Лабораторные блокноты этого периода — в особенности 1878–80 годов — демонстрируют огромный объем расчетов, проделанных Эдисоном и его главным математиком мистером Аптоном, касающихся проводников для распределения тока на обширных территориях, а затем и в описанном районе. Имея перед собой результаты этого обхода, они рассчитывали сечения главных проводников, которые предстояло проложить по улицам всей этой территории, квартал за кварталом; и затем результаты наносились на карту. Эти данные выявили тот факт, что количество меди, необходимое для главных проводников, будет чрезвычайно велико и дорого; и Эдисон, пожалуй, впервые несколько встревожился. Но, как обычно, эта казавшаяся непреодолимой трудность лишь подстегнула его к дальнейшим усилиям. Прошло совсем немного времени, прежде чем он разрешил эту сложную проблему с помощью изобретения, упомянутого в предыдущей главе. Оно известна как система "фидеров и магистралей", заявку на патент которой он подписал 4 августа 1880 года. Поскольку это изобретение позволяло сэкономить семь восьмых стоимости основных проводников в системе с прямым параллельным соединением, магистрали для первого района были пересчитаны заново, и были созданы огромные новые карты, которые стали окончательной основой для реального монтажа, по мере того как они впоследствии дополнялись каждой предполагаемой соединительной коробкой, коробкой мостовых предохранителей и коробкой на пересечении улиц во всей зоне.
Когда этот патент после долгих судебных баталий был подтвержден судьей Грином в 1893 году, журнал Electrical Engineer отметил, что компания General Electric Company "безусловно должна чувствовать себя окрыленной" ввиду его важности; и издание выразило опасение, что, хотя спецификации и претензии касались лишь поддержания постоянного давления тока в осветительных сетях, владельцы могут вполне естественно попытаться распространить его и на фидеры, используемые в уже получивших столь широкое распространение работах на электротранспорте. К этому времени, однако, патенту оставалось жить всего около года в связи с истечением срока действия соответствующего английского патента. Тот факт, что прошло тринадцать лет, дает яркое представление об испытаниях, связанных с отстаиванием патента, и о несправедливости по отношению к изобретателю, в то время как очевидны трудности для тех, кто не может понять из какого-либо судебного решения, нарушают ли они закон или нет. Интересно отметить, что подготовка к слушанию этого дела в Нью-Джерси сопровождалась демонстрацией суду моделей, наглядно показывающих метод и его экономичность в сравнении с так называемой "древовидной системой" цепей — старым альтернативным способом выполнения этой работы. В качестве базы для сравнения был взят район из тридцати шести городских кварталов в форме квадрата. Электростанция располагалась в центре квадрата; в каждом квартале было по шестнадцать потребителей, использующих по пятнадцать ламп каждый. От станции прокладывались проводники для снабжения светом каждой из четырех четвертей района. В одном примере использовалась фидерная система; в другом — древовидная. Вместе с этими моделями демонстрировались два куба, представлявших одну сотую часть реального количества меди, необходимого для каждой четверти района при двухпроводной древовидной системе по сравнению с фидерной системой при тех же условиях. Общий вес меди для четырех четвертей района при древовидной системе составлял 803 250 фунтов, тогда как при использовании фидерной системы он равнялся всего 128 739 фунтам! Это было сокращение затрат меди с 23,24 доллара на лампу до 3,72 доллара на лампу. Другие модели подчеркивали этот поразительный контраст. В то время, когда Эдисон занимался этой работой по экономии проводников, большая часть критики в его адрес основывалась на предполагаемом расточительном использовании меди, подразумеваемом в очевидной "древовидной" системе, и вполне естественно утверждалось, что в мире нет столько меди, чтобы удовлетворить его запросы. Это правда, что современное электротехническое искусство стало мощным стимулятором производства меди, потребляя ныне ее четвертую часть от всего объема; тем не менее очевидно, что без таких изобретений это искусство вообще не могло бы возникнуть, либо в процессе своего роста оно вынудило бы цены на медь упасть до нищенского уровня. [11]
[Footnote 11: For description of feeder patent see Appendix.]
