Коллектив авторов - История электротехники

Электротехника является важнейшей отраслью науки и техники. Электротехническая продукция широко используется в промышленности и сельском хозяйстве, на транспорте, в медицине и бытовой технике. Изучение и использование электрических и магнитных явлений, передач электроэнергии, электрических машин, аппаратов и устройств, электрического освещения, силовой электроники, электротермии, электрохимии происходило на протяжении более двух столетий и связано с деятельностью многих поколений выдающихся ученых, которая сопровождалась развитием теории, многочисленными открытиями, изобретениями и созданием все более совершенных электротехнологий.

Пионером идеи о связи электрических и магнитных явлений был русский ученый Ф.У. Эпинус (1758 г.). К первым работам в области электрического разряда относятся исследования М.В. Ломоносова и Г.В. Рихмана. Они были развиты В.В. Петровым, которому принадлежит открытие электрической дуги (1802 г.), практическая реализация которой была осуществлена П.Н. Яблочковым в изобретенной им электрической свече (1878 г.). Им же был изобретен трансформатор (1877 г.). В дальнейшем электрическую дугу для электросварки применил Н.Н. Бернадос (1882 г.) и Н.Г. Славянов (1891 г.). Почти сразу же после открытия М. Фарадеем явления электромагнитной индукции (1831 г.) академик Б.С. Якоби разработал и создал электродвигатель постоянного тока (1834 г.). В последующие десятилетия изобретения и разработки ученых Западной Европы в области машин постоянного тока приблизили их конструкцию к современной. Э.Х. Ленц (Россия) и независимо от него Д.П. Джоуль (Англия) установили закон теплового действия электрического тока (1833 и 1835 гг.). Он был использован в лампах накаливания А.Н. Лодыгиным (1873 г.). Особенно важно отметить исключительное значение работ М.О. Доливо-Добровольского — создателя систем трехфазного тока, трехфазных двигателей и трансформаторов. Ему же принадлежит идея создания трехфазной линии электропередачи протяженностью 175 км (1891 г.). Важное значение для развития электротехники в России имела организация в 1880 г. по инициативе известного русского электротехника В.Н. Чиколева журнала «Электричество». Большое значение для развития электротехники в России имела также организация в 1879 г. электротехнического отдела Русского технического общества.

Таким образом русским ученым удалось внести большой творческий вклад уже в начальную стадию развития электротехники. Работы этого времени в нашей стране и за рубежом получили достаточно полное освещение в настоящей книге.

По мере накопления и углубления знаний в области электротехники появилась необходимость их практической реализации. Создание и развитие электротехнических производств требовало со своей стороны новых идей, конструкций и производственных процессов. Все это привело к увеличению количества электротехнических заводов, особенно в конце предыдущего и начале текущего столетия. Это прежде всего относится к Западной Европе и США. В России, как слаборазвитой в промышленном отношении стране, создавались главным образом филиалы западно-европейских фирм. Положение коренным образом изменилось, когда в 1921 г. был принят план Государственной электрификации России (ГОЭЛРО). В его составлении участвовали видные электротехники страны: К.А. Круг, М.А. Шателен, А.А. Горев, B.C. Кулебакин, А.Н. Ларионов, А.А. Глазунов и др. Все работы велись под руководством Г.М. Кржижановского.

Основная идея плана состояла в индустриализации страны на базе электрификации. Предусматривалось строительство 30 электростанций. Особое внимание уделялось повышению производительности труда на базе новой техники. План был рассчитан на 10–15 лет. Для исключения зависимости нашей страны от иностранных государств была взята ориентация на развитие собственной электротехнической промышленности, как важнейшей технической базы электрификации. Опорными предприятиями стали заводы «Электросила», Московский электрозавод «Динамо» и др. В 1921 г. был образован научный и экспериментальный центр отечественной электротехники — Всесоюзный электротехнический институт (ВЭИ). Институт положил начало широкому развитию фундаментальных и прикладных исследований в области высоковольтной техники, электрической изоляции, светотехники, электромеханики. Таким образом наряду с научной работой в высших учебных заведениях получила развитие отраслевая научная деятельность. Были также созданы научно-исследовательские институты по классам электротехнических изделий и оборудования.

Дальнейшее развитие электротехники в предвоенные и послевоенные годы привело к образованию крупной экономической структуры — Министерства электротехнической промышленности.

Аналогичное укрупнение экономических структур произошло в странах Западной Европы, США, Японии и др. В качестве примера можно привести американскую фирму «Дженерал Электрик», с которой у нас было тесное научно-техническое и производственное сотрудничество, начиная со времени строительства Днепрогэса. Небольшое предприятие, организованное Т.А. Эдисоном, превратилось в крупнейшую фирму мира со своей сетью заводов, исследовательских институтов и лабораторий.

В трудных экономических условиях, переживаемых Россией в настоящее время, для подъема промышленного производства и выпуска конкурентоспособной продукции на внутреннем и внешнем рынках необходимо развитие существующих и создание новых крупных экономических структур с научно-исследовательскими институтами и проектно-конструкторскими организациями, а также коренное улучшение научной деятельности в институтах Российской академии наук и крупнейших высших учебных заведениях России. Особое значение приобретает проблема подготовки инженерных и научных кадров.

Бурное развитие электротехники в XX в. обусловлено творческой деятельностью очень большого числа специалистов. Тем не менее следует выделить среди них тех, кто внес решающий вклад в создание и развитие теории, разработку методов расчета и проектирования, новые виды производственных процессов и инженерную деятельность непосредственно на производстве.

Авторами данной книги дано последовательное изложение истории создания новых видов электротехнических изделий в мире на протяжении почти двух столетий и особенно в последнюю половину текущего столетия в связи с быстрым развитием электротехники в это время. Наряду с этим показаны конкретные творческие достижения выдающихся ученых, инженеров и специалистов производства во всем мире и особенно в России.