eng
Эта небольшая статья посвящена замечательному русскому Ученому, Инженеру, Изобретателю Александру Алексеевичу Чернышеву, чье имя неразрывно связано с историей российской электроники. Талантливый организатор науки, участник разработки и осуществления плана ГОЭЛРО, один из первых (1930 год) лауреатов Ленинской премии, он оставил после себя около ста опубликованных работ, 43 патента и авторских свидетельства. По числу пионерных изобретений – а другие у него и не рождались – Александр Алексеевич превзошел самого Эдисона, хотя тому принадлежало более тысячи патентов.
Впервые я узнал об А.А.Чернышеве, когда трудился над дипломной работой, посвященной катодам. К тому времени я уже немало знал и об оксидных, и об L-катодах, и о Венельте, и о знаменитом академике С.А.Векшинском. Но, услышав где-то название “эрикссоновские катоды”, никак не мог разобраться, что же это такое. И только мой руководитель диплома, известный в “катодных кругах” профессор Б.М. Царев объяснил, что это обычные подогревные катоды, изобретенные еще в 1918 году А.А.Чернышевым. Почему же их называют эрикссоновскими, а не чернышевскими? На этот вопрос я получил ответ много позже, когда работал в государственной экспертизе изобретений. Любопытная, надо сказать, история. Но, пожалуй, подойти к ней лучше через некоторые вехи яркой жизни выдающегося ученого.
Итак, родился Александр Алексеевич в небольшом селе Ловинь Черниговской губернии, блестяще закончил гимназию, а затем и Императорский Санкт-Петербургский политехнический институт имени Петра Великого (потом этот институт назывался ЛПИ им. М.И.Калинина, а сейчас ходят слухи, будто ему присвоят имя кого-то из нынешних. Неужели, правда?). По окончании института (1907 год) Чернышев остается в его стенах как преподаватель и лаборант измерительного отдела электротехнический лаборатории. Уже через год он публикует свою первую научную работу, посвященную исследованию пробоя диэлектриков. Но для таких исследований, естественно, необходима измерительная аппаратура, и молодой ученый создает первый в мире высоковольтный вольтметр, измерявший напряжения постоянного и переменного тока до гигантской тогда величины – 180 кВ, а потом и ваттметр.
А как показать студентам осциллограмму переменного тока, если в вашем распоряжении только электронно-лучевая трубка, и даже люминофор еще не изобретен? Александр Алексеевич ставит вместо стеклянного дна трубки алюминиевую фольгу, выпускает электронный пучок на атмосферу и фиксирует его в толстопленочном фотографическом слое! Так в 1909 году впервые была снята осциллограмма, и электронный пучок, сформированный и разогнанный в вакууме, сознательно выпущен в атмосферу.
За выдающиеся успехи в области высоковольтной электротехники А.А.Чернышев в 1912 году награждается медалью Русского технического общества и премией имени К.Ф.Сименса, а через год с блеском защищает диссертацию “Абсолютные измерения в высоковольтных цепях”. Почти сразу после защиты уже признанный на родине “русским Эдисоном” Чернышев, заручившись рекомендациями лучших русских электротехников М.А.Шателена и В.Ф.Миткевича, отправляется в Соединенные Штаты к самому Эдисону. Но тот русского не принял. Рискну предположить, что Чернышев не смог ответить на специфические вопросы типа “сколько километров от Нью-Йорка до Буфалло?”, которые мэтр любил задавать молодым ученым. Во всяком случае сам великий Эйнштейн, ознакомившись со списком подобных вопросов, признавал, что не смог бы стать учеником у Эдисона.
Не знаю, много ли потерял Чернышев, но у Эдисона были все основания пожалеть, что его школа лишилась столь талантливого ученика: поступив простым рабочим-электриком на фирму “Вестингауз”, главного конкурента эдисоновской, Александр Алексеевич уже через полгода становится заместителем главного инженера одного из ее отделений, активно и очень успешно участвуя в ведущихся там разработках. С началом мировой войны Чернышев прерывает столь удачно начавшуюся карьеру в США и возвращается в Россию. С 1915 года он опять преподает в Петроградском политехническом институте, продолжая начатые еще до войны работы по созданию радиотелемеханических устройств для военно-морских судов и морской крепостной артиллерии. Затем следует напряженная работа по электрификации железных дорог юга России. Тогда же возникает интерес к линиям связи и их защите от перегрузок.
