Первый электрический трамвай: триумф и поражение Пироцкого
«1880 года 22 августа в 12 часов дня в С.-Петербурге, на Песках, на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка, г. Пироцким первый раз в России двинут вагон электрической силою, идущей по рельсам, по которым катятся колёса вагона… Опыты продолжаются до 4 сентября. В присутствии Управления 2-го Общества конно-железных дорог пробное движение вагона электрическим способом назначено на 1 сентября в 11 часов утра». – Таким объявлением газеты Санкт-Петербурга оповестили жителей имперской столицы о первом пуске электрического трамвая. Автором новой технологии был военный инженер, артиллерист Фёдор Пироцкий. Пироцкий «заразился» электричеством давно и мечтал использовать его силу для улучшения городского хозяйства. Опыты и открытия Майкла Фарадея будоражили умы многих учёных и изобретателей, у которых аж дух захватывало от открывающихся перспектив будущего. Перспективы использования электричества в реальной жизни обсуждал Фёдор Пироцкий в Киеве с Павлом Яблочковым – будущим знаменитым электротехником и изобретателем «свечи Яблочкова» – первой коммерчески успешной дуговой лампы. Если Яблочков, молодой сапёр, размышлял над тем, как улучшить систему дуговых ламп, то артиллериста Пироцкого занимал вопрос передачи электричества на расстояние. Вернувшись из провинциального Киева в столицу в 1869 году, Фёдор Пироцкий поступил на строевой факультет Михайловской артиллерийской академии. После завершения обучения он был назначен ревизором в отдел технических отчётов и смет Главного артиллерийского управления в Санкт-Петербурге. На службе Пироцкий применил свой талант изобретателя: разработал новую систему металлургических доменных печей с тройными стенками, что позволяло существенно уменьшить расход топлива при плавке металла. Но главным жизненным интересом Пироцкого было электричество. Поэтому, когда во время изучения отчётов работ на артиллерийских полигонах, он обнаружил на Белковом поле башню для прожектора и находящийся рядом генератор тока Якоби, на свободном времени и личной жизни Пироцкого был поставлен крест. Сразу после службы он отправлялся на полигон, где ставил свои опыты по передаче энергии. Задачу Фёдор Пироцкий формулировал так: преобразовать механическую энергию водопада или паровой машины в электричество и передать его на расстояние. Тонкие провода, использовавшиеся до этого на полигоне, не позволяли передавать ток от мощного генератора. Пироцкий стал экспериментировать, подвешивая толстые провода на деревянных столбах. Сперва ему удалось передать электричество на 32 метра, потом на 50, а затем на 215. Это были первые успешные опыты по передаче электроэнергии, используя модель «генератор-земля». Размышляя об усовершенствовании городского транспорта в столице, Фёдор Пироцкий, опираясь на свои опыты, пришёл к выводу, что рельсы можно использовать, как проводник. Для проверки этой идеи ему была нужна железнодорожная колея. И он её нашёл: заброшенная ветка от станции Сестрорецк к пристани Санкт-Петербургского порта длиной 4 км. В 1874 году, в возрасте 29 лет, он начал экспериментировать с рельсами. Чтобы уменьшить потери тока Пироцкий решил изолировать рельсы – положить их подошвой на асфальт. В итоге летом 1876 года 31-летнему военному инженеру удаётся запустить электродвигатель, находящийся в километре от источника питания. Идея использовать рельсы для передачи электричества оказалась верной. Фёдор Пироцкий изложил свои идеи и экспериментально подтверждённые выводы в статье «О передаче работы воды, как двигателя, на всякое