— Вот это и будет первым испытанием, но даже если у тебя что-то и получится, в будущем никакого переменного, только постоянный ток!
Не прошло и получаса, как сотрудники Эдисона поняли, что перед ними профессионал высочайшей квалификации, а еще через час ротор динамо-машины стал вращаться, зажигая многочисленные лампочки «империи Эдисона». Американское «крещение» будущего постоянного соперника и критика «короля изобретателей» состоялось.
Идея Теслы заключалась в том, что для получения высокого коэффициента полезного действия электрогенераторов и электродвигателей надо пересмотреть принцип действия электромашин постоянного тока. В их обмотках первоначально образуется переменный ток, выпрямляемый затем с помощью коллектора в постоянный (генератор) или обратно — из постоянного в переменный (двигатель), поэтому, по мнению изобретателя, было бы целесообразнее прямо получать переменный ток и использовать его для самых различных нужд, избегая коллектор.
Надо сказать, что в те времена электротехника воспринималась точно так, как сегодня атомная энергетика, суля одаренным и любознательным молодым людям с научными и изобретательскими способностями необозримое поле деятельности, где можно и заработать, и обрести известность. Инженеров-электротехников в Америке готовили лишь в нескольких учебных заведениях, среди которых выделялся своим факультетом электротехники Корнеллский университет, а своими лабораториями — Колумбийский колледж. Вот почему слава о новом талантливом инженере-эмигранте, принятом на работу после испытания, устроенного «самим шефом», быстро распространилась по «империи Эдисона», а затем и по всем электрическим компаниям и исследовательским центрам Америки.
Работая на Эдисона (а это был непростой, тяжелый, даже рабский труд), Тесла не забывал о своем главном богатстве, привезенном из Старого Света, — проекте великолепного индукционного двигателя на переменном токе, основанном на открытии вращающегося магнитного поля. Он представлял это как будущее электротехники, развивая которое можно было несказанно разбогатеть.
Индукционный двигатель переменного тока Теслы.
Вскоре Никола нашел способ существенно увеличить эффективность работы динамо-машин постоянного тока, повсеместно используемых Эдисоном, и предложил обширный план изменения схем, обещающий не только значительно улучшить их работу, но и сэкономить много денег. Жадность посредственного дельца, свойственная Эдисону, которая временами полностью душила в нем изобретателя, бурно возликовала при упоминании о больших деньгах, но он понимал, что проект грандиозен и требует мощнейшего стимула.
— Пятьдесят тысяч долларов твои, если ты сможешь это сделать в разумный срок, — уверенно заявил Эдисон и пожал Тесле руку в знак подтверждения договоренности.
Несколько месяцев Тесла работал не покладая рук, день за днем, почти без сна. Помимо полной переделки 24 динамо-машин и внесения в них существенных улучшений, он установил автоматические элементы управления, используя свои оригинальные изобретения. К тому времени личные отношения между гением и его работодателем испортились окончательно. Эдисон невзлюбил Теслу за то, что тот был интеллектуалом, теоретиком и благородным, образованным человеком с развитым чувством собственного достоинства. Эдисон чувствовал со стороны талантливого иностранца принципиальную угрозу всем своим системам постоянного тока.
«Король изобретателей» видел, что трон его монопольной империи начинает шататься под ним, но наивно полагал, что сможет остановить распространение переменного тока на производстве и в освещении теми же приемами, с помощью которых в свое время боролся с газовыми компаниями. Тогда Эдисон распространял бюллетени, в которых описывал взрывы газопроводов, а его агенты старательно распускали по всей стране слухи об ужасных авариях газового отопления и освещения с многочисленными человеческими жертвами.
Методы Эдисона, которые он использовал в погоне за прибылью, хорошо характеризует история с лампой накаливания выдающегося русского изобретателя Александра Николаевича Лодыгина (1847–1923).
Разумеется, общие принципы построения электрических ламп накаливания были известны и до Лодыгина. Но именно он пробудил немалый интерес у последующей плеяды выдающихся ученых к построению источников света, действующих по принципу накаливания проводника током.
Построив серию усовершенствованных ламп, Лодыгин впервые превратил их из опытного физического прибора в практическое средство освещения. Он показал преимущества применения металлической, в частности вольфрамовой, проволоки для изготовления тела накала и таким образом положил начало производства современных ламп накаливания, гораздо более экономичных, в отличие от угольных ламп раннего периода. Лодыгин подготовил почву для последующих побед другого выдающегося русского изобретателя — Павла Николаевича Яблочкова (1847–1894) — и, несомненно, оказал огромное влияние на Эдисона, который, пользуясь заимствованными принципами действия ламп накаливания, плодами трудов Лодыгина и Яблочкова, превратил этот прибор в предмет широкого коммерческого потребления, получив американский патент на изобретение. Однако в Европе ему удалось получить только «привилегии на усовершенствование».
