Война токов начинается
Электрическая компания Теслы, с капиталом в полмиллиона долларов, открыла свое дело в апреле 1887 года. Для изобретателя, так долго ожидавшего этого момента, это было осуществлением заветной мечты. Он начал работать, подобно одной из своих динамо-машин, день и ночь. Без всякого отдыха.
Поскольку все замыслы хранились у него в уме, ему потребовалось лишь несколько месяцев для того, чтобы начать оформление патента для многофазной системы переменного тока. В действительности это были три полных системы однофазного, двухфазного и трехфазного переменного тока. Тесла ставил эксперименты также и с другими типами многофазных систем. И для каждого типа многофазной системы он создавал динамо-машины, двигатели, трансформаторы и автоматические элементы управления.
В это время в Америке действовали сотни электростанций, используя, по крайней мере, двадцать различных вариантов электрических контурных схем и типов оборудования. Обычно эти электрические схемы соответствовали одному изобретению или группе таких изобретений. Так, Элиу Томсон установил маленький генератор переменного тока на фабрике «Томсон-Хьюстон компани» в Линне, штат Массачусетс. Но прошел еще год, прежде чем он создал безопасную систему электропроводки в жилых домах. И Джордж Вестингауз, изобретатель железнодорожного тормоза, купивший патенты на распределительные системы переменного тока Голара — Гиббса, все же дал задание своему главному инженеру Уильяму Стенли построить трансформаторную систему. В 1886 году она была успешно опробована. В ноябре того же года Вестингауз ввел в действие первую в Америке коммерческую систему переменного тока в Буффало. А в 1887 году у него работало уже более тридцати станций. Конечно, к тому времени существовала система постоянного тока Электрической компании Эдисона, одного из главных конкурентов в сфере электротехники.
И все же пока не было приемлемого двигателя переменного тока. Через шесть месяцев после открытия своей мастерской Тесла послал в Патентную комиссию США две заявки на многофазные двигатели и оформил свои первые патенты на двигатели переменного тока. В совокупности до 1891 года он подал документы на оформление 40 патентов, и все они были зарегистрированы [1].
Многофазные системы Теслы были столь оригинальны и всеохватны, что стояли вне конкуренции.
Теперь признание было не за горами. Уильям А. Энтони, основавший курс электротехники в Корнелльском университете, сразу же понял значимость систем Теслы и высказался в их пользу. Это был не просто новый двигатель, но вполне обоснованная новая технология. Суть системы, как заметил Энтони, заключалась в удивительно простом индукционном двигателе, у которого практически не было деталей, подверженных сильному износу и поэтому уязвимых.
Известия о такой совершенной системе из Патентной комиссии США потрясли Уолл-стрит, равно как и промышленные, и научные сферы. По предложению профессора Энтони почти неизвестный молодой серб был приглашен прочесть публичную лекцию 16 мая 1888 года в Американском институте инженеров- электротехников.
К своему удивлению, Тесла обнаружил в себе способности блестящего лектора, его лекция поистине стала классической. Он назвал ее «Новая система двигателей переменного тока и трансформаторов» [2].
Доктор Б.А. Беренд, выступая в прениях, сказал: «Со времен Фарадея и его экспериментов с электричеством никогда ни одна экспериментальная истина не была представлена так просто и понятно, как описание Теслой его способа получения и использования многофазных переменных токов. Он ничего не оставил своим последователям для доработки. Его труды содержат даже математическую основу теории» [3]
Этот период был удачным для Теслы. Его патенты были тем недостающим ключом, которого так ждал Дж. Вестингауз. Питтсбургский магнат, богатый, грубоватый, подвижный, с усами моржа, он любил модную одежду и приключения. Вслед за Морганом Вестингауз вскоре тоже начал пользоваться личным железнодорожным вагоном. Сначала от Питтсбурга до Нью-Йорка, а потом — до Ниагарского водопада. Своей репутацией азартного спорщика он походил на Эдисона. Как и Эдисон, он был настоящим бойцом. Эти двое в последующих конкурентных битвах показали себя достойными соперниками.
