В дальнейшем, под впечатлением успеха ламп Эдисона, Свана и других многочисленных изобретателей, Чиколев увлекся также изобретательством ламп накаливания и предложил оригинальную лампу, в которой одна угольная нить внутри лампы заменялась системой из 3–6 нитей, включенных параллельно. Лампы эти, имея малое сопротивление, предназначались для включения группами по несколько ламп последовательно. Такие лампы со сложными нитями должны были, но мнению Чиколева, быть надежными в употреблении, лучше выносить тряску при перевозках и быть более пригодными для последовательного включения. Лампы этого типа Чиколев демонстрировал на Электротехнической выставке 1881 г. в Париже. Распространения они не получили, но впоследствии для разных специальных целей лампы строились в Европе и в Америке с двойной и даже с тройной нитью.
Большой интерес представляют работы, проведенные или самим Чиколевым, или под его руководством, по всестороннему исследованию освещения, производимого в разных условиях различными источниками света. Исследования эти касались как светотехнической стороны, так и экономической. Это были, если не первые, то во всяком случае одни из первых экспериментальных работ в этом направлении. Для большей наглядности Чиколев при оформлении своих светотехнических работ широко пользовался графическими изображениями, строя кривые освещенности и т. п.
Все исследования над освещенностью были вызваны борьбой газа против электричества, начавшейся сейчас же после появления свечи Яблочкова. Успех свечи при опытах освещения свечами набережной Темзы в Лондоне породил опасения могущественных английских газовых компаний, которые применяли все средства для дискредитирования нового способа освещения: все неудачи, неизбежные при новизне дела, преувеличивались, раздувались в многочисленных статьях в общей и специальной прессе, описывались целые воображаемые катастрофы, к которым может привести применение электрического освещения. Рядом с серьезными техническими и экономическими соображениями печатались и чисто обывательские мнения и предположения. Споры приняли такой характер, что Английский парламент должен был в 1879 г. организовать особую полномочную комиссию для рассмотрения вопроса о допустимости широкого использования электрической энергии, в частности, для освещения. Выводы комиссии, в которой наряду с парламентскими работниками принимали участие выдающиеся английские ученые, оказались, как было уже сказано, вполне благоприятны для электрического освещения. Однако, это не ослабило оппозиции газовых обществ, особенно усилившейся и принявшей уже международный характер после появления ламп накаливания Эдисона и Свана. Отклики этой противоэлектрической компании докатились и до России и стали тормозить и без того слабое у нас развитие электрического освещения. В частности, в Петербурге влияние этой компании против электрического освещения сказалось при обсуждении в Городской Думе вопросов об освещении улиц, площадей и мостов. С большим трудом пионеры электрического освещения добивались разрешения устраивать для демонстраций хотя бы пробное освещение улиц и площадей Петербурга. Так, на короткое время устраивалось опытное освещение лампами Лодыгина, затем свечами Яблочкова. Для того, чтобы опытное освещение могло дать убедительные результаты, необходимо было произвести ряд экономических и светотехнических исследований. За эти исследования и взялся Чиколев, который в то же время, для осведомления интересующихся, стал читать в Русском техническом обществе ряд публичных лекций на тему «Сравнение истории освещений: газового и электрического», напечатанных в 1880 г. в первых номерах только что начавшего выходить журнала «Электричество». Чиколев начинает свои лекции со следующего, несколько патетического вступления:
«В те часы, когда живительный дневной свет прекращает свою благотворную деятельность, тогда люди, для удовлетворения своих жизненных потребностей, должны прибегать к разным искусственным источникам света, но ни один из таковых, по своим свойствам не мог нам заменить не только вполне, но даже приблизительно превосходные качества дневного освещения… Все искусственные источники света: свечи, масла, газ, нефть и т. п. основаны на горении, на потреблении кислорода из воздуха и снабжении взамен продуктами не только негодными, но стеснительными и иногда не безвредными для дыхания. Во всех помещениях, освещенных такими источниками, идет постоянная конкуренция между ними и людьми: и те и другие энергично уничтожают, часто ограниченный, запас живительного элемента и наполняют воздух одинаковыми извержениями. Давно известный в виде дорогого физического опыта и только что сделавшийся доступным для значительного распространения в практики — электрический свет, есть единственный источник, свет которого основан не на горении, который не нуждается в непрерывном присутствии кислорода воздуха и введение которого в наши жилища не только не представляет неприятного и тяжелого соседства, но наоборот, по сходству этого света с солнечным, по его богатству химическими лучами света, он способен действовать на людей и на растения так же живительно, как и солнечный».
