Александр Николаевич ЛОДЫГИН (1847—1923)

Ещё десятилетним мальчишкой Лодыгин мечтал повторить подвиг Дедала — изобретателя крыльев и отца Икара. Он соорудил крылья, прикрепил их за спиной и прыгнул с крыши бани... Но судьба распорядилась иначе, она уготовила ему лавры иного легендарного героя — Прометея — мученика, подарившего людям огонь.

Имя Александра Николаевича Лодыгина связано главным образом с изобретением и созданием электрической лампы накаливания. Как известно, приоритет изобретения лампы накаливания оспаривался очень многими лицами, и по поводу него возникло много так называемых патентных процессов.

Принцип электрической лампы накаливания был известен до А. Н. Лодыгина. Но именно он пробудил большой интерес к созданию источников света, действующих на принципе накаливания проводника током. Сделав более совершенную лампу, чем другие изобретатели, Лодыгин впервые превратил её из физического прибора в практическое средство освещения, вынес её из физического кабинета и лаборатории на улицу. Лодыгин показал преимущества применения металлической, в частности вольфрамовой, проволоки для изготовления тела накала и таким образом положил начало производству современных, более экономичных ламп накаливания, чем угольные лампы раннего периода.

А. Н. Лодыгин, несомненно, оказал сильное влияние на Т. А. Эдисона и Д. Свана, которые, используя принцип действия лодыгинской лампы накаливания, превратили этот прибор в предмет широкого потребления. Посвятив много лет созданию лампы накаливания с угольным и металлическим телом накала, Лодыгин не нашёл в России области её практического применения в масштабе, соответствующем их значимости. Судьба заставила его искать счастья в Америке. Живя вдали от родины, Лодыгин надеялся, что ему удастся возвратиться домой для работы.

Его избрали почётным членом Общества русских электротехников, а в 1923 г. Русское техническое общество торжественно отпраздновало 50 лет со дня первых опытов А. Н. Лодыгина по освещению лампами накаливания.

Александр Николаевич Лодыгин родился 18 октября 1847 года в имении родителей в Тамбовской губернии. По семейной традиции ему готовилась военная карьера. Для получения среднего образования он был отдан в Воронежский кадетский корпус, в котором обучался до 1865 г.

Ещё кадетом он начал конструировать летательный аппарат тяжелее воздуха (в это время в Европе с триумфом запускали воздущные шары), на электротяге (время электричества только наступало, но ещё не наступило) и с горизонтальным винтом (это более чем за пятьдесят лет до рождения вертолёта, за сорок лет до полётов братьев Райт и за двадцать — до постройки первого самолёта и патента на него Можайского).

По окончании кадетского корпуса Лодыгин прошёл курс обучения в Московском юнкерском училище и был произведён в подпоручики, после чего началась его служба в качестве армейского офицера. Прослужив обязательный срок, он вышел в отставку и поступил на Тульский оружейный завод слесарем. В то время его занимала идея создания электролёта, который он начал проектировать ещё в военном училище. Чтобы воплотить свою идею в жизнь, Лодыгин изучал книги по электричеству, металловедению, механике.

В 1870 г. он переехал в Петербург и начал посещать Технологический институт, где читали лекции знаменитые механики И. А. Вышнеградский, В. Л. Кирпичев, а в университете — лекции Д. И. Менделеева. Эти учёные высоко оценивают его первые изобретения. Патриарх электротехники, прославленный Борис Семенович Якоби дал положительный отзыв на придуманную Лодыгиным систему отопления, признав, что подобное приложение электричества ещё «никем нигде не описано». Позже после долгих раздумий и сомнений знаменитый учёный дал положительный ответ и на заявку об электрическом освещении, порекомендовав академику Вильду исследовать и научно объяснить лодыгинское изобретение.

Здесь, в Петербурге, двадцатитрёхлетний Лодыгин давал уроки слесарного мастерства группе молодых интеллигентов, среди которых а княжна Друцкая-Сокольницкая — первое сильное увлечение Александра Лодыгина.

