Лев Гумилевский – История локомотива (страница 20)
«Создание динамо-электрической машины положило основание новой обширной отрасли промышленности и почти во всех областях техники подействовало революционизирующим образом и продолжает еще так действовать…»
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Вернер Сименс родился 13 декабря 1816 года в имении, арендованном его отцом, близ Ганновера, учился же и рос в Менцендорфе, куда затем перебралась вся семья. Сначала он учился дома вместе с братьями, а затем был отправлен в Любекскую гимназию, внушившую ему отвращение к греческому языку и грамматике. Это отвращение к отвлеченным гимназическим наукам побудило юношу стремиться попасть в учебное заведение другого типа. Не имея возможности попасть в Строительную академию, он ушел пешком в Берлин, чтобы поступить в артиллерийскую школу, где, как ему сказали, также занимаются не богословием и филологией, а математикой и физикой.
Однако для поступления в артиллерийское училище нужно было пробыть несколько времени на военной службе. Юноша пошел и на это. Через год он получил командировку в Берлинское артиллерийское инженерное училище, откуда через три года и вышел артиллерийским офицером.
С того времени и начинается его научная, а главным образом практическая техническая деятельность, продолжавшаяся всю жизнь.
Сименс обладал неукротимой энергией, живостью, изобретательностью и предприимчивостью. Сначала он занялся опытами с артиллерийскими зажигательными трубками, потом гальванопластикой и, наконец, электрическим телеграфом. В области телеграфии он внес несколько усовершенствований, построив свой аппарат. Для изготовления этих аппаратов Сименс вошел в сделку с владельцем небольшой мастерской в Берлине Иоганном Гальске, оказавшимся талантливым механиком и конструктором. Они открыли совместно небольшое предприятие, которое выросло впоследствии во всемирно известную фирму «Сименс и Гальске». В руках этих компанионов, обладавших предприимчивостью, практическим чутьем, талантом и изобретательностью, дело развивалось со сказочной быстротой.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Первая половина жизни Сименса была посвящена телеграфно-строительному делу. Развитию его Сименс много помог изобретением машины для покрывания медной проволоки гутаперчей. Она имела огромное значение для изготовления изолированных проводников и кабелей. Построив ряд телеграфных линий в Германии, Сименс перенес деятельность в другие страны и прежде всего в Россию.
Здесь, покровительствуемый всемогущим сатрапом Николая 1 графом Клейнмихелем, Сименс нажил на постройке телеграфных линий колоссальные деньги. Вместе с тем, расширение деятельности увеличивало предприятие «Сименс и Гальске» в Берлине, где подбором талантливых инженеров и рабочих Сименс обеспечил осуществление многих своих идей.
Надо заметить, что изобретательская, особенно же научная деятельность Сименса отнимала у него меньше сил и времени, чем предпринимательская. Одаренный от природы, он занимался научно-техническими вопросами по большей части только тогда, когда к этому вынуждали потребности его предприятий.
Даже созданный им генератор электрического тока был скорее вызван к жизни сознанием, что для расширения потребления многих электротехнических приборов необходим практически удобный источник электрической энергии.
Сименс и сам сознается в этом:
«Направление моей богатой научными открытиями деятельности определялось в это время исключительно нуждами техники», — пишет он в своих воспоминаниях.
Самым важным изобретением Сименса был сконструированный им в 1856 году так называемый «якорь». Он имел форму двойного «Т» и состоял из продолговатого железного цилиндра с двумя глубокими продольными впадинами для укладки проводников. Якорь вращался между полюсами нескольких плоских подковообразных магнитов и составлял главную часть динамомашины.
Динамомашина, после паровой машины Уатта, произвела настоящий переворот во всей индустрии, положив начало новой области техники. Динамомашина обладает свойством обратимости процесса, а именно при питании ее электрическим током от постороннего источника она становится сама мотором. Таким образом вместе с динамомашиной был создан и электромотор. Всякая динамомашина легко могла быть превращена в электромотор.
Действительно, и в настоящее время электромоторы мало чем отличаются от динамомашины. Наиболее простая динамомашина Сименса состоит из якоря, вращающегося между двумя электромагнитами: возникающий при этом сначала слабый ток, проходя по изолированной проволоке вокруг электромагнитов, усиливает их, вследствие чего усиливается и возбужденный в обмотке якоря индукционный ток. Если же мы не будем вращать якоря, а поступим наоборот — введем в катушки якоря ток извне, тогда якорь придет во вращательное движение.
