Чарльз Фрэнсис Браш: Инженер, изобретатель и пионер электрического освещения.

Введение

Чарльз Фрэнсис Бруш (17 марта 1849 – 15 июня 1929) – американский инженер, изобретатель, предприниматель и филантроп. Делия также была потомком Генри Уизнера, члена Первого и Второго Континентальных конгрессов во время Американской революции, а также Томаса Корнелла (поселенца) и семьи Уинтроп. Бруш вырос на ферме примерно в 16 километрах от центра Кливленда. Он проявлял большой интерес к науке, особенно к экспериментам Хамфри Дэви с дуговой лампой; он мастерил и собирал простые электрические устройства, такие как машина для получения статического электричества в возрасте 12 лет, экспериментируя в мастерской на ферме своих родителей. Бруш учился в Центральной средней школе в Кливленде, где он построил свой первый дуговой светильник, и окончил её с отличием в 1867 году. Его выпускная речь была посвящена теме "Сохранение энергии". Он получил высшее образование в Университете Мичигана, где изучал горное дело и окончил его в 1869 году (в то время не было специализаций, как сегодня, в электротехнике). В Мичигане Бруш был членом братства Дельта Каппа Эпсилон (глава Омикрон). Позже он получил степень доктора философии в Западном резервном (ныне Case Western Reserve University), окончив его в 1880 году.

Новый дизайн динамо

В 1876 году он получил поддержку компании Wetting Supply Company в Кливленде для разработки своего "динамо" (электрического генератора) для питания дуговых ламп. Браш начал с конструкции динамо Зеноба Грамма, но его окончательная конструкция значительно отличалась, сохранив идею кольцевой арматуры, впервые предложенную Антонио Пачинотти. Браш объяснил свою мотивацию для улучшения генератора следующим образом: "Наилучшие образцы магнитоэлектрических аппаратов, представленные в настоящее время публике, неоправданно громоздки, тяжелы и дороги, а также в той или иной степени расточительны в отношении механической мощности". После сравнения с динамо Грамма и другими европейскими разработками, Институт Франклина в Филадельфии признал динамо Бруша превосходящим благодаря его более простой конструкции и удобству обслуживания, после завершения испытаний в 1878 году. Его лампы были проще в обслуживании, имели автоматические функции и горели вдвое дольше свечей Яблочкова. Его генераторы были надежными и автоматически увеличивали напряжение при увеличении нагрузки, поддерживая постоянный ток. Центральные электростанции в Нью-Йорке использовали динамо для питания дуговых ламп для уличного освещения. Начав работу в декабре 1880 года по адресу 133 West Twenty Fifth Street, они обеспечивали электроэнергией цепь протяженностью в две мили. Система в Сан-Франциско стала первым случаем, когда коммунальное предприятие продавало электроэнергию от центральной станции нескольким потребителям по линиям электропередач. Калифорнийская электрическая компания (ныне PG&E) приобрела два генератора у компании Чарльза Бруша в 1879 году и вскоре открыла второй завод с четырьмя дополнительными генераторами. Стоимость освещения от захода до полуночи составляла 10 долларов США за лампу в неделю, в течение шести дней. Система Бруша освещала Бродвей за два года до того, как станция Эдисона на Перл-стрит начала освещать Нью-Йорк. В 1879 году в Ламбете, Лондон, Англия, была основана Англо-американская корпорация электрического освещения "Brush Electric Light Corporation", использующая изобретения Бруша. Впоследствии компания переехала в Лофборо, Англия, и стала Brush Electrical Engineering Company Limited. В 1880 году Браш основал Brush Electric Company в Соединенных Штатах и, несмотря на успех, столкнулся с серьезной конкуренцией со стороны Thomson Houston Electric Company, чьи дуговые лампы можно было независимо выключать, и со стороны Эдисона, чьи лампы накаливания имели более мягкий, теплый свет, не мерцали и были менее дорогими в обслуживании, чем дуговые лампы. В 1882 году компания Brush Electric Company поставила генерирующее оборудование для гидроэлектростанции на водопаде Сент-Энтони в Миннеаполисе, одной из первых в Соединенных Штатах, вырабатывающих электроэнергию из гидроэнергии. В 1889 году Thomson Houston выкупила Brush, а затем объединилась, став частью General Electric в 1891 году. После продажи своих интересов в Brush Electric, Браш больше не вернулся в электротехническую промышленность. В 1884 году Браш построил особняк на Эвклид-авеню в Кливленде, в котором были продемонстрированы многие его изобретения. Там он воспитал свою семью и прожил остаток своей жизни. В подвале располагалась частная лаборатория Бруша. В 1888 году он снабдил особняк первым в мире автоматически управляемым ветрогенератором, который заряжал 12 аккумуляторов дома. Это был первый дом в Кливленде, в котором было электричество. В 1898 году Браш заявил об открытии нового газа, который он назвал "этерион". Этот газ обладал замечательными свойствами: он был в 10 000 раз легче водорода и проводил тепло в 20 раз быстрее. В 1900 году Мариан Смолуховский идентифицировал газ как водяной пар. В период с 1910 по 1929 год он опубликовал несколько работ о своей версии кинетической теории гравитации, основанной на электромагнитных волнах. Он умер 15 июня 1929 года в Кливленде, штат Огайо, и был похоронен на кладбище Лейк-Вью.