В 1870 г. Лодыгин уже детально разработал конструкцию летательного аппарата тяжелее воздуха и предложил её Комитету национальной обороны в Париже для использования в условиях происходившей в то время франко-прусской войны. Его предложение было принято. При поддержке знаменитого воздухоплавателя и фотографа Надара (Турнашона) Лодыгину было выделено 50 тысяч франков на строительство электролёта, и он приступил к подготовительным работам на заводах Крезо. Но вскорё Франция потерпела поражение в этой войне, и от его предложения отказались. Лодыгин вернулся в Россию.

На родине он оказался без средств к существованию и был вынужден согласиться на первую попавщуюся работу в Обществе нефтяного газа «Сириус». Лодыгин начал там работать в качестве техника уделяя при этом свободное время разработке ламп накаливания. До поездки в Париж Лодыгин этим вопросом не занимался.

Этой технической проблемой он увлёкся в связи с созданием летательного аппарата, для освещения которого такой источник света был более пригоден, чем какой-либо другой. К концу 1872 г. Лодыгин располагал несколькими экземплярами ламп накаливания, которые можно было публично демонстрировать. Ему удалось найти прекрасных механиков в лице братьев Дидрихсон, один из них — Василий Федорович Дидрихсон — собственноручно изготовил все конструкции ламп накаливания, разрабатывавшиеся Лодыгиным, внося при этом существенные технологические усовершенствования.

В первых своих опытах Лодыгин использовал железную проволоку, затем мелкие стерженьки из кокса, зажатые в металлических держателях. Опыты с железной проволокой оказались неудачными, а накаливание угольных стерженьков показало, что таким методом можно не только получить более или менее значительный свет, но и разрешить одновременно другую очень важную техническую проблему, носившую в то время название «дробление света», то есть включение большого числа источников света в цепь одного генератора электрического тока (динамо-машины). Дуговые лампы требовали каждая отдельного источника тока и давали слишком мощный поток света. (Проблему «дробления света» в дуговых лампах решил П. Н. Яблочков в 1878 г.)

Последовательное включение стерженьков было очень простым и удобным. Но накаливание угля на открытом воздухе приводило к быстрому перегоранию тела накала.

В 1872 г. Лодыгин построил лампу накаливания в стеклянном баллоне с угольным стерженьком. Его первые лампы имели по одному угольному стержню в баллоне, причём из баллона воздух не удалялся: кислород выгорал при первом накаливании угля, а дальнейшее накаливание происходило в атмосфере остаточных разрежённых газов.

Телом накала служил уголёк, концы которого покрывались слоем меди и вделывались в держатели. Стеклянный баллон имел шейку, которая покрывалась слоем серебра и меди и припаивалась к шайбе. Продолжительность горения уголька была примерно 30 минут главным образом по той причине, что уплотнение баллона и электродов было недостаточно, и при нагревании, вследствие различия коэффициентов расширения стекла и металла, воздух проникал внутрь колбы и ускорял перегорание угля.

В 1873 г. он создал лампу, содержавшую два угольных стерженька из которых один горел в течение 30 минут и выжигал кислород, после чего второй стерженёк горел в течение 2—2,5 часа. Уплотнение вводов в этой лампе было более совершенным. Она состояла из закрытого сверху цилиндрического баллона, который вставляется в стеклянный стакан и в него помещается полый цилиндр, назначение которого заключается в том, чтобы вытеснить из баллона возможно больший объём воздуха и тем уменьшить сгорание угольных стерженьков. Для уплотнения служило масло, наливаемое в стакан. (Лаборатория Лодыгина находилась в Петербурге в доме Телешова — на углу Одесской улицы и

Конногвардейского проспекта. Здесь же проходили и первые в мире публичные опыты электрического освещения угольными лампами накаливания.)

Вот как описывает опыты инженер Н. В. Попов, присутствовавший на этих демонстрациях:

«На двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Масса народа любовалась этим освещением, этим огнём с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно было читать при керосиновом освещении и при электрическом. На панели между фонарями лежали провода с резиновой изоляцией, толщиной в палец. Что же это была за лампа накаливания? Это были кусочки ретортного угля, диаметром около 2 мм, зажатые между двумя вертикальными углями из того же материала, диаметром в 6 мм. Лампы вводились последовательно и питались или батареями, или магнитоэлектрическими машинами системы Ван-Мальдерна, компании Альянс, переменного тока».

