В дальнейшем лампа Чиколева получала очень много видоизменений, предлагавшихся как самим Чиколевым, так и другими изобретателями. Так, электродвигатель заменился катушками и разного рода рычажными механизмами, сближавшими и раздвигавшими угли и т. п., но принцип дифференциального включения двух обмоток и отказа от пружин, предложенный Чиколевым, оставался, незыблемым. Сам Чиколев продолжал изобретать новые конструкции ламп, осуществляя в них все тот же принцип дифференциального действия двух электромагнитных механизмов. Так, в 1882 г. он получил русскую привилегию (№ 7185) на регулятор, изобретенный им еще в 1881 г., в котором два электродвигателя, включенные дифференциально, действовали на угледержатели, сводя или разводя угли. Через год, в 1883 г., он получил другую русскую привилегию (№ 26101 на регулятор, тоже дифференциальный, но в котором электродвигатели были заменены электромагнитами, действовавшими на угледержатели через рычажные механизмы.
Повидимому, денежные обстоятельства Чиколева в этот период были не блестящи, так как привилегии он брал не на одно свое имя, но на два имени, свое и компаньонов, как видно по их званиям, снабжавших Чиколева средствами. Компаньоном по первой привилегии был мануфактур-советник Генрих Клейбер, по второй— московский 1-ой гильдии купец Моисей Гольдберг. И после получения этих привилегий Чиколев продолжал работу над усовершенствованием своих ламп, упорно доказывая преимущества ламп с углями, расположенными вертикально один над другим, перед свечами Яблочкова, в которых угли помещались рядом (параллельно).
«Параллельное положение углей, — пишет Чиколев, — имеет за собой наглядную простоту. Противоположное (т. е. помещение одного угля над другим) имеет следующие практические качества:
а) угли можно употреблять значительно толще, что экономичнее и, по продолжительности их горения, не нужно присутствия человека для переводов,…
в) Вольтова дуга между вертикальными концами углей представляет меньше сопротивления, чем горизонтальная в свече и, кроме того, случайное увеличение сопротивления в вольтовой дуге в лампе, например, от качества угля, от ветра, немедленно исправляется автоматическим сближением углей…,
г) свет получается равный во все стороны по горизонтальному направлению и светящаяся точка, по желанию, может занимать определенную высоту.
Единственное возражение против противоположного положения углей — потребность в механизме, двигающем угли. Я думаю, что нельзя быть противником механизмов в принципе, во что бы то ни стало, а следует взвешивать тщательно все pro и contra и тогда не колебаться принимать механизм, если перевес на его стороне». Защищая и в дальнейшем свои лампы от горячих сторонников свечи Яблочкова, не имевшей никакого механизма, Чиколев говорит: «Я уверен, что электрическим лампам, действующим при помощи двух противопоставленных концами подвижных углей, принадлежит большая будущность и притом с содействием моего принципа разветвления токов».
В этом отношении Чиколев не ошибся. Действительно, дуговые лампы с расположенными один над другим углями вытеснили электрические свечи Яблочкова, но, как и сам Чиколев неоднократно указывал, для того, чтобы более сложные электрические регуляторы получили применение, необходимо было приучить потребителя к применению электрического освещения, и эту задачу с честью выполнили более простые, хотя, быть может, менее экономичные яблочковские свечи.
В дальнейшем, в 1886 г., Чиколев приспособил свой принцип «дифференциального регулятора» для устройства электрической лампы «тройного действия», предназначенной специально для военных аппаратов, допускавшей и ручную и автоматическую регулировку.
Дифференциальный регулятор создал молодому электротехнику известность. Продолжая работу над дуговыми лампами и исследуя дуги в прожекторах, Чиколев убедился, что прожекторы дают гораздо лучшие результаты, когда угли в них располагаются горизонтально или почти горизонтально и когда оси угольных стержней не совпадают, так что конец отрицательного электрода не затемняет части кратера положительного. Это усовершенствование стало применяться во всех прожекторах русских и иностранных. Работая над прожекторами, Чиколев, неудовлетворенный качествами применявшихся в его время стеклянных и металлических прожекторных зеркал, предложил применять медные посеребренные рефлекторы параболической формы. Для изготовления точных параболических поверхностей Чиколев предложил испробовать метод Д. А. Лачинова, состоящий в том, что подвергается быстрому вращению столб жидкого скоросохнущего цемента, гипса и т. п. В столбе образуется воронка строго параболической формы, которая сохраняется после затвердевания цемента.
Для рассеяния пучка света Чиколев предложил применять экран из обычного стекла.
