Никола Тесла. Изобретатель будущего, Карлсон Бернард

Никола Тесла. Изобретатель будущего

на обложку

Карлсон Бернард

Шрифт:

По моему мнению, можно легко заменить «инженера» на «изобретателя» в вышеупомянутой цитате. Многие изобретатели работают за счет внутренней логики, которая имеет для них смысл, и они стремятся претворить свои внутренние идеи в новом устройстве.

Как справедливо замечает Шумпетер, мы недооцениваем роль, которую субъективная рациональность играет в экономической жизни. Вместо того чтобы проследить, как изобретатели или предприниматели разрабатывают подрывные технологии, как ученые, так и обычные люди полагают, что источники новых идей непостижимы, приписывая их интуиции, гениальности или «инстинктивному чутью».

Однако карьера Теслы дает возможность лучше понять то, что мы подразумеваем под субъективной рациональностью. Образ вращающегося магнитного поля возник внутри Теслы, но он не просто появился из ниоткуда. Скорее, осознание выросло из его продолжительной умственной работы и было сформировано богатым сплавом идей, чувств и впечатлений, которые у него были в то время. Возможно, термин Шумпетера – рациональность – не является самым подходящим для него, но Тесла делал некоторую познавательную обработку информации. Но что еще важнее в контексте нашего рассказа и что, как мы увидим, соотносится с субъективной рациональностью, – это то, что изобретатели, такие, как Тесла, верят в свои идеи настолько сильно, что готовы перекроить внешний мир, чтобы претворить в жизнь свои идеалы. Навязывая свои мысли миру, изобретатели создают революционную технологию, которая разжигает созидательное разрушение капитализма. Но прежде чем это произойдет

с Теслой, ему предстояло узнать намного больше об особенностях электротехнического бизнеса.

Глава III

Практическое обучение

(1882–1886)

Опыты с переменным током в компании Ganz

Вооруженный пониманием об использовании вращающегося магнитного поля в своем двигателе, Тесла возобновил умственное конструирование. «На некоторое время, – тепло вспоминал он, –

я всецело предался удовольствию представлять в уме машины и создавать новые формы. Это было психическое состояние счастья, пожалуй, самого яркого, что я когда-либо испытывал в жизни. Идеи прибывали непрерывным потоком, и единственным затруднением, которое я испытывал, было быстро их удерживать. Части аппарата, который я задумал, представлялись мне абсолютно реальными и материальными до мельчайших деталей, царапин и признаков износа. Я был в восторге от представления работающих двигателей, потому что так они являли собой еще более захватывающее зрелище. Когда естественная склонность развивается в страстное желание, человек продвигается к цели семимильными шагами {132} ».

132

NT, My Inventions, 65.

Поскольку Тесла любил находиться в творческом потоке визуализации своего идеального двигателя, ему значительно помогли знания о переменном токе, которые он получил во время работы или визитов в крупную машиностроительную фирму Ganz and Company в Будапеште в 1882 году {133} . Основанная в 1844 году Абрахамом Ганцем [25] , эта компания начала как чугунолитейный завод, специализирующийся на колесах для железнодорожных вагонов, орудий и пуль. После смерти Ганца фирма расширилась и начала производство водных турбин и технологического оборудования муки, а в 1878 году начала осваивать новую область электрического освещения. Под руководством Кароя Циперновского [26] Ганц начал производить и устанавливать системы освещения дуговыми лампами и лампами накаливания. Поэтому для увлеченного электричеством молодого человека производство Ганца было идеальным местом, чтобы работать или просто слоняться {134} .

133

See Osana Mario, «Historische Betrachtungen uber Teslas Erfindungen des Mehrphasenmotors und der Radiotechnick um die Jahrhundertwende», in Nikola Tesla-Kongress f"ur Wechsel-und Drehstromtechnik, proceedings of a conference held at the Technical Museum in Vienna, 6–13 September 1953 (Vienna: Springer-Verlag, 1953), 6–9, on 7. Марио услышал историю от своего профессора в Венском технологическом университете Йохана Заулка, который в свою очередь узнал эту историю, когда встретил Теслу на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году. Ни Марио, ни Заулка не смогли определить, работал ли Тесла в Ganz или просто был посетителем.

Абрахам Ганц (нем. 'Abrah'am Ganz, венг. Ganz 'Abrah'am; 1814–1867) – швейцарско-венгерский инженер, предприниматель, основатель компании «Ганц».

