Эра нефти полковника Шпаковского

Как русский инженер открыл человечеству эпоху жидкого топлива

Первым сообщением за 1866 год отраженным в деятельности Императорского русского технического общества (ИРТО) числится сообщение от 29 октября А.И. Шпаковского — о применении пульверизации к топке паровых котлов.

Александр Ильич Шпаковский, один из самых выдающихся русских инженеров XIX столетия, был профессиональным военным. Родившийся в 1823 году в обедневшей дворянской семье, он в 17 лет поступил рядовым в гренадёрский полк. Свыше 30 лет Шпаковский отдал военной службе, совмещая её с увлечением математикой, физикой и химией.

Александр Ильич Шпаковский

Грамотный офицер был направлен преподавателем в Павловский кадетский корпус, один из центров подготовки будущих офицеров в Петербурге. Преподавательская работа удачно сочеталась с опытами в области только что зародившейся фотографии и электротехники. В частности, в 1856 году для освещения коронационных торжеств императора Александра II использовалось десять «электрических солнц», электроламп конструкции Шпаковского.

Одновременно с электротехникой Шпаковский занимался созданием неэлектрических систем освещения для морского флота. Еще в 1866 году он сконструировал сигнальную лампу — в спиртовой огонёк насосом под давлением подавалась пульверизированная струя скипидара. Такая «сигнальная лампа» обеспечивала далеко видимые вспышки пламени, которыми было легко управлять.

Именно эффект пульверизации в сигнальном приборе натолкнул изобретателя Шпаковского на мысль, что это явление можно с успехом использовать в паровых двигателях. Ведь пульверизация, то есть распыление, смешивание струи жидкого топлива с кислородом воздуха, повышает эффект горения и резко увеличивает КПД сжигаемого топлива.

Как писал сам Шпаковский: «Пришла мне мысль воспользоваться пульверизациею для приложения ея к топке котлов» («Записки Русского технического Общества», 1867 год, выпуск II). Для проведения опытов изобретатель построил действующий макет винтового парохода с котлом, нагреваемым пульверизируемым «скипидарным пламенем». После серии опытов Шпаковский к 1866 году создал первую в мире «паровую форсунку», которая позволяла паровому котлу работать не на твердом угле, а на жидком топливе.

Форсунка А.И. Шпаковского для сжигания жидкого топлива

Задумки использовать в паровом двигателе жидкое топливо, в частности нефть, и ранее выдвигались европейскими и американскими изобретателями. Но все предложенные механизмы были несовершенны, только Шпаковский сумел предложить резко повышавшую КПД идею пульверизации и создать удачную конструкцию такого двигателя, который был куда легче и эффективнее обычного парового котла, работающего на угле. Как описывал достигнутый эффект сам Шпаковский в терминологии XIX века: «Сбережение пространства, выигрыш в весе прибора и уменьшение помещения для топлива…» («Записки Русского технического Общества», 1867 год, выпуск II).

Для демонстрации эффективности своего изобретения Шпаковский за свой счет создал для Петербурга два «пожарных локомобиля» — работающие на скипидаре паровые котлы, приводившие в движение водяные пожарные насосы. Эти легкие, быстро перемещаемые конструкции с успехом использовались для тушения огня. Так, в 1868 году на одном из пожаров в Петербурге два автоматических насоса Шпаковского работали, качая воду, без перерыва трое суток — по подсчетам столичных купцов, израсходовав скипидара на 400 рублей, изобретение Шпаковского спасло товара на несколько миллионов.

В 1866 году во флотском журнале «Морской сборник» была опубликована статья подполковника Шпаковского «Сравнительная оценка топки паровых котлов каменным углем, скипидаром и нефтью», в которой изобретатель доказывал, что нефть куда удобнее и выгоднее для пароходных топок, чем каменный уголь. В следующем году в журнале «Записки Императорского Русского Технического общества» появляется итоговая статья Шпаковского «О применении пульверизации к топке паровых трубок». В 1870 году по поручению Русского Технического общества Александр Ильич Шпаковский, уже получивший звание полковника, читал лекции о своём изобретении на Всероссийском мануфактурной выставке, где тогда демонстрировались новейшие достижения отечественной промышленности.

Так русский полковник первым в мире обосновал и создал действующий механизм с применением жидкого топлива. Уже в 1870 году «паровыми форсунками Шпаковского» начали оборудоваться пароходы Волжской и Каспийской флотилий. Именно там было много дешевой нефти из Баку, делавшей особенно выгодным это изобретение, экономическое обоснование которому ранее дал сам Шпаковский на страницах «Записок Русского технического Общества» (выпуск II за 1867 год). «Для Каспийского и Чёрного морей, — писал изобретатель, — где пуд нефти стоит 30 коп., а пуд каменного угля, например донского антрацита, обходится в 40 коп., эта топка будет выгодна и в экономическом отношении, так как 1 пуд нефти заменит более чем 1 пуд угля».



На флоте изобретение Шпаковского со временем позволило отказаться от множества кочегаров и тяжелого ручного труда, по перемещению многих тонн угля в паровые топки. Как писал, заглядывая в будущее, сам Александр Ильич еще в 1867 году: «Мне случалось слышать мнения моряков, которые считают несовременным употребление людей там, где их работа может быть заменена машиною…» («Записки Русского технического Общества», 1867 г., выпуск II).

Фактически именно Александр Шпаковский открыл на нашей планете эру применения жидкого топлива и нефтепродуктов как горючего для двигателей.

В 1880 году, когда был создан Электротехнический отдел Императорского русского технического общества, Александр Шпаковский был избран «непременным членом», как тогда именовались члены правления отделов ИРТО.