Вестингауз был энергичным бизнесменом, но представлял собой противоположность барону- разбойнику:
Он не считал подкуп политических деятелей и обман общественности залогом успеха в бизнесе. Он действительно усмотрел и с самого начала высоко оценил потенциал мощной электрической системы, способной посылать ток высокого напряжения через огромные просторы Америки. Как и Тесла, он мечтал об использовании гидроэлектрического потенциала Ниагарского водопада.
Вестингауз посетил изобретателя в его лаборатории. Эти двое, сходные как в романтической вере в новую энергию, так и в личной щеголеватости, сразу же нашли взаимопонимание. Мастерская и лаборатория Теслы были переполнены поражающими воображение аппаратами и приборами. Вестингауз переходил от машины к машине, иногда нагибался, опершись руками на колени, пристально вглядываясь, а иногда, склонив голову, кивал от удовольствий от ровного жужжания двигателей переменного тока. Ему не понадобилось много объяснений.
Бытует рассказ, к сожалению, не подтвержденный документально, о том, что потом он обратился к Тесле, предложив ему 1 миллион долларов плюс отчисления за все его патенты переменного тока. Если такое предложение и было когда-то сделано, то оно, вероятно, впоследствии было отменено. Записи показывают, что за свои сорок патентов Тесла получил от фирмы Вестингауза примерно 60 тысяч долларов. Включая 5 тысяч долларов наличными и 150 акций основного капитала. Однако существенно то, что он станет получать 2,5 доллара за каждую проданную лошадиную силу. Через несколько лет такие отчисления составят огромную сумму.
Тем не менее, на тот момент он был далек от того, чтобы пополнить ряды супермиллионеров. Деньги, которые получил Тесла, он должен был разделить с Брауном и другими инвесторами его фирмы. И все же его переход из бедных слоев в свет общества был и приятным, и несколько ошеломляющим.
Он согласился работать консультантом на Вестингауза с зарплатой в 2 тысячи долларов в месяц, дорабатывая свою однофазную систему электрического тока. Поскольку дополнительный доход приветствовался, это означало переезд в Питтсбург, как только стали поступать привлекательные светские приглашения от общества «400 семейств» Нью-Йорка. Впрочем, в Питтсбург он переехал с неохотой.
От его принципиально новой электрической системы ожидалась отдача достаточно большой мощности, но на этом пути возникли существенные затруднения. Переменный ток с частотой 133 герца, который тогда применялся фирмой Вестингауза, совершенно не подходил для индукционного двигателя Теслы, рассчитанного на частоту 60 герц. Тесла предупредил об этом инженеров, однако не смог убедить их встать на верный путь и вырабатывать ток с частотой 60 герц для его двигателя. И только после нескольких месяцев бесполезных и дорогостоящих экспериментов, которые инженеры проводили в соответствии с их собственным представлением о переменных токах, они вняли его рекомендациям. Как только они на это решились, двигатель Теслы заработал в точности так, как и предполагалось изобретателем. С того времени 60 герц стали стандартной частотой для переменного тока в Америке.
Вскоре Тесла достиг другой важной жизненной вехи, значимой для него в не меньшей степени, чем работа над его изобретениями. 30 июля 1891 года он стал гражданином Америки. И свое гражданство, как он потом рассказывал друзьям, он ценил больше, чем награды в научной области, которые впоследствии пришли к нему. Дипломы о присвоении ему почетных степеней он бросал в ящик стола, тогда как документ о гражданстве висел на стене всегда в его офисе.
Спустя несколько месяцев Тесла завершил свою работу в Питтсбурге и вернулся в Нью-Йорк, чувствуя себя физически и умственно истощенным. Он сожалел, что это были потерянные месяцы, так как он не имел возможности продвигаться дальше в своих исследованиях.
В сентябре он отправился в Париж на Международную выставку, а оттуда в сопровождении своего дяди, Петара Мандича, выехал в Хорватию. Когда-то Петар был монахом в монастыре Гомирье около Огулина, и теперь усталый изобретатель поехал туда для восстановления здоровья.
Потом он навестил свою мать и сестер. К сожалению, не сохранилось никаких сведений о том, как
