Пионер русской электроавтоматики

Летом 1856 г. в Москве должны были состояться торжества по случаю восхождения на престол императора Александра II. Программа предусматривала грандиозный фейерверк и музыкальное представление. Приглашены высокие наши и зарубежные гости — и надо было продемонстрировать что-то необычное. Представление вызвало фурор — благодаря своеобразному электроавтоматическому шоу, которое организовал специалист в области ракетного дела, пиротехники и применения электричества, известный в то время, генерал К. И. Константинов, незаслуженно забытый в наши дни.

Константин Иванович Константинов родился в 1819 г. в семье купца (по другим данным — был внебрачным сыном Великого князя Константина Павловича — младшего брата Александра I, и французской актрисы Клары-Анны де Лоран).

В 1834 г. был определён в элитарное, в смысле научного потенциала, Петербургское Михайловское артиллерийское училище, в 1837 г. «за отличие в науках был зачислен в чине прапорщика в гвардейскую артиллерийскую батарею, через год стал уже преподавателем дивизионной фейерверкской школы, подпоручиком, а с 1840 го — помощником заведующего учебной лабораторной командой Петербурга.

В 1840–1844 гг. направлен в командировку в Европу «для собирания полезных сведений до артиллерии относящихся».

Еще в училище Константинов задумал создать точный прибор для измерения скорости полета артиллерийского снаряда, для этого ему нужно было с большой точностью измерять весьма малые промежутки времени. В 1842 г., будучи в Лондоне, он изобретает электромагнитный хроноскоп, который, подобно микроскопу, позволявшему наблюдать мельчайшие частицы, «сделал доступным анализ движений, совершавшихся в стотысячные доли секунды». В 1844 г., по приезде в Париж, Константин Иванович, уже полковник, создаёт новую модель, а вернувшись в Петербург — ещё более совершенную — электробаллистическую, и успешно испытывает её.

Эта установка позволяла определять ничтожные промежутки времени, необходимые пушечному ядру для прохождения через электрически соединенные металлические щиты. Специальный коммутатор и электромагнитное маятниковое реле обеспечивали автоматический контроль за равномерностью вращения цилиндра с нанесённой на его поверхность миллиметровой сеткой — на которой и регистрировались сигналы о выстреле с невиданной точностью — до 0,00006 сек.

Кстати, в стремлении к этой точности он специально разработал вопрос о проверке показаний приборов — впервые в истории техники измерений.

По представлению Российской Академии наук, электробаллистическую установку Константинова признали выдающимся достижением науки и техники, изобретатель был награждён орденом Святого Владимира и 2000 руб. серебром, и удостоен Первой Михайловской премии, учрежденной в 1845 г. бывшим воспитанникам Михайловского артиллерийского училища.

Год спустя Константинов разрабатывает новое автоматическое устройство — электромеханический переключатель цепей. Названный им «вспомогательным прибором», это — прототип современного переключателя цепей в заданном порядке.

В 1848 г. К. И. Константинов изготовил электромагнитный телеграф «для скорых и беспрерывных словесных сношений» между операторами основных элементов его электробаллистической установки — орудия и электробаллистического прибора, определявшего скорость полета снаряда (они находились на значительном расстоянии друг от друга). По его мнению, электромагнитный телеграф мог получить «… более общее применение, чем предназначенное первоначально». Телеграф состоял из «двух совершенно одинаковых аппаратов, из коих каждый служил для отправления и получения депеш». Циферблат аппарата имеет 12 знаков и указательную стрелку. При нажатии на клавишу одного из приборов металлический стержень опускается в чашечку с ртутью, цепь замыкается, в приемном приборе электромагнит приводит в действие рычаг, поворачивающий одно из зубчатых колес — а при освобождении клавиши другое — в результате стрелка, связанная с колёсами, поворачивается на 1/12 часть окружности — то есть переходит от одного знака к другому (и дублируется на передатчике). Депеша расшифровывается с помощью специального кода.

(Между прочим, он позже экспериментировал с огромным воздушным змеем — более 4 кг, который запусткал на высоту более километра, и размещал на нём текст).

Однако, по основной своей специальности К. И. Константинов был всё же артиллерист, и занимался, главным образом, разработкой боевых ракет. В 1853–1855 под его руководством и по его технологии было изготовлено несколько тысяч ракетных снарядов для Крымской войны. Он написал фундаментальный курс лекций о боевых ракетах, прочитанный для Михайловской академии, который позже был издан на французском языке в Париже.

В 1849 году был назначен начальником Охтинского капсюльного заведения, вскоре — командиром Санкт-Петербургского ракетного завода, к 1859 г. разработал проект Николаевского ракетного завода и возглавил его — правда, серийные 2 дюймовые ракеты, ставшие на вооружение русской армии наряду с нарезной артиллерией, стали выпускать уже после его смерти в 1871 г.

Но он успел разработать и внедрить автоматизированную технологию производства ракет, для чего создал разнообразные электроавтоматические приборы и устройства: прототип автоматических выключателей и ступенчатых регуляторов, впервые — реле времени (таймер), которое в XX столетии считалось образцом американской техники автоматического управления производственными процессами, участвовал в разработке в автоматических регуляторов.

Вернёмся, однако, в 1856 год, на торжества в Москве.

Естественно, что Константинов разрабатывал проект с применением электричества, в возможности которого верил и умел его эффективно использовать.

Для освещения площади он установил на крыше дворца 10 мощных дуговых ламп, «электрических солнц» А. И. Шпаковского, подобных которым не было ни в России, ни за рубежом — электромагнитный и электромеханический регуляторы лампы обеспечивали яркость освещения и надёжность работы.

Но истинный фурор произвел результат действия новшества самого Константинова — электроавтоматического дистанционного управления последовательным подключением артиллейских орудий к гальванической батарее, их стрельбой.

Хор и оркестр (около 3 тыс. человек!) должны были исполнять Гимн, но бой барабанов заглушался звуками труб. Константинов разработал прибор с клавишами, который устанавливался на пульте дирижёра, подключался к гальваническим батареям и соединялся проводами с металлическими запалами, установленными в орудиях, расположенных неподалёку. Дирижёр нажимал на клавишу — и раздавался выстрел из орудий, в такт барабанам, подчёркивающий их торжественный бой.

Генерал-лейтенант, артиллерист-ракетчик, исследователь проблем воздухоплавания, Константин Иванович Константинов в конце жизни задумывался и об использовании электроавтоматики в обеспечении процессов, непосредственно связанных с жизнью человека — создании производств пищевых продуктов, использовании искусственного замораживания и охлаждения, сохранения в безвоздушном пространстве…

Константинов предвидел, что в будущем в результате применения электричества «… будут более доступны технологии, чем ныне» и подчеркивал, что хотел бы «… заявить наши права на их применения».

Это получилось у него — даже несмотря на долгие десятилетия собственной безвестности.

Использована статья Яна Шнейберга в интернет-журнале «Connect! Мир связи»