Из этого видно, что в принципе каждой динамомашиною можно пользоваться, как электромотором, если вместо того, чтобы вращать якорь, мы будем вводить в магнит ток от постороннего источника, и машина превратится в электромотор.
Таким образом электромотор превращает электрическую энергию в механическую, тогда как в динамомашине механическая энергия превращается в электрическую.
С установлением свойства обратимости динамомашины, легко было, уже воспользовавшись способностью электрического тока передаваться на расстояние по простой металлической проволоке, полученную в одном месте электроэнергию передавать в другое место и здесь превращать снова в механическую, применив электромотор.
С установлением этих положений, началось бурное развитие электротехники и внедрение электродвигателя во все области промышленности и транспорта.
Очень скоро выяснились и основные преимущества электромотора перед всеми остальными двигагелями: малый размер и вес, бесшумность и бездымность, ненужность фундамента, большая мощность, постоянная готовность к работе и — что особенно важно для транспортного двигателя — простота реверса и уменьшение числа оборотов.
Впервые идея использования электричества для движения экипажа возникла еще в 1834 году в Америке у некоего Томаса Давенпорта, изготовившего игрушечные электрические локомотивчики. Они приводились в движение гальваническими элементами.
Вскоре электрические экипажи начали получать и практическое значение. В 1838 году на улицах Лондона появились экипажи некоего Давидсона, двигавшиеся при помощи электромотора. На публику они не произвели большого впечатления, но ими пленилась лондонская полиция, которая и приобрела для себя несколько таких экипажей. Полицейские электрические автомобили имели под сиденьем батареи аккумуляторов, хранивших запас электроэнергии. Электромотор, получавший энергию от аккумуляторов, работал на ось экипажа при помощи зубчатой передачи.
Автомобили двигались довольно быстро, но несмотря на многие их преимущества развитию их и до сего времени препятствует громоздкость аккумуляторных батарей, нуждающихся к тому же в частой зарядке.
Тем не менее, электрические автомобили строились и ими пользовались до тех пор, пока они не были вытеснены несравненно более удобными и выгодными современными бензиновыми автомашинами.
Проблема электротяги была разрешена только с появлением динамомашины и пионером введения электродвигателя на транспорте был все тот же Вернер Сименс.
В 1879 году он демонстрировал на Берлинской промышленной выставке модель трамвайной линии, вернее электровоза, тянувшего за собой три вагона. Электромотор мощностью в 13 лошадиных сил, помещенный на четырехколесной тележке, поставленной на рельсы, работал непосредственно на ведущую ось электровоза. Этот электрический поезд, рассчитанный на 78 пассажиров, шел по узкоколейному кругу, длиною в триста метров, со скоростью около семи километров в час и пользовался большим успехом на выставке.
Посетители выставки неизменно заканчивали осмотр прогулкой на электрической железной дороге.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Демонстрация первого электровоза имела очень важное значение для дальнейшего развития электрических железных дорог. Сименс наглядно доказал, что электрический ток пригоден не только для «тонкой» работы включения и выключения, как это было на телеграфе, но вполне может выполнять и всякие другие функции вплоть до самых «тяжелых работ» на транспорте.
Успешное разрешение проблемы электротяги было последней крупной работой Вернера Сименса. К этому времени он состоял уже членом Берлинской академии наук. Отступив на этот раз от обычного принципа избрания своих членов, она предоставила почетное место технику-практику, научные труды которого ограничивались несколькими работами, сделанными в молодости и не имевшими серьезного научного значения.
Сименс умер 6 декабря 1892 года, дожив до того времени, когда электротехника, в создании которой ему принадлежит несомненно одно из самых видных мест, стала важнейшей областью техники.
Развитие электротехники в конце девятнадцатого и начале двадцатого века шло чрезвычайно быстро и привело к коренным изменениям во многих производственных процессах. Огромное значение имело ее развитие и в области железнодорожного транспорта.
Электровозы Сименса относятся уже к группе не аккумуляторных электровозов, а контактных. Электромоторы их питаются током посредством токоприемника от контактного провода.