Индукция в Питтсбурге (1889)

Индукция в Питтсбурге (1889)

В конце июля 1888 года Тесла сел в поезд, идущий в Питтсбург, чтобы встретиться с Джорджем Вестингаузом и окончательно обсудить продажу патентов. Лето было в самом разгаре, но, как ни странно, изобретатель любил сильную жару. Он с нетерпением ждал встречи.

Солидный, с моржовыми усами, короткими бачками, как у Честера Артура, Джордж Вестингауз и супруга ему подстать, в платье с турнюром шириной в три фута, приветствовали долговязого ученого. Словоохотливый Джордж Вестингауз поражал окружающих необычайной сердечностью и безграничной доверчивостью. Он пригласил Тесла в дом, а затем показал ему фабрику. У Вестингауза было почти четыреста сотрудников, и его электрическая компания в основном занималась производством «генераторов переменного тока, трансформаторов и оборудования по производству ламп накаливания для центральных станций». Широкогрудый и физически крепкий Вестингауз был полной противоположностью длинноногому иностранцу – «прямому, как – стрела, с высоко поднятой головой и с отрешенным видом, словно в его мозгу в этот момент рождались новые открытия».

Тесла говорил: «Хотя к тому времени Вестингаузу было за сорок, он по‑прежнему обладал энтузиазмом юноши. Постоянно улыбающийся, дружелюбный и вежливый, он резко отличался от грубых и жестких людей, с которыми я встречался. Ни одного неприятного слова, ни одного обидного жеста – он словно находился на судебном заседании, настолько великолепны были его манеры и речь. Но в то же время нельзя было представить себе более опасного противника, чем Вестингауз в гневе. И без того имеющий атлетическое сложение, он преображался в исполина, сталкиваясь с препятствиями, которые казались непреодолимыми. Он обожал борьбу и никогда не терял уверенности. Когда другие в отчаянии сдавались, он торжествовал победу».

Известный своей предусмотрительностью и смелостью, Вестингауз сумел в четыре раза увеличить продажи своей электрической компании – с 800 000 долларов в 1887 году до более трех миллионов в 1888‑м, хотя в это время было в разгаре дорогостоящее судебное противостояние с Эдисоном. Деятельный и решительный человек, обладающий редким талантом разжигать энтузиазм в своих подчиненных, Вестингауз сразу завоевывал уважение всех, с кем встречался, в частности Николы Тесла.

Вестингауз предложил Тесла 5000 долларов наличными за шестидесятидневное право владения, 10 000 долларов в конце этого срока, если они решат купить патенты, три чека по 20 000 долларов с интервалом в шесть месяцев, роялти (плату за использование патентов) 2,5 доллара за ватт и двести долей капитала «Вестингауз Компани». Минимальные выплаты гонорара устанавливались в размере «5 000 – долларов в первый год, 10 000 – во второй год и 15 000 – каждый последующий год на время действия патентов». Вестингауз также согласился оплачивать любые судебные издержки на процессах, касающихся первоочередности открытий, но, если процесс проигрывали, размер выплат снижался. За пятнадцать лет суммарные выплаты, если не считать фондов, составили 75 000 долларов начальных издержек и 180 000 долларов роялти, или примерно 255 000 долларов.

Тесла принадлежали 4/9 компании, остальная часть была разделена между Пеком и Брауном, примерно 3/9 отходили первому партнеру, а 2/9 – второму. Учитывая общую сумму, выплачиваемую Вестингаузом, Тесла также должен был передать ему права на европейские патенты, особенно в Англии и Германии. Сложно точно определить, сколько получил Тесла за свои сорок патентов. Вестингауз купил не только простой индукционный мотор, но также разнообразные синхронные изависящие от нагрузки двигатели, обмотки, турбины, стабилизаторы и динамо. Возможно, позднее Тесла продал и другие изобретения на отдельных условиях: стоимость его акций также остается неясной.

