Роберт Классон и Мотовиловы Биографические очерки

 Публикуется впервые

Продолжение, начало в №№ 4–6, 8–15

Глава 7. Охтинские пороховые — электрификация по-серьезному

По возвращении из-за границы в 1893-м семейная чета Классонов вскоре стала жить на реке Охта под Петербургом, когда Роберт поступил на штатную должность начальника мастерской в Эфирном отделении Охтинских казенных пороховых заводов с месячным окладом в 97 руб. 33⅓ коп. Он формально оставался в этой должности до своего увольнения в 1897-м, по существу же через несколько месяцев стал работать помощником электротехника, именуясь так в постановлениях, которые записывались в журнал хозяйственного комитета завода. А на должность электротехника годом ранее был назначен Владимир Николаевич Чиколев. Он еще с 1876 года, будучи специалистом Главного артиллерийского управления, электрифицировал и механизировал небезопасные пороховые производства на Охте.

«Заслуженный электротехник» (правда, окончивший гуманитарный Московский университет) Владимир Николаевич станет очередным учителем молодого Роберта после В. Линдлея во Франкфурте. В 1879-м при участии В.Н. Чиколева был организован VI, электротехнический отдел при Императорском Русском техническом обществе (ИРТО), и наш герой станет его активным членом. А в 1880 году после проведения в Петербурге первой Всероссийской электротехнической выставки, где VI отделу ИРТО удалось заработать неплохие деньги (1 200 руб.), было организовано издание журнала «Электричество», и В.Н. Чиколев стал его первым редактором. А Р.Э. Классон, окончив Технологический институт и поработав за границей, — опять же активным автором «Электричества».

На Охтинских пороховых заводах Роберт встретился со своим знакомым по Технологическому институту Николаем Ивановичем Языковым и не расставался с ним до 1926-го, т.е. до самой своей смерти. Это стало большой удачей для нас: последний оставил весьма живописные воспоминания о своем талантливом сверстнике (родились они оба в 1868-м).

Как вспоминал Н.И. Языков, поступил Р.Э. Классон на Охтинские пороховые заводы химиком: «Россия в то время не имела и не могла иметь таких знающих электротехников, но, в силу обстоятельств, пришлось Роберту Эдуардовичу заняться химией, к которой он никакой склонности не имел. Большую часть времени суточного дежурства Р.Э. проводил в машинном отделении, и мы с ним проделывали массу опытов, к которым он был особенно склонен. Осмотревшись на заводе, Р.Э. решил, что здесь ему делать нечего, и если бы не случай, то Охтенские заводы больше не увидели бы Р.Э.

Как только, через два-три месяца, Р.Э. занял место главного электротехника на заводе1, сразу же сказалась богато одаренная натура Р.Э., способная разбудить, оживить и заинтересовать всех тем, чем он жил. Р.Э. прочитал несколько докладов в Общественном собрании при заводе, сопровождая их опытами с Рентгеном2, токами Тесла высокой частоты и напряжения, и публика стала ломиться в Общественное собрание, которое из себя до сих пор представляло только место для выпивки офицерства. Нужно было видеть, каким орлом носился Р.Э. на своем велосипеде «Адлер», вечно спеша побывать везде, на громадной площади завода» (здесь и далее воспоминания Н.И. Языкова цитируются по сборнику МОГЭС — «Памяти Р.Э. Классона», 1926 г.).


Р.Э. Классон (четвертый слева в первом ряду) с группой сотрудников на Охтинских пороховых заводах

«Как только Р.Э. осмотрелся на новом месте, он начал проводить свою заветную мечту: применить трехфазный ток для передачи энергии на расстояние и заменить громоздкую, неудобную и невыгодную канатную передачу электромоторами трехфазного тока. <…> В этом случае помогла Р.Э. его неукротимая воля и рвавшаяся наружу энергия. Он путем целого ряда докладов с цифрами в руках и с еще большим количеством их в голове, в конце концов, убедил всех в своей правоте, и вопрос пошел в верхи. Немало крови испортил Р.Э., доказывая и там все выгоды новой установки. Никто не верил, т.к. никто ничего подобного не видел. Пришлось проделать несколько опытов в маленьком масштабе, чтобы публика, если не головой, то руками, убедилась бы, что здесь не мистификация, а действительность. Наконец, и здесь убедить удалось, и Р.Э. получил разрешение заказать два генератора трехфазного тока, мощностью 300 и 400 л.с., напряжением 2 200 вольт».

