.
Мне доводилось встречаться и разговаривать со строителями первенца советской электрификации. Трудностей было много. Не хватало лопат, кирок, тачек, не хватало спальных мест в бараках… Сколько непреклонной воли, скольких усилий требовало решение этих материальных и организационных вопросов. А ведь это — мелочи по сравнению с тем, что в стране не существовало ни строительного оборудования, ни предприятий, способных изготовить необходимые для станции турбины, электрические генераторы, всю электротехническую арматуру.
План ГОЭЛРО означал начало нового исторического поворота народов освобожденной России к строительству планового социалистического хозяйства на основе электрификации.
22 декабря 1920 года на VIII Всероссийском съезде Советов Владимир Ильич Ленин вышел на трибуну с толстым томом плана ГОЭЛРО.
"На мой взгляд, — сказал он, — это наша вторая программа партии… Она должна превратиться в программу нашего хозяйственного строительства, иначе она не годна и как программа партии. Она должна дополниться второй программой партии, планом работ по воссозданию всего народного хозяйства и доведению его до современной техники. Без плана электрификации мы перейти к действительному строительству не можем…
Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны… мы доведем дело до того, чтобы хозяйственная база из мелкокрестьянской перешла в крупнопромышленную. Только тогда, когда страна будет электрифицирована, когда под промышленность, сельское хозяйство и транспорт будет подведена техническая база современной крупной промышленности, только тогда мы победим окончательно"[32].
В 1921 году учреждается Госплан СССР — штаб по планированию и управлению всей экономикой страны. Председателем его назначается Г.М. Кржижановский.
В январе 1929 года Г.М. Кржижановский избирается действительным членом Академии наук СССР, а в мае того же года — ее вице-президентом. Вместе со вновь избранными в Академию выдающимися инженерами, соратниками по многим энергетическим стройкам Г.М. Кржижановский немало сделал, чтобы направить деятельность Академии в русло интересов социалистического строительства.
Кржижановского переводят на работу в Главэнерго. Он занимается комплексными проблемами энергетики и электрификации. Руководит вновь организованным Энергетическим институтом Академии наук СССР.
Глеб Максимилианович Кржижановский прожил большую и плодотворную жизнь, всю ее отдав служению своему народу, своей стране, торжеству ленинских идей. За выдающиеся заслуги перед Родиной Г.М. Кржижановский награжден многими орденами и медалями. В 1957 году ему присвоено звание Героя Социалистического Труда. 31 марта 1959 года академик Г.М. Кржижановский скончался в возрасте 87 лет.
В 1848 году известный французский механик Генрих Румкорф, занимавшийся в Париже изготовлением различных физических приборов, изобрел новый прибор. Он намотал на железный сердечник изолированной проволокой две обмотки. Одну — первичную — из толстой проволоки с небольшим количеством витков, другую — вторичную — из тонкой проволоки, но с очень большим количеством витков. К концам первичной обмотки он присоединил гальваническую батарею с прерывателем. А концы вторичной обмотки вывел к разряднику, состоящему из острия и диска. Как только по первичной обмотке из толстого провода начинал идти прерывистый ток, на концах вторичной обмотки возникало высокое напряжение, которое вызывало длинные голубые искры, с треском проскакивающие между острием и диском разрядника. Причем, чем больше витков имела вторичная обмотка, тем выше оказывалось на ней напряжение.
Индукционная катушка Румкорфа оказалась замечательным прибором для физиков. И ее автор получил денежную премию имени Вольты от Парижской Академии наук, хотя никакого особого изобретения тут не было, Ведь еще Фарадей, открывая закон электромагнитной индукции, использовал железное кольцо — сердечник с двумя обмотками. Замыкая и размыкая электрическую цепь в первой, он получал кратковременные всплески тока и во второй… Тем не менее индукционная катушка Румкорфа была признана самостоятельным, аппаратом и скоро стала непременным участником опытов с электричеством во всех странах.
В Московском университете на кафедре физики работал в конце века препаратором Иван Филиппович Усагин. Крестьянский сын, да еще и сирота, выученный из милости московским профессором физики Любимовым, он долгое время был лаборантом у профессора Столетова, усвоив от этого передового ученого много прогрессивных идей.
