Детские годы Николая прошли в имении родителей Новоукраинка Херсонской губернии. Он получил домашнее начальное образование. Уже в детстве проявлял большой интерес к ремёслам, особенно к слесарному и кузнечному, много времени проводил в усадебных мастерских, где приобрёл практические навыки[4].
В 1862 году, по желанию отца, Николай Бенардос поступил на медицинский факультет Киевского Императорского университета Св. Владимира. Во время учёбы он сделал своё первое известное изобретение — пломбу из серебра. Как сообщается, он самостоятельно изготовил и установил такую пломбу («серебряную пуговку») своему денщику, избавив его от зубной боли[4][7].
Однако медицина не стала его призванием. В 1866 году Бенардос перевёлся в Петровскую земледельческую и лесную академию в Москве (ныне ТСХА), выбрав направление сельскохозяйственных наук. Проучившись там около трёх лет, до 1869 года, он покинул академию, чтобы полностью посвятить себя изобретательству[8]. Ещё будучи студентом, он разрабатывал усовершенствования для сельскохозяйственных орудий; например, в 1866 году создал проект плуга с вращающимся отвалом, предназначенного для более аккуратной вспашки верхнего слоя почвы[5] с целью уменьшения трения, но этот проект не был реализован[9].
Весной 1867 года Бенардос посетил Всемирную выставку в Париже, надеясь найти там финансовую поддержку и возможности для реализации своих изобретательских идей[5]. Он также побывал в Испании, Великобритании и Германии, однако подробности этих поездок малоизвестны[8]. Осенью 1867 года он вернулся в Москву.
Лухский период
В конце декабря 1867 года Николай Бенардос приехал в ЛухЮрьевецкого уездаКостромской губернии, где находилось родовое имение его матери, для решения хозяйственных вопросов. Живописные окрестности заштатного городка ему понравились, и он стал часто бывать в этих краях[4]. Здесь, в Юрьевецком уезде, он познакомился с Анной Алексеевной Лебедевой, дочерью местного содержателя постоялого двора, и в 1868 году женился на ней[5]. Бенардос решил обосноваться в Лухском уезде. В двенадцати вёрстах от Луха, на лесном участке, перешедшем к нему от матери, он построил усадьбу, названную «Привольное». В усадьбе был возведён двухэтажный дом, разбит большой фруктовый сад и оранжерея. Главное же — были оборудованы мастерские для столярных, плотницких, слесарных, механических и кузнечных работ[5].
Поначалу Бенардос планировал заниматься сельским хозяйством, но тяга к изобретательству взяла верх[4]. Он сконструировал и изготовил несколько сельскохозяйственных орудий, а затем полностью посвятил себя инженерным разработкам, включая создание первой механической стиральной машины[5]. Практически все свои средства он вкладывал в технические исследования и в улучшение жизни местных крестьян. Бенардос оказывал им медицинскую помощь, открыл аптеку, откуда бесплатно выдавал лекарства. В усадьбе он построил школу для крестьянских детей (первую в округе), библиотеку, всё это содержалось на его средства[4][9].
В 1870—1873 годах Бенардоса избирали гласным Юрьевецкого уездного и Костромского губернского земских собраний. Он выступал с предложениями по улучшению системы здравоохранения и санитарного контроля[5], а также добился от уездного земского собрания постановления ходатайствовать перед правительством о введении обязательного обучения[9].
В 1873 году произошёл инцидент, имевший для Бенардоса серьёзные последствия: вместе с братьями Телепневыми он участвовал в наказании розгами местного земского врача Алферьева[4]. Последовало судебное разбирательство, длившееся больше года, во время которого Бенардос находился под стражей[4]. Костромской окружной суд приговорил его и братьев Телепневых к лишению всех прав состояния и ссылке в Сибирь на житьё. Позднее эта мера была заменена трёхмесячным арестом на гауптвахте с сохранением лишения прав занимать государственные или общественные должности[4][7][8][9]. Этот процесс потребовал значительных средств и подорвал материальное и моральное состояние изобретателя[7][8].
