Химия - Лачинов, Дмитрий Александрович - Научные достижения

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Лачинов, Дмитрий Александрович
2. Научные достижения
3. Награды и научное признание



Научные интересы Д. А. Лачинова лежали главным образом в области технических приложений электричества. И здесь с его именем связано первенство русской творческой мысли. Он доказал преимущество параллельного включения дуговых ламп, указал на возможность смешанного их совместного включения с лампами накаливания. Ему принадлежат многие изобретения, в том числе — носящие имя Д. А. Лачинова: гальваническая батарея особой конструкции, регулятор напряжения в зависимости от числа введённых в цепь ламп, применение губчатого свинца для покрытия аккумуляторных пластин, прибор для обнаружения дефектов электрической изоляции, оптический динамометр, «электролизёр», автоматический регулятор, «динамоэлектрическая машина без железа» и многие другие.

Лист из дела Д. А. Лачинова
Лист из дела Д. А. Лачинова
Лист из дела Д. А. Лачинова

Электромеханическая работа

В середине 1880 г. в первом номере журнала «Электричество», который начал издавать большой друг Дмитрия Александровича В. Н. Чиколев, Д. А. Лачинов опубликовал статью «Электромеханическая работа», в которой впервые указал пути решения проблемы передачи электричества на большие расстояния. Основная мысль Д. А. Лачинова сводилась к тому, что для сохранения КПД передачи электроэнергии необходимо увеличивать передаваемое напряжение по мере увеличения расстояния пропорционально корню квадратному из сопротивления цепи. Прямое следствие работы Д. А. Лачинова — начало создания высоковольтной техники, вызвавшее применение силовых трансформаторов, формирование всей системы трёхфазного переменного тока и высоковольтных линий электропередачи. За рубежом только в августе 1881 появилась статья, в которой повторялись выводы Д. А. Лачинова почти дословно . Выдающийся электротехник Михаил Андреевич Шателен пишет :

« В этой статье, названной «Электромеханическая работа», Д. А. Лачинов разбирает работу машин, действующих и в качестве генераторов, и в качестве двигателей..., и приходит к важному выводу о возможности передачи электроэнергии на большие расстояния по проводам, пользуясь токами высокого напряжения. »

По словам М. А. Шателена профессор Д. А. Лачинов впервые, задолго до М. Депре, разработал основные теоретические вопросы, касающиеся областей электропередачи. Из его теоретических работ наибольший интерес представляли исследования, посвящённые передаче и распределению электроэнергии. М. А. Шателен был твёрдо убеждён, что изучение этих вопросов Д. А. Лачинов начал в конце 1870-х годов, то есть ещё до первых опытов А. Депре. Б. Н. Ржонсницкий, на прямом сравнении публикаций Д. А. Лачинова и М. Депре, доказал неоспоримый приоритет первого.

В своей статье Д. А. Лачинов указал на возможность превращать тепло «прямо в электричество. Для этой цели могут служить термоэлектрические батареи». Здесь же он даёт понятие о противоэдс, выводя его из энергетических соображений и получив так хорошо известную теперь формулу для двигателя постоянного тока: IR=U — E. В статье также впервые подробно рассмотрены особенности работы электродвигателей независимого, параллельного и последовательного возбуждения. Изложенные в ней теоретические принципы послужили «руководящей нитью при всевозможных практических соображениях и проектах».

Затрагивая тему научной периодики, следует помнить, что конъюнктурная «борьба за читателя» всегда была свойственна журналистике, поэтому всегда немалых сил стоило доказать целесообразность публикаций специальной научной направленности, убеждённым поборником которых был и Д. А. Лачинов. Разрабатывая теорию электропередачи, он поднял знамя борьбы за электротехнику как науку, основанную на математическом анализе явлений. На смену эмпирике он уверенно вводил математический метод в новую отрасль техники. Положение того времени обязывало Д. А. Лачинова заявить: «Так как даже в среде электротехников мы слышим мнения о неуместности для журнала статей, подобных настоящей, переполненных скучными и бесполезными формулами, то тем более вероятно, что между посторонними читателями найдется много лиц, держащихся того же взгляда». Далее Д. А. Лачинов прибег к следующей метафоре :