Десять лет спустя Тесла написал другому финансисту, Джону Джейкобу Астору: «Мистер Вестингауз согласился заплатить за мои патенты на вращающееся магнитное поле около 500 000 долларов и, несмотря на тяжелые времена, исполнил свое обязательство до последнего цента». Поскольку Тесла пытался получить деньги от Астора, возможно, он преувеличил сумму. Двумя годами ранее в «Электрикал Ревью» отмечалось, что в ежегодном отчете Вестингауза упоминалось о приобретении патентов на сумму 216 000 долларов – цифра, примерно соответствующая вышеприведенной докладной записке Биллесби за вычетом роялти нескольких лет. Если это правда, Тесла мог получить примерно половину указанной суммы, или 100 000 долларов, выплаченных частями в 1888–1897 годах.

Во время переговоров Тесла согласился переехать в Питтсбург, чтобы участвовать в работе над мотором. Вполне возможно, что за это он не получал денег, поскольку у него был весьма своеобразный – принцип: «…с тех пор, как посвятил себя научным лабораторным исследованиям, никогда не принимать вознаграждения за профессиональную деятельность». Тесла заплатили за патенты, и он получал роялти, так что у него был источник дохода. Дополнительное подтверждение того, что он не получал никакой ежедневной или еженедельной платы, имеется в подписанном Джорджем Вестингаузом соглашении от 27 июля 1889 года, в котором говорится, что Тесла работал в Питтсбурге в течение одного года и за это время «получил сто пятьдесят долей акционерного капитала». В обмен Тесла пообещал передать «Вестингауз Компани» любые патенты, имеющие отношение к индукционному мотору. За другие достижения он получал от Вестингауза дополнительную плату. Например, когда Тесла открыл, что из бессемеровской стали можно делать более прочные трансформаторы, чем из мягкого железа, он получил за это примерно 10 000 долларов.

Тесла покинул свой дом в Нью‑Йорке и переехал в один из отелей Питтсбурга – он жил попеременно то в «Метрополитене», то в «Даксне», то в «Андерсоне». Жизнь в отелях вошла в привычку, которой ученый придерживался до конца дней.

Лекция Тесла, прочитанная два месяца назад, подтолкнула его к славе. «Это случилось где‑то в середине августа 1888 года, в испытательной лаборатории Вестингауза в Питтсбурге, – вспоминал помощник Чарльз Скотт. – Я недавно начал работать в компании и ассистировал Э. Спунеру, который по ночам оставался в комнате, где проводились испытания динамо. Он позвал меня и сказал: «Вот идет Тесла».

Скотт продолжал: «Я слышал о Тесла и читал его статью о многофазном индукционном моторе, который мой профессор колледжа считал окончательным решением этой проблемы. А теперь я и сам увидел Тесла».

Светловолосый, в круглых очках без оправы, Скотт только летом 1887 года узнал о «существовании такой вещи, как переменный ток». «Я закончил колледж два года назад и не понимал, почему профессора не говорили нам об этом». Единственное упоминание он встречал в «Электрикал Уорлд» – это была статья Уильяма Стэнли, ставшая «фантастическим ключом ко многим тайнам». Теперь, год спустя, он встретил и самого Николу Тесла – человека, который так просто разрешил все загадки, заданные Стэнли. «Он вошел с высоко поднятой головой и вздернутыми плечами, с огоньком в глазах. Это был величайший миг моей жизни».

Скотт, впоследствии ставший профессором инженерии в Йельском университете, был «линейным монтером Тесла, занимался подготовкой и проведением испытаний. Это была прекрасная возможность для новичка – работать с таким выдающимся человеком, кипящим идеями, добрым и дружелюбным. Богатое воображение Тесла часто строило великолепные воздушные замки. Но я сомневаюсь, нашли ли отражение в действительности его мечты о миниатюрном моторе, поскольку многофазная система, использовавшаяся в нем, превосходила самые безумные стремления тех лет».

Скотт был не просто ассистентом Тесла. Со временем, вопреки возражениям многих коллег, он стал защитником его идей, носителем истины о том, что Тесла – настоящий создатель индукционного мотора. Другим непоколебимым защитником был швейцарский эмигрант Альберт Шмид – соавтор двух патентов на изобретения с использованием переменного тока. Хотя сам Вестингауз тоже был союзником Тесла, другие работники старались лишить сербского ученого короны первооткрывателя. Среди основных противников были Оливер Шалленбергер – создатель счетчика переменного тока, и его помощник Льюис Б. Стилвелл, сконструировавший ускоритель‑инжектор, который действовал подобно катушке Тесла. Позднее к ним присоединился Эндрю Робертсон – главный помощник Вестингауза.

