1881 год, Берлин, Германия. В пригород запустили первый коммерческий электрический трамвай Siemens. Вернер фон Сименс
считается одним из изобретателей трамвая.
Но! Годом раньше в Санкт-Петербурге инженер Фёдор Аполлонович Пироцкий
показал публике первый в мире трамвайный вагон на электрической тяге. Да не просто показал, а перевёз 40 пассажиров на несколько десятков метров. И дальше возил их весь сентябрь, несмотря на протесты
местных таксистов владельцев конок (трамваев на лошадиной тяге).
Та самая таратайка под номером 114, перевернувшая мир транспорта
Именно схема, разработанная Пироцким, легла в основу немецкого трамвая Сименса и запустила развитие городского электрифицированного транспорта. Но, как это часто бывало в нашей истории, Сименса помнят все, а вот Пироцкого — не очень.
Чтобы не спорить, Пироцкого сегодня считают автором самой идеи и её экспериментального воплощения. А Сименса — тем, кто эту идею смог внедрить в повседневность и заработать на этом денег.
Про детство Фёдора Пироцкого известно не так уж много. Он родился в 1845 году в Полтавской губернии в семье небогатого помещика — военного врача. Рос любознательным парнем, получил домашнее образование, а подростком уехал в Санкт-Петербург и поступил сначала в Константиновский кадетский корпус, а потом — в Михайловское артиллерийское училище.
— Прокачу, обязательно прокачу. Но потом.
Как-то во время учебной практики в Финляндии Фёдор
увидел местные водопады, которых было много в тех местах. Это было мощно и красиво, но их энергия почти не использовалась. Тут-то у Пироцкого и возникла инженерная творческая мысль: «Вот бы научиться передавать эту мощь к заводам, городам, сёлам...».
Мысль прижилась и начала зреть.
Дружба с Яблочковым и первые эксперименты
1866 год. Фёдор Пироцкий завершил обучение в училище и отправился служить в Печерский артиллерийский полк. А там (вот они, хитросплетения судьбы!) познакомился с Павлом Яблочковым, будущим автором знаменитой «свечи Яблочкова». Два инженера быстро сошлись: они обсуждали идеи, спорили, вдохновляли друг друга.
На одной из
прогулок разговор зашёл о городском транспорте и его проблемах.
В то время основным видом общественного транспорта в крупных городах была
конка — вагон, запряжённый лошадьми, передвигавшийся по рельсам. Это было относительно быстрое и удобное средство передвижения по сравнению с экипажами, но проблем тоже хватало: лошади уставали, их требовалось много, уход за ними был дорогим, а сами они портили дороги. Да и вместимость вагонов была ограничена. В городах уже понимали, что требуется более эффективная альтернатива.
Единственный выход — электрическая тяга, решили друзья.
В голове у Пироцкого возникла идея электрического трамвая. Вспомнилась и старая мысль, навеянная мощью водопадов: передавать энергию на расстояние.
Прошло 10 лет. Друзья реализовали проект электрического освещения Литейного моста в Петербурге. Это был первый в мире проект такого масштаба. Яблочков создал дуговые лампы, а Пироцкий — систему генерации и передачи тока.
Вот они, фонари на Литейном мосту в Санкт-Петербурге (1879-1880). Это сделали Пироцкий и Яблочков.
К тому времени идея электротранспорта уже витала в воздухе. В 1838 году инженер Борис Якоби построил и успешно испытал лодку с электрическим приводом, показав на деле перспективность таких идей. Но на суше всё оказалось сложнее: не было мощных генераторов, надёжных двигателей, систем передачи тока. Попытки оснастить поезда гальваническими батареями провалились: они были громоздкими, дорогими и неэффективными.
В 1869-м Пироцкий снова сел за парту, поступив в Михайловскую артиллерийскую академию. Через два года он уже служил в Главном артиллерийском управлении, проверяя технические отчёты. Параллельно разрабатывал доменные печи с тройными стенками: это снижает расход топлива при выплавке чугуна.
Но электричество не давало ему покоя. Однажды он заметил в документах схему передачи тока, предложенную полковником Петрушевским. Идея захватила его.
В начале 1874 года Пироцкий разработал собственный проект передачи электроэнергии для промышленных целей, но столкнулся с проблемой: существовавшие электромагнитные машины подходили лишь для освещения, но не для реальных нагрузок.
Решение? Сделать свои. Он спроектировал две машины: одна работала как генератор, другая — как двигатель. Их соединял телеграфный провод, а роль обратного проводника выполняла земля, как в телеграфных линиях.
В июле 1874-го Пироцкий подал заявку на патент. Осенью профессор Вышнеградский проанализировал проект: идея показалась ему интересной, но в ней не было данных о потерях энергии. Документ отправили на рецензию Петрушевскому, а Пироцкий не ждал и начал эксперименты.
Система передачи электрической энергии из записки Пироцкого
Он закупил машину Грэмма в качестве генератора и двигатель Сименса. Постепенно увеличивал расстояние: 30 метров, 50, 200…
Провода под ногами
Проблема передачи электроэнергии к тому времени стала вызовом века. Ещё в 1873 году на Венской международной выставке французский изобретатель Ипполит Фонтен продемонстрировал передачу тока на один километр, но признал: потери огромны.
Их можно было уменьшить двумя способами: увеличить
напряжение (что тогда было невозможно) или снизить сопротивление проводников.
Снизить сопротивление проводников можно было за счёт толщины проводника. Но медь — металл дорогой, и толстые кабели длиной в десятки и сотни километров были бы совершенно нерентабельны.
