CC BY
179
УДК 004.9; 930.85
Кочергин Игорь Геннадьевич
Kochergin Igor Gennadievich
кандидат исторических наук, доцент igko4ergin@yandex.ru
Candidate of History, associate professor igko4ergin@yandex.ru
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ КАК ОСНОВЫ ГЛОБАЛЬНОЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ (1790-1890)
THE HISTORY OF DEVELOPMENT OF FACILITIES OF ELECTRICAL COMMUNICATION AS A BASIS OF GLOBAL TELECOMMUNICATION NETWORK (1790-1890)
Аннотация:
The summary:
В статье анализируется история развития средств электросвязи в период в 1790-1890 гг. Автор считает, что средства электросвязи изначально были ориентированы на создание глобальной телекоммуникационной сети.
The history of the development of the facilities of electrical communication at the period in 1790-1890 is analyzed in this article. The author considers that the facilities of electrical communication originally were oriented on making the global telecommunication network.
Ключевые слова:
история техники, средства электросвязи, глобальная телекоммуникационная сеть.
Keywords:
history of technology, facilities of electrical communication, global telecommunication network.
Без наличия мощных и дешевых средств передачи гигантских объемов информации эра глобализации не могла бы наступить. Принципиальные и, несомненно, революционные события, повлиявшие на темпы глобализации, произошли в XIX в., когда было положено начало современным средствам электросвязи [1], под которыми в технических науках понимается передача сообщений на расстояние с использованием электрических. Под системой электросвязи пониматься совокупность технических средств и среды распространения электрических сигналов, обеспечивающих передачу сообщений от отправителя к получателю. Связь наиболее эффективно решает извечную проблему общества: преодоление больших расстояний с минимальными затратами. Каждый из направлений развития техники передачи сообщений (телефония, телеграфия, звуковое вещание) и устройств для их приема (телефоны, телеграфные аппараты, радиоприемники) имеет свою историю изобретения, создания и эксплуатации. Задачей данной статьи является попытка комплексного рассмотрения развития средств электросвязи в контексте создания глобальной телекоммуникационной сети.
Интересна предыстория изобретения средств электросвязи. В конце XVIII в. в физике уже были изучены основные свойства электричества и обнаружена его способность с огромной скоростью распространяться по металлическим проводникам. Поэтому внимание экспериментаторов и изобретателей привлекло это новое явление. По итогам экспериментов в Парижском обществе любителей физики К. Шапп в период с 1789 по 1793 гг. опубликовал ряд научных статей, в том числе и по проблеме передачи электрических импульсов по проводам. Поскольку электротехника в это время только зарождалась, разработать электрический телеграф тогда не удалось, и Шапп изобрел маятниковый оптический телеграф [2]. К 1795 г. также относится попытка французского инженера А. Бетанкура по проекту испанского инженера Ф. Сальва построить в Испании между Мадридом и Аранхуэсом линию электростатического телеграфа. Оригинальную модель электростатического телеграфа соорудил английский физик и астроном Ф. Рональде. Электростатические телеграфы были настолько громоздки, сложны и крайне неустойчивы в работе, что их существование не вышло за границы эксперимента [3], а также за рамки национальных государств.
Дальнейшее развитие телеграфной связи усилиями ученых и изобретателей многих стран велось в направлении использования электрических сигналов для передачи сообщений. Первые конструкции стрелочных телеграфов были предложены А. Ампером, в основе работы которых лежал принцип отклонения магнитной стрелки при протекании через проводник электрического тока. При этом для передачи каждой буквы или цифры предполагалось иметь отдельный провод и отдельную стрелку.
Одним из первых практически заработавшим стрелочным телеграфом можно считать аппарат, построенный русским изобретателем П.Л. Шиллингом в 1830 г. [4]. В нем передача знаков осуществлялась с помощью специально разработанного кода по семи проводам и использовалось лишь 6 магнитных стрелок. Восьмой провод использовался для передачи вызова. В процессе совершенствования своего аппарата П.Л. Шиллингу удалось сократить число проводов до двух. Первый пишущий телеграф, способный отображать принятые сообщения в виде ломаной карандашной линии на фарфоровой доске, построил русский электротехник Б.С. Якоби (1827) [5]. Эти работы не были воплощены в технические устройства, поэтому также не вышли за национальные границы - границы Российской империи, хотя с их устройством были знакомы ученые Германии, Франции, Англии и Америки.
Изобретателем же первого электромагнитного телеграфа, который перешел межгосударственные границы, по праву считается американец С. Морзе. В 1832 г. он разработал специальную азбуку, названную впоследствии его именем, с помощью которой передавались буквы алфавита и цифры в виде коротких и длинных токовых посылок. Их простота послужила основой для унификации языка общения. Азбука Морзе существует уже более 160 лет и сегодня используется для передачи сигналов с полярных станций и сигналов бедствия. Сигнал бедствия SOS - «три точки - три тире - три точки» - известен всем.