Циперновский, Зиперновский (Zipernovsky) Карой (1853–1942) – венгерский изобретатель в области электротехники, член-корреспондент Венгерской АН (1893), председатель Союза венгерских электротехников (1905). С 1878 год – руководитель электротехнического отделения машиностроительной фирмы «Ганц и К°». Совместно с М. Дери разработал систему распределения однофазного переменного тока с использованием параллельного включения первичных обмоток индукционных аппаратов.

134

«Foundry Museum, Budapest»,«Ganz Works», http://www.omikk.bme.hu/archivum/angol/htm/ganz.htm.

Однажды, находясь на заводе Ганца, Тесла заметил сломанный кольцевой трансформатор, лежащий без дела в углу цеха. По всей вероятности, это устройство использовалось для питания дуговых ламп в последовательной цепи переменного тока. Если одна лампочка в последовательной цепи перегорала, гасли и все остальные. Чтобы решить эту проблему, Павел Яблочков изобрел и установил подобный трансформатор в своей системе освещения в Париже, чтобы ток мог обходить перегоревшую лампу и сохранять горение других ламп. Но в то время, как Яблочков использовал трансформатор с двумя катушками, обмотанными вокруг железного цилиндра, сломанный трансформатор в Ganz состоял из большой железной кольцевой рамы с двумя катушками на концах {135} . В какой-то момент Циперновский и другие инженеры компании Ganz начали изучать подобные кольцевые трансформаторы, чтобы выяснить, почему они работают некорректно. В течение нескольких лет изучения устройств, подобных этому кольцевому трансформатору, Циперновский, Отто Блати [27] и Микшей Дери [28] разработали одну из первых систем переменного тока с использованием трансформаторов для распределения мощности (см. главу IV). В связи с этим первые трансформаторы, установленные в 1885 году в Ganz and Company, имели кольцевую форму.

135

Carlson, Innovation as a Social Process, 88-91.

Отто Титус Блати (венг. Bl'athy Ott'o Titusz; 1860–1939) – венгерский электротехник, прославившийся также как шахматный композитор. В 1885 году совместно с К. Циперновским и М. Дери изобрёл трансформатор с замкнутым магнитопроводом. В 1889 году изобрёл индукционный счётчик электрической энергии переменного тока, названный его именем. Проектировал генераторы, турбогенераторы, трансформаторы и другое электрическое оборудование для электростанций. Почётный член АН Венгрии, почётный доктор высших технических школ Будапешта и Вены.

Дери (D'eri) Микша (1854–1938), венгерский электротехник. В 1877 году окончил Венский политехнический институт. В 1883 году сконструировал однофазный генератор с самовозбуждением от механического выпрямителя на валугенератора. Совместно с К. Циперновским в 1885 предложил схему распределения переменного тока посредством параллельного включения первичных обмоток индукционных аппаратов. В 1904 году изобрёл коллекторный репульсионный электродвигатель, названный его именем.

Но в 1882 году Тесла еще не знал, что Циперновский, Блати и Дери

совершат прорыв в передаче переменного тока. Вместо этого поврежденный кольцевой преобразователь был для Теслы любопытным предметом для изучения. Так как кольцо приводилось в действие генератором переменного тока, Тесла из любопытства поместил металлический шар на деревянную поверхность на вершине кольцевого преобразователя. К его изумлению, шар при подаче тока начал крутиться. Наблюдая за вращением шара, Тесла определил, что, имея разные обмотки, катушки производили два различных переменных тока {136} . Как мы наблюдали в случае с двигателем Бэйли в предыдущей главе, эти два тока создавали вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, и заставило крутиться шар. Здесь Тесла нашел подтверждение своей догадки, которая посетила его во время прогулки в парке с Жигети: что переменный ток мог создать вращающееся магнитное поле, которое было ему нужно для двигателя.

136

Тесла объяснил, что эти два разных тока вырабатывались за счет двух катушек, имеющих разные индуктивности, но маловероятно, что в 1882 году Тесла полностью понимал концепцию индуктивности. Важно то, что он признал, что каким-то образом два разных переменных тока создавали вращающееся магнитное поле. См.: Mario, «Historische Betrachtungen», 7.