Излагая затем историю развития газового освещения, Чиколев особенно подчеркивает те неудачи, которые оно встречало на своем пути, и те упреки, которые ему делали, особенно в первое время после его появления, и сравнивает их с теми, сравнительно малыми, неудачами, с которыми вступает в практику новое электрическое освещение. Чиколев далее опровергает те упреки, какие делаются электрическому свету сторонниками газового освещения. Сообщив затем ряд сведений об электрическом освещении, приведя данные о потреблении энергии известными тогда источниками света, Чиколев рисует картину будущего электроснабжения от «центрального завода», от которого идет электрическая канализация. «Под канализацией я разумею, — говорит Чиколев, — одну толстую магистральную трубу — проводник, несущую по всему району огромную массу электричества малого давления (т. е. напряжения), а потому не требующую чрезмерно толстых стен, т. е. особенно надежной изоляции. Из этого магистрального источника электричество черпается в нужном количестве маленькими ветвями в источник света или в электрический двигатель для механической работы, и затем, по произведению нужного эффекта, это электричество выливается в общий громадный резервуар, который никогда не переполнится, — в землю».
Интересно, что Чиколев в своей статье высказывается против сжигания угля на электрических «центральных заводах» и предлагает использовать для получения электрической энергии водяные силы и ветер. «Так как ветер имеется везде к нашим услугам, то он составляет самый удобный посредник для утилизации солнечной теплоты… Ветряные двигатели, поставленные на площади какого-нибудь Канонерского острова, не только могли бы заменить электричеством всякое другое освещение во всем Петербурге, но и дать достаточную электродвигательную работу для всех мелких мастерских города… Я не сомневаюсь, хотя это достанется, конечно, уже на долю наших детей, что перестанут жечь уголь для передвижения поездов железных дорог, а попросят солнце принять на себя этот почтенный труд».
К вопросу о сжигании угля для паровых двигателей, вращающих динамомашины, Чиколев возвращается в своих трудах несколько раз, доказывая, что выгоднее использовать уголь для получения цинка с тем, чтобы использовать его в гальванических батареях и от них получать уже электрическую энергию, чем сжигать его под котлами.
Вопрос о непосредственном получении электрической энергии, не прибегая к каким-либо механическим двигателям и динамомашинам, очень интересовал Чиколева. Повидимому, этот вопрос казался очень актуальным в то время. Как известно, сверстник Чиколева Павел Николаевич Яблочков в последние годы своей жизни отдался целиком изысканиям в этом направлении, изобретая новые типы элементов с сильно окисляющимися металлами и дешевыми окислителями, в частности, кислородом воздуха.
К сожалению, ни тот, ни другой из наших изобретателей и ни один из работавших над этим вопросом после них, вплоть до настоящего времени, поставленную перед собой задачу не решил, и электромагнитный генератор является до сих пор наиболее надежным и единственным достаточно мощным для практических целей источником электрического тока.
Перечисляя в своих лекциях по истории электрического освещения наиболее существенные задачи, которые, по его мнению, подлежат разрешению в первую очередь, Владимир Николаевич еще раз подробно останавливается на сравнительных достоинствах постоянного и переменного токов, отдавая решительное предпочтение постоянному, и говорит: «Прежде всего, в настоящее время нужно заменить машины с переменным током машинами с постоянным током». Это убеждение Чиколева тем более удивительно, что он хорошо знал, что столь необходимое «деление света» решалось в то время наилучшим образом только при помощи применения для свечей Яблочкова трансформаторов, для чего необходим переменный ток.
