Как освещали города до эпохи натриевых ламп: 7 забытых технологий уличного освещения с XVI века

Представьте себе Париж конца XVI века. Узкие улочки, величественные соборы и… тьма, не окутывающая город после заката. Именно здесь, в столице Франции, появилась первая система действительно массового и централизованного городского освещения. Её основой стали фитильные лампы, работающие на китовом жире.

В 1594 году был принят первый претворенный в реальность (хотя попытки предпринимались и ранее) закон, предписывающий установку светильников на каждом перекрёстке Парижа. Для обслуживания этой системы создали целую бригаду работников, чьей задачей было заправлять и зажигать лампы. Китовый жир стал главным ламповым топливом эпохи неслучайно — в те времена он был единственным доступным горючим материалом, который можно было добывать в почти что промышленных масштабах.

Успех парижского эксперимента привёл к настоящему буму китобойной промышленности. К XVIII веку такое освещение распространилось по многим крупным городам мира, преимущественно столицам — из-за высокой стоимости китового жира позволить себе пусть тускловато, но всё же освещённые ночные улицы могли только самые богатые города или отдельные районы.

Интересно, что эти самые столбы с масляными светильниками сыграли неожиданную роль во время Великой французской революции — на них оказалось очень удобно вешать представителей свергнутой знати. Так технология освещения стала невольным свидетелем и участником драматических событий, изменивших ход европейской истории.

С наступлением ранневикторианской эпохи уличное освещение сделало качественный скачок вперёд. На смену дорогому китовому жиру пришёл более доступный керосин, а изобретение цериевой калильной сетки позволило значительно увеличить яркость света при том же расходе топлива.

Калильная сетка представляла собой небольшую сетку из ткани, пропитанную солями редкоземельных металлов. При нагревании пламенем горелки сетка выгорала, а трехмерная структура из нитей пепла с остатками пропитки начинала ярко светиться, многократно усиливая световой поток. Это изобретение произвело настоящую революцию в уличном освещении, сделав его более ярким и экономичным.

Керосиновые фонари с калильной сеткой впервые сделали централизованное муниципальное освещение не роскошью, а доступным городским удобством. Яркий свет позволял горожанам чувствовать себя безопаснее на ночных улицах и способствовал развитию вечерней жизни в городах.

Кроме того, фонари с калильной сеткой впервые сделали централизованное муниципальное освещение доступным не только для столиц и крупных городов. Даже небольшие провинциальные городки теперь могли позволить себе освещённые улицы. Несмотря на появление более современных технологий, «керосинки» оставались основой освещения во многих некрупных городах ещё долгие десятилетия.

Настоящий прорыв в технологии уличного освещения произошёл в Викторианскую эпоху с появлением газовых рожков. По сути, эта система представляла собой модернизацию уже знакомых фонарей с калильной сеткой, но теперь вместо керосина использовался газ, подаваемый по централизованной системе труб.

Для производства светильного газа использовались различные технологии. Чаще всего применялся пиролитический блаугаз, получаемый при термическом разложении угля. В городах, где были нефтеперерабатывающие заводы, мог использоваться попутный нефтяной газ. На заре газового освещения некоторые города даже экспериментировали с гремучим газом, но от этой опасной даже по меркам XIX века идеи быстро отказались.

Газовое освещение имело ряд существенных преимуществ. Во-первых, оно открывало возможность почти полной автоматизации, вплоть до централизованного поджига. Во-вторых, эксплуатация такой системы обходилась дешевле предыдущих решений. И наконец, газификация улиц позволяла подключать к трубам домашние светильники и плиты — так началась эра газификации жилых домов, гораздо раньше, чем многие могут подумать.

Единственным, но весьма существенным недостатком газового освещения была необходимость масштабной газификации города. Прокладка труб по всем улицам требовала огромных затрат, и позволить себе такую роскошь могли лишь очень богатые города. Тем не менее, там, где газовое освещение было установлено, оно значительно преобразило ночную жизнь, впервые сделав улицы более безопасными и комфортными для жителей в той же степени, что и в XXI веке.

С приходом электричества началась новая эра в истории уличного освещения. Впервые появилась технология, которая по накладным расходам была доступна не только крупным мегаполисам. Электрификация стремительно стала необходимым условием для развития промышленности в любом городе, завершая эпоху стимпанка и открывая дорогу современным технологиям.