В 1882 году Усагин — уже заведующий физической мастерской университета. И вот тогда же, намотав на железный сердечник две обмотки и применив их для понижения и повышения напряжения, Иван Филиппович создал самый настоящий трансформатор. Он его успешно применил для устройства осветительной сети павильонов и территории Всероссийской промышленно-художественной выставки в Москве и в заключение получил диплом, подписанный от имени жюри выставки профессором К.А. Тимирязевым: «За успешные опыты электрического освещения через посредство отдельной индукции и в поощрение дальнейшей разработки этого метода».
Диплом даром не пропал. Иван Филиппович доработал свое изобретение, усовершенствовал конструкцию. К сожалению, получение заграничных патентов было связано с денежными затратами, а средств на это Усагин не имел. Да и не думал он о получении привилегий. Вместо свидетельства у него в руках скоро оказался второй диплом — «За открытие трансформации токов», подписанный К.А. Тимирязевым, Н.Е. Жуковским и другими русскими учеными.
Работая на кафедре физики, Иван Филиппович Усагин всей душой сочувствовал выходцам из народа, рвавшимся к науке. Вот почему после Великой Октябрьской социалистической революции он сразу же вступил в партию большевиков и до самой смерти, последовавшей, к сожалению, уже в 1919 году, немало потрудился над тем, чтобы путь в науку сделать доступным для простых людей.
Изобретение И.Ф. Усагина за границей не было известно. И в 1884 году французский инженер Голард вторично открыл принцип трансформации и построил аппараты, весьма схожие с приборами Усагина. У конструкторов линий электропередачипоявилась возможность осуществить передачу электрической энергии по проводам высоким напряжением и малым током. Это обстоятельство сразу выдвинуло переменный ток на передовые позиции. Но большинство фирм как в Европе, так и в Америке были заняты изготовлением приборов и аппаратов, работающих на постоянном токе. И вот среди капиталистических компаний разворачивается бешеная конкурентная борьба. Владельцы станций постоянного тока скупают за любые деньги патенты на трансформаторы и прячут их, стараясь похоронить это изобретение и не выпустить на арену переменные токи. Пропагандируются и гипертрофируются трудности создания двигателей на переменном токе. Принципиальные конструкции их существовали, но для широкого применения они не годились, поскольку не могли самостоятельно запускаться. Правда, венгерские инженеры М. Дери и О. Блатя предложили применять в сетях переменного тока коллекторные двигатели с последовательной обмоткой возбуждения, но они так искрили, что вызывали страх у эксплуатационников. Создалась ситуация, когда, казалось, все развитие электропривода зависит от создания переменного тока. Но когда жизнь ставит перед людьми задачу, она непременно решается. Так должно было быть и на этот раз.
В 1888 году почти одновременно на разных континентах состоялись два публичных выступления на одну и ту же тему — открытие вращающегося магнитного поля.
Еще Араго в свое время обратил внимание, что если вблизи от магнитной стрелки быстро вращать немагнитный медный диск, то стрелка тоже начинает вращаться. Объяснить это явление в то время никто не мог. И вот этот-то опыт и решил повторить профессор Галилео Феррарис из Турина, где он организовал первое в Италии электротехническое училище, в котором преподавал сам и вел научные изыскания. Изучив «эффект Араго», Феррарис пришел к заключению: в медном диске при вращении наводятся индукционные токи от намагниченной стрелки. Эти токи создают в свою очередь собственные магнитные поля, которые взаимодействуют с полем стрелки и увлекают ее за собой. Профессор Феррарис решает сделать все наоборот — крутить магнит, поставив рядом с ним медный диск. Сейчас нам кажется очевидным, что диск должен начать вращаться. Так и случилось.
Примерно тем же занимался и молодой сербский инженер Николай Тесла, работавший в лаборатории американской фирмы, заинтересованной в производстве аппаратуры переменных токов.
Следующие эксперименты развивались примерно по такому пути. Представим себе две катушки с одинаковым количеством витков. Оси их расположены перпендикулярно одна к другой. Если теперь пропустить по обеим катушкам переменный ток со сдвигом по фазе на четверть периода, то есть так, чтобы в то время, когда в одной катушке синусоида переменного тока достигала своего максимума, в другой она проходила бы через ноль, то оба тока создадут вращающееся магнитное поле. Магнитная стрелка, помещенная внутри катушек, будет быстро вращаться, доказывая его существование.