Другим оппонентом был Уильям Стэнли – первый американец, успешно установивший систему переменного тока. Стэнли покинул корпорацию Вестингауза около 1892–1893 годов, чтобы продавать собственные многофазные моторы, что являлось прямым нарушением патентных прав Тесла. Несколько лет спустя это было подтверждено решением суда, и Стэнли пришлось перекупить моторы Тесла у Вестингауза.

Чтобы измерить глубину отчуждения, окружавшего Тесла со стороны сотрудников Вестингауза, достаточно прочесть главу, посвященную истории переменного тока, из книги «В память о Джордже Вестингаузе», написанной Льюисом Стилвеллом сорок лет спустя. Изданная под редакцией Чарльза Скотта, эта книга получила широкую популярность в корпорации и была переиздана в 1985 году. В предисловии к главе Стилвелла повествуется о том, «как Вестингауз привез в Америку систему Голара‑Гиббса, как она была усовершенствована, а затем на практике продемонстрирована Стэнли и что случилось потом.

В 1888 году Шалленбергер сделал блестящее открытие – изобрел индукционный счетчик. В том же году Никола Тесла получил американские патенты на многофазный мотор и систему. Вестингауз быстро перекупил американские права. Тесла приехал в Питтсбург для работы над мотором. Он тщетно пытался приспособить его к существующей одной фазе и ста тридцати трем оборотам… Очевидные преимущества (выделено. – Прим. авт.) прямого соединения двигателей и генераторов говорили о том, что необходимо использовать меньшую частоту. Стандартом стали две фазы, а именно шестьдесят оборотов для повседневного использования и тридцать оборотов для преобразования в постоянный ток».

Если проанализировать это изречение Стилвелла, то можно заметить, что, хотя начало абзаца посвящено Шалленбергеру, остальной текст – о Тесла. «Блестящим» названо случайное открытие, показавшее, что пружина реагирует на переменный ток, а для создателя целой системы не нашлось ни одного эпитета!

Ту же ситуацию описывает Тесла в своей автобиографии: «Моя система была основана на использовании низкочастотных токов, но эксперты Вестингауза настаивали на 133 оборотах, чтобы обеспечить оптимальную работу трансформатора, поскольку на этой частоте действовала их система Голара‑Гиббса. Они не захотели отойти от стандарта, и мне пришлось адаптировать мотор к их условиям».

Учитывая, что 120 электростанций действовали на ста тридцати трех оборотах в секунду, можно представить себе, в каком затруднительном положении оказался Тесла. Поскольку счетчик Шалленбергера подходил к превалирующей однофазной системе в 133 оборота, логично предположить, что многофазный мотор Тесла тоже бы прекрасно подошел.

Борьба Эдисона и Вестингауза достигла пика в декабре 1888 года, когда Эдисон позволил Брауну, который на него не работал, приехать в лабораторию в Менло‑Парке, чтобы испытать воздействие переменного тока на животных. Несколькими месяцами ранее Браун занимался подобными экспериментами в Школе горного дела – филиале Колумбийского университета в Нью‑Йорке. Браун – электроинженер, проживавший на Пятьдесят четвертой улице, высказал беспокойство в связи с участившимися случаями гибели его коллег. Он составил список из более чем восьмидесяти несчастных случаев, и, хотя многие люди погибли в результате воздействия постоянного тока, Браун решил, что настоящим виновником является ток переменный. Через два года Браун начал конструировать для разных тюрем электрические стулья, которые продавал по 1600 долларов. Он также планировал за отдельную плату выступить в роли исполнителя приговора. Летом 1888 года «Нью‑Йорк Таймс» сообщила, что «он мучил и убил электрическим током собаку, сначала испытывая постоянный ток напряжением в триста вольт. Собака завизжала от боли. Когда напряжение достигло семисот вольт, собака разорвала намордник и едва не – освободилась. Ее снова связали. При тысяче вольт ее в тело забилось в конвульсиях. «У нас будет меньше проблем при использовании переменного тока», – сказал мистер Браун. Ему предложили положить конец мучениям собаки. Переменный ток напряжением в триста вольт убил животное».