В 1918 году профессор Чернышев создает свое знаменитое “эрикссоновское” изобретение – эквипотенциальный, т.е. подогревный термокатод. Почвой для возникновения этой идеи стали не только едва проглядывавшие тогда глобальные проблемы электроники и связи, но и вполне реальные потребности, в частности большие пульсации напряжения на электростанциях тех лет. Если американцы для борьбы с пульсациями совершенствовали электростанции, то Чернышев использовал совершенно новый физический принцип – тепловую инерцию подогревного узла, значительно большую, чем у существовавших тогда прямонакальных катодов.
На российские патенты Чернышева, защищающие эти изобретения (№159 от 31 августа 1918 г. и 263 от 24 мая 1921 г.), я и натолкнулся в патентном фонде, проводя очередную экспертизу. Там же обнаружил патент Великобритании №131680, заявленный 31 июля 1918 г. Русским акционерным обществом L.M.Ericsson & Co без указания автора. К моему удивлению, чертежи ко всем трем патентам оказались идентичными и были выполнены одной и той же рукой. Сомнений быть не могло: в британском патенте излагалось изобретение Чернышева переуступленное им фирме Ericsson. Свое авторство Александр Алексеевич подтвердил и в статье “Катодное реле большой мощности”, опубликованной в третьем номере журнала “Техника связи” за 1921 год. Итак, загадка превращения “чернышевского” катода в “эрикссоновский” была разгадана.
В наиболее общем виде формула изобретения дана в патенте РСФСР №266: “Способ нагрева эквипотенциального катода в электронных вакуумных реле, характеризующийся тем, что между катодом и проводником, накаляемым током, находится электрически изолирующее, проводящее тепло вещество”. Надо сказать, что это один из немногих примеров формулы изобретения, которую практически невозможно обойти. Она защищает все формы подогревателей, все материалы изоляторов, все механизмы теплопередачи “или в виде лучистой энергии или через посредство теплопроводности промежуточной среды в виде изолирующего вещества”, включая даже нагрев электронным потоком, описанный в патенте №159. Формула “эрикссоновского” патента включала оба варианта подогрева. Зарубежные патенты, использующие “чернышевский” прототип, появились в 1927 году, а электронный подогрев – только в 50-х.
Надо сказать, фирма Ericsson в течение 20 лет исправно платила автору вознаграждение, которое Александр Алексеевич целиком отдавал на нужды своей лаборатории. В архиве академика я наткнулся на забавное заявление одного из сотрудников института, адресованное его директору академику А.Ф. Иоффе: “По Вашему указанию я обратился к зам.директора тов. Чернышеву с просьбой выделить мне валюту для поездки на симпозиум. А он сказал: не дам! Тогда я в сердцах спросил: это что, Ваши личные деньги? Он нагло улыбнулся и ответил: мои. Да как он смеет народные деньги обзывать своими?!”
Среди бумаг академика Чернышева большое впечатление на меня произвел пожелтевший тетрадный листочек, относящийся к 1919 или 1920 году. На нем были нарисованы два овала электродов и по формуле Лэнгмюра для закона степени трех-вторых при плоских электродах рассчитан ток. Далее стоял вопросительный знак, означавший, по-видимому, расхождение с экспериментом... Похоже, Александр Алекссевич понял причину, ибо ниже следовали еще два рисунка, но уже без расчетов: на одном между анодом и катодом размещена сетка, а на другом катод окружен коническим (управляющим ?) электродом. Здесь явно угадывается мысль о необходимости расчетов электронно-оптических систем при неоднородных электрических полях.
Сейчас линии электропередачи вряд ли могут поразить чье-то воображение. А ведь первая в мире ЛЭП (и именно на напряжение 500 кВ!) была построена в Ленинграде А.А. Чернышевым, правда, длиной всего 1,6 км. Александр Алексеевич напряженно работает над проблемами источников сверхвысокого напряжения, надежности линий передачи, изоляции, защиты, поиска неисправностей, а затем и над совершенно неожиданной на этих силовых линиях возможностью высокочастотной связи с передачей телефонных сигналов. А работы в области телевидения, которым в 20-х годах посвящено 13 патентов и авторских свидетельств Чернышева? Система передачи неподвижных изображений, усовершенствование механической развертки, изобретение электрической развертки, идея передающей телевизионной трубки с использованием явления внутреннего фотоэффекта (первые эксплуатационные образцы таких трубок под названием “видикон” появились только через 25 лет)... Масштабы поиска и найденные решения поистине поражают!