In 1876 he secured the backing of the Wetting Supply Company in Cleveland to design his "dynamo" (an electrical generator) for powering arc lights. Brush began with the dynamo design of Zénobe Gramme but his final design was a marked divergence, retaining the ring armature idea that originated with Antonio Pacinotti. Brush remarked on his motivation for improving the generator in his : "The best forms of magneto electric apparatus at present before the public are unnecessarily bulky, heavy, and expensive, and are more or less wasteful of mechanical power." After comparing it to the Gramme dynamo and other European entrants, the Franklin Institute of Philadelphia judged Brush's dynamo superior due to its simpler design and maintainability after completing tests in 1878. His lights were easier to maintain, had automatic functions and burned twice as long as Yablochkov candles. His generators were reliable and automatically increased voltage with greater load while keeping current constant. New York central power plant dynamos powered arc lamps for public lighting. Beginning operation in December 1880 at 133 West Twenty Fifth Street, it powered a two mile long circuit. The San Francisco system was the first case of a utility selling electricity from a central plant to multiple customers via distribution lines. The California Electric Light Company (now PG&E) purchased two generators from Charles Brush's company in 1879 and soon opened a second plant with four additional generators. Service charges for light from sundown to midnight was US$10 per lamp per six day week. Brush's system was lighting Broadway two years before Edison's Pearl Street Station began lighting New York. In 1879, the Anglo American Brush Electric Light Corporation, using Brush's inventions, was formed in Lambeth, London, England. This company eventually moved to Loughborough England and became Brush Electrical Engineering Company Limited. In 1880, Brush established the Brush Electric Company in the United States and, though successful, faced stiff competition from the Thomson Houston Electric Company, whose arc lights could be independently turned off, and by Edison, whose incandescent lights had a softer warm glow, did not flicker, and were less costly to maintain than arc lights. In 1882, the Brush Electric Company supplied generating equipment for a hydroelectric power plant at St. Anthony Falls in Minneapolis, among the first to generate electricity from water power in the United States. Thomson Houston bought out Brush in 1889 and eventually merged to become part of General Electric in 1891. After selling his interests in Brush Electric, Brush never returned to the electric industry. In 1884, Brush built a mansion on Euclid Avenue in Cleveland that showcased many of his inventions. There he raised his family and lived the remainder of his life. The basement housed Brush's private laboratory. In 1888, he powered the mansion with the world's first automatically operated wind turbine generator which charged the home's 12 batteries. It was the first home in Cleveland to have electricity. In 1898, Brush claimed to have discovered a new gas, which he named "etherion". This gas had remarkable properties, being 10,000 times lighter than hydrogen and conducting heat 20 times faster than it. In 1900, Marian Smoluchowski identified the gas as water vapor. Between 1910 and 1929 he wrote several papers on his version of a kinetic theory of gravitation, based on some sort of electromagnetic waves. He died on June 15, 1929, in Cleveland, Ohio and was interred at Lake View Cemetery there.

Наследие

Средняя школа Чарльза Ф. Бруша в Линдхерсте, штат Огайо, названа в его честь, а спортивные команды и другие группы школы носят название "Arcs" – в память о лампе Бруша. Цвета школы – коричневый и золотой. Подготовительная школа Чарльза Ф. Бруша в Данше, Эфиопия, открылась в 2018 году и была построена выпускниками Бруша и Ассоциацией развития Тиграя. Metro Parks, обслуживающий метропарк Furnace Run в округе Саммит, Ричфилд, штат Огайо, получил пожертвование земли от семьи Чарльза Ф. Бруша. Этот участок земли известен как Brushwood. Эсминец USS Brush (DD 745), служивший с 1943 по 1969 год (а затем тайваньский корабль Hsiang Yang до утилизации в 1993 году), был назван в честь Бруша, а его правнучка стала спонсором корабля.