Дуговая лампа стала первым электрическим источником света, нашедшим широкое применение в уличном освещении. По сути, это даже не лампа в привычном понимании, а два медленно сгорающих электрода с добавками, испаряющимися при нагреве и дающими яркое свечение. Между электродами зажигается электрическая дуга, которая сама по себе является мощным источником света.

Дуговые лампы быстро завоевали популярность благодаря высокой энергоэффективности и непревзойдённой яркости. К тому же, их конструкция была относительно простой и дешёвой. Однако у этой технологии были и существенные недостатки.

Во-первых, лампа работала только до полного выгорания электродов, после чего требовалась замена картриджа с электродами. Нельзя выключить, а потом включить снова. Во-вторых, источник света был точечным, что создавало сильные тени и затрудняло равномерное освещение улиц. При этом из-за высокой температуры нагрева (тоже точечного) прикрыть дуговую лампу малого размера стеклом-рассеивателем было практически невозможно. И наконец, работающая дуговая лампа производила озон и жёсткое ультрафиолетовое излучение, хотя до середины XX века на это просто не обращали внимания, так что недостатком назвать подобное сложно.

Эволюция дуговых ламп достигла своего пика в виде системы централизованного освещения, получившей поэтическое название «вторая луна». Эта инновационная технология предполагала размещение кольцевого массива дуговых ламп (или одной очень мощной лампы) на высокой вышке под большим рассеивающим стеклом, что позволяло освещать обширную территорию.

Идея «второй луны» была призвана решить сразу несколько проблем, связанных с использованием дуговых ламп. Во-первых, значительно сокращалось число точек, которые требовалось обслуживать каждый вечер для замены электродов. Во-вторых, удавалось сэкономить на дорогостоящей в то время электропроводке, поскольку требовалось подвести питание только к одной центральной точке.

Наконец, такой подход позволял частично нивелировать главный недостаток дуговой лампы — точечность источника света. Рассеивающее стекло на большой высоте создавало эффект мягкого, равномерного освещения, напоминающего лунный свет. Хотя «вторая луна» не получила повсеместного распространения из-за того, что во многих местах уродливые вышки негативно воспринимались общественностью, она осталась в истории как смелый и оригинальный эксперимент в области городского освещения.

В конце 1910-х годов на арену вышли высокотоковые лампы накаливания, специально разработанные для уличного освещения. Их главным преимуществом была возможность многократного включения и выключения без необходимости замены картриджа.

Лампы накаливания для уличного освещения были значительно мощнее своих бытовых аналогов. Они давали яркий, тёплый свет, который многим казался более приятным, чем холодное сияние дуговых ламп. Кроме того, они были гораздо безопаснее в эксплуатации и не производили вредных побочных эффектов вроде озона или ультрафиолета.

Однако у этой технологии были и существенные недостатки. Лампы накаливания потребляли значительно больше энергии на единицу светового потока по сравнению с дуговыми лампами. Кроме того, их срок службы был относительно невелик (чем больше ток в лампе накаливания, тем выше яркость, энергоэффективность, но ниже срок службы), и потому они были дороже дуговых собратьев в пересчете на годовой запас «расходников». Поэтому лампы накаливания не смогли полностью вытеснить дуговые лампы из уличного освещения, а заняли свою нишу там, где стоимость труда работников обслуживания была важнее энергоэффективности и цены «расходников».

Последним значительным шагом в эволюции уличного освещения перед эпохой натриевых ламп стали ртутные лампы высокого давления, известные как ДРЛ. Эта технология на короткое время полностью вытеснила и дуговые лампы, и лампы накаливания, сочетая в себе лучшие качества обоих предшественников.

ДРЛ приближались по яркости и энергоэффективности к дуговым лампам, но при этом имели возможность перезапуска, как лампы накаливания, и предлагали значительно более длительный срок службы. Они давали яркий, насыщенный свет, который отлично подходил для освещения улиц и площадей. Кроме того, ртутные лампы были более компактными и удобными в установке, что упрощало их обслуживание.

Однако у этой технологии были и свои недостатки. Свет ДРЛ оставался довольно резким и слепящим, несмотря на попытки использовать стекло-рассеиватель. Как и дуговые лампы, ртутные источники света производили озон и, ближе к концу жизненного цикла, начинали излучать ультрафиолет. И, конечно же, несколько сотен смертельных доз ртути в легко бьющемся корпусе отнюдь не добавлял безопасности такому решению. Тем не менее, ДРЛ стали важным этапом в истории уличного освещения и широко применялись вплоть до появления натриевых ламп.