Le grandi invenzioni di Pavel Nikolaevich Yablochkov

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Il 14 settembre 1847 nacque Pyotr Yablochkov, che fece molte invenzioni, ma passò alla storia esclusivamente come il creatore della "candela Yablochkov".

La più grande ricompensa per qualsiasi inventore - se il suo nome, che prende il nome da una delle sue invenzioni, entra per sempre nella storia dell'umanità. In Russia, molti scienziati e ingegneri sono riusciti a meritare un tale premio: basti ricordare Dmitry Mendeleev e il suo tavolo, Mikhail Kalashnikov e il suo fucile d'assalto, Georgy Kotelnikov e il suo paracadute a zaino … Tra questi c'è uno dei pionieri dell'ingegneria elettrica mondiale, il più talentuoso ingegnere russo Pavel Nikolayevich Yablochkov. Dopotutto, la frase "la candela di Yablochkov" è conosciuta nel mondo da quasi un secolo e mezzo!

Ma la più grande maledizione per lo scienziato è nascosta nello stesso più grande premio: la perpetuazione di un nome in un'invenzione. Perché tutti gli altri suoi sviluppi e scoperte, anche se sono stati più di una dozzina contro l'unico famoso al mondo, rimangono nella sua ombra. E in questo senso, la biografia di Pavel Yablochkov è un classico esempio. Lui, che per primo illuminò le strade di Parigi con la luce elettrica, con tutta la sua vita confermò la validità del proverbio francese “Se vuoi passare inosservato, mettiti sotto la lanterna”. Perché la prima e unica cosa che viene in mente quando viene menzionato il cognome di Yablochkov è la sua candela. Nel frattempo, è il nostro connazionale che possiede, ad esempio, l'invenzione del primo trasformatore elettrico al mondo di corrente alternata. Come dicevano i contemporanei di lui, Yablochkov ha aperto due ere nell'ingegneria elettrica: l'era dell'applicazione diretta della corrente elettrica all'illuminazione e l'era dell'uso della corrente trasformata. E se giudichiamo le sue azioni dal racconto di Amburgo, allora dobbiamo ammettere: è stato Yablochkov a portare la luce elettrica dal laboratorio angusto nelle ampie strade delle città del mondo.

Da Saratov a San Pietroburgo

In origine, il futuro genio dell'ingegneria elettrica era il nobile più aristocratico. La famiglia Yablochkov, piuttosto numerosa e diffusa in tre province - Kaluga, Saratov e Tula, fa risalire la sua storia alla seconda metà del XVI secolo da Moisey Yablochkov e da suo figlio Daniel.

La maggior parte degli Yablochkov, come si addice alla nobiltà russa, erano rappresentanti classici della classe di servizio, che si mostravano sia negli affari militari che nel governo, ricevendo meritati premi sia in denaro che in terre. Ma nel tempo, la famiglia si è impoverita e il padre del futuro inventore della candela elettrica non poteva più vantare una grande proprietà. Nikolai Pavlovich Yablochkov, secondo la tradizione di famiglia, scelse la via militare, arruolandosi nel Corpo dei cadetti navali, ma fu costretto a dimettersi dal servizio a causa di una malattia. Purtroppo, la cattiva salute è stata una delle poche componenti dell'eredità che il marinaio in pensione ha trasmesso a suo figlio …

Tuttavia, l'altra parte della stessa eredità era più che degna. Nonostante la piccola ricchezza, la famiglia Yablochkov, che viveva nella tenuta di Petropavlovka nel distretto di Serdobsky nella provincia di Saratov, si distingueva per la sua alta cultura e istruzione. E il ragazzo, nato il 14 settembre 1847 da Nikolai ed Elizabeth Yablochkov e battezzato in onore del confessore Paolo di Nicea, deve aver avuto una brillante carriera.

Il piccolo Paolo non ha deluso queste aspettative. Ragazzo intelligente e ricettivo, come una spugna, ha assorbito la conoscenza che i suoi genitori e fratelli e sorelle maggiori condividevano con lui. Pavlik mostrò un particolare interesse per la tecnologia e le scienze esatte - anche qui si rifletteva "l'eredità" di suo padre: il Naval Cadet Corps è sempre stato famoso per l'insegnamento proprio di queste discipline.