« Мы, напротив, считаем, что распространение теоретических сведений между электротехниками совершенно необходимо, в подтверждение чего позволим себе привести давнишнее, но верное сравнение человека, лишённого теоретических знаний, со слепым, принужденным подвигаться вперед ощупью. Если искание истины возможно и с завязанными глазами, то нельзя не согласиться, что этот способ труден и неудобен. »

В 1878 г. Д. А. Лачинов по поручению Императорского Русского Технического Общества ездил в Париж на Всемирную выставку, а в 1881 г. он представлял Русский отдел на Международной электротехнической выставке в Париже, где демонстрировались его изобретения. За успешную деятельность в качестве комиссара Русского отдела Д. А. Лачинов был удостоен кавалерства Ордена Почётного легиона и получил бронзовую медаль за свои изобретения.

Электролитический способ получения водорода и кислорода

В 1888 году Д. А. Лачинов первым предложил электролитический способ получения и промышленного производства водорода и кислорода, и применение обогащённого кислородом дутья в металлургии и стекольном производстве. В своих патентах Д. А. Лачинов предусматривал получение водорода и кислорода как при нормальном, так и при повышенном давлении, а также предлагал конструкцию ванн с монополярными и биполярными электродами . Д. И. Менделеев в «Основах химии» указывает на будущность этой технологии :

« Так как получение гальванического тока с помощью динамомашин, пользуясь топливом, ветром, водопадами и другими силами природы, и вследствие возможности проводить токи на далекие расстояния, — постепенно, но постоянно упрощается и удешевляется, то электролитическое разложение многих сложных тел приобретает большое значение, и электротехника все более и более приобретает прав на пользование ею для практических целей во множестве химических производств. Поэтому предложение проф. Д. А. Лачинова получать чрез электролиз кислород и водород может иметь свое практическое значение, по крайней мере, в будущем времени. Вообще электролитические методы разложения имеют по своей простоте большую будущность, но поныне, когда получение тока еще обходится дорого, их приложение ограничено. »

Метеорология и климатология. Газоразрядная визуализация

Дмитрий Александрович создал в Лесном институте одну из первых в России лабораторий для учебных практических занятий физикой, уступавшую только кабинету Санкт-Петербургского университета, организовал при кафедре метеорологическую станцию, по мере пополнения оборудования которой, наблюдения стали регулярными, а с 1890 — ежедневными трёхразовыми по программе метеостанций II разряда.

Развивая цикл своих метеорологических исследования, продолжая работу над изучением вольтовой дуги и фотографии, в конце 1870-х — начале 1880 годов Д. А. Лачинов публикует в «Русском Инвалиде» ряд статей, затрагивающих различные аспекты этих научных программ и комплексное их применение: «Новый способ фотографирования», «Электрография», «Фосфоресценция и её применение к фотографии» и другие; летом и осенью 1887 года в физической лаборатории Лесного института Д. А. Лачинов моделировал формы атмосферного электричества — дифференциации электроразрядов в газовой среде , при содействии фотографа В. Монюшко фотографировавшихся или фиксировавшихся на бромжелатиновой пластинке непосредственным воздействием искры. В процессе первых опытов снимался яркий разряд или — неяркий, когда введённое в цепь сопротивление давало продолжительный тлеющий разряд. Вторая и третья серия опытов производилась без камеры — разряд скользил по поверхности сухой бромжелатиновой пластинки и оставлял на ней след, который при проявлении делался видимым — ни что иное, как один из первых примеров так называемой газоразрядной визуализации.

Первое сообщение о «разрядоотметчике Попова» — прототипе первого в мире радиоприёмника

25 апреля 1895 года, узнав о создании А. С. Поповым прибора для обнаружения и регистрации электрических колебаний, Д. А. Лачинов первым установил «грозоотметчик» на своей метеостанции, где были получены первые же регистрации электрических разрядов атмосферы, и где впоследствии много лет велись систематические их наблюдения. В 1889 г. Д. А. Лачинов издал первый в России учебник «Основы метеорологии и климатологии», заслуживший всеобще одобрение современников, а в его 2-м издании изложен принцип действия «разрядоотметчика Попова» — это и есть первое описание прототипа радиоприёмника. До недавнего времени ошибочно считалось, что первой публикацией, в которой дано описание беспроволочного телеграфа, являлось издание протокола 15/201 заседания Физического отделения РФХО 25 апреля 1895 года в здании «Же де Пом», на котором А. С. Попов впервые доложил о своём изобретении ); и самое первое сообщение об изобретении А. С. Поповым беспроволочного телеграфа сделал 8 июля 1897 года в «Петербургской газете» Д. А., которому также принадлежит идея радиотрансляции.

