Кіріспе

Джордж Вестингхаус-младший (1846–1914), американдық инженер және кәсіпкер (1846–1914).

Джордж Вестингхаус-младший (6 қазан, 1846 – 12 наурыз, 1914) – Пенсильвания штатындағы американдық кәсіпкер және инженер, теміржолдың пневматикалық тежегішін жасаған және электр өнеркәсібінің пионері. 19 жасында алғашқы патентын алған. Вестингхаус 1880-жылдардың басында электр қуатын тарату үшін айнымалы токтың әлеуетін байқап, барлық ресурстарын оны дамыту мен насияттауға жұмсады. Бұл Вестингхаус бизнесін электр қуатын тарату үшін тұрақты токты қолдаған Томас Эдисонмен тікелей бәсекеге салған. 1911 жылы Вестингхаус Америка электр инженерлері институтының (AIEE) «Айнымалы ток жүйесін дамытудағы еңбегі үшін» Эдисон медалін алды. Ол 1886 жылы «Вестингхаус Электрик Корпорациясын» құрды.

Алғашқы жылдар

Джордж Вестингхаус 1846 жылы Нью-Йорк штатының Централь-Бридж қаласында дүниеге келді (Джордж Вестингхаус кішінің туған жері және балалық шағы), Эмелин (Веддер) мен Джордж Вестингхаус ағаның ұлы, машина жасау шеберханасының иесі. Оның ата-бабалары Германияның Вестфалия аймағынан шыққан, бірінші Англияға, содан кейін АҚШ-қа көшіп келген. Тегі Вестингхаузеннен ағылшын тіліне бейімделген. Жастығынан бастап Вестингхаус машина жасау және бизнес саласында талантты болды. 1862 жылы Азамат соғысы басталғанда, 15 жасар Вестингхаус Нью-Йорк Ұлттық гвардиясына қатысып, ата-анасы үйге қайтуын өтінгенше қызмет етті. Келесі жылы ол ата-анасын қайтадан әскерге қабылдауға көндірді, содан кейін 16-шы Нью-Йорк атты әскерінің M ротасына қосылып, капрал шеніне жетті. 1864 жылдың желтоқсанында ол әскерден кетіп, теңіз күштеріне қосылды, соғыс аяқталғанға дейін "Мускота" канонерлік кемесінде үшінші көмекші инженер болып қызмет етті. 1865 жылдың тамызында әскери қызметтен босатылғаннан кейін ол Шенеқтадидегі отбасына оралып, Юнион колледжіне түсті. Оқу бағдарламасына қызығушылығын жоғалтып, бірінші семестрде оқуын доғарды. Вестингхаус 19 жасында алғашқы өнертабысын жасады – айналмалы бу машинасы. Ол сондай-ақ Вестингхаус шаруалық машинасының құрылысын ұсынды. 21 жасында ол "вагонды ауыстыру құрылғысын" – рельстен шығып кеткен вагондарды қайта жолға қоятын құрылғыны және теміржол бұрылысын – пойызды екі жолдың біріне бағыттауға арналған құрылғыны ойлап тапты.

Ауалы тежегіштер

Осы шамада ол екі машинист бір-бірін көрген, бірақ қолдағы тежегіштермен пойыздарын уақытында тоқтатай алмаған пойыз апатына куә болды. Тежегіштер пойыздан-пойызда жүгіріп, вагондардың үстіндегі өтпелер арқылы, әрбір вагондағы тежегішті қолмен іске қосып жүреді. 1869 жылы, 22 жасында Вестингхаус қысылған ауамен жұмыс істейтін теміржол тежегіш жүйесін ойлап тапты. Вестингхаус жүйесі локомотивте компрессорды, әр вагонда резервуар мен арнайы клапанды, сондай-ақ пойыздың бойымен созылатын (икемді жалғастырғыштары бар) бір құбырды пайдаланды. Бұл құбыр резервуарларды толтырып, тежегіштерді басқарды, машинистке барлық вагондарда тежегіштерді бірден қолдануға және босатуға мүмкіндік берді. Жүйе қауіпсіздікке баса назар аударады, себебі пойыз құбырында кез келген үзілу немесе ажырау болса, ол пойыздың барлық бөлігінде тежегіштерді автоматты түрде іске қосады. Вестингхаус бұл жүйені 1873 жылғы 28 қазанда патенттеді. Вестингхаус теміржол сигналдарын жетілдіру бойынша көп жұмыс істеді (сол кезде майлы шамдар қолданылды). 1881 жылы ол өзінің сигналдау және ауыстыру өнертабыстарын өндіру үшін "Union Switch and Signal Company" компаниясын құрды.