Nell'estate del 1858, Pavel Yablochkov fu iscritto al ginnasio maschile di Saratov per 11 anni incompleti. Come tutti gli altri candidati, è stato sottoposto a un test di ammissione - e in base ai risultati è stato immediatamente iscritto alla seconda elementare, cosa non molto comune. Gli insegnanti hanno apprezzato l'alto livello della formazione del ragazzo e in seguito più di una volta hanno attirato l'attenzione sul fatto che Yablochkov Jr. si sta comportando meglio della maggior parte dei suoi compagni di classe, mostrando particolare successo nelle stesse identiche e tecniche discipline.

C'è da meravigliarsi se la decisione del padre di portare suo figlio fuori dal ginnasio nel novembre 1862, quasi all'inizio dell'anno scolastico, causò un doloroso sconcerto tra gli insegnanti. Ma il motivo era ovvio e comprensibile: era diventato troppo difficile per la famiglia pagare l'istruzione del ragazzo. Altrettanto ovvia fu la soluzione trovata dagli Yablochkov: si decise di mandare il figlio in una scuola militare. La scelta era anche ovvia: la scuola di ingegneria Nikolaev, che addestrava ingegneri militari per l'esercito russo, era la più adatta alle inclinazioni del quindicenne Pavel.

Giovani ufficiali

Era impossibile per uno scolaro di quinta elementare che aveva abbandonato la scuola entrare subito nella scuola: era necessario migliorare le conoscenze nelle materie di base e attendere l'inizio del prossimo anno accademico. Pavel Yablochkov ha trascorso questi diversi mesi in un posto fantastico: un corpo di cadetti privato creato dal famoso ingegnere militare e compositore Caesar Cui. Inventato da Cesare Antonovich insieme alla sua coraggiosa moglie Malvina Rafailovna Bamberg, il "convitto di ingegneria preparatoria" è costato ai genitori di Yablochkov meno della palestra di Saratov. E poi dire: questa pensione, sebbene sia stata progettata per migliorare la situazione finanziaria di una giovane famiglia, non è stata calcolata per guadagni sostanziali, ma ha piuttosto fornito nuovi studenti, che hanno insegnato alla Scuola di ingegneria Nikolaev di Cui, che già conosce bene.

Caesar Antonovich apprezzò rapidamente il potenziale del nuovo allievo della provincia di Saratov. Lui stesso un ingegnere di talento, Cui notò immediatamente Pavel Yablochkov e si rese conto di quanto fosse dotato il ragazzo in ingegneria. Inoltre, il nuovo allievo non ha nascosto al suo tutore né le sue inclinazioni tecniche né le invenzioni già fatte: un nuovo dispositivo per misurare il terreno e un dispositivo per calcolare il percorso percorso da un carro. Purtroppo, nessuna informazione esatta è stata conservata su nessuna delle due invenzioni. Ma non c'è dubbio che lo fossero: dopo che Yablochkov divenne famoso per i suoi esperimenti nel campo dell'elettricità, molti contemporanei parlarono delle sue prime invenzioni, sostenendo che entrambi i dispositivi furono usati con grande successo dai contadini della provincia di Saratov.

Entro l'estate del 1863, Pavel Yablochkov aveva migliorato le sue conoscenze al livello richiesto e il 30 settembre ha superato l'esame di ammissione alla Scuola di ingegneria Nikolaev con lode ed è stato iscritto alla classe dirigente junior. A quel tempo, la formazione nella scuola consisteva in due fasi: la scuola stessa, in cui venivano ammessi adolescenti di famiglie nobili e da cui si erano laureati ingegneri-alfieri e sottotenenti, e l'Accademia di ingegneria Nikolaev, che si era appena fusa con essa, che ha dato un'istruzione militare superiore di due anni.

