Он родился 1 марта 1845 года в семье уездного штабс-лекаря, и его жизнь до поры была абсолютно типичной для отпрысков дворян средней руки, которые стремились дать сыновьям «твердое жизненное основание». Таковым тогда считалась военная служба, так что Константиновский кадетский корпус и Михайловская артиллерийская академия, что в Санкт-Петербурге, были Федору, как говорится, написаны на роду. Другое дело, что в промежутке между кадетским корпусом и академией было несколько лет службы: «Федор Пироцкий в 1866 году выпущен подпоручиком с назначением в Киевскую крепостную артиллерию». Так вышло, что туда же, в Киев, был назначен служить другой подпоручик, инженер-сапер. Звали его Павлом Яблочковым. Да-да, тот самый, о котором спустя 10 лет будет трубить пресса мира как о «творце русского электрического света».
Знакомство, переросшее в приятельство, дало результаты. Интерес к электротехнике, одному из самых модных тогда научно-прикладных направлений, перерос у Пироцкого в нешуточное увлечение. Отслужив положенное, он в 1869 году получил рекомендации в Михайловскую академию, а после выпуска, что состоялся в 1871 году, был назначен ревизором в отдел технических отчетов Главного артиллерийского управления. Карьера неплохая. Но Пироцкий больше ценил возможности, которые давал ему этот пост. По сути, к его услугам были все артиллерийские полигоны Санкт-Петербургской губернии, часть из которых уже тогда пытались осветить прожекторами. Однако Пироцкого интересовал не столько электрический свет, сколько способ передачи электроэнергии на сколько-нибудь серьезное расстояние.
Тогда это было основной проблемой – электричество могли использовать только поблизости от места его непосредственного производства. Грубо говоря, если хочешь осветить тот же артиллерийский полигон, изволь к каждому прожектору приставить генератор, который будет крутить в лучшем случае паровая машина, в худшем – два солдата.
Нельзя сказать, что Пироцкий был в своем стремлении одинок. В 1873 году на Венской международной выставке французский изобретатель Ипполит Фонтен продемонстрировал возможность передачи электроэнергии, соединив генератор и двигатель кабелем длиной примерно в километр. Впрочем, о том, что принципиальная возможность передачи существует, заявлял еще Михайло Ломоносов: «По проволоке простирается электрическая сила на великое расстояние до тысячи сажен и далее». Практический опыт Фонтена показал, что энергия, конечно, передается, но не сказать, чтобы очень уж хорошо – спустя год француз признал: «Я не верю в возможность электрической передачи больших мощностей на большие расстояния». Дело в том, что потери энергии при передаче были грандиозными – до 78%.
Снизить потери можно было тремя способами. Первый – понизить сопротивление провода. Это исключалось – медь, из которой тогда делали кабели, и так обладала самым низким удельным сопротивлением. Второй – повысить напряжение. Над этим работали. Но первые трехфазные высоковольтные линии появятся только лет через двадцать. Третий путь – увеличение сечения проводника. Он тоже казался тупиковым, поскольку все мыслили шаблонно. Так, один из лидеров немецкой и мировой электротехники Эрнст Вернер фон Сименс утверждал, что для передачи энергии Ниагарского водопада на 30 миль потребуется медный кабель сечением в 75 миллиметров, что невероятно дорого: «На этот провод уйдет целый рудник!»
Русский инженер Федор Пироцкий пошел именно третьим путем. Но его решение настолько выбивалось из шаблонов, что казалось гибридом гениальности и безумия. В 1874 году он еще повторяет опыты француза Фонтена, убеждаясь в их бесперспективности. И приходит к парадоксальному выводу. Оказывается, уже проложена огромная сеть линий электропередачи, просто на нее никто не обращает внимания. И эта сеть есть не что иное, как железнодорожные пути. Причем потери при передаче электроэнергии по ним обещают быть минимальными, поскольку сечение рельса в 644 раза больше, чем сечение телеграфного кабеля.
Опыты Федор Аполлонович ставит сразу натурные, о чем в 1877 году и сообщает в статье для «Инженерного журнала»: «Благодаря просвещенному содействию управления Сестрорецкой железной дороги с апреля прошлого 1876 года я начал опыты по приспособлению рельсового пути этой дороги длиною в 3,5 версты, соединяющего Сестрорецк с пристанью, в передаче электро-гальванического тока. Опыты, произведенные при употреблении кабинетной машины Грамма с электродвигателем Фромана на протяжении рельсового пути в одну версту, показали, что потеря работы почти незаметна и в землю ток нисколько не уходит. От машины Фромана обратно к машине Грамма обратно шел ток по другому рельсовому пути, и потому работа собственно передавалась на две версты одинакового рельсового пути».