Следует иметь в виду, что с самого начала Эдисон решил установить подземные проводники как единственный постоянный и удовлетворительный способ распределения тока от центральных станций в городах; и что в Менло-Парке он спроектировал и эксплуатировал такую систему примерно на четыреста двадцать пять ламп. Подземная система там ограничивалась непосредственной близостью лаборатории и была несколько грубой, а также гораздо менее сложной, чем сеть протяженностью более восьмидесяти тысяч линейных футов, которая, по его расчетам, требовалась для подземных цепей в первом районе Нью-Йорка. В Менло-Парке не предпринималось попыток обеспечить долговечность; не требовалось никаких мер на случай периодического вскрытия улицы для различных целей; к магистралям время от времени не нужно было подключать новых клиентов, и никаких ремонтов не планировалось. В Нью-Йорке вопрос долговечности имел первостепенное значение, и другие непредвиденные обстоятельства неизбежно должны были возникнуть, равно как и условия, которые легче вообразить, чем предусмотреть. Все эти проблемы были решены решительным, основательным образом, причем одна за другой — путем изобретения новых, беспрецедентных устройств, которые соответствовали требованиям того времени и которые воплощены в аппаратуре с небольшими модификациями, использующейся по сей день.
Что все это значит, нынешнему поколению трудно себе представить. Нью-Йорк и все другие крупные города в 1882 году и в течение нескольких последующих лет были отягощены и погружены во тьму безобразными массами воздушных проводов, протянутых на уродливых деревянных столбах вдоль всех главных магистралей. Одна за другой конкурирующие телеграфные и телефонные компании, компании биржевых тикеров, охранной сигнализации и прочие протягивали свои цепи без какого-либо надзора и ограничений; и эти провода при любой степени провисания или ветхости ветвились и переплетались во всех направлениях, часто вися оборванными и с болтающимися концами месяцами, поскольку не существовало официального принуждения убирать брошенные провода. Ни одна из этих цепей не несла опасных токов; но появление дуговой лампы принесло совершенно новую угрозу в виде напряжений, которые были даже хуже задиры с Запада, "убивающего с первого взгляда", потому что эта родственная опасность была невидимой и могла таиться где угодно. Ставились новые столбы, и тянувшиеся по ним осветительные сети со слабой изоляцией из хлопчатобумажной ткани, пропитанной каким-то "всепогодным" компаундом, расползались по всему городу, подвергаясь воздействию ветра, дождя и случайного контакта с другими проводами или с металлом зданий. Происходило столько несчастных случаев со смертельным исходом, что изолированный провод, называемый "страховым", поскольку он был одобрен страховыми организациями, в шутку стали называть "гробовым" (undertakers), и предпринимались усилия по улучшению его защитных свойств. Затем появились воздушные цепи для распределения электрической энергии к моторам, управляющим лифтами, приводящим в движение механизмы и т. д., и они, хотя и использовали более низкий, безопасный потенциал, были пропорционально толще. Никаких проводов под землей не было. Морз пытался сделать это в самом начале применения электричества в телеграфии, и все сходились на том, что возобновление этого эксперимента было одновременно дорогим и глупым. Наконец, в таких городах, как Нью-Йорк, то, что можно обобщенно назвать "воздушной системой" проводов, рухнуло под собственным весом; и стали пробовать различные методы прокладки подземных проводников, причем в ряде мест этот процесс ускорился из-за срубания столбов и проводов в результате какого-нибудь несчастного случая, вызвавшего возмущение общественности. Типичной трагической сценой стал случай в Нью-Йорке, где на глазах у ратуши линеман был убит во время работы на столбе дугового освещения, и его тело медленно жарилось на глазах у взволнованной толпы, которая еще много дней после этого бросала свои серебряные и медные монеты в кружку для подаяний, прибитую к роковому столбу на благо его семьи. Из всего этого в Нью-Йорке возникли совет по электротехническому контролю, система кабельных каналов и, в конечном счете, Комиссия по делам коммунальных предприятий, появление которой приписывают губернатору Хьюзу как наивысшее развитие контроля над коммунальными корпорациями.