Pavel Yablochkov non ha mai raggiunto il banco accademico, nonostante sia stato tra i primi studenti durante tutti e tre gli anni di studio della scuola e si sia distinto per l'eccellente conoscenza e la straordinaria diligenza. Nel 1866 superò gli esami finali della prima categoria, che gli diedero il diritto di ricevere immediatamente un secondo grado di ufficiale junior - ingegnere-sottotenente - e andò al suo posto di servizio a Kiev. Lì, il giovane ufficiale fu arruolato nel quinto battaglione di genieri della squadra di ingegneri della fortezza di Kiev. Ma, a differenza della scuola, il servizio militare effettivo pesava chiaramente su Yablochkov, che si sforzava di impegnarsi in attività scientifiche piuttosto che in supporto tecnico per l'esercito. E solo un anno dopo, alla fine del 1867, Pavel Nikolaevich, a ragione citando cattive condizioni di salute (anche il grave sforzo fisico che gli studenti della scuola Nikolaev hanno sopportato non ha aiutato a correggerlo), si è dimesso.

È vero, non durò a lungo. Yablochkov si rese presto conto che per ottenere le conoscenze di cui aveva bisogno nel campo dell'ingegneria, e specialmente nel campo dell'ingegneria elettrica, l'esercito era ancora l'opzione migliore e nel 1868 tornò in servizio. Fu attratto dall'Istituto tecnico galvanico di Kronstadt, l'unica scuola di ingegneria elettrica in Russia a quel tempo. Pavel Nikolaevich cerca un distacco a Kronstadt e otto mesi dopo torna alla fortezza di Kiev, ma questa volta come capo della squadra galvanica. Ciò significava che d'ora in poi il giovane ufficiale era responsabile nella cittadella di tutti i lavori relativi all'uso dell'elettricità, principalmente per i lavori minerari e del telegrafo, che faceva parte attivamente dell'arsenale tecnico dell'esercito.

Con un riflettore su un treno a vapore

Con grande rammarico di suo padre, che vide in suo figlio la continuazione della sua fallita carriera militare, Pavel Nikolayevich non rimase in servizio per molto tempo. Tre anni dopo, nel 1872, si dimise di nuovo, questa volta definitivamente. Ma deve ancora fare i conti con i militari, e non con l'esercito, ma con la marina (ecco, l'eredità di suo padre!). Dopotutto, le prime lanterne dotate della "candela Yablochkov" saranno accese in Russia tra sei anni proprio a Kronstadt - alle pareti della casa del comandante del porto marittimo di Kronstadt e nella caserma dell'equipaggio di addestramento.

E poi, nel 1872, Yablochkov andò a Mosca, dove, come sa, sono più attivamente impegnati nella ricerca nel campo dell'ingegneria elettrica. Il centro di attrazione per i giovani scienziati attivi che eseguivano esperimenti elettrici era allora il Museo Politecnico. Nella cerchia locale degli elettricisti-inventori, è in pieno svolgimento il lavoro su dispositivi che trasformeranno l'elettricità in energia quotidiana a disposizione di tutti, contribuendo a rendere più facile la vita dell'umanità.

Trascorrendo tutto il suo tempo libero in esperimenti congiunti con altri elettricisti entusiasti, Yablochkov si guadagna da vivere per sé e per la sua giovane moglie, lavorando come capo del telegrafo della ferrovia Mosca-Kursk. Ed è stato qui, per così dire, proprio sul posto di lavoro, che nel 1874 ricevette una straordinaria offerta: mettere in pratica le sue conoscenze nel campo dell'ingegneria elettrica e dell'illuminazione elettrica, equipaggiando un dispositivo di illuminazione … una locomotiva a vapore!

Pavel Nikolayevich ha ricevuto un ordine così inaspettato, perché le autorità della ferrovia Mosca-Kursk avevano urgente bisogno di impressionare la famiglia dell'imperatore Alessandro II, che stava viaggiando in treno da Mosca alla Crimea, per una vacanza estiva a Livadia. Formalmente, i ferrovieri cercavano di garantire la sicurezza della famiglia reale, per la quale avevano bisogno dell'illuminazione notturna del binario.