А теперь об удивительной способности нашего героя взбаламучивать застойную среду мелкого и среднего чиновничества: «Видя всюду недоверие к его делу и мучаясь медленностью проведения в жизнь всех его начинаний, он и после полученного разрешения не давал покоя всем чиновникам в Артиллерийском ведомстве, опасаясь задержки благодаря их халатности. Я уверен, что немногие чиновники были спокойны при его появлении в Управлении. Наконец он нашел для себя защитника в лице Начальника Управления генерала Альтфатера, который одним росчерком пера положил предел всем опасениям. Но известно, что жизнь делают не Альтфатеры, а мелкие сошки, сидящие за трехногим столом. И вот, заручившись согласием Начальника Управления, Р.Э. начал выбивать пух из этих чиновников. Несмотря на его настойчивость, все-таки дело заказа протаскалось около трех месяцев. Как-то приезжает Р.Э. сияющий, входит в контору, держа высоко шляпу над головой, и сообщает, что вчера он получил письмо из Швейцарии от Эрликона с подтверждением принятого заказа. Сколько Р.Э. послал еще писем Эрликону, не знаю, но нам было известно, что представитель Эрликона — Цейтшель неоднократно справлялся, не горит ли завод, что такая спешка».

И, наконец, апофеоз дела: «Настоящее торжество было впереди, когда начали подвозить машины. Вот тут-то Р.Э. совершенно не знал усталости. Мало того, что он целые дни проводил в турбинном доме, но даже после окончания службы, слетав на велосипеде домой на Охту (4 версты) пообедать, вновь прилетал на работу, издали подавая сигнал, что он едет. <…> Наступил день пуска, выбран был праздник, когда некоторые мастерские завода стояли. Что переживал в это время Р.Э., понять нетрудно: малейшая неудача грозила большими осложнениями назавтра, т.к. канатные передачи были сняты. Но к счастью Р.Э. и всех его единомышленников, все пошло хорошо, и на другой день моторы заменили уже часть паровых машин. Р.Э. с четырех часов утра был уже на заводе, и мы с ним летали на велосипедах от одного мотора к другому, осматривая, ощупывая и обнюхивая их. Р.Э. радовался как ребенок, да и нельзя было не радоваться».

Поясним здесь, что в турбинном доме на р. Охте давно были установлены водяные турбины системы Жирара и Жонваля, которые постепенно заменялись паровыми машинами, и Р.Э. Классон решил вдохнуть в эти турбины вторую жизнь. Наш герой, участвовавший в испытаниях передачи энергии реки Неккар на расстояние в 170 км до Франкфурта путем преобразования ее в электроэнергию на трехфазном токе высокого напряжения, естественно, представлял себе именно такой дальнейшую модернизацию энергоснабжения Охтинских заводов. Здесь новые цеха оказались удаленными от гидросиловой установки до 2-3 километров, и прежними проволочными канатами до них было дотянуться сложно.

В 1895-м на основании предварительного проекта, составленного В.Н. Чиколевым и Р.Э. Классоном, Главная распорядительная комиссия по перевооружению армии разрешила устроить «электрическую передачу движения из турбинного дома в мастерские заводов». Была выбрана система трехфазного тока с высоким напряжением в 2 000 и низким в 110 вольт. В проекте приняли раздельные силовую и световую сети, «но, по желанию, обе сети могут питаться от одной турбины (и одного генератора), что в большинстве случаев и делается во избежание лишнего расхода воды» (здесь и ниже приводятся цитаты из статьи Р.Э. Классона, опубликованной в «Электричестве» в 1897-м).

Кроме того, требовались повышенные меры предосторожности на электрических линиях. Р.Э. Классон сразу высказал принципиальное, прогрессивное утверждение, что современная техника дает вполне надежные средства для того, чтобы в отношении токов высокого напряжения опасность была минимальной и не превосходила опасности от многих других технических приспособлений, как-то: канаты, ремни, подъемные машины.