Лампа Лодыгина.
Свеча Яблочкова.
У Теслы ушло более полугода на реконструкцию динамо-машин Эдисона. Когда работа была сделана, он не получил от Эдисона обещанных денег и ушел из его кампании в самый разгар глубокого финансового кризиса, когда найти работу по специальности было крайне трудно. Вскоре он получил предложение от консорциума электротехников-дельцов, предлагавших организовать собственное дело на паях по электрическому освещению улиц и площадей. Тесла рьяно взялся за разработку проекта, увидев возможность создать широкую сеть переменного тока. Однако новизна предложения напугала дельцов, и они решили ограничиться разработкой модели новой дуговой лампы.
Была образована Компания электрического освещения Теслы с головным офисом в Нью-Джерси и филиалом в Нью-Йорке. Вскоре молодой изобретатель разработал свою оригинальную схему дуговой лампы (лампы Теслы), которая была проще, надежнее, безопаснее и экономичнее всех своих аналогов, бывших тогда в употреблении. В отличие от Эдисона, Тесла никогда не скрывал, что прототипом его изобретения послужила свеча русского инженера Яблочкова.
В качестве причитающегося ему вознаграждения Тесла получил солидный пакет акций собственного предприятия, которые стоили немного дороже гербовой бумаги, на которой были отпечатаны. Глубочайший кризис перепроизводства американской экономики превратился в депрессию, и Тесле никак не удавалось найти инженерную или хотя бы техническую должность. Начиная с весны он весь 1886 год тяжело работал в уличных бригадах Нью-Йорка. Его заработка едва хватало на пропитание. Так или иначе, но все проходит, в конце концов закончился и этот тяжелый период в жизни изобретателя.
В «Американском патентном вестнике» вышло описание нескольких оригинальных изобретений, сделанных Теслой за те несколько лет, что он провел в Америке, которые тут же привлекли внимание влиятельных промышленников. Это были заявки на улучшение дуговых ламп Яблочкова, а также патенты на термомагнитный двигатель, пиромагнитный электрогенератор и гиромагнитный коммутатор для динамо-машин.
С Теслой встретился сам управляющий компании «Вестерн Юнион»- давний конкурент «империи Эдисона», который не только знал о переменном токе, но и был лично заинтересован в новой идее. Узнав об индукционном моторе изобретателя, управляющий отчетливо увидел грандиозное будущее этой электрической машины. Тут же заключили соглашение о создании акционерного общества под именем Теслы. Электрическая компания Теслы имела особую цель — наконец-то развить систему переменного тока, которую изобретатель пытался безуспешно внедрить в «империи Эдисона».
Война токов и патентов
Со времен Фарадея… никогда ни одна экспериментальная истина не была представлена так просто и понятно, как описание Теслой его способа получения и использования многофазных переменных токов. Он ничего не оставил своим последователям для доработки. Его труды содержат даже математическую основу теории.
Это не был просто новый двигатель, но вполне обоснованная новая технология. Суть системы переменного тока Теслы заключается в удивительно простом индукционном двигателе, практически не имеющем электрических подводящих частей, которые могли бы выйти из строя.
Макет электрогенератора переменного тока.
Электрическая компания Теслы с капиталом в полмиллиона долларов открыла свое дело в апреле 1887 года. По иронии судьбы лаборатория и мастерские, которые Тесла нашел для своей новой компании, ранее принадлежали Эдисону. Для изобретателя, столь долго ожидавшего такого момента, это было осуществлением его мечты. Он начал работать, подобно одной из своих динамо-машин, — день и ночь, практически без отдыха.
Поскольку идею он уже давно вынашивал и все просчитал, ему потребовалось лишь несколько месяцев, для того чтобы начать оформление документов патента для всей многофазной системы переменного тока. В действительности это были три полные системы однофазного, двухфазного и трехфазного переменного тока. Тесла ставил эксперименты также с другими типами многофазных систем, и для каждого типа он создавал динамо-машины, двигатели, трансформаторы и автоматические элементы управления.
Система выработки и передачи переменного тока Вестингауза.
В это время в Америке действовали сотни небольших электростанций, в которых использовалось по крайней мере 20 различных вариантов электрических контурных схем и типов оборудования. Обычно эти электрические схемы соответствовали одному изобретению или даже целой группе патентов. Джордж Вестингауз, изобретатель железнодорожного тормоза, купивший многие патенты на системы переменного тока, решил построить трансформаторную систему преобразования и передачи переменного тока. В 1886 году она была успешно опробована, а вскоре Вестингауз ввел в действие первую в Америке коммерческую систему переменного тока. Через год в нее входило уже более 30 электростанций. Так у «империи Эдисона» появился сильный и опасный конкурент в сфере электротехники.