Un proiettore con un regolatore di Foucault - il prototipo della "candela Yablochkov", e a quel tempo una delle sorgenti luminose ad arco elettrico più diffuse - divenne il primo dispositivo di illuminazione al mondo installato su una locomotiva a vapore. E, come ogni innovazione, richiedeva a se stesso un'attenzione costante. Per più di due giorni, che il treno dello zar ha seguito in Crimea, Yablochkov ha trascorso quasi 20 ore sulla piattaforma anteriore della locomotiva, monitorando costantemente il proiettore e girando le viti del regolatore di Foucault. Inoltre, la locomotiva era tutt'altro che sola: il trattore del treno veniva cambiato almeno quattro volte e ogni volta Yablochkov doveva trasferire manualmente apparecchiature di illuminazione, cavi e batterie da una locomotiva all'altra e reinstallarli sul sito.

Via verso l'Occidente

Il successo di questa impresa ha spinto Pavel Yablochkov ad avviare un'attività in proprio, in modo da non ritagliarsi ore e minuti per esperimenti, ma per farne l'attività principale della sua vita. Alla fine dello stesso 1874 Yablochkov lasciò il suo servizio telegrafico e aprì un'officina di ingegneria elettrica e un negozio a Mosca.

Ma, ahimè, quanto fosse grande il talento ingegneristico dell'erede di un'antica famiglia nobile, le sue capacità commerciali si sono rivelate altrettanto piccole. Nel giro di letteralmente un anno, il laboratorio e il negozio di Pavel Yablochkov caddero in completo decadimento: l'inventore spese per le sue ricerche e i suoi esperimenti molto più denaro di quanto potesse guadagnare. E poi Pavel Nikolaevich decise di fare un passo disperato: decise di andare all'estero, in America, sperando di trovare lì o una domanda per la sua ricerca, che non era nella sua terra natale, o un investitore che potesse trasformare i suoi esperimenti in capitale.

Yablochkov partì per un lungo viaggio nell'autunno del 1875, sperando di arrivare alla fine dell'Esposizione di Filadelfia. Pavel Nikolaevich voleva davvero dimostrare su di esso l'elettromagnete a carica piatta recentemente inventato - la sua prima invenzione, che ha portato per ottenere un brevetto.

Ma l'inventore russo non è mai arrivato a Filadelfia: le difficoltà finanziarie lo hanno fermato molto prima della riva dell'oceano, a Parigi. Rendendosi conto che ora può contare solo sulle proprie conoscenze in ingegneria elettrica e su qualcuno che può valutare e collegare le sue invenzioni al caso, Yablochkov si reca dall'accademico Louis Breguet, un noto specialista di telegrafi e proprietario di un'officina elettrica in quel volta. E l'accademico francese capisce subito che la fortuna gli ha portato un genio: assume Pavel Nikolayevich senza inutili formalità, aspettandosi che il nuovo arrivato si mostri presto.

E queste aspettative erano pienamente giustificate all'inizio del 1876. Il 23 marzo, Yablochkov ha ricevuto il suo primo brevetto n. 112024 in Francia per una lampada ad arco elettrico - quindi nessuno l'ha chiamata "la candela di Yablochkov". La fama arrivò poco dopo, quando il laboratorio di Breguet inviò il suo rappresentante, cioè Yablochkov, a una mostra di dispositivi fisici a Londra. Fu lì che il 15 aprile 1876 un inventore russo dimostrò pubblicamente la sua invenzione per la prima volta - e passò alla storia per sempre …

La luce brillante della "candela Yablochkov"

Da Londra "la candela di Yablochkov" iniziò una processione trionfale in tutto il mondo. Gli abitanti di Parigi furono i primi ad apprezzare i vantaggi della nuova fonte di luce, dove le lanterne con le "candele di Yablochkov" apparvero nell'inverno e nella primavera del 1877. Poi è la volta di Londra, Berlino, Roma, Vienna, San Francisco, Filadelfia, Rio de Janeiro, Delhi, Calcutta, Madras… Nel 1878 la "candela russa" raggiunge la patria del suo creatore: vengono installate le prime lanterne a Kronstadt, e poi illuminano lo Stone Theatre di San Pietroburgo.

