Из истории создания электрического фонарика. История изобретения карманного электрического фонарика Когда изобрели электрический фонарь
Как появились первые фонари :
Первые осветительные устройства появились многие тысячелетия назад. Когда заходило солнце, и наступала тьма, человек оставался беззащитным от скрывающихся в сумраке хищников. Приручив огонь, первобытный человек стал им пользоваться в темное время суток. Огонь давал свет, тепло, защищал от диких животных. Необходимость безопасного передвижения в ночное время привела к тому, что появились факелы, ставшие своеобразным переносным источником света.
Открытия в сфере электричества привели к возможности использовать его для создания электрических осветительных приборов. Попытки использовать электричество для освещения были еще в первой половине девятнадцатого века. Так, в 1838 году бельгийский ученый Жобар создал осветительный прибор с угольной нитью накаливания, а через два года была сконструирована лампа накаливания с платиновой нитью.
Открытие явления электролюминесценции полупроводников в ХХ веке привело к созданию светодиодов - полупроводниковых кристаллов, излучавших свет под действием подающегося на них напряжения. Появление светодиодов произвело настоящую революцию в осветительной сфере, и привело к созданию осветительных приборов с высокой яркостью и низкой энергоемкостью.
Различные типы фонарей - преимущества и недостатки :
В настоящее время наиболее распространены следующие виды фонарей:
- - галогенные фонари;
- - светодиодные фонари;
- - ксеноновые фонари (газоразрядные).
Галогенные светильники (фонари) имеют низкую стоимость, что относится к несомненным достоинствам. К сожалению, их недостатки перекрывают низкую цену.
К ним относятся:
- короткий срок эксплуатации;
- низкий КПД (много энергии тратится на излучаемое тепло);
- неустойчивость к вибрационным нагрузкам;
- сложно сфокусировать свет.
Странно, но такое простое устройство, каким является карманный электрический фонарик, было изобретено только в самом конце 19 века, хотя и само электричество и даже электрический свет к тому времени уже перестали быть новинкой.
Считается, что главным препятствием для создания переносного компактного электрического светильника было отсутствие сухих элементов питания, то есть попросту таких батареек, из которых ничего не выливается, как их не верти. Дело в том, что первые источники электрического тока представляли собой емкости, наполненные жидкостью-электролитом и потому были не слишком мобильны. Так что, рассуждая об изобретении карманного фонарика, нельзя не упомянуть о Карле Гасснере, который впервые сделал и запатентовал в 1886 году батарейку, из которой не вытекал электролит.
Устройство, от которого произошли все известные нам виды электрических фонариков было изобретено и запатентовано только 13 лет спустя, в 1899 году в США Давидом Майселлем, который в том же году продал свой патент фирме American Electrical Novelty and Manufacturing Company, основанной выходцем из Белоруссии Конрадом Хьюбертом (он же Акиба Горовиц). Фонарь Майселля уже имел все знакомые нам, например по фонарям Маглайт, черты. По сути это была просто трубка из плотного картона. С одной стороны в нее была вмонтирована лампочка с металлическим отражателем и линзой. С другой стороны трубка имела крышку, под которую загружались 3 цилиндрических батарейки. Помимо картонного корпуса, отличительной чертой первого фонаря можно считать оригинальную конструкцию выключателя: чтобы зажечь фонарь надо было прижать большим пальцем металлической кольцо, укрепленное на корпусе к другой металлической детали - обручу (см. фото).
Но эта явно не слишком эргономичная конструкция просуществовала недолго. Уже в 1902 году Конрад Хьюберт запатентовал более удобный и надежный выключатель и оснастил им фонарь Майселля (см. фото).
Из-за очень небольшого ресурса батарей того времени фонарь Майселля-Хьюберта не отличался
яркостью и использовался не как источник яркого луча подобно современным фонарям, но скорее как источник вспышки - для того, чтобы что-то осветить на мгновение. Этим объясняют название, которое получили карманные фонари в американском языке - flashlight, то есть "вспышка света", "мигающий свет" в отличие от torch, "факел" - названия, которое дали электрическим фонарям жители туманного Альбиона, куда эти устройства пришли, вероятно, в более усовершенствованном виде.
Хьюберт и Майсселль работали вместе и продолжали совершенствовать конструкцию фонаря. Но настоящая известность пришла к ним только после того, как их изобретение оценили по достоинству нью-йоркские полицейские, которым они раздавали свои фонари в рекламных целях.
