Валентин Петрович Вологдин — советский учёный в области высокочастотной техники

Вологдин Валентин Петрович (1881-1953) – известный российский и советский ученый, стоявший у истоков отечественного высокочастотного оборудования. Создал несколько модификаций передатчиков, позволяющих организовать радиотелеграфную и радиотелефонную связь. Сконструировал первые в мире ртутные выпрямители высокого напряжения, получив патент на свою технологию. Разработал оригинальный метод плавки и поверхностной закалки на основе токов высокой частоты. В течение всей жизни занимался совершенствованием и популяризацией отечественной высокочастотной техники.

Молодые годы

Валентин Петрович родился 22 марта 1881 года в поселке Кува Пермской губернии в семье горного смотрителя. Его отец был бывшим крепостным уральских заводовладельцев Строгановых и сумел окончить земледельческую школу в Москве. Он был известен как талантливый мастер, сконструировавший ряд приспособлений, которые облегчали труд фабричных рабочих. Сын унаследовал многие качества отца, отличаясь любознательностью, трудолюбием и необыкновенно пытливым умом. В 11 лет Валентина отдали учиться в Пермское реальное училище, где в полной мере проявилась его любовь к физике и изобретательству.

В 1900 году перед ним открылись двери Петербургского технологического института, куда юноша поступил вслед за старшим братом Сергеем. Среди преподавателей будущего ученого были звезды науки первой величины: Николай Леонидович Щукин – легендарный конструктор паровозов, Александр Александрович Воронов – один из лучших специалистов в области электрической техники, профессор механики Георгий Филиппович Депп и другие. Вместе с их лекциями на новый уровень знаний Вологдина подняли регулярные занятия в электротехнической лаборатории, открытой при институте.

В 1907 году после получения диплома Валентин устраивается на электромеханический завод компании «Н. Н. Глебов и К°», параллельно обучаясь в аспирантуре на кафедре сопротивления материалов. В 1909 году Вологдина командировали за границу с целью знакомства с практикой производства электрического оборудования высокой частоты. Он побывал в Швеции и Германии, где приобрел бесценный опыт для дальнейших свершений.

Вскоре после возвращения на родину Вологдина пригласили в Кронштадтские офицерские классы работать над генераторами повышенной частоты. В период 1909-1912 гг. Валентин Петрович создал первые российские машины повышенной частоты, питающие искровые радиостанции. Он активно занимался усовершенствованием немецкого радиотехнического оборудования компании «Телефункен», которое тогда использовалось в России. В 1912 году Вологдин сконструировал радиогенератор мощностью 2 кВт, который стал использоваться на флотских радиостанциях. Продолжая работу над своим детищем, ученый через год представил новый образец мощностью 6 кВт и частотой 20 кГц, который стал применяться для обеспечения радиотелеграфной связи на расстоянии до 5000 м.

Произошедший пожар на электромашинном заводе вынудил Вологдина перейти на петербургское предприятие «Дюфлон и Константинович», где он занимал должность начальника технического бюро. В 1915 году им был разработан оригинальный генератор для знаменитого лайнера-гиганта «Илья Муромец». Также Вологдин создал серию генераторов высокой частоты для радиостанций, известных под наименованием ОРП и ОП.

Нижегородский период

После утверждения Советской власти в Нижнем Новгороде была создана радиотехническая лаборатория, для развития которой были необходимы квалифицированные специалисты. В 1918 году Вологдин получил приглашение на работу и вскоре прибыл в город на Волге. Актуальность нового проекта было трудно переоценить, так как после выхода из Первой мировой Россия лишилась прямой связи с западноевропейскими союзниками. Требовалось организовать научный и производственный центр для изготовления усилительных ламп, ранее экспортировавшихся из-за рубежа.

Главой радиолаборатории был назначен легендарный ученый-электротехник Михаил Александрович Бонч-Бруевич, под его руководством и начал трудиться Вологдин. Здесь ему выделили отдельное помещение, а к 1921 году построили силовую электростанцию. Ученый без раздумий приступил к модернизации собственной разработки 1913 года, поставив цель сконструировать электродвигатель большой мощности (50 кВт), предназначенный для вращения вала генератора. Отдельные элементы сложной техники изготавливались сразу на нескольких заводах, а тончайшие стальные листы, предназначенные для ослабления вихревых токов, по его просьбе отливали на Урале.

В 1922 году машина была построена и установлена в Москве на Ходынской радиостанции, обеспечивая связь как внутри страны, так и с государствами Европы и Соединенными Штатами. Передатчик исправно функционировал до 1938 года. В этом проекте автору удалось доказать перспективность электромоторов с зубчатой передачей. Во время работы установки, ротор приводился во вращение со скоростью 200 м/с, при этом зазор между ним и статором не превышал 0,5 мм. Полученный ток высокой частоты направлялся в трансформатор, а далее в колебательный контур и антенну. Настройку последней обеспечивали специальные вариометры.