Inizialmente, Pavel Yablochkov trasferì tutti i diritti sulle sue invenzioni all'Unione per lo studio della luce elettrica (sistema di Yablochkov), in francese - Le Syndicat d'études de la lumière électrique (sistema Jablochkoff). Poco dopo, sulla sua base, sorse e divenne famosa in tutto il mondo la Società General Electric, Société Générale d'électricité (procédés Jablochkoff). Quanto fosse alto il fatturato dell'azienda che produceva e vendeva le "candele di Yablochkov", può essere giudicato dal seguente fatto: ogni giorno produceva 8000 di queste candele, e tutte esaurite senza lasciare traccia.

Ma Yablochkov sognava di tornare in Russia per mettere le sue invenzioni al suo servizio. Inoltre, il successo ottenuto in Europa lo ha incoraggiato e, a quanto pare, gli ha dato la speranza di poter essere commercialmente redditizio anche in Russia. Di conseguenza, avendo riscattato per una cifra folle in quel momento - un milione di franchi! - i diritti sui suoi brevetti sono detenuti da una società francese, Pavel Nikolaevich parte per il suo ritorno in patria.

Nel 1879, a San Pietroburgo, il “P. N. Yablochkov the Inventor and Company ", e presto Yablochkov organizza anche un impianto elettromeccanico. Sfortunatamente, non ha funzionato per ripetere il successo della Société Générale d'électricité in Russia. Come ha scritto la seconda moglie di Yablochkov nelle sue memorie, "è stato difficile incontrare una persona meno pratica come Yablochkov e la scelta dei dipendenti non ha avuto successo … I soldi sono stati spesi, l'idea di organizzare una società russa con capitale dall'esterno non ha funzionato e gli affari in Russia si sono fermati".

Inoltre, il commercio delle "candele di Yablochkov" non era affatto l'obiettivo della vita di Pavel Nikolaevich: era molto più ispirato dal lavoro su nuove macchine elettriche - alternatori e trasformatori, nonché da ulteriori lavori sulla distribuzione della corrente elettrica nei circuiti e su sorgenti chimiche di corrente elettrica. E proprio queste indagini scientifiche, sfortunatamente, non hanno trovato comprensione nella patria dell'inventore, nonostante il fatto che i colleghi scienziati apprezzassero molto il suo lavoro. Decidendo che gli imprenditori europei sarebbero stati molto più interessati a nuove unità, Yablochkov lasciò di nuovo la sua terra natale e tornò a Parigi nel 1880. Meno di un anno dopo, nel 1881, all'Esposizione mondiale di Parigi, la "candela Yablochkov" porterà ancora una volta gloria al suo creatore - e allora diventerà chiaro che la sua età economica era breve quanto il tempo di funzionamento di ogni singola candela. Le lampade ad incandescenza di Thomas Edison sono apparse sulla scena mondiale e Yablochkov non ha potuto che assistere al trionfo dell'americano, che ha costruito la sua attività sulle modifiche minime delle invenzioni del suo collega russo e dei suoi connazionali.

Pavel Yablochkov tornò in Russia solo 12 anni dopo, nel 1893. A questo punto, la sua salute era completamente minata, gli affari commerciali erano in disordine e non c'era più abbastanza forza per un lavoro scientifico a tutti gli effetti. Il 31 marzo 1894, il più grande inventore, uno dei primi ingegneri russi di fama mondiale, Pavel Nikolayevich Yablochkov, morì - come dicono i testimoni dei suoi ultimi mesi di vita, senza interrompere i suoi esperimenti. È vero, ha dovuto condurre l'ultimo di loro in una stanza modesta in un hotel di Saratov, da cui l'ingegnoso ingegnere elettrico non è mai uscito vivo.