После освобождения Бенардос взялся за реализацию идеи, возникшей у него ещё в 1873 году[4], — постройку колёсного парохода-вездехода. Над проектом, который занял около пяти лет[5], изобретатель работал с помощью местных кузнецов. Судно было спроектировано так, чтобы преодолевать речные перекаты, мели, а при необходимости — обходить мельничные плотины и другие препятствия по суше[4]. Весной 1877 года пароход «Николай» был спущен на воду реки Лух. Для испытаний Бенардос совершил плавание по Луху и Клязьме до Гороховца, успешно преодолевая мели и обходя по берегу плотину[4]. Затем судно было доставлено в Санкт-Петербург для демонстрации, однако проект не вызвал интереса у чиновников и промышленников[5]. Впоследствии пароход был продан на слом и разобран[4][9][10].
В феврале 1877 года Бенардос запатентовал снаряд для перевозки дров и других малогабаритных грузов[5], но и это изобретение не пошло в массовое производство[4].
В последующие годы Николай Бенардос всё больше углублялся в работы по электротехнике. Экспериментируя с вольтовой дугой для нагрева металла перед ковкой, он заметил, что дуга способна оплавлять и соединять металлические части[4][5].
В середине 1870-х годов Бенардос познакомился с инженером Андреем Бюксенмейстером, владельцем электротехнического завода под Кинешмой. Сотрудничество с Бюксенмейстером позволило Бенардосу активнее экспериментировать с электрической дугой и аккумуляторами[4].
Однако для финансирования своих обширных исследований Бенардосу не хватало средств. Он был вынужден продать часть земель и заложить усадьбу «Привольное»[4]. В конце концов, из-за финансовых трудностей[5] он оставил имение на управляющего и в 1879 году уехал в Санкт-Петербург.
Петербургский период и мировое признание
Переехав в Санкт-Петербург, Бенардос тщетно пытался восстановить свои права на государственную службу[9] и поступил на работу на завод электротехнического отдела при товариществе «Яблочков-изобретатель и К°». С основателем товарищества, Павлом Николаевичем Яблочковым, Бенардос был знаком с 1876 года[4]. На заводе Бенардос участвовал в работах по внедрению электрического освещения, помогая «популяризировать» свечи Яблочкова, и сделал ряд вспомогательных изобретений: специальный подсвечник с автоматическим переключением тока, машину для изолировки кабеля, машину для оплётки проводов[5] и др.
Весной 1881 года Н. Н. Бенардос как сотрудник фирмы Яблочкова отправился в Париж на Международную электрическую выставку, где представил усовершенствованный им аккумулятор[5]. Работая в предоставленной ему лаборатории[5] над улучшением аккумуляторов и систем освещения, Бенардос окончательно оформил своё главное изобретение — способ электрической дуговой сварки и резки металлов, названный им «Электрогефест»[11]. Этот метод, продемонстрированный на выставке, произвёл сенсацию, получил золотую медаль и принёс изобретателю мировую известность[4][5][7].
Вернувшись в Санкт-Петербург, Бенардос продолжил совершенствовать свой метод. Запатентовать «Электрогефест» сразу он не смог из-за нехватки средств[4]; по некоторым данным, П. Н. Яблочков также советовал сначала доработать технологию[5]. Только в 1885 году, после продажи его усадьбы «Привольное» за долги[4], Бенардос подал заявку на российскую привилегию, которая была выдана в конце 1886 (начале 1887 по новому стилю) года. Финансирование патентования за рубежом взял на себя петербургский купец и домовладелец Станислав Антонович Ольшевский, который, по имеющимся сведениям, познакомился с Бенардосом в 1884 году и предложил поддержку в обмен на статус совладельца патентов[4][5][8][12]. В 1885—1887 годах патенты на «Электрогефест» были получены во многих странах Европы и в США.