"Дорога в прошлое" к Эдисону и его настоятельному требованию прокладки подземных проводов — длинный путь, но предыдущий абзац прослеживает его. Даже признавая, что размер и вес его низковольтных проводников диктовали необходимость помещения их под землю, это никак не говорит против целесообразности и здравости его методов. Он глубоко и твердо верил в аналогию между электроснабжением и снабжением водой и газом, указывая на банальный факт, что никто не поднимает водопроводные и газовые магистрали в воздух на ходулях и что ни одно из давлений не враждебно человеческой безопасности. Методы дугового освещения были бессознательно и непреднамеренно пророческими для позднейших междугородных передач под высоким напряжением, которые электрически поставили энергию Ниагары в распоряжение Сиракьюза и Ютики и отдали силу падающих вод Сьерры в распоряжение Сан-Франциско, находящегося в двухстах милях оттуда. Но в городских пределах воздушные провода с такими пожирающими пространство потенциалами таят в себе столь же пагубную опасность для общества, как и динамит, хранящийся беспечным подрядчиком в подвале школы. В качестве противовеса любому стремлению принизить истинную ценность работ Эдисона по освещению выдвинем здесь скромное, подлежащее оспариванию утверждение о том, что он был отцом подземных проводов в Америке и своим примером наметил политику, которая ныне доминирует в каждом первоклассном городе. Можно принять даже комментарий циника относительно развития электротехники: "Одни электрические компании хотели получить весь воздух; другие, судя по всему, имели виды на всю воду; Эдисон просил лишь землю".
Покойный Джейкоб Хесс, известный нью-йоркский политик-республиканец, был членом комиссии, назначенной для уборки проводов под землю в Нью-Йорке в "восьмидесятых" годах. Он заявлял, что когда комиссия боролась с проблемой и изучала всевозможные устройства и планы, запатентованные и незапатентованные, за которые часто запрашивали баснословные суммы, этот орган в растерянности обратился к Эдисону за советом. Эдисон сказал: "Все, что вам нужно сделать, джентльмены — это изолировать провода, протащить их через самую дешевую вещь на свете — железную трубу, пропустить трубы по каналам или галереям под улицей, и дело сделано". Практически это и была система, принятая и используемая по сей день. Старого политика озадачило то, что Эдисон ничего не взял за свой совет.
Здесь также можно вставить еще одну историю, касающуюся подземных работ, выполненных в Нью-Йорке для первой станции Эдисона. Она относится к "человеку повыше", хотя эта фраза еще не была придумана в те дни более низкой общественной морали. Тот факт, что корпорацию могут "прижать", принимался ею философски как один из неизбежных элементов ее бизнеса; и если корпорация "отплачивала тем же", получая какую-либо привилегию без оплаты, общественность была готова простить это, если не аплодировать. Коммунальные предприятия только зарождались, и ни у кого в особенности не было четкого понимания того, что правильно, а что нет в суровых, практических деталях их развития. Эдисон рассказывает эту поучительную историю: "Когда я прокладывал трубы на улицах Нью-Йорка, в офис пришло уведомление от Комиссара общественных работ явиться в его кабинет в определенный час. Я поехал туда с джентльменом повидаться с Комиссаром, Г. О. Томпсоном. По прибытии он сказал мне: "Вы прокладываете эти трубы. Департамент общественных работ требует, чтобы у вас было пять инспекторов для наблюдения за этой работой и чтобы их жалованье составляло 5 долларов в день с выплатой в конце каждой недели. Доброе утро". Я вышел крайне огорченный, думая, что меня будут задерживать и третировать в работе, которую я страстно хотел закончить и вел днем и ночью. Мы терпеливо ждали появления этих инспекторов. Единственное, в чем они проявили себя — это получение жалованья в субботу после полудня".
В самый канун Рождества 1880 года — 17 декабря — в качестве подарка в чулок отца Никкербокера была организована компания Edison Electric Illuminating Company of New York. В соответствии с проводимой Эдисоном политикой ей была выдана лицензия на эксклюзивное использование системы на этой территории — на острове Манхэттен — в обмен на определенную сумму денег и фиксированный процент от ее капитала в виде акций за патентные права. В начале 1881 года это было целиком бумажное предприятие, но события развивались стремительно, как уже было рассказано, и 25 июня 1881 года первый "слоновий" прототип динамоэлектрических машин для выработки тока на станции на Перл-стрит прошел испытания перед отправкой в Париж, чтобы доставить новые ощущения парижским фланерам с бульваров. Несколько сотрудников и работников Эдисона собрались на Герк-стрит, чтобы посмотреть на работу этой "гигантской" машины, и с должным благоговением наблюдали за ее работой всю ночь напролет до пяти часов утра воскресенья, когда она проявила уважение к условностям, сломав вал и приостановив дальнейшие тесты. После того как эта динамо-машина была отправлена во Францию, а ее преемницы — в Англию для установки на Холборн-Виадук, Эдисон внес еще большие усовершенствования в конструкцию, увеличив мощность и экономичность, после чего энергично приступил к созданию шести машин для Перл-стрит.