Безусловно, шар, крутящийся на вершине сломанного кольцевого трансформатора, не показал Тесле, как управлять несколькими переменными токами так, чтобы они создали вращающееся магнитное поле; вращающийся шар лишь вновь подтвердил, что идеальный двигатель Теслы возможен. Тесла провел следующие пять лет, приобретая знания и навыки, необходимые, чтобы подчинить себе электричество. Но, как мы увидим, в то время именно вращающийся шар и кольцевой трансформатор стали прообразом идеала Теслы. Каждый раз, когда он обдумывал или экспериментировал со своим новым двигателем, он использовал подобную кольцевую намотку с несколькими катушками и посреди кольца помещал различные металлические предметы, надеясь, что они тоже будут крутиться во вращающемся магнитном поле {137} .

137

В свидетельских показаниях по патентной тяжбе Тесла никогда не упоминал эту историю с кольцевым трансформатором в Ganz, так как, по всей вероятности, он не хотел сообщать своим оппонентам, что узнал что-либо о переменном токе от инженеров Ganz, чтобы никто не мог предположить, что он просто присвоил их идею использования переменного тока для создания вращающегося магнитного поля. На мой взгляд, благодаря своему идеалу вращающегося магнитного поля Тесла был, вероятно, одним из немногих людей, которые могли бы посмотреть на шар, вращающийся в верхней части кольцевого трансформатора, и представить работоспособный двигатель.

Работа в компании Эдисона в Париже

Размышления Теслы о крутящихся шарах и вращающихся магнитных полях, однако, прервались, когда Ференцу Пушкашу наконец удалось нанять его для сооружения новой телефонной станции. Тесла принялся улучшать станцию и даже разработал новый телефонный повторитель или усилитель {138} .

Как только будапештская станция была построена и заработала, Ференц Пушкаш продал ее местным бизнесменам, получив прибыль. В то время как строилась будапештская станция, Тивадар Пушкаш остался в Париже, помогать внедрять эдисоновскую систему освещения лампами накаливания. Теперь же Тивадар пригласил Теслу и Жигети приехать в Париж и помог им получить работу в компании Эдисона {139} .

138

«Биографический очерк 1890 года».

139

NT, Motor Testimony, 186.

Поскольку французский закон требовал, чтобы любые изобретения, запатентованные во Франции, там же и производились, Эдисон направил своего самого близкого партнера, Чарльза Батчелора, во Францию в 1881 году, чтобы организовать компанию для производства и установки систем освещения Эдисона. Взяв за основу организационную структуру осветительной компании Эдисона в Америке, Батчелор основал три отдельных компании во Франции: Compagnie Continentale Edison [29] (которая управляла патентами), Soci'et'e Industrielle & Commerciale [30] (которая производила оборудование) и Soci'et'e Electrique Edison [31] (которая монтировала системы). Для производства ламп накаливания и динамо Батчелор построил фабрику в Иври [32] , в предместьях Парижа {140} . Кажется, Тесла был сначала нанят в Soci'et'e Electrique Edison (SE Edison) {141} .

Континентальная Компания Эдисона (фр.).

Промышленно-коммерческая компания (фр.).

Осветительная компания Эдисона (фр.).

Иври-сюр-Сен (фр. Ivry-sur-Seine) – город во Франции, в 5,3 км к юго-востоку от центра Парижа, на реке Сена.

140

Walter L. Welch, Charles Batchelor: Edison’s Chief Partner (Syracuse: Syracuse University Press, 1972), 50.

141

NT, Motor Testimony, 195.

Работая на фабрике Эдисона в Иври, Тесла приобрел обширные практические технические знания о динамо и двигателях. До этого времени Тесла занимался главным образом умственным конструированием, мысленно представляя, что может заставить двигатель переменного тока работать идеально. Теперь Тесла вплотную столкнулся с проблемой преобразования умственных изобретений в реальные машины. Чтобы создать рабочее динамо или двигатель, нужно было тщательно продумать пропорции катушек статора и ротора; чтобы обеспечить конкретную текущую производительность, нужно было запланировать длину и диаметр катушек, калибр [33] и количество поворотов провода, а также скорость, с которой будет вращаться машина. В начале 1880-х годов ни один из этих параметров не был задан проектными нормами или формулами; скорее проектные нормы электрических машин основывались на методе проб и ошибок и знании ремесла. Работая на компанию Эдисона, Тесла изучил большую часть того, что было тогда известно о динамо и моторном дизайне, и это знание дало ему возможность начать думать о преобразовании его идеального двигателя в реальную машину.

Американский калибр проводов (AWG от англ. American WireGauge) – американская система маркирования толщины проводов, использующаяся с 1857 года преимущественно в США.