Законодатель электропередачи
Дмитрий Александрович Лачинов (22.05.1842 – 28.10.1902) происходил из старинного рода, известного по имени воеводы XV века Лачины. Живший и работавший в интереснейшую эпоху становления электротехники, он, тем не менее, сделал открытия и изобретения и в других научных областях, даже стал основателем метеорологии.
Родившийся в селе Лесное Конобеево Шацкого уезда Тамбовской губернии, юноша в 1859 году окончил первую Санкт-Петербургскую гимназию. Студенческие волнения в Санкт-Петербургском университете, куда Лачинов пошёл учиться на физико-математическом факультете, парадоксальным образом помогли ему получить блестящее высшее образование. В связи с этими волнениями в 1862 году университет был закрыт, а Дмитрий Лачинов направлен в Германию, где более двух лет изучал физику в Гейдельбергском и Тюбингенском университетах под руководством корифеев науки Гельмгольца, Бунзена и Кирхгофа. После возвращения в Россию в 1864 году Лачинов окончил Санкт-Петербургский университет, а в 1985-м там же получил учёную степень, эквивалентную современной степени кандидата физико-математических наук.
В Санкт-Петербургском земледельческом институте тогда была организована кафедра физики и метеорологии, где Дмитрий Александрович Лачинов с 1866 года работал штатным преподавателем физики (с 1877-го в должности доцента, а с 1890-го – профессора).
В 1869 году ему удалось создать «диафаноскоп» – медицинский прибор, использовавший электрическую дугу для освещения внутренних полостей человека. Чтобы уменьшить нагрев прибора, изобретатель расположил дуговые электроды внутри двух колб, заполнив пространство между ними дистиллированной водой.
Сегодня мы наблюдаем бум развития аккумуляторных батарей и видим, что история повторяется. Одно из ранних изобретений Лачинова - это новый тип гальванической батареи, отличавшийся быстрой зарядкой и большой силой тока. Батарея была продемонстрирована в 1870 году на Всероссийской мануфактурной выставке, где удостоилась почётной награды.
В мае 1872 года тридцать шесть физиков во главе с завкафедрой Санкт-Петербургского университета Ф. Ф. Петрушевским организуют Физическое общество. Среди его членов-учредителей значатся Д. А. Лачинов, Д. И. Менделеев, Б. С. Якоби, Р. Э. Ленц и другие знаменитости.
В 1877 году учёный экспериментировал с телефонами Белла, исследуя характеристики их катушек и качество звука. В статье, опубликованной по итогам исследования, электротехник предложил использовать телефонные трубки на два уха, по сути выдвинул идею наушников.
В 1880-м Императорское Русское техническое общество учредило журнал «Электричество», в самом первом номере которого Лачинов опубликовал свою статью «Электромеханическая работа», где математически обосновал возможность эффективной передачи электроэнергии на дальние расстояния. В то время это была одна из актуальнейших задач, обусловленных постоянно растущими потребностями промышленности.
на передовой уровень (Фото: ЛЭТИ)
Опираясь на законы Ома и Джоуля - Ленца, автор доказал, что полезный эффект электропередачи зависит от скоростей вращения вала генератора и питаемого им двигателя. Чтобы нарастить расстояние, на которое передаётся электрическая энергия, необходимо повысить обороты обеих машин (что приведёт к возрастанию напряжения на их зажимах) в большей степени, чем при этом вырастет квадратный корень сопротивления общей цепи. Поэтому, заключил он, для эффективной передачи энергии на дальние расстояния требуется высокое напряжение в линии.
Выводы учёного были названы «законом электропередачи» и положили начало современной высоковольтной электротехнике. Примерно через год к подобным выводам пришёл французский инженер Марсель Депре. После публикации работ Лачинова и Депре по всему миру началось строительство ЛЭП напряжением более 1000 В. Для повышения напряжения электротехники поначалу пытались последовательно соединять несколько электрических машин постоянного тока, а затем пришли к применению переменного тока и созданию силовых повышающих и понижающих трансформаторов.
В 1881 году Дмитрий Александрович был делегатом международного Конгресса электриков и представлял Русский отдел на Первой Всемирной электротехнической выставке в Париже, где демонстрировались и его изобретения, отмеченные бронзовой медалью. За успешную деятельность в качестве генерального комиссара Русского отдела он был удостоен ордена Почётного легиона офицерской степени.
Дмитрий Александрович много времени уделял электрическим источникам света. В конце XIX века быстро развивались технологии уличного освещения, появилась необходимость оценивать его качество в городах. Лачинов сумел создать специализированный фотометр и в 1884 году предложил городской думе Санкт-Петербурга организовать Центральную фотометрическую станцию для систематического контроля освещения в условиях конкуренции различных технологий и осветительных компаний.
В 1887 году Дмитрий Александрович написал работу «Усовершенствование в аккумуляторах или вторичных батареях», где предположил, что аккумуляторные пластины стоит покрывать губчатым свинцом. Позднее эта удачная находка нашла широкое применение на подводных лодках.
Волновала учёного и проблема рационального использования ресурсов. Он предложил «экономизатор электрического освещения» – оригинальное устройство, управляющее паровой машиной, которая вращала электрогенератор постоянного тока. В зависимости от числа включённых в его цепь электрических ламп менялись обороты электрогенератора.
Наука метеорология долгое время считалась подразделом физики и не имела специализированных фундаментальных трудов. Лачинов способствовал её превращению в отдельную научную дисциплину - за два года разработал курс метеорологии, изданный в виде учебника в 1889 году.
Метеорологические явления Лачинов исследовал в собственной лаборатории, где провёл серию опытов по моделированию атмосферного электричества. В ходе экспериментов разряды фиксировались на бромжелатиновой фотопластинке, после проявления которой можно было изучать их форму. В 1895 году, узнав о создании Александром Поповым устройства для регистрации электрических колебаний, Дмитрий Александрович разместил на своей метеостанции грозоотметчик и начал собирать данные об электрических явлениях в атмосфере.
Редакторам журнала «Электричество» Лачинов помогал в научных и учебных сферах. На протяжении двадцати лет он был экспертом Комитета по техническим делам Департамента торговли и мануфактур в вопросах выдачи привилегий в электротехническом отделе Императорского Русского технического общества.
В 1899 году Министерство внутренних дел Российской империи по ходатайству учёного совета Электротехнического института Императора Александра III присвоило Д. А. Лачинову звание «Почётный инженер-электрик».
Удивительным образом все научные направления, которых касался Дмитрий Александрович Лачинов, остаются актуальными и поныне.
Читайте другие наши материалы