Закончить эту небольшую статью хочу словами самого А.А.Чернышева, взятыми из его статьи, опубликованной в “Известиях” от 2 апреля 1936 г.: “Мы часто недооцениваем свои собственные идеи и излишне преклоняемся перед заграницей... Разумеется, мы должны прислушиваться к новейшим достижениям заграничной техники, должны использовать ее достижения, должны учиться на лучших образцах иностранной техники и науки. Однако это должно делаться в меру. Надо более внимательно присматриваться к тому, что делается в наших собственных институтах и уметь вовремя поддерживать новые предложения, не дожидаясь, пока они будут разработаны за границей и затем импортированы к нам”. Думаю, под этими словами подписались бы все российские ученые.
А. Киселев,
доцент МФТИ
Итак, родился Александр Алексеевич в небольшом селе Ловинь Черниговской губернии, блестяще закончил гимназию, а затем и Императорский Санкт-Петербургский политехнический институт имени Петра Великого (потом этот институт назывался ЛПИ им. М.И.Калинина, а сейчас ходят слухи, будто ему присвоят имя кого-то из нынешних. Неужели, правда?). По окончании института (1907 год) Чернышев остается в его стенах как преподаватель и лаборант измерительного отдела электротехнический лаборатории. Уже через год он публикует свою первую научную работу, посвященную исследованию пробоя диэлектриков. Но для таких исследований, естественно, необходима измерительная аппаратура, и молодой ученый создает первый в мире высоковольтный вольтметр, измерявший напряжения постоянного и переменного тока до гигантской тогда величины – 180 кВ, а потом и ваттметр.
А как показать студентам осциллограмму переменного тока, если в вашем распоряжении только электронно-лучевая трубка, и даже люминофор еще не изобретен? Александр Алексеевич ставит вместо стеклянного дна трубки алюминиевую фольгу, выпускает электронный пучок на атмосферу и фиксирует его в толстопленочном фотографическом слое! Так в 1909 году впервые была снята осциллограмма, и электронный пучок, сформированный и разогнанный в вакууме, сознательно выпущен в атмосферу.
За выдающиеся успехи в области высоковольтной электротехники А.А.Чернышев в 1912 году награждается медалью Русского технического общества и премией имени К.Ф.Сименса, а через год с блеском защищает диссертацию “Абсолютные измерения в высоковольтных цепях”. Почти сразу после защиты уже признанный на родине “русским Эдисоном” Чернышев, заручившись рекомендациями лучших русских электротехников М.А.Шателена и В.Ф.Миткевича, отправляется в Соединенные Штаты к самому Эдисону. Но тот русского не принял. Рискну предположить, что Чернышев не смог ответить на специфические вопросы типа “сколько километров от Нью-Йорка до Буфалло?”, которые мэтр любил задавать молодым ученым. Во всяком случае сам великий Эйнштейн, ознакомившись со списком подобных вопросов, признавал, что не смог бы стать учеником у Эдисона.
Не знаю, много ли потерял Чернышев, но у Эдисона были все основания пожалеть, что его школа лишилась столь талантливого ученика: поступив простым рабочим-электриком на фирму “Вестингауз”, главного конкурента эдисоновской, Александр Алексеевич уже через полгода становится заместителем главного инженера одного из ее отделений, активно и очень успешно участвуя в ведущихся там разработках. С началом мировой войны Чернышев прерывает столь удачно начавшуюся карьеру в США и возвращается в Россию. С 1915 года он опять преподает в Петроградском политехническом институте, продолжая начатые еще до войны работы по созданию радиотелемеханических устройств для военно-морских судов и морской крепостной артиллерии. Затем следует напряженная работа по электрификации железных дорог юга России. Тогда же возникает интерес к линиям связи и их защите от перегрузок.
В 1918 году профессор Чернышев создает свое знаменитое “эрикссоновское” изобретение – эквипотенциальный, т.е. подогревный термокатод. Почвой для возникновения этой идеи стали не только едва проглядывавшие тогда глобальные проблемы электроники и связи, но и вполне реальные потребности, в частности большие пульсации напряжения на электростанциях тех лет. Если американцы для борьбы с пульсациями совершенствовали электростанции, то Чернышев использовал совершенно новый физический принцип – тепловую инерцию подогревного узла, значительно большую, чем у существовавших тогда прямонакальных катодов.