расстояние посредством гальванического тока», опубликованной в «Инженерном журнале» № 4 за 1877 год. Также он подал заявку на патент – привилегию. Проведённая работа позволила перейти к следующему шагу: использовать электроэнергию, передаваемую по рельсам, для того чтобы заставить вращаться колёса устройства, движущегося по рельсам, например, вагона конки – экипажа на конной тяге. Однако реализацию этой идеи Фёдор Аполлонович был вынужден отложить на три года – по службе он был отправлен в командировку в черноморские крепости. Вернувшись из командировки в 1879 году, Пироцкий обратился в мэрию Санкт-Петербурга с предложением устройства городского трамвая на электрической тяге. Однако городская власть была связана по рукам кабальным договором с владельцами конных железных дорог, поэтому на предложение изобретателя ответили отказом. 12 апреля 1880 года Фёдор Пироцкий сделал публичный доклад «Передача силы на любое расстояние с помощью гальванического тока (проводники — рельсы и провод)» на специальной электротехнической выставке в Санкт-Петербурге. А летом принялся за реализацию собственного изобретения на личные средства. Всё лето он переделывал 6,5 тонный двуярусный бельгийский типовой вагон для конки: под вагоном был размещён электродвигатель и редуктор, который осуществлял при помощи зубчатого механизма передачу движения от двигателя к осям вагона. Кроме этого, он готовил рельсы для передачи электричества. 22 августа 1880 года в столице Российской Империи на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка стандартный трамвайный вагон «конки» поехал по рельсам без лошадей, «был двинут» (как писали журналисты в то время) электричеством. Испытания проводились в присутствии руководства Второго общества конно-железных дорог, Пироцкий надеялся заинтересовать транспортных монополистов столицы изобретением, которое сулило им немалую выгоду. Почти месяц русский изобретатель Фёдор Пироцкий катал жителей столицы, к вящему их удовольствию, на своём чудо-трамвае. Петербуржцы были первыми в мире пассажирами электрического трамвая. Номер первого электрического трамвая был 114, в вагон помещалось 40 пассажиров. Длина пути по Рождественскому вагонному парку составляла 85 метров. Скорость движения электрического трамвая была 8-12 км/ч (сравнима со скоростью движения лошади рысью). Для питания электродвигателя по рельсам передавался постоянный ток напряжением 100 В. «Опыт производился с обыкновенным двухъярусным вагоном, который довольно быстро несколько раз прошёл расстояние сажен в 40, делая крутой поворот. Особенно странным кажется, когда вагон, двигаемый неведомою, скрытою внутри его силой, почти моментально, по желанию машиниста, останавливается и начинает двигаться обратно». — Писал в своём репортаже об испытаниях «Русский инвалид» (военная газета, издававшаяся в Санкт-Петербурге с 1813 года, официальное издание Военного министерства в 1862 — 1917 гг.) Это был момент славы, триумфа Пироцкого, который не только прикрепил электромотор с редуктором к конке, но и обеспечил систему питания вагона. Но вскоре у Пироцкого закончились денежные накопления, и он был вынужден прекратить демонстрацию. Тем более, что владельцы конных железных дорог увидели не потенциальную прибыль от его изобретения, а угрозу своему предприятию. И они стали защищаться, запустив с помощью извозчиков слухи о вреде и опасности электрического трамвая и заказав в ряде столичных изданий статьи с общим посылом: «Вагон без упряжки будет пугать лошадей, они понесутся по городу, калеча и убивая людей!». Электрический трамвай Пироцкого. 1880 г.