Такое же упорство Чиколев проявил в вопросе о применении маломощных источников света, доказывая, что во всех случаях выгоднее получать свет от мощного источника и дробить его каким-либо хотя бы неэлектрическим способом. Один из таких способов дробления, названный им оптическим, Чиколев предложил сам и устроил осветительную установку по этому способу на Охтенском пороховом заводе в Петербурге.
Над вопросом об оптическом дроблении света, который Чиколев противопоставляет «делению электрического света при помощи деления тока», он начал работать еще в 1874 г. «Мысль оптического деления света, — пишет Чиколев, — явилась у меня не потому, чтобы не было надежды на близкое осуществление дробления электрического света другим путем, но, главное, потому, что я считал этот способ канализации наиболее экономичным в принципе, что и подтвердилось далее опытами. Словом канализация нередко обозначают определенную систему проводников электрического тока, я же подразумеваю здесь канализацию по трубам только одного света. Весь вопрос состоит в том, что выгоднее: сосредоточивать электрический свет и ток в одной точке и терять свет при практических приемах дробления света оптическими приспособлениями, или заставлять циркулировать электрический ток через несколько отдельных ламп или электрических источников и терять в общем количестве света от уменьшения температуры и потерей от охлаждения во многих источниках». Удалось Чиколеву произвести желательный опыт лишь в 1887 г., когда по его проекту было осуществлено освещение здания призматических прессов Охтенского порохового завода. Источником света служила дуговая лампа, питавшаяся от магнитоэлектрической машины Аллианс, дававшая 3000 свечей. Лампа была помещена на особой вышке, откуда вели в освещаемое помещение три круглые жестяные трубы, по которым посылались через три линзы три пучка почти параллельных лучей. Внутри освещаемого помещения на трубе в надлежащем месте устанавливались перпендикулярные патрубки, оканчивавшиеся полусферами из молочного стекла. Перед патрубками в трубе под углом в 45° к оси устанавливались зеркала, отражавшие свет в патрубке. Для того, чтобы можно было распределять пучок света между несколькими помещеньями, в центре первого зеркала амальгама снималась на некотором пространстве, так что часть лучей проходила через стекло и попадала на второе зеркало, в котором делалось тоже приспособление для пропуска пучка лучей на третье зеркало.
Схема оптической канализации приведена на фиг. 27. На ней же внизу дана схема также оптического дробления света для театрального освещения.
По данным Чиколева освещение получалось вполне удовлетворительное и во много раз более дешевое, чем можно было бы получить, например, устанавливая свечи Яблочкова. По его же данным использовалось около 30 % света, получаемого от лампы.
«Пользуясь канализацией, я разделил один электрический источник в 3000 свечей, — пишет Чиколев, — на 60 малых источников, из которых каждый был равен силе около 15 свечей, т. е. при такой громадной степени дробления утилизировалось более 30 % света, несмотря на многие несовершенства устройства. Признаюсь, что успех превзошел мои ожидания».
По данным, приводимым Чиколевым, можно ориентировочно подсчитать, что на каждую свечу шестидесяти «малых источников» расходовалось около 2 вт.
Конечно, для случая освещения порохового завода, требовавшего абсолютной взрывобезопасности осветительной установки, систему оптической канализации по тогдашнему состоянию осветительной техники можно признать рациональной, но Чиколев, исходя из своего убеждения, что экономически могут работать только мощные дуговые лампы, в которых в минимуме объема расходуется на произведение света максимум энергии, придавал своей системе оптической канализации слишком универсальное значение. Впрочем это и неудивительно при тогдашнем состоянии техники распределения электрического тока и при существовавших в то время лампах. Подобную идею высказывал раньше и В. Томсон (Кельвин), и она была даже предметом спора о приоритете между Чиколевым и американскими изобретателями Моллером и Себрианом, относительно которых Чиколев пишет: «Весьма возможно, что им было известно о моих опытах в России (есть некоторые к тому поводы), но почтенные американцы так пересолили в своем описании, что мне вполне ясно, что они никогда не делали опытов канализации».
Тем не менее, по поводу известия, что для эксплоатации изобретения Моллера и Себриана в Америке в 1879 г. образовалось особое общество, Чиколев пишет: «Не сомневаюсь, что канализация, приложимая к сильным источникам электрического света, займет видное место в практике электрического освещения».