Чтобы ток не уходил в землю, Пироцкий изолировал костыли от шпал, а сами рельсы от земли с помощью обработанного брезента. Стоимость переделки железнодорожных путей для передачи электричества оказалась сравнительно невысокой – от 50 до 100 рублей за версту.
Но, главное не в этом. А в том, что сочетание «рельсы – электричество – двигатель» не могло не родить идею: «Если уж удалось передать к двигателю энергию в 6 лошадиных сил, может, поставить его на тележку или вагон?»
В принципе, первый на нашей планете электрический трамвай мог бы поехать еще в 1876 году. Но Пироцкого командируют инспектировать артиллерийский парк черноморских крепостей, и это дело затягивается на целых три года. 12 апреля 1880 года в Соляном городке Петербурга Федор Аполлонович делает доклад на первой в мире специальной электротехнической выставке «Передача силы на любое расстояние с помощью гальванического тока (проводники – рельсы и провод)». А уже в конце лета в прессе появилась заметка: «22-го сего Августа в 12 часов дня на Песках, на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка, в первый раз двинут вагон электрическою силою, идущею по рельсам, по которым катятся колеса вагона. Динамоэлектрическая машина подвешена к вагону снизу. В присутствии Управления 2-го Общества конно-железных дорог пробное движение вагона электрическим способом было назначено 1-го Сентября в 11 часов утра».
То, что произошло 1 сентября, уже в процессе публичных испытаний, превзошло все ожидания. Газета «Русский инвалид», официальное издание Военного министерства, писала: «Опыт производился с обыкновенным двухъярусным вагоном, который довольно быстро несколько раз прошёл расстояние сажен в 40, делая крутой поворот. Особенно странным кажется, когда вагон, двигаемый неведомою, скрытою внутри его силой, почти моментально, по желанию машиниста, останавливается и начинает двигаться обратно».
Это был настоящий триумф. Первый в мире электрический трамвай был не экспериментальной тележкой, а стандартным вагоном конки вместимостью в 40 человек. Он двигался со скоростью 12 километров в час, чуть ли не вдвое превосходя по этому параметру вагоны, приводимые в движение лошадьми, о которых тогда говорили: «Конка-конка, догони цыпленка!» По сути, это был настоящий моторный вагон, к которому можно было прицепить еще два безмоторных, и сразу пускать по линии. Стоимость проезда в конке тогда составляла 5 копеек на первом этаже вагона и 3 копейки на втором. Состав из трех вагонов перевозил 120 человек, что давало минимум 4 рубля 80 копеек за один рейс. При такой цене на билеты затраты по переустройству 1 версты линии отбивались за 20 рейсов, а дальше – чистая прибыль. Казалось бы – хватай, пока есть возможность!
Но оба акционерных общества конных железных дорог Петербурга это делать не спешили. Более того, воспользовавшись своим договором о перевозке пассажиров, заключенным с городскими властями, фактически похоронили проект электрического трамвая. Зачем эти новшества, если конка и так приносит доход?
Зато за русского инженера ухватились иностранцы. Правда, покупать его изобретение тоже не торопились. Просто Карл фон Сименс, брат того самого Эрнста фон Сименса, что не верил в передачу электроэнергии по кабелю, несколько раз побеседовал с Федором Пироцким. И в 1881 году фирма Siemens & Halske запустила в пригороде Берлина «первый в мире электрический трамвай». Схема подачи электроэнергии по рельсам и схема устройства моторного вагона точь-в-точь повторяли разработки русского изобретателя.
Федор Пироцкий умер в 1898 году. А первый электрический трамвай в Санкт-Петербурге появится только в 1907 году, уже после того, как другие крупные русские города, начиная с Киева, обзаведутся этой полезной новинкой. Правда, все это были трамваи той же фирмы «Сименс»…
Полковник Федор Пироцкий был вынужден уйти в отставку, не дослужив до полных 25 лет несколько месяцев. Поэтому ему назначили только половинную пенсию – 285 рублей 50 копеек в год.
В 1881 году Пироцкий проложил первый подземный электрический кабель – от Литейного завода к артиллерийской школе, а также предложил проект подземной электросети, предвосхитив нынешние варианты электрокоммуникации.
Последние годы Пироцкий жил в пансионе и не имел средств даже на похороны: «Никаких денег при нем совсем не нашли, и знакомые устроили ему похороны в кредит, в счет описанного и позднее проданного имущества».