Другое предложение Чиколева касалось уже прожекторов со стеклянным отражателем. По его идее отражатель составлялся из ряда кольцеобразных стеклянных элементов, образующих в совокупности зеркало. Поверхность каждого из кольцеобразных элементов отшлифовывалась так, чтобы вся совокупность колец образовывала сферическую поверхность. Получалась конструкция, подобная конструкции составных линз Френеля, применяющихся на маяках, только предназначенная не для преломления света, а для его отражения.
Конструкция Чиколева дала отличные результаты, но оказалась слишком дорогой в производстве и была оставлена.
Русская армия и флот были в то время вообще передовыми в отношении применений электричества для военных целей. Именно в учреждениях военно-морского флота электрические лампы наших изобретателей Яблочкова и Лодыгина встречены были с наибольшим интересом. Это видно хотя бы из следующих цифр: к середине 1880 г., по данным, опубликованным в журнале «Электричество», во всей России было установлено всего около 500 фонарей со свечами Яблочкова. Из них больше половины были установлены на заводах военного и военно-морского ведомства и на военных судах; в то время как установки для освещения улиц, площадей, вокзалов, садов и т. п. имели каждая не больше 10–15 фонарей, на одном Кронштадтском пароходном заводе было установлено 112 фонарей, на яхте «Ливадии»— 48 фонарей, на других судах флота 60 фонарей и т. д. При участии морского и военного ведомства акад. Якоби производил свои опыты над электродвижением своего бота. Он и Шиллинг при содействии тех же ведомств разрабатывают мины с электрическими взрывателями. Наши артиллеристы, саперы и моряки первые начали применять электрическое освещение, в частности, для боевых целей. По свидетельству английских специалистов в турецкую войну 1877–1878 г. русские войска и флот могли успешно защищать побережье Черного моря в значительной степени благодаря применению электрических прожекторов. Электрические прожекторы в ту же войну были применены русскими войсками при других боевых операциях. В дальнейшем прожекторы стали еще шире применяться в русской армии и Чиколеву, как работнику артиллерийского ведомства, пришлось очень много работать с ними и, в частности, приходилось принимать прожекторы, поставляемые различными фирмами, почти исключительно иностранными. Во время этих работ Чиколев убедился, что не существует сколько-нибудь рациональных, теоретически обоснованных методов определения качеств прожекторов. Разработке таких методов Чиколев посвятил много трудов. К этой работе, чувствуя ее сложность и трудность, Чиколев привлек в качестве сотрудников сначала молодого, много обещавшего, но, к сожалению, рано умершего физика В. Тюрина, а затем молодого инженер-технолога Р. Э. Классона, впоследствии крупнейшего советского инженера, строителя первой торфяной электростанции близ Москвы, получившей его имя (ГЭС имени Р. Э. Классона). Результаты исследований этих трех изыскателей были опубликованы в работе «Осветительная способность прожекторов электрического света», выпущенной в двух частях по распоряжению Главного артиллерийского управления в 1892 и 1895 гг. Вот как мотивирует Чиколев во введении к этому труду необходимость изучения вопроса, которому посвящен труд: «Для проекции электрического света на дальние расстояния, — пишет Чиколев, — употребляются различные оптические системы разных свойств, размеров, фокусных расстояний и с различной силой электрического тока и света, т. е. с различными размерами кратера. Причины, по которым строители таких оптических приборов, носящих общее название прожекторов, останавливаются на известных величинах всех приведенных выше элементов, остаются обыкновенно необъясненными, да часто и строители сами себе не могут отдать в этом точного отчета. Обыкновенно ими руководят не теоретические принципы, не условия наивыгоднейшего освещения, а разные, часто практические, соображения… Потребители таких приборов, повидимому, большею частью довольствуются испытанием предлагаемых им прожекторов, не входя в критическую их оценку. Вместо теоретического изучения прожекторов, которое одно может дать верный путь для правильной принципиальной оценки системы, руководствуются исключительно указаниями опыта, которые далеко не могут быть мерилом для оценки прожекторов… Мы не отрицаем пользы опытов с прожекторами; наоборот, считаем их необходимыми, но только после теоретической оценки прожектора, которая одна может показать, какой прожектор должен быть лучше, какая сила тока должна быть в нем употреблена и т. п. Опыт необходим уже потому, что при теоретических расчетах мы имеем дело с точными геометрическими поверхностями отражения или преломления, а на практике они всегда имеют большие или меньшие отступления как в разных системах, так и экземплярах той же системы прожекторов».