"… Il mondo deve tutto questo al nostro connazionale"

Quale eredità scientifica e tecnica ha lasciato Pavel Yablochkov? Va notato che non è stato possibile apprezzarlo nel suo vero valore fino ad oggi: gran parte dell'archivio scientifico di Pavel Nikolaevich è semplicemente scomparso durante i suoi numerosi viaggi. Ma anche le informazioni che sono state conservate in archivi e documenti di brevetti, memorie di contemporanei, danno l'idea che Yablochkov dovrebbe essere considerato uno dei padri fondatori dell'ingegneria elettrica moderna.

Naturalmente, l'invenzione principale e più famosa di Yablochkov è la leggendaria "candela Yablochkov". È ingegnosamente semplice: due elettrodi di carbonio collegati da un sottile filo metallico per l'accensione e separati per tutta la lunghezza da un isolante in caolino che evapora quando gli elettrodi si bruciano. Nel caolino Yablochkov intuì rapidamente di aggiungere vari sali metallici, il che ha permesso di cambiare il tono e la saturazione della luce delle lampade.

In secondo luogo, è una macchina magnetoelettrica a corrente alternata senza movimento rotatorio (il predecessore di una delle famose invenzioni dell'ingegnere Nikola Tesla): Yablochkov ha ricevuto uno dei brevetti francesi per questo. Ha rilasciato lo stesso brevetto per una macchina elettrica magnetodinamica, in cui non c'erano avvolgimenti in movimento. Sia l'avvolgimento magnetizzante che l'avvolgimento in cui è stata indotta la forza elettromotrice sono rimasti stazionari e il disco di ferro dentato ruotava, modificando il flusso magnetico durante il movimento. A causa di ciò, l'inventore è riuscito a sbarazzarsi dei contatti striscianti e a realizzare una macchina dal design semplice e affidabile.

Anche la "macchina a clip di Yablochkov" era completamente originale nel design, il cui nome ha dato l'inventore, come ha scritto lui stesso, dalla posizione dell'"asse di rotazione ad un angolo rispetto all'asse del campo magnetico, che somiglia all'inclinazione dell'eclittica”. È vero, c'era poco senso pratico in un progetto così complicato, ma la moderna ingegneria elettrica di Yablochkov non proveniva in gran parte dalla teoria, ma dalla pratica, che richiedeva, tra le altre cose, costruzioni così insolite.

E la ricerca nel campo della generazione di elettricità attraverso reazioni chimiche e la creazione di celle galvaniche, a cui Yablochkov si interessò nell'ultimo decennio della sua vita, ricevette una valutazione adeguata solo mezzo secolo dopo. A metà del ventesimo secolo, gli esperti li hanno valutati come segue: "Tutto ciò che è stato creato da Yablochkov nel campo delle celle elettrochimiche si distingue per una varietà insolitamente ricca di principi e soluzioni progettuali, a testimonianza di dati intellettuali eccezionali e di eccezionale talento dell'inventore."

Soprattutto, il ruolo di Pavel Nikolaevich Yablochkov nella storia mondiale dell'ingegneria elettrica è stato formulato dal suo collega nel circolo di ingegneria elettrica presso l'Università Politecnica Vladimir Chikolev. Inoltre, l'ha formulato, essendo un avversario categorico di molte delle idee di Yablochkov. Tuttavia, ciò non ha impedito a Chikolev di apprezzare l'innovazione di Pavel Nikolaevich. Nel 1880 scrisse di lui come segue: "Credo che il merito principale di Yablochkov non sia nell'invenzione della sua candela, ma nel fatto che sotto la bandiera di questa candela lui, con inestinguibile energia, perseveranza, coerenza, ha sollevato illuminazione elettrica per le orecchie e posizionarla sull'apposito piedistallo. Se poi l'illuminazione elettrica ha ricevuto un credito nella società, se il suo progresso, sostenuto dalla fiducia e dai mezzi del pubblico, ha fatto passi così giganteschi, se i pensieri dei lavoratori si sono affrettati a migliorare questa illuminazione, tra cui i famosi nomi di Siemens, Jamen, Edison, ecc., Quindi tutto il mondo lo deve al nostro connazionale Yablochkov ".