В 1885 году в Санкт-Петербурге Н. Н. Бенардос и С. А. Ольшевский с партнёрами основали товарищество «Электрогефест», открыв первую в мире специализированную сварочную мастерскую[4]. Технология быстро получила признание. В Россию приезжали зарубежные специалисты для ознакомления с методом, которые затем способствовали его распространению в своих странах[5]. К середине 1890-х годов электросварка была внедрена более чем на 100 заводах Западной Европы и в США[4].
В России дуговую сварку впервые применили в Иваново-Вознесенске[4]. С 1888 года метод начали использовать в Рославльских железнодорожных мастерских для ремонта подвижного состава[4]. Свидетельством раннего интереса к промышленному применению сварки является письмо конторы «Электрогефеста» к Бенардосу от 15 марта 1888 года. В нём сообщалось о намерении управляющего Александровским заводом Грабовского прислать на сварку железную вагонную ось и содержался запрос, сможет ли Бенардос или его коллега Н. В. Майков выполнить эту работу[13]. Способ быстро распространился по заводам и мастерским страны[8][9][14]. Широкое международное признание метода «Электрогефест» в 1890-е годы подтверждается списком предприятий, использовавших эту технологию. В России среди них были заводы Лильпоп, Рау и Левенштейн в Варшаве, А. Е. Струве в Коломне, Пермские пушечные заводы, Невский механический завод. За рубежом технологию Бенардоса применяли ведущие промышленные компании Германии (Крупп, Шварцкопф, Гутехоффнунгсхютте), Франции (Ле-Крёзо, общества Коммантри), Австро-Венгрии (Витковицкие заводы) и Великобритании (более 20 компаний, включая Армстронг, Митчелл и Ко, Виккерс, сыновья и Ко, Джон Браун и Ко)[15].
К 1892 году Н. Н. Бенардос разработал варианты электросварки угольным и металлическим электродом, сварку на переменном токе[5], в струе защитного газа[5], под флюсом, заложил основы автоматизации процесса[16].
На IV Всероссийской электрической выставке в Санкт-Петербурге в январе 1892 года экспозиция Бенардоса включала более 30 изобретений. 11 мая того же года Русское техническое общество (РТО) присудило ему свою высшую награду — золотую медаль[5]. В мае 1893 года он был избран действительным членом РТО[8][9][14].
Несмотря на успех изобретения, в 1889 году партнёры по товариществу «Электрогефест» фактически отстранили Бенардоса от дел, завладев патентными правами[4][5]. Он продолжал изобретать в других областях, получив в 1887—1891 годах патенты на усовершенствованную систему аккумуляторов, способ приготовления губчатого свинца, тигельное электропаяние[5] и др.[9][16]
После крушения царского поезда 17 октября 1888 года Бенардос предложил проект реставрации Царь-колокола с помощью электросварки. В 1892 году он опубликовал подробную брошюру[17], в которой изложил идею не только ремонта колокола, но и создания на его основе «Царь-колокольни» в Москве как памятника чудесному спасению императорской семьи[4]. Проект предусматривал установку колокола на Воробьёвых горах[4], обсуждался[18], но не был реализован[4].
Последние годы жизни
В конце 1890-х годов здоровье Николая Бенардоса резко ухудшилось из-за отравления свинцом в ходе экспериментов с аккумуляторами[4][5]. В 1899 году по рекомендации врачей он переехал в ФастовКиевской губернии.
Несмотря на болезнь, Бенардос продолжал работать. В 1900 году он разработал способ изготовления стальных борон путём штамповки[5]. В начале 1902 года он участвовал в работе II Всероссийского электротехнического съезда в Москве, где его избрали почётным председателем[4].
Семья
Жена (с 1868 года) — Анна Алексеевна Лебедева[5], дочь лухского содержателя постоялого двора[4]. У Бенардосов родилось пятеро детей: четыре сына и одна дочь. Двое сыновей умерли в раннем детстве. Двое других сыновей получили образование и работали электротехниками[4].
