Катушка и трансформатор Теслы
На некоторое время я с головой погрузился в напряженную, но увлекательнейшую работу: представлял себе механизмы и мысленно разрабатывал новые модели. Это было настолько счастливое состояние ума, что с такою полнотой я вряд ли испытывал его когда- либо в жизни. Идеи притекали непрерывным потоком, и сложность заключалась лишь в том, чтобы суметь поддерживать его напор. Части представлявшихся мне механизмов были совершенно реальны и осязаемы в каждой детали, до мельчайших царапин и следов из носа. В своем воображении я наслаждался видом не- прерывно работающих моторов, потому что именно в таком состоянии они дарили моему мысленному взору пленительное зрелище. Когда врожденная склонность в своем развитии переходит в страстную потребность, человек идет к своей цели семимильными шагами. Менее чем за два месяца я разработал практически все типы двигателей и модификации систем, которые ныне отождествляются с моим именем и которые используются под многими другими именами по всему миру. Быть может, это было предопределено судьбой, чтобы нужда и необходимость добывать средства к существованию вынуди- ли меня приостановить на время эту всепоглощающую умственную деятельность.
Я приехал в Будапешт, когда до меня дошли преждевременно распространившиеся слухи о создании телефонной компании, и по иронии судьбы мне пришлось поступить на работу чертежником в Центральную телеграфную службу правительства Венгрии с жалованьем, величину которого предпочитаю не раскрывать. К счастью, вскоре мною заинтересовался главный инспектор, и после этого меня стали привлекать к расчетам, конструированию и составлению сметы в связи с установкой нового оборудования. Те же обязанности были возложены на меня и после того, как заработала Центральная телефонная станция. Знания и практический опыт, приобретенные на этой работе, оказались в высшей степени полезны. Мне было предоставлено достаточно возможностей для проявления изобретательских способностей.
Я улучшил работу нескольких аппаратов Центральной станции, равно как и телефонного ретранслятора, или усилителя. Эти усовершенствования никем не запатентованы и нигде не описаны, но они и сегодня сделали бы мне честь. В знак признания моей квалификации руководитель предприятия г-н Пушкаш, завершив свои дела в Будапеште, предложил мне работу в Париже, на что я охотно согласился. Никогда не смогу забыть глубокое впечатление, которое произвел на меня этот волшебный город. Несколько дней по приезде я бродил без устали по улицам в совершенной растерянности от всего увиденного. Непреодолимые соблазны попадались на каждом шагу, а заработанные деньги я истратил, увы, в тот же день, когда их получил. Когда г-н Пушкаш спросил меня, как я устроился на новом месте, я ответил: «Последние двадцать девять дней месяца оказались самыми трудными!» И это было истинной правдой. Тот довольно активный образ жизни, который я избрал, сейчас назвали бы «рузвельтианским стилем». Каждое утро, независимо от погоды, я шел от бульвара Сен Марсель, где проживал, в купальню на Сене, прыгал в воду, проплывал двадцать семь кругов и затем за час пешком добирался до Иври, где располагался завод нашей компании. Придя на работу в полвосьмого, съедал завтрак лесоруба и затем с нетерпением ждал перерыва на обед, расщелкивая тем временем разного рода крепкие орешки для директора завода г-на Чарльза Бачелора, близкого друга и помощника Эдисона. Здесь я сошелся с несколькими американцами, которые были совершенно очарованы моей искусной... игрой в бильярд. Вот этим-то людям я и рассказал о своем изобретении, и один из них, г-н Д. Каннингхэм, начальник механического отдела, предложил создать акционерное общество. Предложение показалось мне потешным в высшей степени. Я не имел ни малейшего представления о том, что это значит, разве что слыхал, что это американский способ начинать дело. Ничего из этого, однако же, не вышло, и в течение следующих нескольких месяцев мне пришлось колесить по Франции и Германии, устраняя поломки на электростанциях. Возвратившись в Париж, я представил одному из управляющих компании, г-ну Роу, предложения по улучшению работы их динамо-машин и получил разрешение на их внедрение. Успех мой был настолько полным, что привел в восхищение директоров и они великодушно наделили меня привилегированным правом усовершенствовать автоматические регуляторы, которые были очень нужны. Вскоре после этого возникли неполадки в работе осветительного оборудования, установленного на новой железнодорожной станции в Страсбурге, в Эльзасе. Из-за неисправной проводки во время церемонии открытия, буквально в присутствии старого императора Вильгельма I, произошло короткое замыкание и выгорел большой кусок стены. Германское правительство отказалось принять такое оборудование, и перед французской компанией встала угроза серьезных убытков. Учитывая мое знание немецкого языка и приобретенный опыт, руководство возложило на меня трудную задачу уладить дело, и с этой миссией в начале 1883 года я отправился в Страсбург.