Успех работ Лодыгина был безусловным, но необходимо было серьёзно доработать конструкцию и устранить слабые места

Перед Лодыгиным встали сложные технические вопросы: изыскание наилучшего материала для изготовления тела накала лампы, устранение сгорания тела накала, то есть полное удаление кислорода баллона, проблема уплотнения места вводов, дабы сделать невозможным проникновение воздуха внутрь баллона извне.

Демонстрирование освещения с помощью ламп Лодыгина в Адмиралтейских доках в 1874 г. заинтересовало морское ведомство и промышленников. Академия наук присудила ему Ломоносовскую премию. Блестящие успехи Лодыгина привели к тому, что вокруг него стали группироваться предприниматели, заботившиеся не столько об усовершенствовании лампы, сколько о возможных прибылях. Это и погубило всё дело.

Вот что писал об этом выдающийся электротехник В. Н. Чиколев:

«Изобретение Лодыгина вызвало большие надежды и восторги в 1872—1873 гг. Компания, составившаяся для эксплуатации этого совершенно невыработанного и неготового способа, вместо энергичных работ по его усовершенствованию, на что надеялся изобретатель предпочла заняться спекуляциями и торговлей паями в расчёте на будущие громадные доходы предприятия. Понятно, что это был самый надёжный, совершенный способ погубить дело — способ, который не замедлил увенчаться полным успехом. В 1874—1875 гг. об освещении Лодыгина не было более разговоров».

Александр Лодыгин, попав в состав такого наспех организованного предприятия, потерял, по существу, самостоятельность. Это видно хотя бы из того, что все последующие конструктивные варианты его лампы накаливания даже не носили имени Лодыгина, а назывались то лампами Козлова, то лампами Конна. Козлов и Конн — владельцы акций так называемого «Товарищества электрического освещения А. Н. Лодыгин и К°», никогда не занимавшиеся конструкторской работой и конечно никаких ламп не построившие. Последняя по времени выпуска конструкция лампы имела 4—5 отдельных стержней, в которой каждый уголь автоматически включался после выгорания предыдущего угля. Эта лампа также носила название «лампы Конна».

Изобретением Лодыгина в 1877 г. воспользовался Эдисон, знавший о его опытах и ознакомившийся с образцами его ламп накаливания, привезёнными в Америку морским офицером А. М. Хочинским для демонстрации русских технических достижений: Хочинский был командирован Морским министерством для закупки четырёх кораблей: «Африка», «Европа», «Азия», «Забияка». Эдисон начал работать над усовершенствованием лампы накаливания, хотя до этого электричеством практически не занимался. А однажды устроил в своёй лаборатории, при огромном стечении народа и прессы, демонстрацию освещения электрической лампой накаливания. Опыт не удаётся — лампа тут же гаснет. Но Эдисон поспешно подал заявку и вскоре получил патент на лампу накаливания с угольным стержнем, американские газеты тут же стали называть его творцом электросвета.

Тринадцать месяцев и сорок тысяч долларов ушли у Эдисона на опыты, в итоге его лампы стали светить несколько часов.

Вслед за Эдисоном, сумевшим выпустить пробную партию ламп для продажи, но более — для рекламы «нового изобретения», начинают производить лампы лодыгинской конструкции предприниматели Англии, Франции и Германии. Эдисон, не желая делиться с ними прибылями, подаёт в суд и тратит на тяжбу сотни тысяч долларов. Копнув историю изобретения, американские судьи узнают о Лодыгине и аннулируют патент Эдисона. Эдисон принимается искать иное тело накала, но это у же другая история — история изобретательской деятельности Томаса А. Эдисона.

В США патент на изобретение Эдисону выдали лишь через десять лет, в 1890 г., — после окончания срока действия патентов Лодыгина во многих странах мира.

По совершенно непонятным причинам именно в США заявка на патент фирмы «Лодыгин и Компания» оказалась не оплаченной! Хотя была оплачена везде, в каждом из мизерных княжеств Германии и даже в Индии.

Со стороны официальных учреждений Лодыгину не удалось встретить понимания. Подав, например, 14 октября 1872 г. заявку в Департамент торговли и мануфактур на «Способ и аппараты дешёвого электрического освешения», Лодыгин получил привилегию только 23 июля 1874 г., его заявка почти два года странствовала по канцеляриям.

