Лампочка. От Тенера и Деви до Лодыгина

21 октября 1879 года Томас Альва Эдисон подключил в электрическую цепь разработанный им прибор – лампу накаливания. Она горела ярким светом 48 часов.

Именно эта дата считается днём рождения лампочки, потому что как раз в этом виде изобретение дало мощный толчок развитию электрического освещения — первого массового потребителя электрической энергии, а значит, массовому электротехническому производству, развитию приборостроения, электроизоляционной техники, систем генерации и распределения электроэнергии.

Но у Эдисона было немало предшественников.

Давайте вспомним историю лампочки именно теперь, когда прогрессирующее человечество высказывает намерение распрощаться с ней как устаревшей и неэффективной.

Начнём с опытов нашего В. В. Петрова, который в 1802 г установил, что при помощи электрической «вольтовой» дуги «темный покой довольно ясно освещен быть может», и его современников француза Л. Ж. Тенера и англичанина Х. Дэви — они демонстрировали свечение разогретого током добела проводника.

По двум этим направлениям и развивалась работа по созданию светильников, альтернативных жидкостным и газовым.

Самый первый световой источник по принципу накаливания построил англичанин У. Деларю в 1809 г — он пропускал ток через платиновую спираль, помещённую в стеклянную трубку.

Затем было множество безымянных лабораторных опытов, не востребованных обществом аж до 1838 г, когда бельгийский профессор К. Жобар предложил в целях освещения раскалять током угольную палочку, находящуюся в разрежённом воздухе. В 1845 г американец К. В. Штарр запатентовал в Англии действующую модель такой лампы. В последующие два десятилетия, когда электротехника стала накапливать свой и научный, и технический потенциал, предлагались конструкции ламп с телом накала из платины, иридия, угля или графита и т. д. — все они были дороги или недолговечны. Но было установлено, что наиболее эффективен нагрев нити в безвоздушном пространстве.

Например, Г. Гебель начал свои опыты с электрическим свечением с установки на крыше своего дома в Нью-Йорке дугового устройства, настолько мощного, что полиция запретила его использовать. Тогда он переключился на конструирование ламп накаливания. В 1854 г. он использовал обугленное бамбуковое волокно, помещённое, на первых порах, в флакон из-под одеколона, а позже — в барометрическую трубку. Разрежение в такой колбе он создавал путём заполнения — переворачивания — выливания ртути, создавая торричеллиеву пустоту, а проводники, подходящие к нити, впаивал в стекло. (Кстати, впоследствии Г. Гебель в суде доказал своё первенство в создании лампы накаливания перед самим Т. Эдисоном).

В 1860 г. англичанин Дж. В. Сван использовал обугленные полоски толстой бумаги или бристольского картона, накалявшиеся в вакууме.

Некоторые разработки вошли в практику. В 60-е годы — это ночной сигнальный фонарь для судов русского (а затем и английского) флота конструкции А. Шпаковского и армейский прожектор подполковника И. Сергеева с платиновой нитью и водяным охлаждением.

Но даже лучшие модели не находили сколь-нибудь заметного применения: могли гореть лишь несколько часов, питались от громоздких батарей, да и вакуумный насос был изобретён лишь в 1865 г.

Высказывались и такие мнения: использование электрических ламп весьма проблематично, пока для них не разработаны инструменты типа иглы для прочистки форсунки и ершика для удаления копоти со стекла. Отпугнет пользователей и отсутствие элементов привычного интерфейса, таких как регулятор пламени и откидывающееся стекло…

Но в 1870 г двадцатитрёхлетний отставной русский офицер Александр Николаевич Лодыгин продемонстрировал, а в 1873 г — запатентовал в России и странах Европы прибор не с одним, а с несколькими тонкими угольными стерженьками-нитями.

А. Н. Лодыгин, поначалу экспериментируя с электрической дугой, заметил, что раскаленные концы угольных стержней-электродов светят ярче, чем сама дуга между ними. Он стал накалять током различные материалы, лучшим оказался тот же уголь, но не толстые стержни, а тонкие. Он поместил два стержня, закреплённые между медными держателями, в стеклянный шар. Через полчаса один стержень сгорал, поглощая весь кислород в лампе, после этого начинал светиться второй и горел, в отсутствие кислорода, часа два. Потом А. Н. Лодыгин изобрёл способ менять их после сгорания.

Первые лампы работали 30–40 мин, а когда он применил тело накаливания из графита и колбы, из которых откачивался воздух, — сотни часов.

Было организовано «Товарищество электрического освещения Лодыгин и компания», в котором созданы фонарь для освещения комнаты, сигнальный фонарь для железных дорог, подводный фонарь.

А 11 сентября 1873 г в Петербурге, недалеко от Смольного, из 8 керосиновых фонарей вынули внутренности и вставили вместо них лампы Лодыгина, подвели толстые провода от стоящей рядом электрической машины. Очевидцы любовались этим «огнем с неба, светом без огня», свободно прочитывали текст припасённых газет.

Это был прорыв. До этого изобретатели рассматривали вольтову дугу, как метод освещения, заслуживающим значительно большего внимания, чем накал.

Однако триумф был недолгим.

«Товарищество» не успело в договорные сроки представить к продаже световые приборы, конкурентные газовым с их хорошо развитой инфраструктурой, и лопнуло. А. Н. Лодыгин уехал во Францию, потом в США, и в 90 х годах предложил делать нить накала из вольфрама, и придумал новые лампы. Пока же поступил слесарем на завод и оказался в тени.

В 1876 П. Н. Яблочков изобрёл свою дуговую «свечу», которая под брендом «Русский свет» быстро завоевала и Европу, и Америку. Правда, ненадолго.

А в 1879 г Т. А. Эдисон не только усовершенствовал и запатентовал лампу накаливания — он разработал технологию откачки баллонов, цоколь и патрон, выключатель, изолированные провода на роликах, электросчётчик, систему централизованного электроснабжения.

И Эдисон был не только талантливый инженер — но и прозорливый маркетолог и эффективный менеджер, в отличие и от Лодыгина, и от Яблочкова. Он создал коммерческую систему электрического освещения в целом.

А ещё он провёл настолько агрессивную PR-компанию, что его стали считать единственным изобретателем лампы накаливания.

Но о нём — в следующий раз.