Что же было сделано на Охтинских пороховых заводах с точки зрения безопасности? Вот, что касается безопасной эксплуатации ЛЭП напряжением 2 киловольта: «Воздушная линия высокого напряжения проходит по всему заводу и тянется на 2½ версты в одну сторону и на 2 версты в другую и третью. Ввиду опасности, которую представляет обрыв проволоки с высоким напряжением, были приняты все меры к тому, чтобы предотвратить разрыв или, по крайней мере, сделать его безопасным для прохожих. Проволока была употреблена кремнистой бронзы с сопротивлением на разрыв в 40-42 кг на мм2. Проводимость такой проволоки, несмотря на ее высокие механические свойства, была около 98% проводимости чистой меди. Провода были протянуты заранее осенью 1895 г. и простояли зиму перед тем, как по ним пустят ток. Случайные слабые места должны были обнаружиться во время морозов, когда линия подвергается наибольшему натяжению.

Всюду, где провода проходят над дорогами или вообще над местностью, где ходят люди, под проводами была повешена предохранительная сетка из стальной проволоки, соединенная через столб с землею. Так что провод, не удержавшийся почему-либо внутри сетки и соскользнувший с нее на землю, не представляет уже опасности, если он хотя бы в одной точке касается сетки, а это было обеспечено достаточной шириной сетки. <…> Столбы, несущие провода с высоким напряжением, имеют ярко-красный поясок на нижней части, красную верхушку и красный кронштейн для поддержания сетки, так что линия высокого напряжения не может быть случайно принята за линию низкого напряжения. Телефонные линии везде перекрещивались под прямым углом, и под ними протягивались дополнительные сетки, если они шли над проводами высокого напряжения».

Сейчас предохранительные сетки под проводами ЛЭП уже не подвешивают: это почему-то стало считаться излишней мерой предосторожности.

А вот применение на электростанциях такой радикальной меры безопасности в отношении персонала как заземление корпусов оборудования в конце XIX века еще дискутировалось: «В С.-Петербурге на некоторых установках этот вопрос решен в одном, на других — в другом смысле. Например, на Охтенских пороховых заводах корпуса всех генераторов и трансформаторов надежно соединены с землею особыми проводами, а на одной станции в городе (тоже на 2 000 в напряжения), наоборот, трансформаторы ставятся на стеклянные подставки.

Я лично — убежденный сторонник соединения корпуса машин с землею и притом в силу следующих соображений. На станции надо, прежде всего, обезопасить от несчастных случайностей при уходе за машинами. При работе генераторов машинист часто пробует рукой, не греются ли подшипники. Не делать этого он не может. Если изоляция обмотки якоря вдруг в одном месте будет пробита, то корпус примет напряжение соответственного места провода, если он изолирован от земли, и больше не будет никаких явлений, которые могли бы указать машинисту, что произошла порча. Если пол машинного здания обыкновенный плитный, то при ощупывании подшипников рукой ток из корпуса устремится через руку и тело машиниста в землю, а это может иметь печальные последствия. При соединении корпуса с землею это произойти не может, т.к. провод, соединяющий корпус с землею, представляет гораздо меньше сопротивления, чем тело человека.

<…> Когда писались эти строки, в Elektrotechnische Zeitschrift от 29 июля 1897 г. появился проект правил, выработанных в Англии особой технической комиссией при Торговой Палате для установок с токами высокого напряжения. Первый параграф этих правил гласит: «Фундаментные болты и корпуса всех генераторов должны быть надежно соединены с землею».

Последние строки подтверждают, что Р.Э. Классон внимательно следил за иностранной научно-технической литературой. И главным для него было, чтобы техника применялась самая передовая; этого критерия он потом придерживался всю жизнь.

«Водяную силу» наш герой тоже приспособил на новом техническом уровне: «К сожалению, на Охтенском заводе нельзя было применить непосредственного соединения [динамо-машины с валом гидротурбины], преимущества которого перед ременными и канатными передачами бесспорно велики, ввиду того, что турбины уже имелись и по конструкции они были совершенно не приспособлены к непосредственному соединению с динамо-машинами и число оборотов так невелико (50 и 65 в минуту), что динамо-машины пришлось бы заказывать специальных тихоходных типов, которые, как известно, гораздо [массивнее и потому] дороже обыкновенных». Р.Э. Классон воплотил изящное техническое решение: «Поэтому динамо-машины приводятся с помощью двойной передачи, сначала канатной от турбин к главному приводному валу, а затем от вала — ременной к динамо-машинам. Приводной вал, расположенный на стене турбинного дома, снабжен муфтами, с помощью которых каждая турбина может вращать не только свою часть приводного вала с соответствующей динамо-машиной, но и соседнюю, так что каждая турбина может вращать любую динамо-машину или даже обе вместе».

