Чарльз Браш

Чарльз Браш (англ. Charles Francis Brush; 17 марта 1849, Юклид, Огайо — 15 июня 1929, Кливленд, Огайо) — американский изобретатель, предприниматель и филантроп, пионер в области электрического освещения и ветроэнергетики. Наиболее известен созданием первой коммерчески успешной дуговой лампы, разработкой системы централизованного электрического освещения и строительством одной из первых в мире автоматических ветряных турбин для выработки электроэнергии.

Ранние годы и образование

Чарльз Фрэнсис Браш родился в семье фермера и торговца Айзека Элберта Браша и его жены Делайлы. С детства проявлял интерес к механике и химии. В 1869 году окончил Мичиганский университет со степенью бакалавра горного дела. Во время учёбы под руководством профессора Депейстера особое внимание уделял изучению электричества и магнетизма. После окончания университета вернулся в Кливленд, где работал химиком-аналитиком и занимался частными изобретательскими проектами.

Изобретение дуговой лампы

В 1876 году Браш разработал дуговую лампу, которая существенно отличалась от существовавших аналогов. В отличие от ламп русского изобретателя Павла Яблочкова, где угольные электроды располагались параллельно, Браш использовал конструкцию с регулятором, автоматически поддерживающим постоянное расстояние между электродами по мере их сгорания. Это обеспечивало стабильное и длительное горение без необходимости ручной регулировки. Лампа Браша работала от динамо-машины собственной конструкции и потребляла меньше энергии при большей яркости.

В 1878 году Браш основал компанию Brush Electric Company в Кливленде. Уже в 1879 году его система освещения была установлена на Публичной площади Кливленда, став одним из первых в США примеров уличного электрического освещения. К 1881 году компания установила более 6000 дуговых ламп по всей стране. В 1882 году система Браша была использована для освещения Всемирной выставки хлопка в Атланте, что привлекло международное внимание.

Система централизованного электроснабжения

Браш одним из первых реализовал концепцию централизованного производства и распределения электроэнергии. Его динамо-машины, известные как «динамо Браша», отличались высокой эффективностью и надёжностью. Они использовали электромагниты с обмотками из медной проволоки и систему щёток для съёма тока. К 1880-м годам компания Браша поставляла электроэнергию для освещения улиц, заводов, театров и отелей в десятках городов США.

В 1889 году Brush Electric Company объединилась с несколькими другими фирмами, образовав Thomson-Houston Electric Company, которая в 1892 году вошла в состав General Electric. Браш оставался членом совета директоров General Electric до 1924 года.

Ветряная турбина

В 1887–1888 годах Браш построил на своём поместье в Кливленде ветряную турбину, которая считается одной из первых в мире автоматических ветроэлектрических установок. Конструкция представляла собой многолопастное колесо диаметром 17 метров, установленное на башне высотой 18 метров. Турбина приводила в действие динамо-машину мощностью 12 кВт, которая заряжала аккумуляторные батареи в подвале дома. Система обеспечивала электричеством 350 ламп накаливания, 2 дуговые лампы и несколько электродвигателей в поместье Браша. Установка проработала около 20 лет, до 1908 года, когда была заменена более мощной системой от городской сети.

Хотя ветряная турбина Браша не получила широкого коммерческого распространения, она стала важным прототипом для последующих разработок в области ветроэнергетики. Сам Браш не патентовал эту конструкцию, считая её экспериментальной.

Другие изобретения и исследования

Помимо дуговой лампы и динамо-машины, Браш внёс вклад в развитие аккумуляторных батарей. В 1880-х годах он усовершенствовал свинцово-кислотный аккумулятор, увеличив его ёмкость и срок службы. Его конструкция использовала пластины из свинцового сплава с сурьмой, что снижало коррозию.

В 1890-х годах Браш заинтересовался кинетической теорией газов и явлением кавитации. Он провёл серию экспериментов с вращающимися дисками в жидкости, изучая образование пузырьков и их разрушение. Результаты этих опытов были опубликованы в научных журналах, но не получили широкого признания при жизни учёного.

В 1910-х годах Браш финансировал исследования в области гравитации и эфира, пытаясь найти альтернативы теории относительности Эйнштейна. Его работы в этой области не были приняты научным сообществом.

Филантропия и общественная деятельность

Чарльз Браш был известен своей благотворительностью. В 1910 году он пожертвовал 500 000 долларов (около 13 миллионов долларов в ценах 2020 года) на строительство здания физического факультета Западного резервного университета (ныне Кейсовский университет Западного резервного района). Здание получило название «Лаборатория Браша» и стало одним из лучших физических корпусов в США на тот момент.

Браш также финансировал стипендии для студентов и поддерживал Кливлендский музей естественной истории. Он состоял в Американском философском обществе и Американской академии искусств и наук.

Личная жизнь

В 1875 году Браш женился на Мэри Эллен Эллиотт. У них было трое детей: сын Чарльз и две дочери — Эдит и Хелен. Семья жила в поместье в Кливленде, где Браш установил свою ветряную турбину. После смерти жены в 1910 году Браш жил уединённо, продолжая научные занятия. Он умер в 1929 году в возрасте 80 лет.

Наследие

Изобретения Чарльза Браша сыграли ключевую роль в становлении электрического освещения и централизованного электроснабжения в США. Его дуговая лампа стала первой коммерчески успешной альтернативой газовому освещению, а динамо-машины обеспечили надёжную работу первых электрических сетей. Ветряная турбина Браша считается одним из ранних прототипов современных ветрогенераторов.

В 2006 году Чарльз Браш был посмертно введён в Национальный зал славы изобретателей США. В его честь названа премия «Медаль Чарльза Браша» (Charles Brush Medal), присуждаемая Американским обществом инженеров-механиков за достижения в области ветроэнергетики.

Источники

• Hughes, Thomas P. Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880–1930. Johns Hopkins University Press, 1983.
• Charles F. Brush: A Biographical Sketch. Western Reserve Historical Society, 1929.
• Brush, Charles Francis. National Inventors Hall of Fame.
• The Brush Wind Turbine: A 19th Century Pioneer. American Wind Energy Association.
• Brush Electric Company Records. Case Western Reserve University Archives.