Двустороннее движение электричества. Тесла. Переменный ток
Шрифт:
Как я был бы рад узнать, каким образом Вам удалось это сделать!
С искренним уважением, Ваш В. Рентген».
Никола Тесла в возрасте 36 лет, на вершине славы.
Тесла рядом с колоссальной обмоткой одной из своих катушек читает Theoria Philosophise Naturalis физика и математика XVIII
Первая фотография, снятая с флуоресцентным светом, на которой изобретатель запечатлен рядом с одной из своих ламп.
Немецкий ученый получил Нобелевскую премию по физике в 1901 году, став первым Нобелевским лауреатом в этой области научных знаний. Деньги он подарил своему университету, а изобретение не стал патентовать, заявив, что хочет, чтобы практическое применение его лучей принесло пользу человечеству. Кроме того, он не желал, чтобы эти лучи назывались его именем (хотя в некоторых странах их называют именно так). Тесла никогда не оспаривал авторство данного открытия. Рентген определил происхождение и характеристики лучей, а Тесле не удалось разгадать их необычную природу. Правда, догадки Теслы были верны; если бы не случилось ужасного пожара в лаборатории, скорее всего ему удалось бы закончить исследование раньше своего коллеги.
После пожара Тесла постарался как можно скорее вернуться к исследовательской деятельности в новой лаборатории на Хаустон-Стрит, рядом с Чайна-тауном. Ему не терпелось продолжить исследования с того же места, на котором он был вынужден прерваться, особенно его интересовало изучение радиосвязи, так как в данной области началась безжалостная борьба на мировом уровне. Вестингауз одолжил ему несколько приборов, хотя это стоило длительных и долгих переговоров с сотрудниками его компании — им Тесла вынужден был напомнить о выгодах, получаемых компанией благодаря его работам.
И все равно Тесле потребовалось много времени на восстановление. Сильно мешало отсутствие собственных аппаратов. Финансовая независимость была потеряна, и изобретателя затягивала пучина долгов. Пытаясь заработать, Тесла в 1896 и 1897 годах попробовал сделать рентабельными свои изобретения. Он считал, что его открытия в области электромагнитных волн могут применяться в разных сферах. Как раз тогда появились несколько его изобретений в области электротерапии, не имеющих большой значимости. Сегодня они забыты.
РИС. 10 Детектор сигналов Теслы.
В начале 1898 года, когда страна готовилась к неотвратимой войне с Испанией на Кубе, у Теслы появилась возможность показать публике одно из своих передовых изобретений, которое подтверждало его значительные успехи в волновой беспроводной передаче энергии. Для демонстрации он воспользовался Первой ярмаркой электричества в Мэдисон-сквер-гарден. Там был представлен первый механический аппарат на радиоуправлении — небольшая подводная лодка, управлявшаяся на расстоянии с помощью беспроводной связи от дистанционного пульта. Демонстрация произошла за два года до официального дня рождения радио, отцом которого назвали Маркони. Так было доказано, что уже тогда Тесла мог отправлять информацию и инструкции, пользуясь данным видом связи, а также знал принципы автоматизации. Кроме того, Тесла дополнил лодку механическими устройствами контроля движения. Однако его надежда на то, что командование
За годы до появления приборов для улавливания радиосигналов и за полвека до изобретения транзисторов лодка Теслы уже была оснащена очень интересным, хотя более примитивным, чем вышеперечисленные устройства, приспособлением для приема сигналов радиопередатчика (см. рисунок 10). Тесла использовал цилиндрический сосуд из металла, наполненный гранулами проводящего материала, например оксида железа. Входящим сигналам хватало силы для перемещения гранул, так что они включались в цепь и могли проводить электричество, управлять двигателем или рулем. Для приведения детектора в начальное состояние небольшой моторчик поворачивал его как песочные часы с помощью центрального металлического стержня, пересекающего цилиндр.
Этот простейший прототип является общим предком всех радиоуправляемых моделей современности — от отрасли автоматизации производства до робототехники. Он был первой демонстрацией новой эры технологического развития, которая через много лет вступила в свои права. Действительно, во второй половине XX века много исследователей по информационным технологиям и робототехнике с удивлением столкнулись с патентами Теслы, когда пытались зарегистрировать свои изобретения.
Но эта передовая технология не стала известной.
Система Теслы могла применяться для любого транспортного средства, которому было свойственно двигаться и быть управляемым,— для лодки, воздушного шара или автомобиля. Согласно оригинальным иллюстрациям к патенту 613809 от ноября 1889 года (см. рисунки 1 и 3), прототипом являлась лодка (А). Ее схема могла включать возможность перевозки любых грузов в нескольких помещениях (В). Лодка приводилась в движение винтом (С), закрепленным на оси электромагнитного двигателя, который работал, используя энергию аккумулятора (Е). Направляющий двигатель (F) соединялся с зубчатым колесом (G), зафиксированным вертикальной балкой (Н). Последняя приводила в действие руль (F’). Аппарат управлялся с помощью приемника, связанного с синхронизированным дистанционным источником сигнала, как показано на рисунке 2.
РИС. 1
РИС. 3
Принцип дистанционного управления основывался на использовании электрического осциллятора (S), контролируемого коробкой управления (Т). Управление осуществлялось рычагом с четырьмя положениями, с помощью которых на антенну (Е') судна (А) направляли четыре различных типа электрических сигналов. Контур-приемник работал на одной частоте с направляемыми сигналами и превращал электричество в движение, активируя основной двигатель: положение вперед — (u), назад — (u'), а для двигателя управления положение направо — (t), налево — (t').
Люди еще не были готовы к тому, чтобы принять возможность дистанционного управления и автоматизации. Отчеты военного руководства относительно изобретения говорят о непонимании сути идеи и о том, что в то время различиям акцентов и цвету кожи в США еще придавалось большое значение. В ту эпоху предприниматель Эндрю Карнеги, известный своей филантропической деятельностью, не уставал повторять: «Скоро у нас будет сильная раса англоговорящих людей, которые смогут справиться с почти любыми бедами в этом мире».