Доктор Феррарис построил двигатель, поместив внутрь катушек медный цилиндр. Получил двухфазный двигатель с хорошим пусковым моментом.
Тесла исследовал различные схемы многофазных систем и также признал наиболее рациональной из всех двухфазную. Вот об этих-то работах и докладывали оба исследователя в разных концах земли.
Открытием вращающегося магнитного поля заинтересовались электрики всего мира.
В то же время в Германии руководители бурно развивающейся берлинской фирмы «АЭГ» рыскали по всей стране в поисках молодых талантов. Их внимание привлек скромный ассистент Дармштадтского высшего технического училища Михаил Осипович Доливо-Добровольский, из русских, приехавший в Дармштадт еще в 1881 году и окончивший то же училище. Молодой русский зарекомендовал себя серьезным исследователем в области электрохимии, а затем и общей электротехники. Он хорошо читал лекции и руководил практическими занятиями студентов. Собрав о нем необходимые сведения, руководство «АЭГ» предложило Доливо-Добровольскому пост шеф-электрика фирмы. И Михаил Осипович соглашается. Голова его полна идей, интересных замыслов. В лаборатории развивающейся фирмы он сможет в лучшем виде добиться их осуществления.
Руководители «АЭГ» не просчитались. Уже в марте 1889 года Доливо-Добровольский делает патентную заявку на трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором, обмотка которого была выполнена в виде «беличьего колеса». Со свойственной ему глубиной Михаил Осипович рассмотрел результаты исследований Феррариса и пришел к выводу, что трехфазный ток будет работать лучше двухфазного. А затем нашел удивительно простое решение для конструкции двигателя. Причем конструктивное решение его оказалось настолько удачным, что все сразу же поняли — такой двигатель вполне может быть основой промышленного электропривода.
Некоторое время упорствовали американцы, не желая признавать изобретения Доливо-Добровольского. Фирма, в которой работал Тесла, построила по его системе Ниагарскую гидроэлектростанцию. Но и та вскоре была переоборудована на трехфазный ток. Интересно отметить, что в принципе современные асинхронные двигатели ничем не отличаются от конструкции, предложенной М.О. Доливо-Добровольским еще в конце прошлого века.
В течение следующих лет Михаил Осипович получает еще целый ряд патентов на машины и приборы трехфазного тока. В течение нескольких лет Доливо-Добровольский фактически разработал все основные элементы трехфазной системы переменного тока.
Он не являлся первооткрывателем новой системы, не претендовал и на первенство в области создания многофазных машин. Но никому больше не удалось предложить такие конструкции и схемы, которые явились бы оптимальным решением вопросов и породили бы столь долгоживущие машины. Михаил Осипович работал, учитывая требования эпохи, и его возможности были подкреплены самой развитой в то время германской электрической промышленностью. Так что можно сказать: он имел большие возможности для экспериментирования и реализации своих идей. Обладая глубокими знаниями, большим опытом, Доливо-Добровольский был невероятно работоспособен.
Его доклад «Современное развитие техники трехфазного тока», сделанный на Первом всероссийском электротехническом съезде в 1900 году, подвел итоги развития новой отрасли электротехники. Во время работы съезда ему официально предложили занять должность декана электромеханического отделения Петербургского политехнического института, готовившегося к открытию. И Доливо-Добровольский с радостью согласился, сообщив фирме о своем желании вернуться на родину. Но обострилась сердечная болезнь, и переезд все откладывался, пока не стало окончательно ясно, что он не состоится.
Последние годы жизни Михаил Осипович провел в Швейцарии. Он был поглощен идеями осуществления передачи электроэнергии на большие расстояния постоянным током высокого напряжения, поскольку на сверхдальних линиях возникающая между проводами емкость ограничивает применение для этой цели переменных токов.