До середины XIX века метеорология как часть физической географии входила в состав физики. В конце 1880-х годов Д. А. Лачинов, несколько отойдя от РФХО и РТО, переносит свою работу в Русское географическое общество, в Метеорологической Комисси которого он был занят разработкой основ этой едва зарождавшейся науки, выделившейся в самостоятельную дисциплину в период 1860—1880 годов, которая вскоре также разделилась на собственно метеорологию и климатологию. Вышедший в 1884 году труд А. И. Воейкова «Климаты земного шара, в особенности России» — первый классический в последней, имевший предшественником работу В. Веселовского «О климате России». Метеорология же не была представлена подобным академическим изданием. Работу над первым в России самостоятельным курсом Д. А. Лачинов начал в 1887 году, а в 1889 году увидел свет его «Курс метеорологии и климатологии», который удовлетворял потребность в учебнике не только Лесного института, но и других высших учебных заведений. Это издание получило ряд восторженных отзывов в периодике. Газета «Гражданин» пишет: «Теперь более чем когда-нибудь ощущается недостаток в таком руководстве… Автор настоящего труда, г. Лачинов, задался именно этой целью, и ему, на наш взгляд, вполне удалось восполнить указанный пробел»; — «Русские Ведомости»: «…Сочинение г. Лачинова пополняет существенный пробел в нашей научной литературе… Значительный интерес книге придают описания новейших самопишущих аппаратов…, причём автор иллюстрирует своё изложение отличными рисунками и знакомит везде с приборами и методами наблюдений». Наиболее обширные отзывы помещены в газетах «Правительственный вестник» и «Новости» — первая пишет: «Между… десятью главами наиболее удачной представляется последняя, об электрических явлениях, в изложении которых специалисты-метеорологи, конечно, не могли бы конкурировать с автором — знатоком электричества и его приложений», — во второй О. Д. Хвольсон писал:

« Перед нами прекрасная книга, каких немного найдётся не только в русской, но и в иностранной литературах; появлению её не может не порадоваться всякий, кому дорого развитие отечественной научной литературы. Автору удалось образцово решить нелёгкую задачу — изложить современное состояние названных в заголовке наук и притом в весьма привлекательной форме… От всей души желаем ей широкого распространения, которого она заслуживает. »

Эксперт

Практическая электротехника всегда была очень близка ему. Учёный на протяжении всей своей жизни принимал горячее участие в обсуждении всех вопросов, выдвигаемых практикой, и давал теоретические решения, открывавшие перед ней новые пути. Деятельность Д. А. Лачинова в IV отделе РТО, от лица которого он выполнял большую работу в качестве эксперта Комитета по техническим делам Департамента торговли и мануфактур в вопросах выдачи привилегий, и для его современников и для исследователей его научного наследия долгое время оставалась практически неизвестной. По положению об экспертизе о ней не могли знать ни изобретатели-электротехники, ни даже самые близкие друзья Дмитрия Александровича. На протяжении 20 лет все изобретения в этой области прошли через руки его, неизменно поддерживавшего добросовестных исследователей. Он помогал получению привилегий, способствовал реализации сотен разработок и изобретений, нёсших новое и разумное; это выразилось и в его гласной защите приоритета истинных изобретателей: Д. А. Лачинов выступал в печати со статьями, отстаивавшими их права, включался в дискуссии. Архивные материалы фонда Департамента торговли и мануфактур содержат более 50 дел с заключениями Д. А. Лачинова, среди которых отзывы об изобретениях П. Н. Яблочкова, В. Н. Чиколева, Н. Н. Бенардоса, М. О. Доливо-Добровольского и других выдающихся русских электротехников, а также о заявках М. Депре, К. Циперновского, М. Дери, В. Сименса, Н. Теслы, Т. А. Эдисона и др. .