Во многих городах был перенят этот метод для избавления улиц от бродячих собак, но штат Нью‑Йорк пошел еще дальше и в 1886 году предложил вознаграждение за разработку «самого гуманного метода наказания». Под эгидой Медико‑юридического общества Нью‑Йорка Браун стал главным поборником данной идеи.

Уильям Кеммлер – бандит, насмерть зарубивший топором свою любовницу, стал объектом испытаний по использованию электричества при исполнении смертного приговора.

Якобы из‑за того, что моторы Вестингауза могли давать более смертоносную частоту, Браун тайно приобрел несколько рабочих моделей для продолжения своих страшных экспериментов. Естественно, Вестингауза беспокоила такая реклама. Они с Тесла столкнулись с возможностью того, что новая многофазная система переменного тока сможет превзойти все существующие технологии переменного и постоянного тока, поскольку обе они требовали намного более низкого напряжения.

Пока Браун готовился к экспериментам с крупными животными, чтобы убедить общественность в том, что электричество способно убивать преступников «гуманным» способом, участники суда над Кеммлером начали опрашивать экспертов в области электричества на предмет использования аппаратов Вестингауза для электрического стула.

Эдисону представился удобный повод начать кампанию против Вестингауза и новой технологии Тесла. «План казни преступников электричеством по методу Эдисона является на данное время самым лучшим. Эдисон предлагает прикрепить к запястьям осужденного провода, опустить его руки в сосуд с водой, в которой растворена каустическая сода и через которую будет пропущена тысяча вольт переменного тока, затем надеть на голову осужденного черный мешок и в нужное время подать ток. Электричество пройдет через руки, сердце и мозг, в результате чего наступит мгновенная и безболезненная смерть».

Дабы разжечь вендетту, Эдисон открыл Брауну доступ в знаменитую лабораторию – для убийства током Вестингауза двадцати четырех собак, которые были куплены у местных ребятишек по двадцать пять центов за каждую. Эдисон также «вестингаулизировал» двух телят и лошадь!

Обеспокоенный Джордж Вестингауз написал в «Нью‑Йорк Таймс» жалобу, в которой говорилось, что переменный ток не опаснее постоянного, поскольку от последнего люди гибнут не реже. Вестингауз заверил людей в безопасности своей системы, а несколько дней спустя в этой же газете Браун бросил вызов Вестингаузу. Он предлагал: «…встретимся в присутствии компетентных экспертов в области электричества и пропустим сквозь ваше тело переменный ток, в то время как я пропущу сквозь мое постоянный. Напряжение переменного тока должно составлять не менее трехсот вольт».

23 июля 1889 года Эдисон был допрошен под присягой адвокатом Кеммлера У. Бурком Кокрэном – ирландским эмигрантом, обучавшимся во Франции. Это было его второе слушание в Палате представителей. Завоевав известность благодаря обличительной речи в Таммани‑холле, Кокрэн прославился по всей стране как «юный оратор», поскольку сумел победить Уильяма МакКинли, республиканского оппонента Уильяма Дженнингса Брайана, в широкомасштабных дебатах. Теперь он собирался 94 померяться силами с «колдуном из Менло‑Парка».

Он бы обуглился?

«Наконец мистер Кокрэн заговорил о соперничестве между Эдисоном и компанией Вестингауза и спросил мистера Эдисона, любит ли тот мистера Вестингауза, как брата. Последовала продолжительная пауза, а потом Эдисона ответил: «Я думаю, мистер Вестингауз – очень способный человек». Мистер Кокрэн дал «колдуну» прикурить от своей сигары, которую все время жевал, и отпустил его».

Прошел еще целый год до фактической казни, но общественное мнение по‑прежнему было против опасного тока Вестингауза. Хотя Эдисон не был автором идеи электрического стула, он делал все возможное для поддержки этого мероприятия. Он предоставлял своих сотрудников, особенно талантливого А. Кеннеди, позднее ставшего профессором Гарварда, в помощь Брауну, кроме того, «творение» получило его имя.