В 1919 году М.О. Доливо-Добровольский скончался. Он был широко образованным человеком глубокого ума и твердого характера. Но при этом обладал еще и особой сердечностью, которая свойственна только действительно выдающимся людям. Именно таким был он — Михаил Осипович Доливо-Добровольский, инженер, крупный деятель мировой электротехнической науки.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
Электрификация всей страны
Глава 1
На подступах к ГОЭЛРО
Предприятия Сименса и Гальске, о которых шла речь в книге почтенного профессора Артура Вильке, были разбросаны по разным городам. Но самый большой Электротехнический завод в России (до 150 служащих) находился на Васильевском острове в Петербурге. Сначала это была просто мастерская по ремонту телеграфных аппаратов. Потом на заводе стали собирать динамо-машины. В 1911 году его перевели за Московскую заставу, и у него сменился владелец. Отныне это стало предприятие «Сименс и Шуккерт». Но работал завод по-прежнему на привозных германских полуфабрикатах, по немецкой документации, и руководили производством немецкие инженеры.В 1914 году германский персонал выехал из страны. Материалы и полуфабрикаты перестали поступать на склады. Производство затормозилось, а потом и вовсе стало. Но Петроград жил. В городе совершались грандиозные политические события. Городу нужны были работающие заводы, трамваи, электрический свет. Завод передали в казну, и со всей остротой встал вопрос о собственных кадрах.
Не следует считать предреволюционную Россию совершенно отсталой страной, лишенной промышленности. Откуда бы взяться в таком случае русскому пролетариату — мощному революционному отряду трудящихся, совершившему Великую Революцию. Хорошо известны были в мире и русские инженеры. В стране существовали авторитетные учебные заведения с прекрасными педагогическими силами. Их было, наверное, и не меньше, чем в иной европейской стране. Другое дело — велика уж очень Россия. И то, чего на иную европейскую страну хватало с лихвой, нам было недостаточно. Большой стране много всего и нужно.
В начале XX века именно в России возникает проблема сооружения в городах крупных районных электростанций. Одиночные генераторы, разбросанные по городу, не могли обеспечить стабильное снабжение энергией и были нерентабельны. Нарождающийся «электрический мир» XX столетия требовал нового подхода к решению технических проблем городского хозяйства и промышленного обеспечения.
В 1893 году из-за границы в Петербург возвратился молодой энергичный русский инженер Роберт Эдуардович Классов. По окончании Петербургского технологического института он два года работал во Франкфурте-на-Майне, осуществляя постройку опытной линии трехфазного тока по проекту Доливо-Добровольского. Классов работал сначала монтером, а потом инженером и получил прекрасную практику.
В Петербурге он поступает электротехником па Охтинский пороховой завод. В то время он был оборудован множеством маломощных паровых машин, разбросанных по большой территории. Эксплуатация их обходилась дорого и была нерентабельна. Владельцы завода предложили молодому инженеру разработать проект переоборудования всего электрохозяйства предприятия. С помощью В.Н. Чиколева Роберт Эдуардович прекрасно справился с задачей. Он не только составил проект, но и построил первую в России гидроэлектростанцию трехфазного тока, продолжая развивать идеи Доливо-Добровольского у себя на родине.
В то же время Классон вошел в кружок «Союза борьбы за освобождение рабочего класса», созданный и руководимый В. И. Лениным. На квартире у Роберта Эдуардовича часто проходили собрания петербургских марксистов.
Закончив работу на Охте, Р.Э. Классон получает приглашение стать техническим руководителем крупного акционерного «Общества электрического освещения 1886 г.». А ведь ему только-только исполнилось 30 лет. Общество имело свои отделения в разных городах России, и Классон с увлечением строит мощные электростанции трехфазного тока в Москве и Петербурге.
Затем он переходит на работу в другое акционерное общество — «Электрическая сила», которое занимается электрификацией бакинских нефтепромыслов. На Каспийском море Классон впервые в России применил в качестве линии передачи воздушную линию неслыханно высокого напряжения — в 20 тысяч вольт. Здесь он уже выступает в качестве директора акционерного общества. Однако, отказавшись предпринять репрессивные меры против вспыхнувшей в Баку всеобщей забастовки, он по требованию правительства увольняется и уезжает в Москву. По предложению все того же «Общества электрического освещения 1886 г.» занимается расширением Московской электростанции и переводом московской городской электросети на напряжение 6 тысяч вольт.
Все его работы отличались очень современным духом, проекты выполнялись на высоком уровне, в строительстве Классон требовал точности и четкости, которой он научился у Доливо-Добровольского в Германии. Он сам всегда чрезвычайно добросовестно относился к работе и неизменно ратовал за применение самых передовых технических идей и методов.
