Владимир Николаевич Чиколев (1845-1898)

Владимир Николаевич Чиколев

В славной плеяде русских деятелей, занявших почётное место в истории электротехники, Владимир Николаевич Чиколев занимает особое место. Это был выдающийся конструктор и широко эрудированный знаток иностранной техники, служивший много лет как бы промежуточным звеном между русскими электротехниками последней трети прошлого столетия и электротехниками Западной Европы. Будучи в курсе всех новых исканий и достижений современной ему науки в области электричества, В. Н. Чиколев неутомимо и настойчиво работал над новыми техническими вопросами, идя своими оригинальными путями, никогда не порывая связи с наукой. Это был патриот, никогда не стремившийся к эксплоатации своих изобретений за границей, применявший все результаты своих работ на родине. Он никогда не уступал близоруким расчётам предпринимателей и непрерывно боролся за высокое и благородное назначение техники: бескорыстной работой содействовать улучшению благосостояния общества. Он был одним из крупнейших и талантливейших популяризаторов, распространявших технические знания в народе. В. Н. Чиколев был учителем нескольких поколений русских техников. В редкой книге по электрическому освещению, где бы она ни была издана за последние 50-60 лет, не найдётся упоминания о В. Н. Чиколеве, оставившем после себя крупные работы по светотехнике. Наряду с трудами Ломоносова, Менделеева и Лебедева, произведения В. Н. Чиколева изданы в библиотеке классиков точного знания Оствальда.

Владимир Николаевич Чиколев родился 3 августа 1845 г., в с. Пески Смоленской губернии. Рано осиротевший, он был отдан для получения среднего образования в Александровский сиротский кадетский корпус, из которого был выпущен в марте 1863 г. Любовь к прикладным знаниям, в частности интерес к вопросам электричества, была причиной того, что В. Н. Чиколев поступил для продолжения образования в Московский университет, отказавшись от военной карьеры. Крайний недостаток средств заставил его проходить университетский курс вольнослушателем, зарабатывая себе средства на жизнь разными работами. Значительно пополнив свои знания на физико-математическом факультете университета, В. Н. Чиколев начинает вести работы в качестве лаборанта физической лаборатории Петровско-Разумовской сельскохозяйственной академии, а затем в Московском высшем техническом училище. На этой работе В. Н. Чиколев ознакомился с употреблявшейся тогда электроизмерительной аппаратурой, с основными приборами, аппаратами и устройствами для получения и использования электрического тока. Но первые работы, привлекшие его внимание, относились к области пиротехники. На основе этих работ он написал руководство к приготовлению и сжиганию фейерверков (1867 г.); пять раз, непрерывно пополняясь, переиздавалось это руководство, не потерявшее в некоторых своих частях значения и для настоящего времени. Уже в этот начальный период своей работы В. Н. Чиколев выступал как техник-общественник. В Москве в это время развивало очень большую и разностороннюю научную и популяризаторскую деятельность Общество любителей естествознания, антропологии и этнографии, в частности его физическое отделение. В. Н. Чиколев был одним из активных участников этого общества.

Ещё в 1869 г. В. Н. Чиколеву пришлось непосредственно столкнуться с применением электрических дуговых ламп. В то время наиболее распространёнными конструкциями были лампы Фуко и Серрена с так называемыми последовательными регуляторами. Обе конструкции отличались сравнительно большой сложностью; среди деталей этих ламп были часовые механизмы, пружины, зубчатые передачи и т. п. Кроме того, регуляторам последовательного типа были свойственны и другие существенные недостатки, как-то: невозможность включения нескольких ламп в одну цепь, необходимость сравнительно больших токов для работы ламп, необходимость такого тока, сила которого колебалась бы в весьма ограниченных пределах. Это ограничивало распространение электрического освещения дуговыми лампами. В. Н. Чиколев произвёл смелое по своему времени изменение конструкции регуляторов для дуговых ламп, исключив ряд сложных деталей, введя второй добавочный электромагнит, через который проходила незначительная часть тока, ответвлённого от главного тока, питавшего вольтову дугу. Переделка на этом принципе лампы Фуко дала хорошие результаты, и В. Н. Чиколев занялся конструированием ещё более совершенной лампы, в которой были бы устранены и другие недостатки, имевшиеся в дуговых лампах того времени. Вот как описывал В. Н. Чиколев выводы, к которым он пришёл в результате своих первых работ над построением регулятора для дуговых ламп: "Я пришёл к заключению, что при построении пригодных для практического применения ламп нужно руководствоваться следующими тремя основными принципами:

1. регулирование расстояния между концами углей или сопротивления вольтовой дуги нужно производить без пружины при помощи ответвления части тока помимо дуги;
2. работу сближения и раздвижения углей нужно поручить особому ответвлению того же тока, служащего для освещения, чтобы и скорость движения углей была пропорциональна силе тока, служащего для образования дуги;
3. желательно, чтобы эта скорость движения углей была в известные моменты пропорциональна произошедшему нарушению расстояния между углями, т. е. чтобы в тех случаях, когда нужно подвинуть угли на большую величину, эта скорость была больше той, когда это требуется в незначительных размерах".