Некоторые происшествия в этом городе оставили неизгладимый след в моей памяти. По удивительному совпадению в то время там жили несколько человек, которые впоследствии достигли известности. Спустя годы я, бывало, говорил: «Бактерии величия водились в том старом городе. Иные заразились, а я вот избежал». Практическая работа, переписка и переговоры с официальными лицами поглощали все мое время, но как только представлялась возможность, я про- должал конструировать простой двигатель в мастерской напротив железнодорожной станции, используя материалы, которые специально для этого захватил из Парижа. Однако завершить опыт удалось только на следующее лето, когда я наконец-то почувствовал удовлетворение, наблюдая вращение, производимое переменным током со смешанными фазами и без скользящих контактов или коллектора, как это и представлялось мне годом раньше. Это было необычайное удовольствие, не сравнимое, однако, с безумной радостью, последовавшей за первым открытием. Среди моих новых друзей оказался бывший мэр города, г-н Созен, которого я уже успел частично по- знакомить с этим и другими своими изобретениями и чьей поддержкой пытался заручиться. Будучи искренне расположенным ко мне, он показал мои проекты нескольким состоятельным людям, но, к моему разочарованию, не нашел у них отклика. Г-н Созен хотел помочь мне всеми возможными способами, и приближающаяся дата 1 июля 1917 года как раз напоминает мне, какая именно «помощь» получена от этого очаровательного человека — не финансовая, однако отнюдь не менее ценная. В 1870 году, когда страну оккупировали немцы, бывший мэр закопал изрядную часть вина St. Estephe урожая 1801 года. И он пришел к выводу, что не знает никого более достойного, чем я, с кем можно было бы распить этот драгоценный напиток. Могу сказать, что среди упомянутых мной эпизодов это один из незабываемых.
Мой друг настаивал, чтобы я как можно скорее возвратился в Париж, с тем чтобы там пытаться найти поддержку. Мне тоже очень хотелось этого, но работа и переговоры затягивались из-за разного рода пустяковых помех, задерживая мое возвращение, так что иногда положение казалось безнадежным. Чтобы дать представление о немецкой скрупулезности и «деловитости», могу упомянуть довольно забавный случай. Нужно было установить в коридоре лампу накаливания в 16 свечей, и я, выбрав подходящее место, сказал электромонтеру, чтобы он протянул провод. Поработав некоторое время, он решил, что следует посоветоваться с инженером, что и сделал. Последний высказал некоторые возражения, но в конце концов согласился установить лампу в двух дюймах от намеченного мной места, после чего работа возобновилась. Затем встревожился инженер и сообщил мне, что необходимо согласование с инспектором Авердеком. Эта важная персона была приглашена, явилась, изучила, поразмыслила и решила: лампу следует передвинуть обратно на два дюйма — на то самое место, которое я наметил! Однако прошло немного времени, и Авердек сам заколебался и сообщил мне, что об этом деле он уведомил обер-инспектора Иеронимуса и что мне следует подождать его решения. Прошло несколько дней, прежде чем обер-инспектор смог освободиться от своих неотложных обязанностей, но в конце концов он прибыл, состоялось двухчасовое обсуждение, после чего он решил перенести лампу еще на два дюйма дальше. Мои надежды на то, что это был последний акт, разбились вдребезги, когда обер-инспектор вернулся и сказал мне: «Советник правительства Функе такой привередливый человек, что я не осмелюсь отдать приказ об установке этой лампы без его полного одобрения». Таким образом, пришлось провести переговоры о визите этого великого человека. Рано утром мы начали чиститься и наводить глянец, и, когда Функе со свитой прибыл, ему был оказан прием по всем правилам протокола. После двухчасового обдумывания он внезапно воскликнул: «Мне надо уходить» — и, воздев указующий перст к потолку, приказал мне установить лампу вот там. Это было точно то место, которое я выбрал первоначально! Так проходили день за днем, мало чем отличаясь друг от друга, но я был полон решимости добиться успеха любой ценой, и в конце концов мои усилия были вознаграждены. К