Примерно с 1907 года среди русских инженеров-электриков появляется еще одна очень заметная фигура — Глеб Максимилианович Кржижановский. Он — выпускник Петербургского технологического института, участник законспирированного кружка технологов-марксистов. Познакомившись с В.И. Лениным, Глеб Кржижановский участвует в организации петербургского «Союза борьбы за освобождение рабочего класса» и становится одним из ближайших друзей великого вождя мирового пролетариата.
Кржижановский, по воспоминаниям современников, небольшого роста, очень подвижный. Энергичное красивое лицо с выразительными, чуть навыкате карими глазами. Человек неиссякаемого остроумия, смелого поэтического ума. Когда центральная группа марксистов во главе с В.И. Лениным была арестована, Глеб Максимилианович и в тюрьме служит революции. Он сочинят песни — «Варшавянку» и «Беснуйтесь, тираны», которые стали любимыми революционными песнями всего народа. 17 месяцев томится Кржижановский в камере, после чего отбывает в ссылку в Восточную Сибирь.
Его отправляют в село Тесинское Минусинского округа, где всего 70 километров отделяют Глеба Максимилиановича от Ленина. Нужно ли говорить, что между ними не только не прерывается переписка, но время от времени они и навещают друг друга. Встречи с Владимиром Ильичем дали большую жизненную и идейную закалку Глебу Кржижановскому. В 1901 году, вернувшись из ссылки, он сразу же включается в революционную работу, организует в Самаре искровский центр. Едет за границу в Женеву к Ленину. А в тяжелые годы реакции после 1905 года поступает в «Общество электрического освещения 1886 г.».
Вместе с Р.Э. Классовом и А.В. Винтером Кржижановский строит в 1912 году районную электростанцию на базе торфяных болот Белгородского уезда под Москвой и не оставляет революционную работу.
Но вся его большая инженерная деятельность не идет даже в сравнение с теми перспективами, которые открылись после свершения Великой Октябрьской социалистической революции. В январе 1920 года В.И. Ленин выдвигает грандиозную программу электрификации России. И именно Глебу Кржижановскому он дает поручение:
"…2) Нельзя ли добавить план не технический (это, конечно, дело многих и не скоропалительное), а политический или государственный, т.е. задание пролетариату?
Примерно: в 10 (5?) лет построим 20-30 (30-50?) станций, чтобы всю страну усеять центрами на 400 (или 200, если не осилим больше) верст радиуса; на торфе, На воде, на сланце, на угле, на нефти (примерно перебрать Россию всю, с грубым приближением). Начнем-де сейчас закупку необходимых машин и моделей. Через 10 (20?) лет сделаем Россию «электрической».
Я думаю, подобный «план» — повторяю, не технический, а государственный — проект плана, Вы бы могли дать.
Его надо дать сейчас, чтобы наглядно, популярно, для массы увлечь ясной и яркой (вполне научной в основе) перспективой; за работу-де, и в 10-20 лет мы Россию всю, и промышленную и земледельческую, сделаем электрической…
Повторяю, надо увлечь массу рабочих и сознательных крестьян великой программой на 10-20 лет"[30].
Да, это была грандиозная программа. Ни в одном государстве мира никогда не разрабатывался план сплошной электрификации, рассчитанный на много лет вперед. Кржижановский с головой окунулся с работу. В комиссию ГОЭЛРО входят энергичные, преданные делу революции специалисты.
Секцию электрификации железнодорожного транспорта и секцию использования энергии рек Кавказа возглавляет Генрих Осипович Графтио — широко известный в русских и зарубежных инженерных кругах специалист. Закончив в 1896 году Петербургский институт инженеров путей сообщения, Графтио изучал электротехнику за границей, работая три с половиной года на заводах Европы и США. В 1906 году под его руководством строится все электрическое хозяйство петербургского трамвая.
Графтио участвует в постройке и пуске крупных паровых электростанций, не оставляя мысли об использовании гидроресурсов больших русских рек.
В то время целесообразность постройки гидроэлектростанций была вовсе не столь очевидна, как ныне. Многие специалисты придерживались того мнения, что Россия — страна равнинная и в ней гидроэнергетика будущего не имеет.
В 1907 году Генрих Осипович Графтио приглашен читать курс гидротехнических сооружений в Петербургский электротехнический институт. И здесь под его руководством студенты выполняют проекты Днепровской гидростанции, гидростанции рек Кавказа, Волховской гидроэлектростанции, предназначенной передавать энергию в Петербург. Графтио был уверен, что в будущем возникнут быстроходные гидротурбины, которые дадут возможность рентабельно использовать тихие воды равнинных рек.