В 1905 году Хьюберт переименовал компанию, назвав ее The American Ever Ready Company, и наладил серийный выпуск фонарей под торговой маркой Eveready. Уже через год Национальная угольная компания, снабжавшая фирму Хьюберта сырьем для
производства его фонарей, выкупила у него половину его бизнеса за $ 200 000. Эта сделка не отразилась на политике компании, поскольку Хьюберт сохранил за собой должность президента...
Использованы фото с сайта http://www.wordcraft.net/
В 1417 году лондонский мэр Генри Бартон распорядился вывешивать фонари зимними вечерами, чтобы рассеять непроглядную тьму в британской столице. Через некоторое время его инициативу подхватили французы. В начале XVI столетия жителей Парижа обязали держать светильники у окон, которые выходят на улицу. При Людовике XIV французскую столицу наполнили огни многочисленных фонарей. «Король-солнце» издал специальный указ об уличном освещении в 1667 году. По легенде, именно благодаря этому указу царствование Людовика и назвали блестящим.
Первые уличные фонари давали сравнительно мало света, поскольку в них использовали обыкновенные свечи и масло. Применение керосина позволило значительно увеличить яркость освещения, однако настоящая революция уличного света случилась только в начале XIX века, когда появились газовые фонари. Их изобретатель - англичанин Уильям Мердок - поначалу подвергся насмешкам. Вальтер Скотт писал одному из своих друзей, что какой-то сумасшедший предлагает освещать Лондон дымом. Несмотря на подобные замечания, Мердок с успехом продемонстрировал преимущества газового освещения. В 1807 году фонари новой конструкции были установлены на улице Пэлл-Мэлл и вскоре покорили все европейские столицы.
Петербург стал первым городом в России, где появились уличные фонари. 4 декабря 1706 года, в день празднования победы над шведами по указанию Петра I на фасадах улиц выходящих к Петропавловской крепости были вывешены уличные фонари. Царю и горожанам новшество понравилось, фонари начали зажигать на все большие праздники, и тем самым было положено начало уличному освещению Петербурга. В 1718 царь Петр I издал Указ об «освещении улиц города Санктпитербурха» (указ об освещении первопрестольной был подписан императрицей Анной Иоанновной лишь в 1730 году). Проект первого уличного масляного фонаря был разработан Жаном Батистом Леблоном, архитектором и «искусным техником многоразличных художеств, пользующимся большим значением во Франции». Осенью 1720 года 4 полосатых красавца, изготовленные на Ямбургском стекольном заводе, были выставлены на набережной Невы возле Петровского Зимнего дворца. На деревянных столбах с белыми и голубыми полосками крепились на металлических прутьях застекленные светильники. Горело в них конопляное масло. Так у нас появилось регулярное освещение улиц.
В 1723 году благодаря стараниям генерал-полицмейстера Антона Дивиера на самых именитых улицах города зажглись 595 фонарей. Обслуживало это световое хозяйство 64 фонарщика. Подход к делу был научным. Фонари зажигали с августа по апрель, ориентируясь на «таблицы о темных часах», которые присылали из Академии.
Историк Петербурга И.Г.Георги так описывает это освещение на улицах: «Для сего имеется по улицам деревянные голубою и белою краской выкрашенные столбы, из коих каждый на железном пруте поддерживает шарообразный фонарь, спускаемый на блоке для чищения и наливания масла...»
Петербург был первым городом в России и одним из немногих в Европе, где всего через двадцать лет после основания появилось регулярное освещение улиц. Масляные фонари оказались живучими - они горели в городе ежедневно в течение 130 лет. Прямо скажем, света от них было немного. К тому же они норовили забрызгать прохожих горячими каплями масла. «Далее, ради Бога, далее от фонаря!» - читаем мы в повести Гоголя Невский проспект, - «и скорее, сколько можно скорее проходите мимо. Это счастье ещё, если отделаетесь тем, что он зальет щегольский сюртук ваш вонючим маслом».
Освещение северной столицы было прибыльным делом, и купцы охотно им занимались. Они получали премию за каждый горящий фонарь и поэтому число фонарей в городе стало увеличиваться. Так, к 1794 году в городе насчитывалось уже 3400 фонарей, гораздо больше чем в любой европейской столице. Более того, петербургские фонари (в проектировании которых приняли участие такие известные архитекторы, как Растрелли, Фельтен, Монферран) считались самыми красивыми в мире.
Освещение было не безупречно. Во все времена были нарекания на качество освещения улиц. Светят фонари тускло, иногда вообще не горят, гасят их раньше времени. Бытовало даже мнение о том, что фонарщики экономят себе масло на кашу.