весне 1884 года, после урегулирования всех разногласий, установку официально приняли, и, полный радостных ожиданий, я возвратился в Париж. Один из управляющих пообещал мне щедрое вознаграждение в случае успеха, а также достойную оплату усовершенствований, произведенных мной в их динамо-машинах, и я надеялся получить значительную сумму. Управляющих было трое, для удобства обозначу их А, В и С. Когда я заходил к А, он говорил мне, что правом решающего голоса обладает В. Этот джентльмен полагал, что принять решение может только С, а последний был совершенно уверен, что полномочиями действовать наделен только А. После нескольких заходов по этому замкну- тому кругу мне стало ясно, что обещанное вознаграждение — воздушный замок. Полный провал моих попыток заложить финансовую основу для последующих изобретений принес еще одно разочарование. И когда г-н Бачелор настоял на моем отъезде в Америку, полагая, что там я смогу заняться усовершенствованием машин Эдисона, я решил попытать счастья на этой Земле Блестящих Возможностей. Но шанс едва не был упущен. Я освободился от своего скромного имущества, оплатил железнодорожный билет и оказался на вокзале в то самое время, когда поезд уже отходил. И тут меня осенило, что я расстаюсь с моими деньгами и билетами. Что было делать? Геркулес имел много времени для обдумывания, а я вынужден был решать, пока бежал рядом с поездом и противоречивые мысли искрились в моем мозгу, подобно разрядам конденсатора. В последний момент решительность, подкрепленная сноровкой, преодолела все трудности, и после прохождения обычных процедур, тривиальных и в той же степени малоприятных, я сумел погрузиться на корабль, отплывавший в Нью-Йорк. С собой я вез остатки имущества, несколько моих стихотворений и статей, пачку листов с вычислениями не берущегося интеграла и с эскизами моего летательного аппарата. Большую часть этого морского путешествия я провел на корме, выжидая, не представится ли мне возможность спасти кого-нибудь от гибели в морской пучине, и не помышляя при этом об опасности. Позже, немного впитав в себя американского практицизма, я каждый раз вздрагивал, вспоминая об этом, и изумлялся своему былому безрассудству. Встреча с Эдисоном стала памятным событием в моей жизни. Я был поражен тем, сколь многого достиг этот удивительный человек, не имея изначальной поддержки и научной подготовки. Я выучил дюжину языков, серьезно занимался литературой и искусством и лучшие свои годы провел в библиотеках, читая подряд все, что попадало мне под руку, от «Принципов» Ньютона до романов Поль де Кока, и мне стало казаться, что большая часть жизни была потрачена зря. Но понадобилось не так уж много времени, чтобы я понял, что это было лучшее, что я мог сделать тогда. За несколько недель я завоевал доверие Эдисона, и вот как это произошло. На пароходе «Орегон», самом быстроходном из пассажирских в то время, оба осветительных генератора вышли из строя, и выход судна в море отложили. А так как надпалубные конструкции монтировались уже после установки генераторов, извлечь их из машинного отделения не представлялось возможным. Возникла неприятная ситуация, и Эдисон был весьма раздражен. Вечером, захватив необходимые инструменты, я отправился на судно, где провел всю ночь. Динамо-машины находились в плачевном состоянии — с несколькими разрывами и короткими замыканиями, но с помощью команды я успешно справился с задачей и привел генераторы в порядок. В пять часов утра, направляясь по Пятой авеню в мастерскую, я встретил Эдисона с Бачелором, возвращавшихся домой вместе с небольшой компанией. «Вот наш разгуливающий по ночам парижанин», — сказал он. Когда я сообщил ему, что возвращаюсь с «Орегона» и отремонтировал обе машины, он молча взглянул на меня и пошел дальше, не проронив ни слова Но когда он отошел на некоторое расстояние, я услышал его реплику: «Бачелор, этот парень — хороший человек». После этого случая я получил полную свободу в работе. Почти год мой рабочий день начинался в 10.30 утра и заканчивался в 5 часов утра следующего дня без единого пропуска. Эдисон сказал мне: «У меня было много трудолюбивых помощников, но вы превзошли всех».
