Tomek i jego magnetyczna siła

przez | 8 stycznia, 2021

Na początku XIX wieku jedynym lądowym środkiem transportu były powozy konne. Konie musiały być podkute – tylko w ten sposób mogły pełnić rolę „napędu”, stąd zawód kowala był bardzo ceniony. Kuźnia była jednym z najważniejszych miejsc w małych miejscowościach, jej „prestiżowi” mogła dorównać jedynie lokalna gospoda. W zawodzie kowala chciało się kształcić wielu chłopców, którzy widzieli w tej branży nieskończone źródło dochodu. Taki zawód wybrał młody Thomas – mieszkaniec Williamstown w amerykańskim stanie Vermont.

Thomas Davenport (1802-1851)

Źródło: Princeton Univesity

Thomas Davenport w kuźni zdobył nie tylko doświadczenie w obróbce metali, ale również poznał zasady działania różnych maszyn. W wieku 31 lat pojechał do huty żelaza – słynnych zakładów Penfielda i Tafta w Crown Point. Wycieczka do tego zakładu na zawsze zmieniła Davenporta. Wrażenia ze zwiedzania wpłynęły na decyzję o zmianie zawodu a konsekwencją tego w przyszłości miał być wynalazek nowego napędu dla pojazdów. Co sprawiło, że doświadczony kowal stał się wynalazcą?

W hucie pracowało kilka dziwnych urządzeń, które pobudzane prądem elektrycznym służyły do przenoszenia stalowych słupów. Były to jedne z pierwszych elektromagnesów. Konstruktorem tego „magicznego wynalazku” był Joseph Henry, który zapisał się w historii techniki również jako twórca elektrycznego dzwonka do drzwi. Pierwszy elektromagnes rozpoczął pracę w hucie w 1831 roku. Davenport widział w tym wynalazku kolejne kilka zastosowań i postanowił kupić jedną sztukę.  Pierwsze, co zrobił po zakupie to rozkręcił przedmiot na części aby zrozumieć jego budowę i zasadę działania.

Davenport postanowił wykorzystać swoje umiejętności kowala i wykuł dla urządzenia lepszy rdzeń. Zwrócił uwagę na przewody elektryczne. Te nie były izolowane i podczas pracy elektromagnes potrafił generować „fajerwerki”. Thomas wpadł na pomysł aby zastosować materiał, którym mógłby owinąć przewody. Do prowizorycznej izolacji przewodów użył jedwabiu ze sukni ślubnej swojej żony. Te, jak i kilka kolejnych usprawnień, przyczyniły się do zmontowania pierwszego silnika elektrycznego. Pierwszym urządzeniem, w którym wykorzystano napęd elektryczny była tokarka.

Silnik elektryczny projektu Davenporta

Źródło: Fine Dictionary

Stało się to w 1836 roku. Zaledwie kilka miesięcy później (już w 1837 roku) budowa i zasada działania silnika elektrycznego zostały przez Daveporta opatentowane. Amerykański Urząd Patentowy nadał dokumentowi patentowemu numer 132. W ciągu kilku kolejnych lat zainteresowanie wynalazkiem wzrosło. Co ciekawe, już w 1840 roku rozpoczęła pracę pierwsza elektryczna maszyna drukarska. Jej pierwszym wydrukiem było czasopismo o elektromagnetyzmie i inteligentnych maszynach. Nazwa publikacji to „The Electro-Magnet and Mechanics Intelligencer” a jego naczelnym był sam Davenport.

Wynalazca liczył na szybkie zyski. Cichy napęd miał je dać. Niestety, w tym czasie pierwsze akumulatory nie były  stabilne. Nie „trzymały” energii a nagłe spadki napięcia powodowały, że silniki elektryczne nie mogły utrzymywać najwyższej wydajności. W tym ostatnim nie dorównywały maszynie parowej – wówczas już dopracowanemu źródłowi napędu. To sprawiło, że po początkowych zachwytach wielu potencjalnych inwestorów i nabywców patentu zrezygnowało z dotowania Davenporta oraz z zakupu jego pomysłów. To oznaczało podzielenie losu większości wizjonerów tamtego okresu.

Odpis patentu Davenporta

Źródło: Princeton University

Davenport wpadł w długi. Te dodatkowo rosły za sprawą utrzymywania kilku „przyjaciółek”. Wynalazca prowadził „bujne” życie towarzyskie i utrzymywał kilka kobiet jednocześnie. Długi rosły aż przekroczyły wartość majątku. Konsekwencją tego było bankructwo. Thomas opuścił swój warsztat, który przez wiele lat prowadził w Nowym Yorku. Powrócił do rodzinnego stanu Vermont. Tam wiódł skromne życie a swoje wizje przelewał na papier. Twierdził, że za kilkadziesiąt lat transport zrezygnuje z napędu parowego na rzecz elektryczności.

Czy jego wizja spełniła się? Nie w ujęciu masowym. Zaledwie kilka lat po zaniechaniu prac nad wynalazkiem jego wizja częściowo sprawdziła się, co zawdzięczamy osobie Charlesa Graftona Page’a. Ten nieznany wynalazca pod koniec lat 40-tych zaprojektował i zbudował pierwszy pociąg napędzany energią elektryczną. Był to jeszcze zawodny i niebezpieczny pojazd, ale jego zasada działania niczym nie różniła się od współczesnych nam elektrowozów. Tymczasem Davenport nadal spisywał swoje „wizje”. Nie wydał ich z braku pieniędzy. Proza życia wygrała z ambicją konstruktora.

Davenport zmarł 6 lipca 1851 roku w wieku 48 lat. Było to dokładnie na 3 dni przed kolejnymi urodzinami. Pozostawił po sobie wiele wynalazków, z których niewiele działało bez usterek. Pomimo ich, jego zrealizowane pomysły stały się dowodem na to, że przyszłością jest energia elektryczna a nie ciężka maszyna parowa. Jego silnik elektryczny był konstrukcją prostą i funkcjonalną. Problemem były akumulatory oraz pierwsze, jeszcze amatorskie, sieci doprowadzające do maszyn prąd elektryczny. To wkrótce miało się zmienić, ale to już zupełnie inna historia.