Десятилетиями в фонарях жгли масло. Предприниматели понимали прибыльность освещения и стали искать новые способы получения дохода. С сер. 18 в. в фонарях стали использовать керосин. В 1770 создана первая фонарная команда из 100 чел. (рекрутов), в 1808 ее причислили к полиции. В 1819 на Аптекарском о. появились газовые фонари, в 1835 создано Общество освещения газом С.-Петербурга. В 1849 появились спиртовые фонари. Город был поделен между различными компаниями. Конечно, было бы разумно, например, повсеместно заменить керосиновое освещение газовым. Но нефтяным компаниям это было не выгодно, и окраины города продолжали освещаться керосином, так как властям было не выгодно тратить большие деньги на газ. Но ещё долго по вечерам на городских улицах маячили фонарщики с лесенками за плечами, торопливо перебегавшие от фонаря к фонарю.
Не одно издание выдержал учебник по арифметике, где приводилась задача: «Фонарщик зажигает фонари на городской улице, перебегая от одной панели к другой. Длина улицы - верста триста сажен, ширина - двадцать сажень, Расстояние между соседними фонарями - сорок сажень, скорость фонарщика - двадцать сажень в минуту. Спрашивается, за сколько времени он выполнит свою работу?» (Ответ: 64 фонаря, расположенные на этой улице, фонарщик зажжет за 88 минут.)
Но вот наступило лето 1873 года. В ряде столичных газет было сделано чрезвычайное сообщение о том, что «11 июля по Одесской улице, на Песках будут показаны публике опыты электрического освещения улицы».
Вспоминая об этом событии, один из его очевидцев писал: «... не помню, из каких источников, вероятно из газет, узнал, что в такой-то день, в такой-то час, где-то на Песках, будут показаны публике опыты электрического освещения лампами Лодыгина. Я страстно желал увидеть этот новый электрический свет... Вместе с нами шло много народу с той же целью. Скоро из темноты мы попали в какую-то улицу с ярким освещением. В двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет».
На тихой и ничем не привлекательной Одесской улице собралась толпа. Кое-кто из пришедших захватил с собой газеты. Вначале эти люди подходили к керосиновой лампе, а потом к электрической и сравнивали расстояние, на котором можно было читать.
В память об этом событии установлена мемориальная доска на доме номер 60 по Суворовскому проспекту.
В 1874 году Петербургская Академия наук присудила А.Н.Лодыгину Ломоносовскую премию за изобретение угольной лампы накаливания. Однако не получив поддержки ни от правительства, ни от городских властей, Лодыгин не смог наладить массовое производство и широко применить их для освещения улиц.
В 1879 году на новом Литейном мосту зажглись 12 электрических фонарей. «Свечи» П.Н.Яблочкова были установлены на светильниках, изготовленных по проекту архитектора Ц.А.Кавоса. «Русский свет», так окрестили электрические фонари, произвел в Европе фурор. Позднее эти ставшие легендарными фонари перенесли на нынешнюю площадь Островского. В 1880 первые электрические светильники засияли в Москве. Так, при помощи дуговых ламп в 1883 году в день Священного коронования Александра III была освещена площадь вокруг храма Христа Спасителя.
В том же году начала работу электростанция на р. Мойке у Полицейского моста (фирма «Сименс и Гальске») , а 30 декабря 32 электрических фонаря осветили Невский проспект от Большой Морской улицы до Фонтанки. Через год электрическое освещение появилось и на соседних улицах. В 1886-99 для нужд освещения работало уже 4 электростанции (общество «Гелиос», завод Бельгийского общества и др.) и горело 213 подобных светильников. К началу ХХ в. в Санкт-Петербурге было около 200 электростанций. В 1910-х гг. появились лампочки с металлической нитью (с 1909 - вольфрамовые лампы). Накануне Первой мировой войны в Петербурге насчитывалось 13 950 уличных фонарей (3020 электрических, 2505 керосиновых, 8425 газовых). К 1918 году улицы освещали только электрические фонари. А в 1920 году и эти немногочисленные погасли.
Улицы Петрограда погрузились во мрак на целых два года, и их освещение было восстановлено только в 1922 году. С начала 90 годов прошлого века в городе большое внимание стало уделяться художественной подсветке зданий и сооружений. Традиционно во всем мире так оформляются шедевры архитектурного искусства, музеи, памятники, административные здания. Петербург не исключение. Эрмитаж, Арка Главного штаба, здание Двенадцати коллегий, крупнейшие петербургские мосты - Дворцовый, Литейный, Биржевой, Благовещенский (бывший Лейтенанта Шмидта, а еще ранее Николаевский), Александра Невского... Список можно продолжить. Созданное на высоком художественном и техническом уровне световое оформление памятников истории, придает им особое звучание.