Для электроснабжения Петербурга он сам лично составил проекты гидроэлектростанций на реках Волхове и Вуоксе. Однако иностранные специалисты, находившиеся на службе иностранных компаний, в чьих руках находилось все электроснабжение русской столицы, постарались доказать, что проекты Графтио — чистейшей воды утопия.
Но вот отгремели события Октября. И уже через два месяца В.И. Ленин просит ознакомить его с проектом Волховской ГЭС. Графтио вспоминает: «Примерно в декабре 1917 г. ко мне на квартиру приезжал Смидович с предложением доложить о возможности осуществления запроектированной мною Волховской гидростанции. Я сразу и охотно согласился, В январе 1918 г. по поручению Владимира Ильича я составил смету. 14 июля 1918 г. меня вызвали в Москву, в Совнарком, где рассматривался вопрос о Волховстрое. В 1919 г. мы построили на Волхове бараки для рабочих, материальные склады и другие самые необходимые сооружения. Работа продвигалась медленно. Шла гражданская война, молодая Республика переживала тяжелые дни. На строительстве не было людей. Во время работы на Волховстрое мне приходилось лично встречаться с Владимиром Ильичей и несколько раз обращаться к нему с письмами и телеграммами по вопросам работы на стройке»[31].
— И вот — ГОЭЛРО. В это время Г.О. Графтио — ректор Электротехнического института имени В.И. Ульянова (Ленина). К работам по заданиям комиссии он привлекает профессоров и инженеров института. На строительстве Волховстроя его заместителем становится профессор Института инженеров путей сообщения Борис Евгеньевич Веденеев (впоследствии академик). Волховстрой становился школой нового советского гидростроительства.
Мне доводилось встречаться и разговаривать со строителями первенца советской электрификации. Трудностей было много. Не хватало лопат, кирок, тачек, не хватало спальных мест в бараках… Сколько непреклонной воли, скольких усилий требовало решение этих материальных и организационных вопросов. А ведь это — мелочи по сравнению с тем, что в стране не существовало ни строительного оборудования, ни предприятий, способных изготовить необходимые для станции турбины, электрические генераторы, всю электротехническую арматуру.
План ГОЭЛРО означал начало нового исторического поворота народов освобожденной России к строительству планового социалистического хозяйства на основе электрификации.
22 декабря 1920 года на VIII Всероссийском съезде Советов Владимир Ильич Ленин вышел на трибуну с толстым томом плана ГОЭЛРО.
"На мой взгляд, — сказал он, — это наша вторая программа партии… Она должна превратиться в программу нашего хозяйственного строительства, иначе она не годна и как программа партии. Она должна дополниться второй программой партии, планом работ по воссозданию всего народного хозяйства и доведению его до современной техники. Без плана электрификации мы перейти к действительному строительству не можем…
Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны… мы доведем дело до того, чтобы хозяйственная база из мелкокрестьянской перешла в крупнопромышленную. Только тогда, когда страна будет электрифицирована, когда под промышленность, сельское хозяйство и транспорт будет подведена техническая база современной крупной промышленности, только тогда мы победим окончательно"[32].
В 1921 году учреждается Госплан СССР — штаб по планированию и управлению всей экономикой страны. Председателем его назначается Г.М. Кржижановский.
В январе 1929 года Г.М. Кржижановский избирается действительным членом Академии наук СССР, а в мае того же года — ее вице-президентом. Вместе со вновь избранными в Академию выдающимися инженерами, соратниками по многим энергетическим стройкам Г.М. Кржижановский немало сделал, чтобы направить деятельность Академии в русло интересов социалистического строительства.
Кржижановского переводят на работу в Главэнерго. Он занимается комплексными проблемами энергетики и электрификации. Руководит вновь организованным Энергетическим институтом Академии наук СССР.
Глеб Максимилианович Кржижановский прожил большую и плодотворную жизнь, всю ее отдав служению своему народу, своей стране, торжеству ленинских идей. За выдающиеся заслуги перед Родиной Г.М. Кржижановский награжден многими орденами и медалями. В 1957 году ему присвоено звание Героя Социалистического Труда. 31 марта 1959 года академик Г.М. Кржижановский скончался в возрасте 87 лет.