Маргарет Чейни - Тесла: Человек из будущего

Он подал на регистрацию основные патенты под № 645 576 и 649 621 2 сентября 1897 года, и они были утверждены в 1900 году. Позже, как мы отмечали, Маркони будет их долго оспаривать, но сначала Тесла подаст в суд на итальянца за нарушение патентного права [8].

В 1898 году он зарегистрировал свой патент № 613 809, который описывает радиодистанционное управление для применения в управляемых транспортных средствах. Это было еще одно впечатляющее применение беспроводной передачи. Он едва мог дождаться момента, чтобы показать публике не просто радио, или первое достижение автоматизации, но то и другое сразу.

Год назад, выступая с речью в Буффало по поводу использования энергии Ниагарского водопада, когда «Дженерал электрик» только закончила проведение своих линий, Тесла объявил, что он надеется увидеть осуществление своей самой смелой мечты, «а именно передачи энергии от станции к станции без использования какого-либо соединительного провода...» [9]. Важные гости — инженеры, промышленники, финансисты — слушали его со смешанными чувствами. Казалось, что этот одаренный сумасшедший собирается объявить все системы устаревшими, едва они входят в употребление, и как раз тогда, когда они обещают приносить прибыль. Но вскоре по всему миру газеты объявили, что он разработал оборудование, которое будет не только передавать энергию и информацию через Землю на расстояние 20 миль, но что он также смог отправить информацию по воздуху [10].

Тесла был столь уверен в своих разработках, что заявил — скоро будет возможна связь с Марсом.

Заявление было напечатано в «Electrical Review», в котором описывалось, что г-н Тесла изобрел аппарат, «способный производить электрическое напряжение, намного превышающее применяемое ранее», благодаря этому ток «может направляться на клемму, установленную на высоте, где разреженная атмосфера может легко проводить особый ток. В удаленной точке, где энергия будет применяться коммерчески, установлена другая клемма примерно на такой же высоте для притяжения и получения тока и направления его на Землю особым способом для трансформации и использования» [11].

Статья была иллюстрирована полосами, представлявшими электрическое напряжение в 2,5 млн. вольт, идущее из одной катушки. Другие публикации изображали огромные закрепленные воздушные шары, применяемые для установления клемм на требуемой высоте.

«Теперь Тесла предлагает, — продолжал «Electrical Review», — передавать без применения провода через естественную среду — землю и воздух — большие объемы энергии на расстояния в тысячи миль. Это кажется сном, сказкой из «Тысячи и одной ночи». Но выдающиеся открытия, которые сделал Тесла за несколько лет упорного труда, делают очевидным тот факт, что его работа вышла за рамки лабораторных экспериментов и готова к практической проверке в промышленном масштабе. Успех его усилий означает, что энергия таких источников, как Ниагара, станет доступной для любой части света, независимо от расстояния» [12].

В некоторых статьях, появившихся в это время, сообщалось об этом как о свершившемся факте. Статьи выходили под такими заголовками: «Тесла электрифицирует всю Землю». Майкл Пупин прочитал утверждение Теслы о возможности взаимодействия с Марсом и обратился с немой мольбой к святому покровителю сербов. Вместе с другими коллегами-учеными он удивлялся, что же будет дальше? Очень давно, еще будучи мальчиком-пастушком, когда он пас стада коров вдоль границы Сербии, он услышал о значимости Земли как проводника звукового резонанса. Он и другие мальчики ночью втыкали в землю свои ножи, засыпая, они прикладывали уши к лезвию. Малейший шум двигающихся коров или совершавших набеги на кукурузу румын тут же будил их.

Позже Пупин понял, что осциллятор, посылающий волны, будет действовать на большее расстояние, если заземлить его. Но заявление об отправке беспроводных сигналов на Марс казалось очевидной ерундой, «поскольку будет недостаточно акустического резонанса Земли, чтобы покрыть такие большие расстояния».

Однако подобные рассуждения не пугали Теслу, так как он построил оборудование, превышающее все, что существовало раньше. Он создал множество катушек Теслы, или высокочастотных трансформаторов, разнообразных форм и размеров, включая плоско-змеевиковый резонансный трансформатор, представлявший собой прекрасное развитие конструкции, при помощи которого он мог производить электродвижущую силу во много миллионов вольт.

Одна из главных проблем, связанных с аппаратурой высокого напряжения, — это потери энергии из-за коронарного разряда и других побочных разрядов, которые чрезвычайно ослабляют мощность и, в конечном счете, ограничивают максимальную производительность. Тесла предложил элегантное решение этих проблем.

Он разработал оригинальную конструкцию трансформатора, у которого вторичная обмотка с частями, заряженными до высокого потенциала, обладала существенной площадью, при этом обмотки были монтированы вдоль поверхностей очень больших радиусов кривизны на равных расстояниях одна от другой. Таким образом, обеспечивалась повсеместно небольшая плотность поверхностного электричества. Итак, была исключена возможность утечки, даже если проводник был неизолированный. Эта разработка была представлена в плоско-спиральной катушке.

В своей лаборатории Тесла установил двухповоротный первичный контур, идущий по всему обширному помещению, именно этот контур вместе с прерывателями он позже отправит в Колорадо для ответвления своего усиленного передатчика. Первичная обмотка была заземлена, и она была многожильной и с большим диаметром.

С таким оборудованием он чувствовал, что пределов его экспериментам не существует. Сообщение можно послать на Марс почти так же легко, как в Чикаго. «Я обнаружил, что практически нет ограничения для доступного напряжения, — написал он в «Electrical Re-view». — И я обнаружил, что это — самое важное, к чему я пришел в процессе своих исследований этих полей. Одним из важных результатов было то, что атмосферный воздух, хотя обычно он является изолятором, свободно проводил токи огромного напряжения, которое только могли создать эти катушки, проводимость воздуха так велика, что разряд, идущий от одиночной клеммы, действовал без перебоев, как будто бы атмосфера была разреженной. Другой важный факт заключается в том, что проводимость быстро увеличивается с увеличением разреженности атмосферы и повышением электрического напряжения до степени атмосферного давления, при котором невозможен обычный ток, но ток, производимый такими катушками, свободно проходит через воздух, как по медному проводу» [13].

Он, по его словам, окончательно доказал, что огромные количества электроэнергии можно передавать через верхние слои атмосферы почти на любые расстояния. И еще он выяснил одну вещь, которую считал таким же важным фактом, а именно: разряды электродвижущей энергии в несколько миллионов вольт вызывают сильное притяжение азота воздуха, что является причиной его соединения с кислородом и другими элементами. «Столь сильны подобные проявления и так странно ведут себя эти мощные разряды, — говорил он, — что я часто ощущал страх, как бы атмосфера не воспламенилась — ужасная вероятность, которую благодаря своему проницательному интеллекту также рассматривал сэр Уильям Крукс. Кто знает, а вдруг эта катастрофа возможна?»