Однако это было только начало. На долгие годы (почти на двадцать лет) растянулась для изобретателя драматическая история с превращением скромного фонаря с угольком внутри стеклянного баллона в ослепительно сияющую долговечную лампу с нитью из тугоплавкого вольфрама. Ради того, чтобы электролампа вошла в жизнь, пришлось провести тысячи опытов, запатентовать десятки типов ламп, создать — а, может, это и было главным делом жизни Лодыгина? — электропечи для плавки металлов, из которых изготовлялись нити, и при этом до обидного чрезвычайно часто слышать восхваления других, коим приписывали открытие первой угольной лампы накаливания.

Ликвидация «Товарищества» поставила Лодыгина в тяжёлое финансовое и моральное положение. Вера в возможность успешного продолжения работ в России исчезла.

В середине 1875 г. Лодыгин начал работать в качестве слесаря-инструментальщика в Петербургском арсенале, в 1876—1878 гг. тру дился на металлургическом заводе принца Ольденбургского в Пететербурге. Здесь ему пришлось столкнуться с совершенно новыми вопросами, относившимися к металлургии; под их влиянием и в результа те знакомства с электротехникой у него появился интерес к вопросам электроплавки, и он начал создавать электрическую печь.

В 1878—1879 гг. в Петербурге А. Н. Лодыгин начал работать в мастерских П. Н. Яблочкова, организованных для производства электрических свечей. Он вновь попытался наладить производство ламп накаливания, но дальше опытов дело не пошло.

В 1884 г. Лодыгин окончательно решил уехать за границу. Несколько лет он проработал в Париже, где познакомился с Евдокией Федоровной Заседателевой. Их роман не увенчался браком. Она уехала из России, не успев развестись с мужем, как она выражалась — «сбежала от него». А когда в 1888 г. Лодыгин переехал в Америку, Евдокия Федоровна вернулась в Россию.

За океаном жизнь на первых порах была очень тяжёлой. «Я работаю здесь пока как рабочий-электрик, и плата моя по часам — 42 копейки, это 120—140 рублей в месяц. Иногда приходится вставать в 5 утра, а прихожу я домой после 7 вечера, иногда же в 10 часов... после часа сна всё же работаю...» — писал Лодыгин друзьям на родину.

В Америке он упорно продолжал изыскивать лучший материал, чем уголь, для тела накала электролампы. 14 сентября 1888 г. Лодыгин отнёс в патентное бюро Нью-Йорка сразу три заявки на усовершенствованные долговечные угольные лампы. Первая — из электрически спеченного шелкового волокна и внешней оболочки из осаждённого углерода, вторая — из растительных волокон с пропиткой фтористым бромом, третья — с добавками кремния и бора.

Через несколько лет Лодыгин получил новые патенты: №№ 575002 и 575668 в 1893 и 1894 гг. на калильное тело для ламп накаливания из платиновых нитей, покрытых родием, иридием, рутением, осмием, хромом, вольфрамом и молибденом. Эти патенты сыграли значительную роль в создании ламп накаливания с металлической нитью. В 1906 г. они были приобретены через подставных лиц концерном «Дженерал Электрик», который слился с компанией Эдисона.

Однажды Лодыгин познакомился с Джорджем Вестингаузом, главой крупнейшей электротехнической фирмы, творцом знаменитого железнодорожного тормоза, и проработал с ним многие годы. Компания «Вестингауз» предоставила ему возможность для серьёзных исследований. Здесь Лодыгин мог осуществить свою давнюю мечту — получить в электропечах любые тугоплавкие нити для ламп и к тому же самому создать нужные ему электропечи.

Весной 1890 г. Эдисон, после дорогостоящих судебных процессов с конкурентами, получает патент на угольную лампу. Лодыгин же подаёт серию заявок на лампы с нитями из железа, платины, вольфрама, осмия, иридия и других металлов и их сплавов.

Особая заслуга Лодыгина в том, что он указал на важное значение вольфрама для создания ламп накаливания. Но это было оценено намного позже, лишь 20 лет спустя электроламповая промышленность всего мира полностью перешла на производство вольфрамовых ламп накаливания. Вольфрам до сих пор остаётся практически единственным металлом для производства нитей ламп накаливания.