В 1981 году отмечалось 100-летие изобретения Н. Н. Бенардосом дуговой электросварки. Эта дата была внесена в календарь ЮНЕСКО «Годовщины выдающихся личностей и исторических событий 1981—1982 гг.». Были выпущены юбилейная медаль и памятные плакаты.
Почта СССР в мае 1981 года выпустила почтовую марку с портретом Н. Н. Бенардоса в честь 100-летия изобретения электросварки в России ( (ЦФА [АО «Марка»] № 5183) / (Sc #4934)).Портрет Н. Н. Бенардоса и созданная им электродуговая сварочная горелка. Марка СССР, 1981, 6 коп. Худ. А. Калашников, гравюра Л. Майоровой. ЦФА #5183.
В посёлке ЛухИвановской области, где Бенардос прожил значительную часть жизни, при участии специалистов Института электросварки имени Е. О. Патона был создан музей, посвящённый его жизни и деятельности. Музей был открыт в июле 1981 года и носит имя изобретателя (ныне Лухский краеведческий музей имени Н. Н. Бенардоса). В том же году в посёлке был установлен памятник Бенардосу (скульптор А. А. Древнецкий, архитектор В. В. Костоглот)[9][21].
В 1981 году в городе ФастовКиевской области, где Бенардос провёл последние годы жизни и умер, ему также был установлен памятник и открыт мемориальный музей[22].
Модель костюма сварщика Шатурской швейной мануфактуры, предназначенная для сварки в тяжёлых условиях, носит название «Бенардос»[24].
Изобретения
Н. Н. Бенардос является автором около 200[2] оригинальных изобретений и усовершенствований в различных областях: электротехнике, обработке металлов, транспорте, сельском хозяйстве, военном деле, бытовой технике. По широте интересов и продуктивности его иногда сравнивают с Леонардо да Винчи[4]. Он заявлял, что целью его работ является «забота о благополучии Родины и облегчении труда народа», и предлагал свои изобретения государству безвозмездно[4].
Мировую известность Бенардосу принесло изобретение электрической дуговой сварки и резки металлов («Электрогефест») — одного из важнейших современных технологических процессов. Он подробно разработал дуговую сварку угольным электродом («Способ Бенардоса»), но также предложил сварку металлическим электродом, сварку в защитной атмосфере[5], автоматическую сварку. Бенардоса считают основоположником дуговой электросварки, так как он наметил основные направления её развития и разработал принципы многих современных методов. Кроме того, он создал конструкции сварочных автоматов, разработал способы дуговой резки, подводной сварки и резки, сварки на вертикальной поверхности. Им также были изобретены оригинальные способы точечной и шовной контактной электросварки.
Список некоторых изобретений Н. Н. Бенардоса
Аккумуляторы (в том числе усовершенствованные, с использованием губчатого свинца)
Проект парохода, переходящего мели и обходящего разные препятствия по рельсовому пути. — СПб., 1890. — 12 с. с илл.
Проект исправления «Царь-колокола». — СПб., 1890. — 16 с. с илл. и черт.
Исправление «Царь-колокола» и сооружение в городе Москве всероссийского памятника «Царь-колокольни» в ознаменование события чудесного спасения жизни государя императора и его августейшей семьи при крушении императорского поезда 1888-го года октября 17-го дня / Проект Н. Н. Бенардоса. — СПб.: Типография Ю. Н. Эрлих, 1892. — [Обл., 16 с. текста, 12 л. илл. на отд. л.][17]. (рус. дореф.)
Проект снабжения города Санкт-Петербурга дешёвым электрическим током для освещения и движения. — СПб., 1892. — 7 с., 1 л. черт.
Способ переправы войск через реки и другие препятствия, представляемые водой. — СПб., 1896. — 4 с.