Прогулки по ночным набережным - зрелище незабываемое! Мягкий свет и благородный дизайн светильников горожане и гости города могут оценить на улицах и набережных вечернего и ночного Петербурга. А виртуозная подсветка мостов подчеркнет их легкость и строгость и создаст ощущение цельности этого удивительного города, расположенного на островах и испещренного реками и каналами.
Некруглая, но всё же юбилейная дата в истории российской науки и техники пришлась на 11 сентября. В этот день 140 лет назад в Петербурге на Одесской улице зажглись первые в мире электрические фонари, заменившие прежние керосиновые лампы. Как писал один из очевидцев: "Вдруг из темноты мы попали на улицу с ярким освещением. В двух фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Собравшиеся с восторгом и удивлением любовались этим светом без огня".
Новые фонари были созданы изобретателем Александром Лодыгиным в полном соответствии с тем, что мы сегодня именуем инновациями. Лодыгин изобрёл, Лодыгин произвёл, Лодыгин внедрил, Лодыгин заработал. Внедрение электрического освещения города и началось, собственно, с улицы, где располагалась мастерская изобретателя.
Любопытно, что тогда это было нормой. Нет, соединение учёного, изобретателя и бизнесмена в одной персоне тоже не было рядовым явлением. Но всё же сам уровень науки был таковым, что ещё позволял в одном человеческом мозгу соединять исследователя, технолога и рыночного воротилу. Нормой было другое - что, в общем, сам создатель устройства пробивал его в жизнь. Никаких государственных программ под это практически не существовало, технопарков и инновационных центров никто не строил. Изобрёл? Создай демонстрационный образец, докажи строгой ведомственной комиссии его пользу - вот тогда и проси денег из бюджета на дальнейшее производство. Или продай изобретение казне.
И это работало! В России было создано немало революционных разработок с пометою "впервые в мире". "Немало" - в данном случае это означает сотни. Из которых первые в мире токарно-копировальный станок, арочный однопролётный мост, электрическая дуга, гусеничный ход, мартеновская технология (на тридцать лет раньше братьев Мартен), лампа накаливания, подводная лодка с электродвигателем, аэроплан, электросварка, паровоз, судно с подводными крыльями, радиоприёмник, водяная турбина, миномёт, бензиновый двигатель. И так далее, и так далее.
А изобретения, так сказать, потребительского профиля? Пожалуйста: первый в мире киноаппарат - за два года до братьев Люмьер, автоматическая телефонная станция, двухколёсный велосипед, фотоаппарат (и цветные фотографии), синтетическое моющее средство, телевизор. И список тоже можно продолжить.
Много чего с тэгом "впервые в мире" относится и к советским временам - когда модель поддержки изобретательства стала прямо противоположной: деньги давало государство, оно же забирало себе плоды интеллектуальной собственности. И возникает вопрос: а что у нас сегодня с этим? Сегодня, когда миллиарды бюджетных и корпоративных долларов вложены в инновации, в Сколково, Роснано, в вузовские технопарки и венчурные фонды?
Как говорят в интернете, "погугли и найдёшь". Что нам даёт поисковик за прошедший год? Вот заголовки.
"Россия впервые в мире клонирует мамонта". На деле не клонирует, а только собирается. И пока на словах. На деле первым, кто непосредственно подошёл к проведению эксперимента, был корейский учёный Хван У Сук. К счастью, на дороге у него стала корейская же фемида, приговорившая его на два года тюрьмы за растрату. Смогут ли наши воспользоваться предоставившимся таким образом временным лагом, неизвестно.
"В России впервые в мире реализована система, позволяющая самолётам летать безопасно". Это действительно великолепная вещь, на порядки снижающая риск столкновения в воздухе. Система, незатейливо названная АЗН-В оказалась прорывом: если попросту, то она построена на генерировании летательным аппаратом собственного радиосигнала, который принимается другим аппаратом, после чего вычислительный комплекс сам разводит объекты в стороны. Без задействования сложной и дорогой системы наземных радаров достигается самое главное: ситуационная осведомлённость пилотов и наземного персонала. Вопрос, где эта система будет впервые в мире полностью внедрена? У нас определены сроки 2015 - 2020 годы. Но на это же время планируют то же самое сделать Европа, США, Австралия. Кто кого?