В 1896-м вышла занимательная книга В.Н. Чиколева «Не быль, но и не выдумка. Электрический рассказ». И в приложении к ней были опубликованы два трактата молодого соавтора Роберта Классона.

Первый трактат именовался так — «Постоянные, переменные и трехфазные токи: их характерные свойства и область применения». В ней наш герой педантично систематизировал недостатки и преимущества различных систем генерации, передачи, распределения и применения электричества. И прочил большое будущее трехфазным токам для генерации, передачи на большие расстояния и распределения больших мощностей. Подводя итоги, Р.Э. Классон сделал философские обобщения, которые вполне актуальны даже сегодня: «Нельзя говорить, что тот или другой ток выгоднее или лучше остальных, и нельзя резко разграничить область их применения, а надо рассматривать каждый частный случай со всеми его конкретными условиями, взвешивать их относительное значение и на основании этого решать, какой ток и какая система распределения энергии в данном случае наивыгоднейшая. Техника, а тем более электротехника, не допускает готовых, раз навсегда установленных рецептов, которые быстро становятся оковами при ее непрерывном, поступательном движении или при перемещении ее центра тяжести. В частности в вопросе о сравнительных преимуществах тех или других токов задача электротехников состоит не в пользовании исключительно одним видом электрической энергии в ущерб другим, а в возможном слиянии преимуществ каждого из них помощью легкого и удобного способа превращения энергии из одного вида в другой».

Действительно, более чем за век после публикации этого трактата преобразовательная техника прогрессировала неимоверно. Например, весьма компактные силовые тиристоры на полупроводниках позволяют с малыми потерями энергии преобразовывать трехфазный ток в постоянный и наоборот. И поэтому эта техника может применяться не только на силовых преобразовательных подстанциях (например, под Выборгом при экспорте электроэнергии из России в Финляндию), но и на трансформаторных подстанциях железных дорог, которые хотя и питаются трехфазным током, тем не менее, дают возможность электровозам полноценно использовать преимущества постоянного тока в своих тяговых двигателях. Благодаря тиристорам здесь же возможна и так называемая рекуперация энергии, когда при торможении электровоза она возвращается в сеть. Инженерам-проектировщикам остается лишь комбинировать постоянный и трехфазный токи, чтобы получать «наивыгоднейшую систему распределения энергии».

Второй трактат был озаглавлен так — «Интересный случай применения электрической навигации». В нем шла речь о том, что вот уже не один год на Охтинских пороховых заводах «работает, в качестве буксира, небольшая электрическая лодка, приводимая в движение электродвигателем около двух лошадиных сил, питаемым током от 42 аккумуляторов». Далее шло описание «Электрохода». В длину буксир был 30 футов, шириной посередине — 7 футов и 2 дюйма. Аккумуляторы производства El. Power Storage C° на электромеханическом заводе Павла Валя в Выборге были собраны в батареи и размещались в тиковых ящиках, выложенных свинцом. Заводская емкость батареи составляла 140 ампер-часов, но в 1896-м она стала несколько ниже из-за износа аккумуляторов. Вся батарея весила около сотни пудов. Заряжалась она обычно по ночам, когда «Электроход» находился на территории завода, от сети 110 вольт постоянного тока. Заряд доводил напряжение на клеммах батареи до 105 вольт, после чего она отключалась от сети.

В «Электроходе» могло разместиться 15-18 пассажиров. Но буксир этот был предназначен, в первую очередь, для транспортировки грузов, с максимальной скоростью 10 верст в час и при расходе тока 28 ампер и напряжении на клеммах аккумуляторной батареи 80-82 вольта. Средний ход составлял 8 верст в час, при токе в 22 ампера. Последний ход применялся наиболее часто для буксировки трех-четырех барок, а при сильном ветре — только двух (высокобортные барки представляли большое сопротивление при встречном ветре). Собственный вес каждой барки составлял около 570 пудов, а груз на ней мог доходить до 400 пудов. В 1894-м «Электроход» перевез 50 434 пуда груза на расстояние 5,3 версты (против слабого течения р. Охты), назад барки шли пустыми.

