Без вёсел и пара. 184 года назад на небе прошли испытания первого электрохода в России
В первой половине XIX в. это выглядело непонятно: на шлюпке с гребными колесами не дымила труба и не стучал двигатель. Пассажиры не помогали судну веслами, но оно все же, хоть и неспешно, двигалось вверх по течению. 25 сентября 1838 г. на Неве прошли испытания первого электрохода — судна, которое приводится в движение электричеством.
Многие изобретатели пытались создать электродвигатель, который можно было бы использовать на тех или иных производствах после того, как в 1821 г. Майкл Фарадей продемонстрировал принцип преобразования электрической энергии в механическую электромагнитным полем. Ученые пытались решить задачу: как заставить сердечник двигаться в поле электромагнита так же, как поршень парового двигателя, то есть возвратно-поступательно? Немецкий и русский физик Борис Якоби зашел с другой стороны: он предложил конструкцию двигателя с вращательным движением. Первый электрический двигатель с вращательным движением ученый создал в 1834 г.
Четыре неподвижных магнита установлены на раме, остальные — на вращающемся роторе. Для попеременного изменения полярности подвижных электромагнитов ученый использовал придуманный им коммутатор. Двигатель работал от гальванических батарей, его примерная мощность составляла 15 Вт, ротор вращался со скоростью 80–120 оборотов в минуту.
Якоби продолжал совершенствовать двигатель и в 1837 г. предложил министру народного просвещения графу Алексею Уварову использовать электродвигатель в практических целях. По распоряжению Николая I была создана комиссия «Для производства опытов относительно приспособления электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби», которую возглавил адмирал Иван Крузенштерн.
На создание двигателя и установку его на судне выделили 50 тыс. рублей и шлюпку на 14 мест, которая изначально была рассчитана на восемь весел: 8 м в длину, 2,3 м в ширину, гребные колеса в качестве движущего элемента. Внутри шлюпки по бортам разместили 320 медно-цинковых гальванических элементов, которые питали двигатели. На первых официальных испытаниях 25 сентября 1838 г. первая шлюпка-электроход прошла по Неве вверх и вниз 14 км за семь часов.
И.Ф. Крузенштерн писал в своем донесении министру просвещения: «В противность первоначальному плану, по которому предложено было производить опыты на тихой воде, удалось совершить плавание на самой Неве и даже против течения». Отметив огромное значение изобретения, комиссия обратила внимание на весьма малую скорость судна — менее 1,5 узлов. Одновременно было сделано правильное заключение, что дело не в принципе электродвижения, а в низкой эффективности колесного движителя, малой мощности одного из первых образцов электродвигателя и недостаточной емкости источников тока.
С этого момента началось развитие электродвигателей для их практического применения. Совершенствовались батареи и двигатели, увеличивалась мощность и скорость судов. Со временем идеи Бориса Якоби получили популярность за границей.
Сегодня преимуществом электроходов называют возможность быстро и плавно менять скорость и направление вращения движущего элемента и тихую работу двигателя. При этом используют разные источники питания двигателей. Дизель-электроходы имеют на борту двигатель внутреннего сгорания. Небольшие электромоторные лодки работают от аккумуляторов. Проводятся эксперименты с использованием солнечных батарей в качестве источника энергии для электродвигателя.
Источник:
Без вёсел и пара. 184 года назад на Неве прошли испытания первого электрохода в России. – Текст : электронный // Научная Россия : [сайт]. URL: https://scientificrussia.ru/articles/bez-vesel-i-para-184-goda-nazad-na-neve-prosli-ispytania-pervogo-elektrohoda-v-rossii (дата обращения: 27.09.2022).
Рекомендуем к прочтению:
Яроцкий, А. В. Борис Семёнович Якоби, 1801-1874 / А. В. Яроцкий ; ответственный редактор В. М. Родионов. – Москва : Наука, 1988. – 236 с. : ил.