"Впервые в мире в России разработан сверхмощный газотурбовоз на сжиженном газе". Это такой здоровенный локомотив, который на испытаниях протащил состав в 171 вагон с углём. При этом созданная для него специальная турбина позволяет снизить расход топлива на 39 процентов по сравнению с существующими. И тут - хорошее дело, но не без своего "но". Но длина такого состава будет под 5 км, а железнодорожная инфраструктура рассчитана где-то на 1,5 км. То есть ни на станциях как следует не встать, ни, что важнее, поворотов на скорости не пройти без вреда для полотна железной дороги. Как быть - вопрос.
"Впервые в мире в России спроектировали, испытали и запустили в производство пассивную систему радиолокации под названием «Автобаза-М»."
Великолепная разработка, позволяющая в режиме так называемой пассивной локации - то есть без использования мощных радарных комплексов, которые потенциальный воздушный противник видит и может быстро уничтожить, - определять точные координаты летящей цели, идентифицировать её и дать параметры для наведения на неё комплексов ПВО. "Очень дёшево и очень сердито…" - не без остроумия сопроводил своё описание автор сообщения. Но всё же это - опять не инноцентр. Это военные. Это их система, так сказать, выявления и поощрения изобретений.
Наконец, "впервые в мире в России построят ледокол «косого хода»". Тоже остроумная модель, при которой левый бок корабля существенно больше правого, из-за чего судно способно прорубить канал шириной в 50 метров, что превышает ширину корпуса в 2,5 раза. Правда, в серьёзных льдах это не работает, но для акватории Финского залива, зимою замерзающей, - в самый раз. Но и это - не технопарк. Это снова ведомство - на сей раз Объединённая судостроительная корпорация.
Собственно, не так и мало - за год-то! Но только получается, что эти полезные инновации созданы и внедряются ведомствами - железнодорожниками, военными, корабелами, авиационщиками. Выход же от наших доморощенных "силиконовых долин" как-то пока что мало заметен. Не считать же им недавно объявленный Сколковом интерфейс для терминалов в аэропортах, позволяющий зарегистрировать авиабилет с любого из них!
Нет, вопрос не в том, чтобы начать разбираться с эффективностью инноцентров и технопарков. Вопрос в другом. Раз уж невозможна система, так сказать, "эдисоновская", с изобретателем, им же внедренцем и продавцом, а от государственной мы ушли тоже далеко, - не задуматься ли над тем, чтобы поощрять инновации там, где они сегодня получают приписку "Впервые в мире"? Там, где сконцентрированы большие средства, где есть единый заказчик, где он же - строгий приёмщик работ?
Иными словами - а не возродить ли нам прикладную науку? На новой базе - технопарков и инновационных центров при крупных государственных ведомствах?
Карманный фонарь незаменим везде — дома, в походной палатке, на вечернем шоссе, если у автомобиля вдруг прокололась шина… Отцов у этой полезной идеи несколько, в том числе американский торговец Конрад Хьюбер и английские инженеры, с 1896 г. независимо друг от друга конструировавшие компактные переносные источники электрического света. Попытки создать удобный переносной светильник начались задолго до этого времени. В 1881 г. Эбенезер Бурр и Уильям Томас Скотт запатентовали в Лондоне первый ручной электрический светильник — маленькую настольную лампу, работавшую от жидкостной батарейки. Недостаток прибора заключался в том, что его надо было держать строго горизонтально, чтобы из элемента не вытекла кислота. С появлением в 1883 г. сухих батареек началось производство более компактных ручных светильников. Использовали их в основном на велосипедах и в шахтах.
Светить всегда, светить везде
Уже фонарь Хьюбера имел распространенную и поныне форму: в ручке помещались одна за друтой три цилиндрические батареи. Питавшаяся ими лампочка накрывалась маленьким вогнутым зеркалом — рефлектором. С появлением синтетических материалов корпус фонаря стал легче, появилась возможность создавать нержавеющие и водонепроницаемые модели. Первые карманные фонари с перезаряжаемыми аккумуляторами появились в продаже с конца 1970-х гг.
Перспективы
Карманные фонари будущего -это так называемые светодиодные светильники на полупроводниковых кристаллах. Высокая частота колебаний кристаллической решетки позволяет получить яркий свет даже от фонариков размером со спичку.
Около 3000 г. до н.э.: в Египте использовались восковые свечи. Тысячелетиями они оставались важнейшим переносным источником света.
Античность: в быту использовали сосновые лучины и масляные лампы.
- 1855 г.: Бенджамин Силлимен снабдил керосиновую лампу фитилем и подвижным стеклянным цилиндром.