Через некоторое время Вологдин приступил к созданию машины, чья мощность троекратно превышала предыдущую. Работа над ней была закончена в 1925 году. Новый агрегат существенно превосходил зарубежные аналоги, а в производстве обходился гораздо дешевле. Как и предшественница, эта машина была установлена на Октябрьской (Ходынской) радиостанции.

В планах ученого значились установки на 250 и даже 500 кВт, но создать их Вологдину так и не удалось.

Работа надо ртутными выпрямителями

Ученый стоял у истоков разработки советских ртутных выпрямителей, которые выступают источником питания электронных ламп радиотелефонных передатчиков. Чтобы обеспечить бесперебойную подачу напряжения, был необходим источник электротока до 10 кВ, а устройства постоянного тока с этой задачей не справлялись по причине проблем с изоляцией. Применение трансформаторов было теоретически возможно, но на практике выглядело слишком сложным и затратным делом.

Решением этой проблемы занялся Вологдин. В успех дела верили далеко не все, так как за рубежом при работе ртутных выпрямителей возникали объективные трудности, например, погасания дуги. Проведя глубокие теоретические расчеты и осуществив множество экспериментов, Валентин Петрович разработал первый советский трехфазный ртутный выпрямитель. Это было довольно компактное устройство высокого напряжения с беспрецедентным КПД.

В 1922 году закончилось тестирование устройств мощностью менее 10 кВт при напряжении выпрямленного тока свыше 3,5 кВт. Приборы отличались особой надежностью и стали активно использоваться на радиотелеграфных и радиотелефонных станциях, которые изготавливались специалистами лаборатории. Работа советских ученых получила высокую оценку у иностранных коллег. В 1925 году изобретатель оформил патент на «каскадные схемы» ртутных выпрямителей, способствовавших серьезному повышению КПД генераторных ламп. Вскоре Ленинградский электровакуумный завод приступил к массовому выпуску этих устройств авторской разработки Вологдина.

Переезд в Ленинград

В 1923 году ученый переезжает в город на Неве, устроившись в Трест заводов слабого тока. Здесь он продолжил исследования токов высокой частоты, активно способствуя внедрению этой технологии в сферу народного хозяйства. Под руководством Вологдина при изготовлении ламп стал использоваться машинный труд вместо ручного. В 1925 году на Московской радиовыставке Трест представил ряд современных радиостанций, радиоламп и другого оборудования.

В 1927 году Валентин Петрович предложил применять сплавы на основе титана для изготовления диэлектриков с большим диэлектрическим коэффициентом. Позднее разработки ученого легли в основу широкого применения этого металла во многих областях промышленности. В сфере интересов Вологдина оказалось изучение нелинейных свойств сегнетовой соли, которую он использовал для разработки способа умножения частоты.

Начавшаяся индустриализация требовала высокой производительности труда, которая обеспечивалась не только энтузиазмом людей, но и передовыми технологиями. В 1930 году Вологдину поступило правительственное задание – разработать и внедрить в производство промышленные электрические печи для плавки цветных металлов и стали. В течение ближайших двух лет коллектив сотрудников его лаборатории изготовил 16 образцов различной емкости, источником питания для которых служили генераторы частотой 500 Гц. Позднее производством электропечей занялось предприятие «Электрик», которое выпускало печи в широком диапазоне емкости от 10 до 3000 кг.

Ученому удалось разработать и запустить в производство авторские способы нагрева металлических изделий в процессе штамповки. В 1936 году он создал скоростной метод поверхностной закалки стали. Позднее технология использовалась для соединения пластмассовых элементов и сушки древесины.

В период Великой Отечественной на основе метода Вологдина в Челябинске изготавливали детали для боевых машин, а на Кировском заводе открыли цех высокочастотной закалки. Результаты работы Вологдина легли в основу последующего производства малогабаритных конденсаторов.

Валентин Петрович Вологдин ушел из жизни 23 апреля 1953 года в Ленинграде и был погребен на Волковском кладбище.

Интересные факты

• Большое влияние на судьбу Валентина оказал его старший брат Сергей, также учившийся в Технологическом институте. Он известен как разработчик металлографических микроскопов и создатель аппарата для статистических и динамических испытаний металлоконструкций.
• Сконструированный ученым электромашинный передатчик на 150 кВт оказался последним устройством подобного типа, использованным для обеспечения радиосвязи. Позднее наступила эпоха электронных ламп, знаменовавших новую эру беспроводной радиосвязи.
• Незадолго до смерти Валентин Петрович был награжден золотой медалью им. А.С. Попова за выдающийся вклад в дело развития радио. Ученый стал первым обладателей награды в качестве радиотелефониста со времен окончания ВОВ.
• Валентин Петрович запомнился не только как талантливый ученый. Под его руководством в ЛЭТИ им. Ленина, где Вологдин почти 30 лет был профессором, готовили молодые кадры для советской промышленности. Кроме того, на базе вуза работали курсы повышения квалификации.
• На территории Шуваловского парка Санкт-Петербурга установлен бюст великого ученого. В его честь названа одна из улиц Северной столицы, а также Всероссийский НИИ токов высокой частоты.