Электр қуатын тарату

Вестингхаустың газ тарату және телефондық коммутацияға деген қызығушылығы оны 1880-ші жылдардың басында электр қуатын таратудың сол кездегі жаңа саласына баулуға әкелді. Электр жарығы дамып келе жатқан бизнес еді, көптеген компаниялар сыртқы тұрақты ток (DC) және ауыспалы ток (AC) доғалық шамдарына негізделген көше жарығын жүйелерін құрады. Сол уақытта Томас Эдисон үйлер мен кәсіпорындарды жарықтандыруға арналған алғашқы тұрақты ток электр желісін, өзінің патенттелген шамдарымен іске қосты. 1884 жылы Вестингхаус өзінің тұрақты токқа арналған үй жарықтандыру жүйесін әзірлеуді бастады және осы жұмыс үшін физик Уильям Стэнлиді шақырды. Вестингхаус 1885 жылы Ұлыбританияның «Engineering» техникалық журналында оқығаннан кейін жаңа еуропалық ауыспалы ток жүйелері туралы білді. Ауыспалы ток тарату үшін трансформатор арқылы кернеуді «көтеруге» және тұтынушыға жеткізу үшін трансформатор арқылы «төмендетуге» мүмкіндік берді, бұл ірі орталықтандырылған электр станцияларына халық тығыздығы аз қалаларда электр қуатын ұзақ қашықтыққа жеткізуге мүмкіндік берді. Бұл Томас Эдисонның электр желісімен сатылатын төмен кернеулі тұрақты ток жүйелерінен артықшылық болатын, олар қолданылатын төмен кернеуге байланысты шектеулі диапазонға ие болды. Вестингхаус ауыспалы токтан үлкен экономикалық пайда табуға болатынын, Эдисонның патенттерін айналып өту үшін жеткілікті түрленген патенттерді пайдаланып, жай ғана тағы бір бәсекеге қабілетсіз тұрақты ток жарықтандыру жүйесін құрудың орнына, шынымен бәсекеге қабілетті жүйе құрудың жолы ретінде қарастырды. 1885 жылы Вестингхаус Питтсбургте ауыспалы ток желілерін сынау үшін бірнеше Гаулард-Гиббс трансформаторларын және Siemens ауыспалы ток генераторын импорттады. Стэнли, инженерлер Альберт Шмид пен Оливер Б. Шалленбергердің көмегімен Гаулард-Гиббс трансформаторының дизайнын алғашқы практикалық трансформаторға айналдырды. 1886 жылы Вестингхаустың қолдауымен Стэнли Массачусетс штатының Грейт-Баррингтон қаласында алғашқы көп кернеулі ауыспалы ток жүйесін орнатты. Бұл 500 вольт ауыспалы ток өндіретін гидроэлектр генераторымен жұмыс істейтін демонстрациялық жарықтандыру жүйесі болды, ол үйлер мен кәсіпорындардағы шамдарды жарықтандыру үшін 100 вольтқа дейін төмендетілді. Сол жылы Вестингхаус «Westinghouse Electric & Manufacturing Company» компаниясын құрды; 1889 жылы ол оны «Westinghouse Electric Corporation» деп атады.

Ағымдар соғысы

Вестингхаус компаниясы бір жыл ішінде тағы 30 айнымалы ток жарықтандыру жүйесін орнатты және 1887 жылдың соңына қарай Эдисонның 121 тұрақты ток станциясына қарсы 68 айнымалы ток станциясы болды. Эдисонмен бұл бәсекелестік 1880-ші жылдардың соңында "тоқтар соғысы" деп аталған жағдайға әкелді. Томас Эдисон және оның компаниясы айнымалы ток желілерінде қолданылатын жоғары кернеудің қауіпті екені туралы халық арасында кең таралған пікірге қосылды. Эдисон тіпті Нью-Йорк штатының жаңа электр орындығында Вестингхаус айнымалы ток генераторын қолдануды ұсынды. Вестингхаусқа айнымалы токтан бәсекелес – Томсон-Хьюстон электр компаниясымен де күресуге тура келді, ол 1887 жылдың соңына дейін 22 электр стансасын салған болатын. 1892 жылы Эдисон компаниясы Томсон-Хьюстон электр компаниясымен бірігіп, Томсон-Хьюстон басқармасының бақылауындағы ірі компания құрды.