Дифференциальная лампа Чиколева

В 1877 г. В. Н. Чиколеву удалось полностью разрешить поставленную перед собой задачу, и им была создана первая "дифференциальная" дуговая лампа, в которой не было ни часового механизма, ни пружин. Эта лампа действовала с первого момента без ручной регулировки, требовала сравнительно небольшого тока и допускала последовательное включение в цепь произвольного числа ламп. Эта лампа в том виде, как её построил В. Н. Чиколев, была им описана в 1880 г. в журнале "Электричество" (№ 3-4) и имела следующее устройство: для приведения в действие регулятора служит маленький электродвигатель с кольцом Грамма, один электромагнит которого имеет тонкую, а другой - толстую обмотки, соединённые - первая параллельно, а вторая после - дугой. Смотря по тому, попадёт ли ток в толстую или электромагнитов, якорь будет вращаться в ту или и передавать вращательное движение винту, следовательно, с тонкую обмотку другую сторону щему правую нарезку на нижней части и левую - на верхней. Угли укреплены в гайках, ходящих по винтовой резьбе, так что при вращении винта в одну сторону, когда ток попадает в тонкую обмотку, угли будут сближаться, а при вращении в другую сторону, когда ток попадает в толстую обмотку, угли раздвинутся и образуют вольтову дугу. То же самое будет происходить в дальнейшей работе регулятора по мере того, как угли будут сгорать.

Построением этой лампы и решением одновременно и другой важной проблемы - так называемого дробления света, т. е. включения большого числа источников в цепь, питаемую одним генератором, В. Н. Чиколев внёс в электротехнику вклад громадной значимости. Эти работы сами по себе достаточны для того, чтобы определить В. Н. Чиколеву почётное место среди основоположников электротехники.

Успех дифференциальной лампы заставил Военное ведомство обратить внимание на талантливого конструктора электротехнической аппаратуры. В 1877 г. В. Н. Чиколев занял должность электротехника Главного артиллерийского управления, где начал изучение проблем военной электротехники и практического применения электричества в минном, артиллерийском и подрывном деле. В этом году закончился московский период работ В. Н. Чиколева и начался петербургский, продолжавшийся до самой его смерти.

Политехнический музей

Из московского периода деятельности В. Н. Чиколева следует особо упомянуть о его неутомимой и плодотворной работе, связанной с организацией Всероссийской политехнической выставки 1872 г. и с участием в создании московского Политехнического музея, в котором им были прочитаны первые публичные лекции. На Всероссийской политехнической выставке он экспонировал изобретённую им электрическую швейную машину, работавшую от моторчика, приводимого в действие током от нескольких элементов Даниеля. Это был первый в мире электрифицированный станок. Этим изобретением В. Н. Чиколев намного опередил Америку, где швейная машина с электрическим приводом впервые была демонстрирована в Институте Франклина в Филадельфии 17 октября 1880 г.

К московскому периоду относится ряд других работ В. Н. Чиколева. О всех своих работах В. Н. Чиколев регулярно докладывал Обществу любителей естествознания и, например, только за период 1873-1876 гг. в протоколы Общества было занесено более 20 докладов В. Н. Чиколева по разным вопросам, как то: о швейной машине с электродвигателем, о разработанной им системе гальванического элемента, о распределении тока на произвольное число независимых цепей с применением аккумуляторов Планте и др. К московскому периоду относятся также оригинальные опыты В. Н. Чиколева над оптическим способом разделения света одного сосредоточенного источника на множество мелких источников помощью линз, призм, зеркал и труб с отражательной поверхностью.

Несколько лет спустя, в 1879 г., В. Н. Чиколеву пришлось оспаривать приоритет изобретения этого метода, названного им "оптической канализацией света", в связи с заявкой Моллера и Цебриана на это изобретение.

Ещё в Москве В. Н. Чиколев начал интересоваться вопросами прожекторной техники. Им было произведено исследование прожекторов при различном положении углей, приведшее к обнаружению того, что при некотором несимметричном положении углей получается увеличение силы света прожектора почти на 100%. "Чиколевское" положение углей в дуговых прожекторах стало общепринятым.