На российские патенты Чернышева, защищающие эти изобретения (№159 от 31 августа 1918 г. и 263 от 24 мая 1921 г.), я и натолкнулся в патентном фонде, проводя очередную экспертизу. Там же обнаружил патент Великобритании №131680, заявленный 31 июля 1918 г. Русским акционерным обществом L.M.Ericsson & Co без указания автора. К моему удивлению, чертежи ко всем трем патентам оказались идентичными и были выполнены одной и той же рукой. Сомнений быть не могло: в британском патенте излагалось изобретение Чернышева переуступленное им фирме Ericsson. Свое авторство Александр Алексеевич подтвердил и в статье “Катодное реле большой мощности”, опубликованной в третьем номере журнала “Техника связи” за 1921 год. Итак, загадка превращения “чернышевского” катода в “эрикссоновский” была разгадана.
В наиболее общем виде формула изобретения дана в патенте РСФСР №266: “Способ нагрева эквипотенциального катода в электронных вакуумных реле, характеризующийся тем, что между катодом и проводником, накаляемым током, находится электрически изолирующее, проводящее тепло вещество”. Надо сказать, что это один из немногих примеров формулы изобретения, которую практически невозможно обойти. Она защищает все формы подогревателей, все материалы изоляторов, все механизмы теплопередачи “или в виде лучистой энергии или через посредство теплопроводности промежуточной среды в виде изолирующего вещества”, включая даже нагрев электронным потоком, описанный в патенте №159. Формула “эрикссоновского” патента включала оба варианта подогрева. Зарубежные патенты, использующие “чернышевский” прототип, появились в 1927 году, а электронный подогрев – только в 50-х.
Надо сказать, фирма Ericsson в течение 20 лет исправно платила автору вознаграждение, которое Александр Алексеевич целиком отдавал на нужды своей лаборатории. В архиве академика я наткнулся на забавное заявление одного из сотрудников института, адресованное его директору академику А.Ф. Иоффе: “По Вашему указанию я обратился к зам.директора тов. Чернышеву с просьбой выделить мне валюту для поездки на симпозиум. А он сказал: не дам! Тогда я в сердцах спросил: это что, Ваши личные деньги? Он нагло улыбнулся и ответил: мои. Да как он смеет народные деньги обзывать своими?!”
Среди бумаг академика Чернышева большое впечатление на меня произвел пожелтевший тетрадный листочек, относящийся к 1919 или 1920 году. На нем были нарисованы два овала электродов и по формуле Лэнгмюра для закона степени трех-вторых при плоских электродах рассчитан ток. Далее стоял вопросительный знак, означавший, по-видимому, расхождение с экспериментом... Похоже, Александр Алекссевич понял причину, ибо ниже следовали еще два рисунка, но уже без расчетов: на одном между анодом и катодом размещена сетка, а на другом катод окружен коническим (управляющим ?) электродом. Здесь явно угадывается мысль о необходимости расчетов электронно-оптических систем при неоднородных электрических полях.
Сейчас линии электропередачи вряд ли могут поразить чье-то воображение. А ведь первая в мире ЛЭП (и именно на напряжение 500 кВ!) была построена в Ленинграде А.А. Чернышевым, правда, длиной всего 1,6 км. Александр Алексеевич напряженно работает над проблемами источников сверхвысокого напряжения, надежности линий передачи, изоляции, защиты, поиска неисправностей, а затем и над совершенно неожиданной на этих силовых линиях возможностью высокочастотной связи с передачей телефонных сигналов. А работы в области телевидения, которым в 20-х годах посвящено 13 патентов и авторских свидетельств Чернышева? Система передачи неподвижных изображений, усовершенствование механической развертки, изобретение электрической развертки, идея передающей телевизионной трубки с использованием явления внутреннего фотоэффекта (первые эксплуатационные образцы таких трубок под названием “видикон” появились только через 25 лет)... Масштабы поиска и найденные решения поистине поражают!
Закончить эту небольшую статью хочу словами самого А.А.Чернышева, взятыми из его статьи, опубликованной в “Известиях” от 2 апреля 1936 г.: “Мы часто недооцениваем свои собственные идеи и излишне преклоняемся перед заграницей... Разумеется, мы должны прислушиваться к новейшим достижениям заграничной техники, должны использовать ее достижения, должны учиться на лучших образцах иностранной техники и науки. Однако это должно делаться в меру. Надо более внимательно присматриваться к тому, что делается в наших собственных институтах и уметь вовремя поддерживать новые предложения, не дожидаясь, пока они будут разработаны за границей и затем импортированы к нам”. Думаю, под этими словами подписались бы все российские ученые.
А. Киселев,
доцент МФТИ
Отзывы читателей