Но сам Лодыгин посчитал работу с лампой завершённой только после того, как создал серию электропечей сопротивления и индукционных — для плавки тугоплавких металлов — и получил на них патенты. Всем светотехникам скоро стало ясно — новые лодыгинские лампы вытеснят угольные. И творец тех и других — Лодыгин!

Со дня подачи первой заявки на угольную лампу в 1872 г. и до 1893—1895 гг. прошло более двадцати лет. Лодыгин жил один, без родины, без семьи, без собственного дома.

В 1894 г. он поехал из Америки в Париж, где организовал электроламповый завод и одновременно сотрудничал с автомобильным заводом «Колумбия», но в 1900 г. вернулся в Америку, участвовал в создании нью-йоркского метрополитена, работал на крупном аккумуляторном заводе в Буффало и на кабельных заводах.

В июле 1900 г. Александр Николаевич в Париже при большом стечении друзей и знакомых обвенчался по православному обряду с Алмой Францевной Шмидт.

Его интересы всё более сосредоточивались на применении электричества в металлургии и на различных вопросах промышленной электротермии. За период 1900—1905 гг. под его руководством было построено несколько заводов для производства феррохрома, ферровольфрама, ферросилиция и др.

К 1905 г. Лодыгин уже прочно обосновался в США. У него теперь есть свой дом, семья, две дочери Маргарита и Вера. Но Лодыгина не оставляла тоска по родине.

Исход русско-японской войны очень огорчил Лодыгина. И хотя в то время его материальное положение в Америке было весьма стабильным, как специалист он пользовался большим авторитетом, его творческие силы были в полном расцвете, — он захотел вернуться в Россию, чтобы на родине применить свои обширные и разносторонние знания.

Вместе с семьей Лодыгин вернулся в Россию в сентябре 1907 г. Но здесь изобретатель нашёл ту же техническую отсталость, которая вынудила его уехать. Методы американской промышленности и новости заокеанской техники в это время никого в России не интересовали, а сам Лодыгин оказался лишним. Для него нашлось лишь место заведующего подстанциями городского трамвая в Петербурге. Лодыгин в очередной раз убеждается — тяжела судьба изобретателя в России. «Изобретатель в России почти что пария и всю свою жизнь проводит в том, что ждёт, как библейский Лазарь, не упадет ли ему крупица со стола богатого...» — писал он.

Наступает 1917 год. Жену Алму настигает тяжёлый недуг с частым параличом. Заявки на патенты не рассматриваются. Дочки боятся выходить на улицу, да им теперь и не до гимназии: повсюду стачки, забастовки... Многие уезжают из голодной России, чтобы пережить беспокойное время. Весной 1917 г. Лодыгин уступает мольбам жены и отправляет её с дочерьми в США. Сам же остаётся в России. Александр Николаевич предлагает Временному правительству достроить свой аэроплан и готов сам полететь на нём на фронт. Но от него отмахиваются как от назойливой мухи...

16 августа 1917 г. Лодыгин получает заграничный паспорт для выезда в США. Он перебирает свой огромный архив, сжигает многие бумаги и чертежи. Сдаёт моторы почти построенного аэроплана военному ведомству и сам, своими руками разбивает остов аппарата... В конце сентября 1917 г. Лодыгин покидает родину.

После возвращения из России в Америку Лодыгин занимался исключительно конструированием электрических печей. Он построил крупнейшие установки для плавки металлов, мелинита, руд, для добычи фосфора и кремния, печи для закалки и отжига металлов, для нагрева бандажей и других процессов.

Список изобретений и проектов Александра Николаевича Лодыгина огромен: от электромобиля и торпеды на реактивном топливе до способов получения искусственных драгоценных камней электрохимическим путём!

Но на закате дней мечта Лодыгина всё же исполнилась. В 67 лет он всё-таки построил свой летательный аппарат по типу автожира. Аппарат был надёжен и прост в управлении, но очень тихоходен, и этим он совершенно не соответствовал наступившему веку скоростей.

Выдающийся русский изобретатель и инженер Александр Николаевич Лодыгин скончался в США 16 марта 1923 г.