В различных периодических изданиях стали появляться протесты по поводу «казни электричеством». Например, в нескольких газетах и журналах была напечатана статья следующего содержания: «Сложно представить более чудовищный эксперимент, чем тот, который будет проведен на Кеммлере… В тайне от всех ему придется пройти через умственные, моральные и физические мучения, и никто не знает, сколько времени это может продлиться».

Эти зловещие строки были не такими уж страшными, поскольку на практике убийство Кеммлера превратилось в настоящий кошмар. Все дело было почти испорчено, когда после удара током «к ужасу всех присутствующих, грудь преступника начала вздыматься, на губах появилась пена, и он начал на глазах оживать».

Казнь сравнивали с действиями варваров и извергов, «достойными темных подземелий Инквизиции шестнадцатого века». Одним из самых возмущенных свидетелей был доктор Дженкинс, заявивший газете «Нью‑Йорк Таймс», что «предпочел бы наблюдать повешение, чем одну такую казнь». Главные эксперты в области электричества также были опрошены.

«Мне не хочется говорить об этом, – сказал Вестингауз. – Это был жестокий инцидент. Было бы милосерднее отрубить ему голову топором».

Даже Эдисон был потрясен. «Я мельком взглянул на отчет о смерти Кеммлера. Это не самое приятное чтение. По моему мнению, главной ошибкой было предоставить все врачам. Прежде всего, волосы на голове Кеммлера не проводили электричество. Не думаю, что макушка – лучшее место для пропускания тока. Оптимальное решение – погрузить руки в сосуды с водой и включить ток. Думаю, что, когда на электрический стул посадят другого преступника, смерть наступит мгновенно и не будет сопровождаться такими сценами, как сегодня в Оберне».

Как ни пытался Вестингауз откреститься от страшного происшествия, его компания по‑прежнему несла большие убытки, чем компания Эдисона, поскольку для казни Кеммлера использовался переменный ток. Массовая истерия угрожала погубить попытку ввода в обращение нового изобретения Тесла, не говоря уже о старой системе переменного тока Голара‑Гиббса.

Тесла понял, что постепенно компании придется перейти на более низкие частоты, если она хочет использовать его открытие, но, к ужасу ученого, «в 1890 году работа над индукционным мотором была заброшена». Вестингауз дал понять, что у него связаны руки, а спонсоры не станут выбрасывать десятки тысяч долларов на бесполезные исследования. Они дали Тесла шанс адаптировать его изобретение для удовлетворения потребностей компании. Было бы ошибкой реконструировать все проверенное оборудование ради необкатанной новой технологии. Более того, компания отказывалась выплачивать роялти, даже если впоследствии мотор оправдает вложенные в него средства. С них хватит.

Оказавшись в тупике, Тесла начал переговоры с Вестингаузом в поисках компромисса. Он был согласен отказаться от роялти, если Вестингауз пообещает опять вернуться к разработке его изобретения.

Вестингауз был загнан в угол. Он знал, что ему необходимо прекратить любую работу с мотором, чтобы успокоить разъяренное общество, начавшее выступать против Тесла. Он также понимал, что его изобретение слишком важно, и полагал, что со временем решение будет найдено. Никто точно не знает, что именно произошло, но, по‑видимому, Вестингауз пошел на осторожные уступки, согласившись возобновить работу над мотором, если Тесла откажется от роялти в 2,5 доллара за ватт. Если мотор будет выпушен на рынок и многофазную систему примут, выплата ежегодной суммы и роялти (всего примерно 255 000 долларов) возобновится.

Тесла понимал историческую ценность своего открытия. Он знал, что оно изменит мир к лучшему. К примеру, его мотор станет недорогой заменой сотен тысяч часов ручного труда. В то же время его имя будет навечно вписано в историю человечества вместе с именами таких великих людей, как Архимед и Фарадей. Тесла знал, что его система была самой эффективной и совершенной и, если ее одобрят, она вытеснит все другие. Он очень хотел следовать дорогой первооткрывателя.