В течение этого периода я спроектировал двадцать четыре различных типов обычных машин с короткими сердечниками и стандартной конфигурацией, которыми заменял старые машины. Управляющий пообещал мне пятьдесят тысяч долларов после завершения этой работы, но слова его обернулись злой шуткой. Это был очень болезненный удар, и я отказался от должности. Сразу после этого несколько человек обратились ко мне с заманчивым предложением о создании компании по проектированию дуговых ламп под моим именем, и я принял это предложение. Теперь, наконец, появилась возможность заняться двигателем, но, когда я сообщил об этом своим новым компаньонам, они сказали: «Нет, мы хотим дуговую лампу. И не к чему нам этот ваш переменный ток». В 1886 году разработка моей системы дугового освещения была завершена и принята для промышленного и муниципального освещения. Я был свободен, но все, чем я владел, ограничивалось украшенным великолепным тиснением сертификатом на акции гипотетической ценности. Затем последовал период борьбы в новой обстановке, и я оказался не готов к этому. Но все-таки в конце концов судьба меня вознаградила: в апреле 1887 года была создана Электрическая компания ТЕСЛА с лабораторией и необходимым оборудованием. Двигатели, которые я там изготовлял, были точно такими, какими они мне виделись в воображении. Я не пытался улучшить их конструкцию и собирал в том виде, в каком их себе представлял, но работали двигатели всегда так, как я того и ожидал. В начале 1888 года была достигнута договоренность с компанией Вестингауз о крупном заказе на производство двигателей. Однако предстояло преодолеть большие трудности. Моя система основывалась на использовании низкочастотных токов, а эксперты компании использовали частоту 133 герц, рассчитывая на получение преимуществ при трансформации напряжения. Они не хотели отказываться от своих типовых моделей, и мне пришлось сконцентрироваться над внесением изменений в конструкцию двигателя в соответствии с этими требованиями. Возникла еще одна настоятельная потребность — создание двигателя, способного эффективно работать на этой частоте в двухпроводной системе, но осуществить это оказалось непросто. Однако на исходе 1889 года необходимость в сотрудничестве со мной в Питсбурге была исчерпана, и я вернулся в Нью-Йорк и возобновил опыты в лаборатории на Гранд-стрит, где сразу же занялся конструированием высокочастотных машин. Проблемы конструирования в этой неисследованной области были новыми и довольно необычными, так что мне пришлось столкнуться со многими трудностями. Я отказался от индукционной катушки, опасаясь, что она, возможно, не будет давать на выходе идеальные синусоидальные колебания, столь важные для резонанса. Не будь этого препятствия, мне удалось бы сэкономить массу времени для других дел. Еще одна проблема, возникшая при создании высокочастотного генератора переменного тока, состояла в нестабильности частоты, что грозило значительным ограничением его применения. Уже во время демонстрационных опытов в Американском обществе инженеров-электриков я обратил внимание на то, что резонанс несколько раз исчезал, и генератор приходилось поднастраивать, но в то время я еще не знал того, что обнаружу гораздо позднее, — способа управления генератором такого типа при постоянстве частоты, допускающем отклонение на малую долю одного оборота между предельными нагрузками. С учетом всех накопившихся данных напрашивался вывод, что для генерирования электрических колебаний желательно изобрести более простое устройство. В 1856 году лорд Кельвин опубликовал теорию разряда конденсатора, но этот важный научный результат не нашел практического применения. Такие возможности я обнаружил и взялся за разработку индукционного устройства, основанного на этом принципе. Продвижение вперед было настолько быстрым, что я смог представить на лекции в 1891 году катушку, производящую искры в пять дюймов. Во время демонстрации я откровенно рассказал инженерам о недостатке нового метода трансформации напряжения, состоящем в потере энергии в интервалах между искрами. Дальнейшие исследования показали, что коэффициент полезного действия генератора не зависит от среды, в которую он помещен, — будь то воздух, водород, пары ртути, масло или поток электронов.
Эта закономерность очень похожа на ту, что управляет превращением механической энергии. Мы можем сбросить груз с некоторой высоты вертикально вниз или опускать его на тот же уровень любым другим путем — это совершенно не повлияет на количество произведенной работы. Однако, к счастью, эта проблема не фатальна, поскольку при правильном соотношении резонансных цепей КПД достигает 85 процентов. С тех пор как я впервые опубликовал это изобретение, оно стало повсеместно использоваться и произвело революцию во многих отраслях, но его ожидает еще более великолепное будущее. Когда в 1900 году я получил мощные разряды длиной в 1000 футов и послал ток вокруг Земли, мне вспомнилась та первая крошечная искра, вспыхнувшая передо мной в лаборатории на Гранд-стрит и вызвавшая тогда такое же трепетное чувство, что и при открытии вращающегося магнитного поля.