Цена «Электрохода» была упомянута в гл. «Электрический экипаж» основного текста книги «Не быль, но и не выдумка». В этой главе В.Н. Чиколев в живой форме диалога со своим французским знакомым, неким господином Г** рассказывал о преимуществах электромобиля перед «паровой трещоткой» и «бензинкой» (и тем более перед конной тягой):

«Г**. А позвольте спросить Вас, почему же Вы сами в одном заводе истратили 4 000 руб. на электрическую лодку и уже четыре года употребляете ее летом для возки грузов водой, а не возите их более простым способом на телегах и лошадях, и лето и зиму? Отвечу за Вас: потому что, пользуясь электроходом, перевозка обходится Вам в несколько раз дешевле, совершается быстрее, и работает электроход достаточно верно, не так ли?

Чиколев. Должен сказать Вам, что перевозка обходится приблизительно в десять раз дешевле; насчет верности скажу, что четыре года не было ни одного случая остановки транспортов5 из-за электрохода; управляет ходом лодки простой чернорабочий».

Исходя из приведенной стоимости «Электрохода» в 4 000 руб. и ежегодной экономии для казны 500-600 руб. по сравнению с применением конной тяги в то время, когда Охта и Нева были свободны ото льда, можно утверждать, что данная «электрическая технология» должна была окупиться за 7-8 лет. Вполне приличный показатель для серьезных проектов.

Кстати, «Электроход» был гораздо безопаснее парового катера, из трубы которого искры могли долетать до буксируемых барок, а они, оказывается, перевозили порох (о чем не было упомянуто в трактате, но оставил черновую запись И.Р. Классон)! По-видимому, маршруты перевозки пороха, производившегося на Охте, были маленькой государственной тайной. Ведь если бы террористы разузнали о них, то они могли бы напасть на «Электроход» и отбить взрывчатое вещество под свои антиправительственные цели!

В 1896 году Р.Э. Классон сделал в Офицерском собрании при Охтинских пороховых заводах доклад — с демонстрацией опытов — о новых тогда лучах Рентгена (о чем упоминал Н.И. Языков). В нем он вышел далеко за рамки обозначенной темы и предсказал появление люминесцентных ламп: «Все наши источники света, начиная от свечи и керосина и кончая газом и электричеством, крайне не совершенны. Все они не столько светят, сколько греют. <…> наиболее совершенный источник света нашего времени, лампа с вольтовой дугой, утилизирует менее 20% энергии, расходуемой в ней. По сравнению с этими источниками свет Гейсслеровой трубки является идеальным, т.к. в ней почти вся энергия, поглощаемая трубкой, превращается в световые лучи» (ф. 9508 РГАЭ). По современной терминологии Гейсслеровы трубки — это люминесцентные лампы. Оставляем историкам — исследователям светотехники оценить, насколько прозорлив (или нет) был наш герой более века назад. По крайней мере, не он один поднимал тему «Рациональное освещение в будущем».

И последняя характеристика Р.Э. Классона — инженера, относящаяся к Охтинскому периоду, со стороны того же Н.И. Языкова: “Неутомимость его была поразительна: он не знал отдыха не только на службе, но и дома. По вечерам он много работал по переводам английских артиллерийских журналов для Артиллерийского Управления, прирабатывая этим к своему [первоначальному,] не очень крупному жалованью (97 руб. 33⅓ коп.) добавочные средства <…>. Когда Р.Э. собрался уходить с завода в «Общество [электрического освещения] 1886 г.», то начальство очень его отговаривало, обещало прибавку жалования и производство в чин, причем указывало, что, не в пример прочим, он получит 150 руб. в месяц вместо [нынешних] 137 руб. 33⅓ коп.»

Продолжение следует



1 В.Н. Чиколев, по-видимому, решил перепоручить Р.Э. Классону свои обязанности электротехника на Охтенских пороховых заводах, продолжая служить в Главном артиллерийском управлении. Формально он уволился с предприятия лишь в 1895-м.

2 Т.е. с рентгеновскими лучами.

5 По-современному, перевозок.