Ток от генератора на электростанции шёл к прямому проводнику — рельсу (1), от рельса поступал на
бандаж (обод) колеса вагона (2), от него к обмоткам статора и ротора электродвигателя (3) и далее к
бандажу противоположного колеса (4) и к обратному проводнику — рельсу (5) и возвращался к
генератору. Рельсы были изолированы (6) от земли, а колёса изолированы от осей (7). При
соприкосновении колёс с рельсами замыкалась электрическая цепь, электродвигатель приходил в
движение и через зубчатую передачу (8) передавал вращение колёсным осям. В 1881 г. Фёдор Пироцкий представил свою схему электрической железной дороги на Международной электротехнической выставке в Париже. Но это не смогло сломить сопротивление владельцев питерских конок. В том же 1881 году, выполняя свои обязанности на службе в рядах императорской армии, Фёдор Аполлонович, использовав свои наработки в области передачи электроэнергии, проложил первый в Санкт-Петербурге подземный электрический кабель для передачи электроэнергии от пушечного литейного завода до Технической артиллерийской школы. Глядя на достигнутый успех, столичная мэрия приняла решение о строительстве центральной электростанции. Братья Сименс, чья фирма активно работала в России, внимательно следили за опытами и статьями Пироцкого. Изучив его доводы, опубликованные в 1877 году в статье «О передаче работы воды, как двигателя, на всякое расстояние посредством гальванического тока», Сименсы уже в 1879 году на Берлинской промышленной выставке пустили три маленьких открытых вагончика на электрической тяге, в них могли ехать восемнадцать пассажиров. В отличие от схемы, предложенной Пироцким, Сименсы использовали для питания электродвигателей третий контактный рельс. Однако, убедившись в 1880 году в работоспособности и преимуществе схемы Пироцкого, фирма «Сименс и Гальске» построила трамвайную линию на том же принципе от Берлина до его пригорода Лихтерфельда. В 1882 году в Вене на электрической выставке построенная трамвайная линия также повторяла решение, предложенное Пироцким. Что было отмечено русскими журналистами: «На Венской электрической выставке электрическая дорога была устроена совершенно так же, как устраивало её два года тому назад у нас в Петербурге Второе общество городских железных дорог по предложению Пироцкого». Но владельцы конных железных дорог Санкт-Петербурга продолжали сопротивляться прогрессу. Первый электрический трамвайный маршрут в России появился лишь в 1892 году в Киеве. После Киева электрический трамвай стал привычным транспортом во многих городах России: в Нижнем Новгороде, Казани, Екатеринославле, Курске, Севастополе, Орле, Витебске и в Москве. Но не в Санкт-Петербурге. Столичная же мэрия пыталась обойти запрет монополистов и в 1895 году пустила электрический трамвай по льду на Неве. А на возражения владельцев конки отвечали, что в договоре речь идёт только о перевозке по улицам, а река улицей не является. После успешного применения ледового электрического трамвая (за сезон перевозилось 900 тысяч человек) Санкт-Петербург стал судиться с владельцами конки. Суды длились долго. Настолько долго, что в 1904 году на третьем Всероссийском электротехническом съезде один из основных докладчиков произнёс: «Многих из вас, собравшихся сюда со всех концов России, немало, вероятно, удивляет тот факт, что столица нашего обширного государства до сих пор лишена удобных путей сообщения и пользуется таким устаревшим способом сообщения, как конная тяга. В то время, как большинство наших крупных провинциальных городов уже давно привыкло пользоваться электрическими дорогами, петербуржцы принуждены с грустью смотреть на одров, медленно передвигающих громоздкие, малопривлекательные вагоны конки». Лишь в 1902 году суд принял решение передать всю сеть конно-железных дорог городу. В качестве компенсации недополученной прибыли власти должны были в течение 12 лет выплачивать бывшим акционерам почти по 550 тысяч рублей ежегодно до истечения сорокалетнего срока со дня заключения контракта. А первый электрический трамвайный маршрут в Санкт-Петербурге был открыт 16 сентября 1907 года. Фёдор Пироцкий не дожил до этого дня, он умер в 1898 году в военном пансионате города Алешки Таврической губернии. В Санкт-Петербурге имя талантливого инженера увековечено в названии сквера напротив «Невской ратуши», расположенного на пересечении Кирочной, Новгородской улицы и Дегтярного переулка, где Фёдор Пироцкий с успехом проводил свои опыты по запуску электрического трамвая. На сегодняшний день в России трамвайная сеть существует более чем в 60 городах, общая протяжённость трамвайных путей составляет почти 2,5 миллиона километров. Каждый год на внутренний рынок поставляется около 200 новых трамваев.