Даму және бәсекелестік

Осы кезеңде Вестингхаус толық интеграцияланған АЖ жүйесін құру мақсатымен қаржы мен инженерлік ресурстарды жұмсауды жалғастырды. Ол Консолидацияланған электр жарығын сатып алып, Сойер-Ман шамдарын иеленді, индукциялық метр сияқты құраушы бөліктерді әзірледі, сондай-ақ өнертапқыш Никола Тесланың щеткасыз АЖ индукциялық моторы мен оның патенттерін, жаңа типтегі электр қуатын тарату жүйесі – көп фазалы ауыспалы ток үшін патенттерді алды. 1890 жылы Вестингхаус компаниясы қиын жағдайға түсті. Лондондағы Барингс Банкінің құлауы 1890 жылғы қаржылық паниканы тудырып, инвесторларды несиелерін талап етуге мәжбүр етті. Кенеттен ақша тапшылығы компанияны қарыздарын қайта қаржыландыруға итермеледі. Жаңа несие берушілер Вестингхаустың басқа компанияларды сатып алу, зерттеулер мен патенттерге жұмсаған, шамадан тыс шығындарды қысқартуын талап етті. 1891 жылы Вестингхаус Колорадо штатының Офир қаласының жанында Аймс гидроэлектр стансасын салды. Станса 3,5 шақырым қашықтықтағы «Алтын король» кеніне қуат берді. Бұл өнеркәсіптік деңгейдегі ауыспалы ток қуатын ұзақ қашықтыққа жеткізудің алғашқы сәттілігі болды және екі 100 а.к. Westinghouse генераторы қолданылды: біреуі 3000 вольт, 133 Герц, бір фазалы АЖ генераторы ретінде, ал екіншісі АЖ моторы ретінде жұмыс істеді. 1893 жылдың басында Westinghouse инженері Бенджамин Ламме Тесланың индукциялық моторының тиімді нұсқасын әзірлеуде үлкен жетістіктерге жетті, ал Westinghouse Electric өздерінің толық көп фазалы АЖ жүйесін «Tesla Polyphase System» деп атауға кірісті, Тесланың патенттері оларға басқа АЖ жүйелеріне қарағанда патенттік басымдық беретінін және патенттік құқық бұзушылықтарды сотқа беру ниеттерін жариялады. 1893 жылы Джордж Вестингхаус Чикагодағы 1893 жылғы Колумбия көрмесін ауыспалы токпен жарықтандыру конкурсын жеңіп алды, келісімшартты алу үшін General Electric компаниясына аздап төмен баға ұсынды. Бұл әлемдік көрме электрмен байланысты көрмелерге арналған ғимаратқа ие болды. Бұл АЖ қуаты тарихындағы маңызды оқиға болды, өйткені Вестингхаус американдық жұртшылыққа толық интеграцияланған ауыспалы ток жүйесінің қауіпсіздігін, сенімділігін және тиімділігін көрсетті. Вестингхаустың Колумбия көрмесінде толық АЖ жүйесін құра алатындығын көрсетуі, 1895 жылы Ниагара шарлауында екі фазалы АЖ генерациялау жүйесі – Адамс электр стансасын салуға келісімшарт алуда маңызды рөл атқарды. Сонымен қатар, жобаға қажетті үш фазалы АЖ тарату жүйесін салу жөніндегі келісімшарт General Electric компаниясына берілді. 1890-шы жылдардың басында және ортасында General Electric компаниясы, қаржыгер Дж. П. Морганның қолдауымен, Westinghouse Electric компаниясымен қымбат сатып алу әрекеттеріне және патенттік шайқастарға қатысты. Бәсекелестік өте қымбат болғандықтан, екі компания арасында 1896 жылы патентті бөлісу туралы келісімге қол қойылды.