Тесла не высчитывал дебет и кредит, а скорее рассматривал свое сотрудничество с Вестингаузом с более сложной точки зрения. Он с надеждой вел переговоры и верил, что, стоит ему ослабить финансовое бремя, и компания сделает ответный шаг. Предложив мировую, он взамен ждал положительного ответа. В разговоре о Вестингаузе много лет спустя Тесла отмечал: «Джордж Вестингауз был, по моему мнению, единственным человеком на планете, способным принять мою систему переменного тока при обстоятельствах того времени и выиграть битву против предрассудков и власти денег. Он был величайшим первопроходцем и одним из благороднейших людей в мире».

Однако это было публичное заявление. Что касается личных взаимоотношений, то они были намного сложнее. Из писем, написанных за десятилетия, ясно, что Тесла поддерживал близкие отношения с Вестингаузом. Но иногда в его тоне чувствовалось возмущение, поскольку концерн Вестингауза не умел по достоинству оценить жертвы Тесла и его огромного вклада в развитие компании. Тесла также расстраивало, что его патенты упрощались и слышались голоса, будто он изобрел всего лишь индукционный мотор, а не целую энергетическую систему.

Наконец, после почти двух лет бездействия, люди Вестингауза возобновили попытки использовать мотор Тесла на практике. В 1891 году Бенжамин Ламме – дородный и усердный молодой человек – начал пересмотр патентов Тесла и созданных им вместе со Скоттом экспериментальных моторов. Ламме, побеседовав с Тесла в Нью‑Йорке и обсудив проблему со Скоттом, предложил своим хозяевам план возобновления работы над мотором.

Ламме понял, что Тесла «истощил все ресурсы», пытаясь приспособить мотор к большим частотам, и был просто вынужден «вернуться к низким частотам, настаивая на превосходстве своей многофазной системы». Эта идея была отвергнута, вероятнее всего, Шалленбергером и Стилвеллом. Ламме, младший инженер, должен был действовать осторожно. При помощи Скотта он «наконец добился разрешения» возобновить работу самостоятельно, хотя не приходится сомневаться, что многие сотрудники были против. «К этому времени шестидесятиоборотная система распространялась быстрыми темпами», – говорил Ламме. Поэтому он предложил использовать именно такую частоту. Шалленбергер «вышел из себя и ясно высказал мне все, что он об этом думает». Естественно, он сказал, что невозможно использовать низкие частоты. «Мальчику на побегушках, каковым я был в лаборатории, было опасно ссориться с главным техническим экспертом компании. Я объяснил ситуацию мистеру Шмиду, но он в ответ просто рассмеялся. Однако, к моему удивлению, мистер Шалленбергер всегда принимал мою сторону. Конечно, это многое сказало мне о нем, и впоследствии я всегда с огромным удовольствием вспоминал о своем знакомстве с этим человеком», – вспоминал Ламме.

Вероятнее всего, Шмид на пару со Скоттом тайком объяснили Шалленбергеру, что Ламме – их единственный шанс использовать мотор, не отдавая должное Тесла. Они просто объявят всем, что молодой и талантливый инженер из их компании «открыл» преимущества низких частот, и вся слава достанется Ламме. Неудивительно, что Шмид смеялся. Оценив ситуацию, Шалленбергер изменил свое мнение и дал добро Ламме, наивно решившему, будто это он создал «первый индукционный мотор, близко напоминающий современный тип». «Я также создал огромные генераторы для Ниагарского водопада, которых до меня не создавал никто. Они были чудом инженерной мысли», – хвастался Ламме. Заново открыв все уже предложенное Тесла, он часто называл себя первопроходцем.

Неопытные читатели, оставшись наедине с недостоверным материалом, которого, к сожалению, не так уж и мало, верили, что, когда речь заходила о многофазной системе переменного тока, «многогранный гений Б. Ламме, являвшегося столпом компании Вестингауза, сделал возможным это открытие». Но люди, случайно прочитавшие Скотта, узнавали правду: «Множественные попытки адаптировать мотор Тесла к доминирующей системе не увенчались успехом. Маленький мотор никак не поддавался, и гора пришла к Магомету».