Переход в Артиллерийское управление дал новое направление работам В. Н. Чиколева и открыл перед ним новые возможности. По его инициативе и под его руководством были устроены электротехнические мастерские при Орудийном заводе, а также открыта особая электротехническая лаборатория Главного артиллерийского управления. По инициативе В. Н. Чиколева Военное ведомство организовало Офицерские электротехнические классы, просуществовавшие много лет в качестве рассадника военных электротехнических знаний; В. Н. Чиколев состоял преподавателем этих классов до конца своей жизни.

Занявшись с этого времени преимущественно вопросами военной электротехники и военной светотехники, В. Н. Чиколев не оставлял работ по усовершенствованию дифференциальной лампы. Во французском журнале "La lumiere electrique" от 1 мая 1880 г. было дано подробное описание дифференциальной лампы Чиколева в её окончательном виде, сохранившемся на многие годы. Это изобретение для своего времени было чрезвычайно важным. 19 мая 1880 г., т. е. через две с половиной недели после выхода в свет этого номера журнала, немецкий фабрикант Шуккерт сделал патентную заявку в Германии на дифференциальную лампу такой же точно конструкции. Выдача германского патента Шуккерту помешала В. Н. Чиколеву запатентовать свою лампу в Германии. Возникшая по этому поводу полемика привела к тому, что Шуккерт, не отрицая тождества своей лампы с лампой Чиколева с точки зрения патентных условий, объяснял свой поступок "незнанием французского языка", на котором было опубликовано описание дифференциальной лампы Чиколева.

Из работ В. Н. Чиколева по применению электричества в военном деле следует отметить: изобретение им (1878 г.) безопасного электрического фонаря для пороховых погребов и снаряжательных заводов, принятого также в Германии; конструкцию прожектора (1883 г.) с разборными кольцеобразными составными стёклами, главным достоинством которого являлось то, что пуля, попавшая в него, не портила всей оптической системы, а лишь один элемент; конструирование лёгкой подъёмной вышки для прожекторов (1891 г.); изобретение фотографического метода проверки прожекторных отражателей при по мощи так называемой "сетки Чиколева" (1892 г.), до сих пор применяемого в прожекторной технике; схему применения аккумуляторов в полевых осветительных приборах; особый "фотоэлектрический" способ измерения скорости снаряда; исследование электрических взрывателей и другие работы.

Метод сетки Чиколева, широко применяемый до сих пор для качественной проверки отражателей как вогнутых, так и выпуклых, состоит в следующем: перед зеркальным отражателем на удвоенном или утроенном фокусном расстоянии устанавливается экран, на котором нанесена квадратная сетка. Этот экран должен быть по величине больше, чем отражатель, а плоскость его должна быть перпендикулярна к оптической оси отражателя. В том месте экрана, где его пересекает оптическая ось отражателя, делается визирное отверстие через которое видно изображение сетки в отражателе. Те участки зеркала, на которых наблюдаются несимметричные нарушения непрерывности линии сетки, обладают дефектами шлифовки. Давая возможность заметить такие места отражателя, метод сетки Чиколева лишь частично обнаруживает количественную сторону дефекта, т. е. не во всех случаях даёт возможность отличить мелкий дефект шлифовки от более крупного. Изображение сетки в зеркале фотографируется через визирное отверстие в экране.

К этому времени относится построение В. Н. Чиколевым аккумуляторов из сурика на свинце с прокладками из пергамента, устройство лампы накаливания с 6 нитями, каждую из которых можно было включать после перегорания предыдущей, и др. Так как многие из работ В. Н. Чиколева получили непосредственное применение для вооружения русской армии и флота, то далеко не всё, сделанное В. Н. Чиколевым, становилось достоянием печати и лишь случайно обнаруживалось впоследствии. Так, например, когда в заграничных журналах в 1895 г. появились сведения о моторных лодках с электродвигателем, В. Н. Чиколев публикует в журнале "Электричество" заметку о том, что уже с 1891 г. на Охтенских пороховых заводах действует электрическая шлюпка, оборудованная 45 аккумуляторами вала ёмкостью 145 ампер-часов, и работает с силой тока до 30 ампер, развивая на валу около 2 1/4 л. с. Эта лодка была сконструирована В. Н. Чиколевым и носила название "электроход"; паровые катеры в этих условиях были опасны из-за искр.

В 1881, 1884, 1890 и 1897 гг. В. Н. Чиколев был в заграничных командировках для приёмки казённых заказов и для ознакомления с применением электричества в артиллерии.

