Доливо-Добровольский — изобретатель из Риги
Когда говорят о выдающихся именах, связанных с Рижским политехническим институтом, называют Фридриха Цандера — одного из основоположников космонавтики, Теодора Калепа — пионера российского самолетостроения, ученых–химиков Пауля Валдена и Вильгельма Оствальда, последний из которых был лауреатом Нобелевской премии. И реже вспоминают Михаила Осиповича Доливо–Добровольского. Между тем во всех технических энциклопедиях его называют выдающимся русским физиком — основоположником техники трехфазного тока.
Доливо–Добровольский родился 2 января 1862 года под Петербургом, в Гатчине, в семье мелкого чиновника. Он стал первым ребенком, позже в семье появится еще семь детей. Дом был заполнен шумными играми, но старший Михаил не принимал в них участия — страдал врожденным пороком сердца.
Не имея возможности много двигаться, засел за книги. Читал запоем. Со временем на его столе стали появляться и научно–технические книги.
В 1873 году отца перевели в Одессу. В городе у Черного моря Миша закончил реальное училище. Вопрос, где продолжать обучение, решился быстро. Юноша увлекался химией и решил поехать в другой портовый город — Ригу, где был химический факультет.
В 1878 году он стал студентом Рижского политехнического института. Авторитет этого вуза, основанного в 1862 году (тогда он назывался Политехникумом, а с 1893 года — Рижский политехнический институт), был столь велик, что в Ригу приезжали учиться студенты не только из других регионов Российской империи, но и из Германии, Австро–Венгрии.
Здесь преподавали будущие нобелевские лауреаты Вильгельм Оствальд и Сванте Аррениус. В 1912 году Рижский политехнический институт пышно отпраздновал 50–летие. К юбилею была издана очень необычная книга — досье примерно на десять тысяч бывших студентов РПИ, с небольшой статьей о каждом из них.
Вуз мог гордиться выпускниками. Они строили железные дороги в России и Бразилии, успешно руководили предприятиями в США и Германии, занимали высокие административные должности. К примеру, Вильгельм Либрейхт руководил постройкой железной дороги от Тукумса до Виндавы (Вентспилса), Фердинанд Икскюль занимал важный пост в управлении путей сообщения Баденского герцогства в Германии, Станислав Костюшко стал директором сахарного завода в России, Гвидо Гиргенсон оказался совладельцем фабрики в США.
Не посрамил своего необычного имени Абель Робинзон — главный инженер строительства Туло–Лихвинской железной дороги. Выпускники вуза работали не только инженерами. Павел Кербер был российским вице–консулом в Японии, г–н Плявниекс трудился редактором латышской газеты "Балтияс Вестнесис", г–н Витвицкий — русской рижской газеты "Рижская мысль".
Среди выдающихся учеников был и Доливо–Добровольский. Впрочем, окончить институт ему не удалось. После убийства Александра II в 1881 году по стране прокатилась волна репрессий. Студенты вышли на акции протеста. Не остался в стороне от товарищей и Михаил. Его отчислили из вуза.
Через несколько лет за антигосударственную деятельность похожая участь постигнет другого известного студента РПИ — Михаила Пришвина, впоследствии известного писателя. Доливо–Добровольский был к тому же лишен права учиться в любом учебном заведении России. Выход один — ехать за границу.
Для продолжения образования он выбрал высшее техническое училище в Дармштадте, в Германии. Выбор оказался удачным. Высокой репутацией училище было обязано выдающемуся преподавателю — профессору Эрасмусу Киттлеру.
Он впервые в мире начал читать курс электротехники. Михаил Осипович стал ассистентом и лучшим учеником Киттлера. Под влиянием учителя юноша оставил химию и стал заниматься электротехникой.
В 1884 году Доливо–Добровольский окончил училище и принял предложение остаться в нем преподавателем. А еще через три года поступило более заманчивое предложение — занять должность главного электрика берлинской фирмы АЕГ. Он согласился. С этого момента началась инженерная деятельность выдающегося изобретателя.
Трехфазный электродвигатель Доливо–Добровольского
К тому времени уже существовали практические конструкции электродвигателей переменного тока Теслы и Феррариса. Но их коэффициент полезного действия был низок. Доливо–Добровольский разобрался в сущности явления. Дело в том, что ротор электродвигателя должен был одновременно удовлетворять требованиям хорошей магнитной проводимости и хорошей электрической проводимости.
Доливо–Добровольский предложил выполнить ротор в виде стального цилиндра (хорошая магнитная проводимость), а в просверленные по периферии отверстия закладывать медные стержни, соединенные между собой на лобовых частях ротора (хорошая электрическая проводимость).
Так возникла конструкция "беличья клетка", запатентованная в 1889 году. Конструкция была настолько удачной, что успешно работает и в наши дни. Мощный двигатель, построенный Доливо–Добровольским, потряс американских инженеров, которые увидели изобретение на выставке в Чикаго в 1893 году.
Работая с электродвигателями, Михаил Осипович убедился в целесообразности увеличения числа фаз. С трехфазными системами работал и Тесла, но он считал их нежизнеспособными, так как к каждому потребителю нужно было тянуть по шесть проводов. Доливо–Добровольский рассчитал, что при передаче электроэнергии в трехфазной системе можно ограничиться вдвое меньшим количеством проводящего материала.
Он страстно пропагандировал преимущества трехфазной системы. Для доказательства предложил построить для всемирной выставки во Франкфурте линию электропередачи длиной 170 км. По представлениям специалистов того времени это было фантастикой: потери на линии, казалось, будут слишком велики. Но Доливо–Добровольский вывел формулу, которой доказывал обратное.
Всего за полгода линия была построена, и 12 августа 1891 года на выставке вспыхнули огни электроламп. Это был настоящий триумф, после которого трехфазная система электрического тока была безоговорочно принята во всем мире. Ее автор приобрел мировую известность, а в электротехнике наступил новый этап развития.
Изобретения ученого не раз вызывали фурор. Он создал приборы магнитоэлектрической системы, разработал конструкции выключателей высокого напряжения (они применяются и до сих пор) и многое другое.
Но здоровье ухудшалось. Много времени приходилось проводить на больничной койке. В 1909 году, когда дело пошло на поправку, вернулся в Берлин, где занял должность технического директора завода фирмы АЕГ.
С началом Первой мировой войны ученый был вынужден переехать в Швейцарию. Там он занялся расчетами по проблемам передачи электроэнергии на сверхдальние расстояния и пришел к неожиданным выводам: переменный ток нельзя передавать на расстояния свыше 500 км из–за резко возрастающих потерь и нужно переходить на линии постоянного тока.
Прогноз Доливо–Добровольского блестяще оправдался через 50 лет: в СССР линии электропередачи от сибирских гидроэлектростанций в европейскую часть страны были выполнены именно на постоянном токе.
После окончания Первой мировой войны в 1918 году Доливо–Добровольский вернулся в Берлин, в фирму АЕГ. Но тяжелая болезнь сердца, преследовавшая его с детских лет, обострилась. Родные положили его в лучшую больницу в Гейдельберге. Лечение не помогло, и 15 ноября 1919 года выдающийся физик скончался.
Умер он российским поданным. На чужбине не отказался от русского гражданства, хотя в его жилах текла и польская кровь. Лишнее подтверждение тому, что русский патриот необязательно тот, у кого в паспорте написано "русский