О свойственной учёному гибкости ума — весьма ценного качества в этом ответственном деле, говорит, например, его подход к проблеме использования переменного тока, поначалу категорически отвергнутого им в качестве перспективной формы электроэнергии. Однако по прошествии некоторого времени Д. А. сумел, переосмыслив своё отношение к данному вопросу, осознать, что заблуждался, и стать поборником развития исследований в этой области, — освоения настоящего направления электротехники. История указанного противостояния говорит о том, что такое случилось отнюдь не со всеми, кто был причастен к этим прениям.

Метрология света

Потребность систематического контроля за освещением города в условиях оживлённой конкуренции различных его видов между собой настоятельно требовала создания Центральной фотометрической станции. С таким предложением 1884 году выступил Д. И. Лачинов, незадолго перед тем разработавший свой удобный и простой фотометр; теория его основывалась на законе, по которому освещение поверхности световым источником прямо пропорционально силе его света и синусу угла, образуемого лучами с плоскостью, и обратно пропорционально квадрату расстояния — это и положено в основу расчётного механизма «фотометра Лачинова». Некоторое время прибор этот имел применение, но, по усовершенствовании его конструкции, был вытеснен.

Дмитрий Александрович предложил Городской думе организовать такую станцию. Он рекомендовал, официально признав, заключить международную конвенцию об узанонении эталона платиновой световой единицы — «света, испускаемого одним квадратным сантиметром расплавленной платины во время её застывания, перпендикулярно к её поверхности». Настоящее предложение Д. А. Лачинова было поддержано А. М. Бутлеровым.

Министерство иностранных дел в конце 1884 года получило предложение о заключении международной конвенции на единицу сопротивления и силы света, Совет РТО передал все материалы в VI отдел, который поручил Д. А. Лачинову дать заключение об этом предложении. При немногочисленных возражениях — со стороны О. Хвольсона, Р. Ленца и других, была принята версия заключения Дмитрия Лачинова, имевшая следующий вид: «Было бы в высшей степени желательно, чтобы легальный ом и платиновая световая единица были приняты и у нас в России, с тем, однако же, условием, чтобы был установлен нормальный способ химического очищения платины для означенного употребления».

Научные общества

Д. А. Лачинов — член-организатор Русского Физического общества и VI отдела Русского Технического Общества. Учёный сотрудничал с Д. И. Менделеевым, Ф. А. Пироцким, Н. Н. Бенардосом, В. Н. Чиколевым и мн. др.

«Соляной городок» и научная публицистика

Он уделял много внимания популяризации науки. В Соляном городке Д. А. Лачинов читал просветительские лекции и проводил демонстрационные опыты. Им написано много очерков и статей, посвящённых различным вопросам приложения электричества.

С появлением первых сообщений о работах В. К. Ренгена, А. С. Попов, Д. А. Лачинов, О. Д. Хвольсон и другие русские исследователи, повторяя его опыты, находили объяснения новым фактам и популяризировали открытие. С этой целью А. С. Попов и Д. А. Лачинов самостоятельно изготавливали трубки Крукса, необходимые для получения рентгеновских лучей, и демонстрировали их на своих лекциях.

В конце 1877 г. Д. А. проводил опыты с телефонами Белла, определяя сопротивление их катушек и качество звука. В публикации им предложены сдвоенные телефонные трубки, то есть не исключено, что именно он был первым, кто высказал идею наушников.

«Разоблачение спиритизма»

Д. А. был членом комиссии, занимавшейся изучением «медиумических явлений», созданной по инициативе Д. И. Менделеева, Д. А. Лачинов был единственным, чьё участие в комиссии выразилось изложением понимания физической природы некоторых аспектов механики столовращения. Вкратце его точка зрения сводилась к следующему: медиум использует «равнодействующую силу, которая является результатом давления рук всех сидящих за столом и которая <···>, когда руки устают <···>, достигает по временам значительной величины» — мнение это было опубликовано в виде «Частного заявления Д. А. Лачинова» в изданном резюме данного просветительского предприятия. Любопытен тот факт, что во время одного из сеансов руки Д. А. Лачинова и Д. И. Менделеева соседствовали в спиритическом круге — немногим довелось участвовать в подобных акциях в столь непосредственной близости с создателем периодической системы…

Следует отметить, что большая часть исследований и изобретений Д. А. Лачинова актуальна и в наше время, мало того, отдельные его идеи и сейчас находят применение и развитие в новых, самых передовых разработках.



Просмотров: 4443


<<< Гулевич, Владимир Сергеевич
Русское физико-химическое общество >>>