Александр Шарц - Николай Гаврилович Славянов

Износков и Славянов изготовили партию сферических снарядов из литой некованной стали и провели стрельбы на Мотовилихинском полигоне. Результаты превзошли все ожидания: новый снаряд пробивал шестидюймовую броню. Военное ведомство, связанное договорами на поставку снарядов крупповского производства, потребовало контрольных стрельб снарядами Круппа и Износкова — Славянова. Но и контрольные стрельбы дали прекрасные результаты.

Военное ведомство высоко оценило труды Славянова и Износкова.

В мае — сентябре 1885 года Славянов находился в четырехмесячной заграничной командировке в Бельгии и Германии. Он побывал на Всемирной выставке в Антверпене и электротехнической в Кенигсберге, знакомился с производством на заводах общества Кокериль и Круппа. На бельгийских заводах, чтобы лучше узнать производство, ему пришлось некоторое время работать простым рабочим. Многое Славянову дало посещение электротехнической выставки. Он все больше убеждался в том, что электричеству, электротехнике принадлежит большое будущее.

Русские инженеры и техники, когда это было необходимо, не считали зазорным учиться у заграницы. Но они не копировали слепо заграничный опыт, а всегда искали новые пути в технике, производстве. Таким инженером-новатором был и Николай Гаврилович Славянов.

Вернувшись из-за границы в Мотовилиху, он еще активнее занялся электротехникой. Славянов жил ею и на работе и дома. Одна из комнат в его квартире была превращена в опытную электрическую мастерскую и лабораторию. Здесь он часами размышлял, разрабатывал проекты, своими руками изготовлял всевозможные электрические приборы, модели динамо-машин.

В начале 1886 года на Мотовилихинском заводе началось, строительство первой электростанции. Две динамо-машины, постоянного тока для нее — одна на 800 ампер при 60 вольтах и вторая на 1000 ампер при 100 вольтах — были сделаны мотовилихинскими рабочими по чертежам и расчетам Славянова. Тогда это были крупные динамо-машины. Работать они начали в 1887 году и в действие приводились паровыми машинами. На распределительных щитах электростанции Славянов впервые в истории техники применил шинную проводку. Им были изобретены особые регуляторы для дуговых ламп.

Электростанция имела назначение освещать завод в ночное время. Всего на территории предприятия и в цехах горело семьсот дуговых фонарей. Когда Славяновым была построена вторая электростанция, количество дуговых фонарей увеличилось до двух с половиной тысяч.

Первая электростанция, построенная Славяновым, явилась технической базой двух выдающихся изобретений Николая Гавриловича: «электрической отливки металлов» — дуговой электрической сварки и «электрического уплотнения металлических отливок».

Летом 1887 года изготовленные Славяновым динамо-машина, дуговые лампы, различные электроизмерительные приборы экспонировались на двухнедельной Урало-Сибирской научно-промышленной выставке в Екатеринбурге. Экспертная комиссия этой выставки наградила Славянова большой серебряной медалью «За достоинства предметов, представленных на выставке».

В чем сущность изобретений Славянова? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо сделать экскурс в историю.

В основу электрической сварки металлов положено явление электрического разряда в виде электрической дуги, открытой русским академиком Василием Владимировичем Петровым.

В 1802 году Петров в своем физическом кабинете при Медико-хирургической академии проводил опыты с электричеством, пропуская его через угли. Когда ученый сблизил концы двух углей до соприкосновения, то угли раскалились добела, при их медленном раздвигании вспыхнул ослепительно-яркий свет. Так была открыта электрическая дуга. Это открытие имело огромное значение для развития науки и техники.

Результаты опытов Петров опубликовал в 1803 году в книге «Известие о Гальвани-Вольтовских опытах, которые производил Профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче баттереи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской Медико-Хирургической Академии». Петров заметил, что угли, образующие электрическую дугу, давали температуру до трех тысяч градусов.

Заменив один уголь железной проволокой, ученый наблюдал, что между углем и проволокой появлялось большое яркое пламя, проволока почти мгновенно расплавлялась.

Петров не только открыл электрическую дугу, но и указал на возможность использования ее для освещения и для плавления металлов.

В 1811 году выдающийся английский химик и физик Гемфри Деви наблюдал аналогичное явление электрической дуги и назвал ее именем Александра Вольта — известного итальянского физика и физиолога. В 1812 году Деви дал описание вольтовой дуги. Но правильнее вольтову дугу называть дугой Петрова, потому что русскому академику Петрову принадлежит честь ее открытия.

Сварка металлов с глубокой древности применялась и до изобретения электрической сварки металлов — это сварка горновая, или кузнечная.

Но такая сварка имеет ряд существенных недостатков, главные из них: необходимость длительного нагрева металла в больших печах и применения мощного осадочного оборудования (для быстрой ковки металла молотами, прессования или прокатки). Горновая сварка крупных деталей — операция трудоемкая и малопроизводительная.

Горновая сварка требует высокой температуры, значительно превышающей точку плавления металла (не менее трех тысяч градусов). Промышленные источники тепла, позволяющие достичь такой температуры, появились только после открытия электрической дуги. Вот почему сварщики обратили внимание на тепло, выделяемое электрической дугой.

Первую попытку сваривания металла электрическим током предпринял американский инженер Э. Томсон в 1867 году. Он брал два куска металла, плотно сдвигал их и пропускал через них электрический ток большой силы, но малого напряжения. В месте стыка металлических кусков начиналось интенсивное выделение тепла, и кромки их плавились. В это время свариваемые куски металла сильно сжимались и проковывались молотом. По мере того как они сплавлялись, сопротивление тока уменьшалось, температура понижалась и металл быстро остывал. Сварка готовых деталей при этом способе была невозможна: они деформировались.

В 1868 году немецкий инженер Г. Церенер для сварки применил угольный электрод. На специальном станке деталь, предназначенная для сварки, закреплялась горизонтально на станине. Горизонтально, параллельно со свариваемыми деталями, на двух бабках укреплялись четыре, по два с каждой стороны, угольных электрода. Через электроды пропускался ток, и образовавшаяся электрическая дуга быстро нагревала концы свариваемых деталей до белого цвета. Ток выключался, свариваемые детали быстро сжимались и проковывались специальным приспособлением, как это было и у Томсона.