Пироцкий предложил элегантное решение: использовать рельсы как проводники. Их сечение в 644 раза больше, чем у телеграфного провода, а сталь хоть и уступает меди, но зато гораздо дешевле. В 1876 году он арендовал четыре километра заброшенной железной дороги в Сестрорецке, изолировал рельсы и передал напряжение на километр. В 1877-м он опубликовал результаты в «Инженерном журнале» и подал заявку на патент.
Его работу заметили братья Сименс. В 1879 году компания Siemens & Halske продемонстрировала электрическую железную дорогу в Берлине. Этот трамвай использовал три рельса: один — проводник, и два, на которые опирались колёса вагона, — обратные.
Первый «трамвайчик» Вернера фон Сименса был подозрительно похож на индийские поезда в час пик
Пироцкий в то время был в служебной командировке, там и услышал новость о немецком трамвае братьев Сименс.
С одной стороны — обидно. С другой — Пироцкий получил практическое подтверждение верности своих идей. К тому же немецкий трамвай был скорее развлекательным аттракционом, а он мечтал о полноценном городском транспорте.
Эх, прокачу: первый городской электрический трамвай
Вернувшись в Петербург, он решил построить настоящий городской трамвай и в 1880-м на электротехнической выставке в Петербурге представил проект электрической железной дороги. Там он выступил с докладом, рассказал о своих опытах 1874–1876 годов, обосновал идею централизованной передачи электрической энергии на любое расстояние, показал схемы распределения токов, устройство электрифицированной железной дороги.
Чертежи электротрамвайной линии Пироцкого из его лекции на выставке 1880 года
Доклад широко освещался российскими СМИ, а их читали и за рубежом. Общественный интерес был изрядно подогрет. Дело оставалось за малым — построить эту самую электрическую железную дорогу.
Летом того же 1880 года Пироцкий арендовал у правления Общества конно-железных дорог один двухъярусный вагон под номером 114 от обычной конки и часть железнодорожных путей в Рождественском парке для доработки.
Под днищем вагона Пироцкий закрепил электродвигатель, якорь которого соединил с осями колёс зубчатой передачей. В самих колёсах он установил бандажи-токосъёмники, чтобы изолировать их от осей.
Схема электротрамвая Пироцкого. Да, вот так всё просто.
В парке рядом с путями оборудовали небольшую четырёхсильную электростанцию постоянного тока с напряжением в 100 В.
И 22 августа 1880 года в Петербурге прошёл первый в мире тестовый заезд электрического трамвая. Вагон под номером 114 перевёз 40 пассажиров. Газеты были в восторге, публика — в восхищении! Пироцкий торжествовал. Новость об изобретении напечатали все крупные российские СМИ.
Эксперименты с успехом продолжались до конца сентября. Состав, даже нагруженный 40 пассажирами, двигался со скоростью лошадиной рыси (10–12 км/ч).
Изобретатель праздновал заслуженную победу.
Впрочем, триумф был недолгим
Праздник испортили
владельцы конок — ничего личного, просто бизнес, конкурентам тут не место. Они развернули информационную кампанию против нового транспорта, запугивая людей «опасностью электрических вагонов». Изобретение называли несвоевременным и нерентабельным, якобы экономически уступающим конным упряжкам. В ход приводили мнения сомнительных экспертов и подтасованные расчёты стоимости электрических трамвайных путей.
А в одной из
статей очередной «эксперт» вообще выдал, что, мол, электрические вагоны будут пугать конные упряжки и обезумевшие от страха лошади станут носиться по улицам, давя прохожих.
Несильно образованное население быстро поддалось на манипуляции, и общественный восторг от электрического трамвая вскоре сменился сначала недоверием, а потом — и откровенным неприятием. И хотя Пироцкий в ответ на заказные статьи публиковал свои, где доказательно опровергал каждый из «аргументов» критики, ситуацию это не спасло.
Некоторые объективные экономические причины действительно существовали. Железные пути для конок нужно было серьезно модифицировать, чтобы по ним могли нормально ездить электротрамваи. Но денег у Пироцкого не было, пожертвований от неравнодушных граждан элементарно не хватало для дальнейшей работы, а городские власти не вмешивались. Проект заморозили.
Зато в 1881 году компания Siemens запустила первый коммерческий трамвай в Берлине. Сперва они экспериментировали с проводами, но в итоге перешли на схему Пироцкого.
Вернер фон Сименс и его трамвай
С тех пор электрические трамвайные пути как грибы после дождя стали появляться во многих странах: в Британии и её колониях, в США, во Франции, Ирландии, Австро-Венгрии и т. д.
После 1880 года Пироцкий больше не занимался электрическим транспортом: у него не было ни общественной или государственной поддержки, ни собственных денег.
Он вернулся в армию, где проложил силовой кабель от Литейного завода к Артиллерийской школе. Потом предложил систему централизованного подземного электроснабжения, реализовать которую не получилось, зато идея послужила основой для первой городской центральной электростанции Санкт-Петербурга.
В 1888 году его уволили в запас в чине полковника. Ему не хватило всего нескольких месяцев службы до 25-летней выслуги, которая гарантировала максимальную военную пенсию. Он доживал свой век в бедности в пансионе для отставных военных и умер в 1898 году.
Долгое время имя Пироцкого оставалось в тени. Лишь в 20 веке его вклад начали признавать. Сейчас его
именем названы улица в Петербурге и Невский завод электротранспорта, а в Музее витебского трамвая стоит его бюст.
А любой трамвай — наследник того самого вагона № 114, запущенного в 1880 году.