За период 1867-1898 гг. В. Н. Чиколевым было опубликовано больше 30 научно-технических работ в разных журналах и издан ряд книг, в том числе: "Справочная книга по электротехнике" (1885 и 1896), "Электрическое освещение в его применении к жизни и военному искусству" (1879 и 1885), "Лекции по электротехнике" (1887), "Электрическое освещение для боевых целей" (1894), "Атлас электроосветительных аппаратов и текст к нему" (1887), классическое исследование "Теория прожекторов" (1892) и др.

Общественная деятельность В. Н. Чиколева была обширна и разнообразна. Он был одним из инициаторов организации VI отдела Русского технического общества, инициатором создания журнала "Электричество", выходящего по настоящее время, его бессменным сотрудником и первым редактором. По предложению В. Н. Чиколева в 1880 г. была организована в Петербурге первая в мире выставка по применению электричества. На него пала, в связи с этим, большая организационная работа.

Деятельность В. Н. Чиколева в журнале "Электричество" была особенно значительной и полезной. Став во главе редакции этого журнала в 1880 г., В. Н. Чиколев, перегруженный другими работами, через год оставил редакторство, продолжая активно сотрудничать в журнале. В. Н. Чиколев был выразителем прогрессивной технической мысли и в своих статьях, заметках, ответах читателям и письмах широко знакомил русскую общественность и инженеров с разнообразными достижениями и задачами электротехники. В 1890 г., когда положение журнала "Электричество" резко ухудшилось, он вновь принял на себя обязанности редактора и, укрепив журнал, опять ушёл полностью в свою работу инженера, передав руководство журналом другому лицу. В. Н. Чиколев и в Петербурге продолжал свою широкую деятельность как популяризатор технических знаний. Не только публичными чтениями и докладами, но и устройством показательных установок электрического освещения и другими способами он распространял технические знания. Он был первым, кто устроил постоянное, исправно действовавшее электрическое освещение (на Александровском мосту; до этого он сделал пробные установки на Дворцовом мосту и на площади Александрийского театра). Это было лучшим средством пропаганды электрического освещения.

Владимир Николаевич Чиколев умер 6 марта 1898 года в Петербурге. При аварии дрезины, на которой он ехал, он получил увечье, оказавшее пагубное влияние на его здоровье и сведшее его в могилу на 53-м году жизни.

В последние годы жизни В. Н. Чиколев написал книгу под названием "Не быль и не выдумка", в которой он популярно излагал основы электричества и электротехники. В этом занимательном произведении он разъяснял основные понятия электротехники, описал главнейшие приборы и аппараты (счётчики, машины, лампы), в общедоступной форме знакомил читателя с работой электростанций, графиками нагрузки и т. д. Красной нитью через всю книгу проходит основная идея автора - важность науки для техники и научного исследования для отделки технического изобретения. Здесь В. Н. Чиколев предсказывает, что электричество должно войти буквально во все стороны и элементы жизни культурного человека. Он мечтает в этой повести о громадном развитии применения электричества, о том, как возникнет Экспериментальный институт электричества, благодаря которому русский изобретатель сможет по заслугам "занять выдающееся место среди гениев мира". Много нового, остроумного и меткого, ожидавшего своего осуществления и осуществившегося теперь высказал В. Н. Чиколев в этой прекрасной книге, проникнутой глубоко благородными стремлениями её автора.

Главнейшие труды В. Н. Чиколева: Руководство к приготовлению и сжиганию фейерверков, М., 1867 (выдержало 5 изданий); Об электрических лампах системы Чиколева, М., 1879; Справочная книга по электротехнике, Спб., 1885; Электрическое освещение в его применении к жизни и военному искусству, Спб., 1885; Лекции по электротехнике, Спб., 1887; Атлас электроосветительных аппаратов и текст к нему, Спб., 1887; О проверке рефлекторов электрического света фотографированием (совместно с В. А. Тюриным и Р. Э. Классоном), Спб., 1892; Теория прожекторов, 1892; Электрическое освещение для боевых целей, Спб., 1894; Не быль и не выдумка (популярный очерк электротехники), Спб., 1896; Электротехнические меры и их проверка, Спб., 1897.

О В. Н. Чиколеве: Перский К. Д., В. Н. Чиколев (некролог), "Артиллерийский журнал", 1898, № 6; Владимир Николаевич Чиколев (некролог), "Электричество", 1899, № 11-12; Очерк работы русских по электротехнике с 1800 по 1900 г. (статья о В. Н. Чиколеве), Спб., 1900; Артамонов И. Д., В. Н. Чиколев - военный электротехник, "Электричество", 1945, № 8.