Идеальное расположение любой центральной станции — прямо в центре обслуживаемого района. Можно сомневаться в том, что она часто там оказывается. В первом районе Нью-Йорка ближайшей доступной недвижимостью оказалось спаренное здание под номерами 255 и 257 на Перл-стрит, занимавшее участок размером сорок на сто футов. Оно было четырехэтажным, с брандмауэром, разделяющим его на две равные части. Одна из этих частей была переоборудована под нужды самой станции, а другая использовалась под цех кабельных каналов подземным строительным отделением, а также под ремонтные мастерские, склады и т. д. Это были времена, когда никто не строил новых зданий для нужд станций; это сочли бы фантастическим мотовством. Одна из ранних станций в Нью-Йорке для дугового освещения представляла собой старый мыловаренный завод, чьи пропитанные насквозь полы не нуждались в особом дополнительном жире, чтобы стать отменным топливом для неизбежного пожара. В случае с Перл-стрит здание, изначально возведенное для коммерческих целей, оказалось совершенно неспособным выдержать вес тяжелых динамо-машин и паровых двигателей, подлежащих установке на втором этаже; поэтому старый настил демонтировали и заменили новым из тяжелых балок, опирающихся на жесткие колонны. Эта тяжелая конструкция, более привычная в наши дни и не лишенная сходства с поддерживающей металлической структурой надземки Манхэттена, была возведена независимо от наружных стен и заняла всю ширину 257-го дома по Перл-стрит и около трех четвертей его глубины. Это изменение внутренней планировки ничуть не повлияло на уродливый внешний вид, который мало напоминал величественные и вычурные станции, возведенные впоследствии Нью-Йоркской Эдисоновской компанией, новейшие из которых занимают целые городские кварталы.
Об этом эпизоде Эдисон рассказывает следующее: "Планируя свою первую нью-йоркскую станцию на Перл-стрит, у меня, конечно, не было никакой недвижимости, а из-за отсутствия опыта было очень мало представлений о ее стоимости в Нью-Йорке; поэтому для планирования станции я выделил довольно крупную, щедрую сумму. Мне в голову пришла мысль, что перед тем как заходить слишком далеко с планами, мне лучше выяснить, чего стоит недвижимость. В своем первоначальном проекте я заложил участок 200 на 200 футов. Я думал, что, спустившись на трущобную улицу возле набережной, смогу раздобыть довольно дешевую недвижимость. Поэтому я выбрал самую обветшалую улицу из всех имевшихся и обнаружил, что могу получить только два здания с фасадом по 25 футов каждое, одно глубиной 100 футов, а другое — 85 футов. Я думал, что по 10 000 долларов за каждое покроет расходы; но когда я узнал цену, то выяснил, что за одно просят 75 000 долларов, а за другое — 80 000 долларов. Тогда я был вынужден изменить свои планы и податься вверх по воздуху, где недвижимость была дешевой. Я полностью очистил здание до стен и выстроил свою станцию из конструкционного железа, подняв ее высоко вверх".
В это переоборудованное здание была установлена самая совершенная паровая установка из всех доступных, вместе со всеми механическими и инженерными принадлежностями, обеспечивающими экономичную и успешную работу. Находясь на узкой улице в густонаселенном районе, станция нуждалась в специальных приспособлениях для погрузки угля и уборки золы, а также для вентиляции и искусственной тяги. Все эти детали удостаивались личного внимания и рассмотрения мистера Эдисона на месте, в дополнение к массе других дел, требовавших его раздумий. Хотя он не был инженером-паровиком или механиком, его быстрое понимание принципов и всеядное чтение вскоре восполнили нехватку образования; не забыл он и практический опыт, полученный мальчиком на паровозах дороги Гранд-Транк. Следует отметить как особенность этой станции, общую со многими постройками более позднего времени, что она располагалась на некотором удалении от кромки воды и была оснащена конденсационными двигателями; тогда как современные станции неизменно ищут берег реки или озера ради щедрого запаса воды для своих конденсационных двигателей или паровых турбин. Таковы изыски практики, сопутствующие прогрессу этого искусства.