50.000 rubel, orosz állampolgárság és Faraday öröme: a világ első „elektromos hajójának" története
Egy találmány megalkotása és a gyakorlati alkalmazása között évtizedek telhetnek el. Az első gyakorlatilag használható villanymotor története egy fordított példa és a világos illusztrációja annak, hogy a tudományos és mérnöki gondolkodás nem ismer határokat.
A zsidó származású, német neveltetésű és orosz szívű kiváló fizikus és villamosmérnök Boris Jacobi angol kollégái és elődei - Faraday, Barlow és Henry - felfedezéseire támaszkodott.
Jacobi találmánya előtt léteztek kis teljesítménysűrűségű, a horgony oda-vissza mozgásával vagy ringató mozgásával rendelkező elektromos eszközök. A feltaláló az egyikről azt írta: „Egy ilyen eszköz nem lenne több, mint egy szórakoztató játék a fizika termek gazdagítására, nem lehetne nagy léptékben alkalmazni, gazdasági haszonnal...".
Jacobi egy nagyobb teljesítményű, praktikusan alkalmazható villanymotort akart kifejleszteni. 1834-ben megalkotta a világ első közvetlen tengelyt meghajtó villanymotorját. A Jacobi-motor két elektromágnescsoportból állt. A mozgó elektromágnesek polaritását egy speciális kapcsolóval cserélgették. Ugyanezt az elvet alkalmazzák a modern kollektoros vontatómotorokban, amelyeket például a vasúti mozdonyokban használnak.
A Jacobi-motor teljesítménye 15 W volt 80-120 fordulat/perc rotorfordulatszám mellett. 4-5 kg tömeget emelt fel kb. 30 cm magasra méghozzá egy másodperc alatt, galvánelemekkel működött, és abban az időben a legfejlettebb elektromos eszköz volt. Fél éven belül Jacobi találmánya széles körben ismertté és elismertté vált a tudományos világban.
A következő évben a professzort meghívták Oroszországba tanítani. A cári kormány hamarosan felkérte, hogy szervezzen kísérletsorozatot a hajók villanymotorokkal való felszerelésére. Jacobi orosz állampolgárságot kapott, és tagja lett egy „elektromos hajó" építésével foglalkozó különbizottságnak. Az államkincstár mesés összeget különített el a projektre — akkoriban 50.000 rubelt.
A kísérleteket egy 8 méter hosszú csónakon végezték el, amelyhez erősebb motorra volt szükség. Jacobi tehát megépíti motorjának egy második változatát — nagyobb méretben és kettős állórésszel. A 120W azonban még mindig nem elég teljesítmény, ezért megváltoztatja a koncepciót, és kompaktabbá teszi a motort. Végül Jacobi negyven ilyen motort szerel össze két függőleges, párhuzamos tengelyre, amelyek az „elektromos hajó" hajtólapátjaihoz kapcsolódnak.
1838-ban az „elektromos hajó" több hónapon át tartó tesztelésébe kezdtek a Neva folyón. A gép 14 utast szállít az árral szemben 7 km-es távolságon keresztül, legfeljebb 4 km/h-ás sebességgel. A motorokat 320 galvanikus cink-platina cella hajtja, amelyek tömege 200 kg, így a meghajtási teljesítmény elérheti az 550 W-ot.
Ez a világ első sikeresen tesztelt, elektromos meghajtású személy- és áruszállító eszköze. A média és a tudósok elismerően nyilatkoznak róla. Maga Michael Faraday személyes levelet küld Boris Jacobinak, amelyben arról az álmáról beszél, hogy ilyen villanymotorokat szerelne be óceánjárókba.
Jacobi azonban kiszámította, hogy a nagyobb hajókhoz túl sok energiára és óriási akkumulátorokra lenne szükség. „A kémiai energia jelenleg drágább, mint a mechanikai energia" - panaszolta a professzor. Az „elektromos hajón" végzett munkálatokat a gazdasági kivitelezhetetlenség miatt 1842-ben leállították, és Jacobi más, nem kevésbé fontos projektekre tért át, többek között az elektroformálás úttörőjévé vált.
A 21. században már el sem tudjuk képzelni az életet villanymotorok nélkül. Jacobi találmánya egyike az „elektromos civilizációnk" kezdetén álló találmányoknak. A villanymotorok fejlesztésének élvonalában ma a „Slavyanka" technológia és a „Sovelmash" vállalat áll.