Басқа жобалар

1889 жылы Вестингхаус Оңтүстік-Шығыс Аризонаның Патагония тауларындағы бірнеше кенді пайдалану құқығын сатып алып, «Дукейн кен және байыту компаниясын» құрды. Бір жылдан кейін ол компания штаб-пәтері ретінде пайдалану үшін қазіргі Дукейн қаласын іргелендірді. Ол үлкен викториандық ағаш үйінде тұрды, ол әлі де тұр, бірақ құлайды. Дукейнде 1000-нан астам тұрғын болды, ал кен орнының өндірісі 1910 жылдардың ортасындағы ең жоғары деңгейге жетті. Көтерілген тоқ желілерінің кеңеюімен Вестингхаус электр энергиясын өндіруге көшті. Бастапқыда қол жетімді генераторлар судың құлауы бар жерлерде гидротурбиналар, ал судың құлауы жоқ жерлерде поршеньді бу машиналары болды. Вестингхаус поршеньді бу машиналарының қиын және тиімсіз екенін түсінді және одан әлдеқайда әсем әрі тиімді «айналмалы» қозғалтқышты жасағысы келді. Оның алғашқы өнертабырларының бірі – айналмалы бу машинасы болды, бірақ ол практикалық емес болып шықты. Британдық инженер Чарльз Алгернон Парсонс 1884 жылы 10 ат күші (7,5 кВт) турбинасымен бастап, бу турбиналарын тәжірибелеп көрді. 1885 жылы Вестингхаус Парсонс турбинасына құқық сатып алып, Парсонс технологиясын жақсартты және оның көлемін ұлғайтты. 1898 жылы Вестингхаус өзінің ауа тежегіш зауытында поршеньді машиналарының орнына 300 киловатттық агрегатты көрсетті. Келесі жылы ол Хартфорд электр жарық компаниясы үшін 1,5 мегаватт, 1200 айналымдық агрегат орнатты. Содан кейін Вестингхаус теңіз кемелері үшін бу турбиналарын жасады. Үлкен турбиналар шамамен 3000 айналымда ең тиімді болды, ал тиімді винт шамамен 100 айналымда жұмыс істеді. Бұл үшін редуктор қажет болды, бірақ жоғары айналымдарда және жоғары қуатта жұмыс істейтін редуктор жасау қиын болды, себебі шамалы бұрылыс та қуат беру жүйесін қиратуы мүмкін. Вестингхаус және оның инженерлері үлкен кемелер үшін турбиналық қуатты тиімді ететін автоматты реттеу жүйесін ойлап тапты. Вестингхаус өмірінің көп бөлігінде өнімді және жаңалықтар ойластырумен айналысты. Эдисон сияқты, ол да тәжірибеге және зерттеуге бейім болды. Бір кезде Вестингхаус жылуды және салқындатуды қамтамасыз ететін жылу сорғыларын жасауға кірісті. Вестингхаус мәңгілік қозғалыс машинасы іздеді, ал британ физигі лорд Кельвин, Вестингхауспен хаттасқандардың бірі, термодинамика заңдарын бұзатынын айтты. Вестингхаус солай болуы мүмкін деп жауап берді, бірақ бұл ешқандай маңызға ие емес. Егер ол мәңгілік қозғалыс машинасы құра алмаса, онда патенттеуге және сатуға болатын жылу сорғы жүйесі болады. Ғасырдың басында автомобиль пайда болғаннан кейін Вестингхаус бұрынғы өнертабырларына оралып, автомобильдің серіппесі үшін ығысу ауамен жұмыс істейтін амортизаторды ойлап тапты.

Жеке өмірі, кейінгі өмірі және өлімі

1867 жылы Уэстингхаус Маргарет Эрскин Уокермен танысып, көп ұзамай үйленді. Олар 47 жыл некеде болды және Джордж Уэстингхаус III деген бір ұлы болды, ол алты баланың әкесі. Уэстингхаус 1907 жылға дейін американдық өнеркәсіптің жетекшісі болды, бірақ 1907 жылғы қаржылық дағдарыс оның «Уэстингхаус» компаниясын басқарудан кетуіне себеп болды. 1911 жылға қарай ол енді бизнеспен айналыспады және денсаулығы нашарлап кетті. Джордж Уэстингхаус 1914 жылдың 12 наурызында Нью-Йорк қаласында 67 жасында қайтыс болды. Ол бастапқыда Бронкстағы Вудлон зиратына жерленді, бірақ 1915 жылдың 14 желтоқсанында оның мәйіті қайта орын ауыстырылды. Азамат соғысының қатысушысы болғандықтан, ол Арлингтон ұлттық зиратына әйелі Маргаретпен бірге жерленді, ол одан үш ай кейін қайтыс болды. Ол да бастапқыда Вудлон зиратына жерленген, кейін Джорджбен бірге қайта жерленді.