Первый, весьма несовершенный, телеграфный аппарат, способный передавать эту азбуку, С. Морзе построил в 1837 г. Широчайшее применение не только в Америке, но и во всем мире получила конструкция аппарата Морзе образца 1840 г., использовавшаяся во многих странах более ста лет [6]. В электромагнитном телеграфном аппарате Морзе каждая буква передается с помощью телеграфного ключа, который замыкает и размыкает электрическую цепь. При замыкании цепи ток проходит через электромагнит, который притягивает к себе рычаг. На конце этого рычага имеется колесико, погруженное в резервуар с жидкой краской. Около колесика пружинным механизмом протягивается бумажная лента. При нажатии телеграфного ключа рычаг притягивается к электромагниту и колесико отпечатывает след на ленте. Если нажимать на ключ кратковременно, отпечатывается точка, а если дольше - тире.
При передаче сигналов по длинным электрическим линиям происходит их затухание. Для увеличения дальности передачи С. Морзе применил электрические реле, изобретенные Дж. Генри. Вместе с промежуточными электрическими батареями они делили длинную электрическую цепь на ряд последовательных независимых цепей и позволили передавать сигналы на большие расстояния [7].
Конечно, телеграф Морзе имел и недостатки: низкая скорость телеграфирования, необходимость расшифровки принятых телеграмм, закодированных азбукой Морзе, что, естественно, увеличивало время их доставки. Скорость передачи определялась в основном квалификацией телеграфиста. На аппарате Морзе опытный телеграфист мог передать 60-70 знаков в минуту. Через несколько лет Морзе разработал усовершенствованный аппарат «клопфер», в котором прием велся на слух. Это позволило повысить скорость передачи примерно вдвое, однако передача и расшифровка телеграмм по-прежнему осуществлялась вручную [8].
В 1844 г. Морзе построил первую телеграфную линию Балтимор - Вашингтон и 24 мая передал первую телеграмму: «Чудны дела твои, Господи!». Телеграфные провода были подвешены на столбах, а в качестве изоляторов использовали горлышки бутылок. Развитие телеграфной сети происходило вместе с постройкой сети железных дорог [9]. В России первая телеграфная линия была построена между Москвой и Петербургом в 1851 г. [10]. И только в 1866 г. после нескольких неудачных попыток был проложен телеграфный кабель по дну Атлантического океана и начала работать телеграфная линия между Европой и Америкой.
Следующим шагом в развитии телеграфной связи стало изобретение буквопечатающих систем (буквопечатающие телеграфные аппараты Д.Э. Юза, Ж. Бодо, В. Сименса), и скорость передачи возросла. Наибольшее распространение получил «печатающий многократный телеграф» французского изобретателя Ж. Бодо, разработанный в 1847 г. и использовавшийся во всем мире практически до конца хХ века. Современный телеграфный аппарат - телетайп («печатающий на расстоянии») - похож на пишущую машинку. Он имеет клавиатуру с буквами, цифрами и знаками препинания.
В последние десятилетия XIX в. зарождается один из самых распространенных видов современной электросвязи - телефонная связь. Изобрел телефон американец А. Белл в 1876 г. Работая над созданием многоканального телеграфа, А. Белл, хорошо знакомый с акустикой, обратил внимание на возникновение звука в телеграфном аппарате при появлении электрического сигнала. Это и натолкнуло его на мысль о создании дистанционного переговорного устройства, которое он назвал телефоном [11]. Говоря современным языком, А. Белл сумел преобразовать звуковой сигнал - речь - в аналоговый электрический сигнал, передать его на расстояние и снова преобразовать в звуковой сигнал - речь [12]. Произошло это в американском городе Бостон, инженер-изобретатель А. Белл дозвонился до своего помощника Т. Уотсона, находившегося в соседней комнате. История сохранила содержание этого разговора. Он был коротким: «Уотсон. Вы мне нужны. Зайдите ко мне» [13]. С тех пор телефон как удобство на целую эпоху опередил другие привычные теперь средства коммуникации.
Преобразователем звуковых колебаний в колебания электрического тока стал микрофон, созданный английским изобретателем Д. Юзом в 1877 г., а обратным преобразователем электрических колебаний в звуковые колебания стал телефон А. Белла. В современном телефонном аппарате микрофон и телефон объединены в единую конструкцию - микротелефонную трубку, которую абонент при разговоре держит в руке. Телефонный аппарат служит одновременно и передающим, и приемным аппаратом. Обычный аппарат соединен с микротелефонной трубкой телефонным шнуром [14].
Значительные усовершенствования в конструкцию телефона внесли многие изобретатели, и прежде всего Т.А. Эдисон, который сумел устранить постоянные шумы и обеспечил хорошую слышимость на большом расстоянии. В 1882 г. и в России начали действовать первые телефонные станции (в Петербурге, Москве, Одессе и Риге). В 1896 г. в Огасте (США) построена первая автоматическая телефонная станция (АТС).
На рубеже XIX и XX столетий начались настойчивые поиски способов передачи сигналов без проводов и вскоре они увенчались успехом - был создан и начал быстро развиваться радиотелеграф, собственно и открывший эпоху радио [15]. Радио - общий термин для всех областей практического применения части спектра электромагнитных волн, называемой радиоволнами, распространяющихся в открытом пространстве без искусственных направляющих систем, например, таких, как провода или волноводы. Традиционно в СССР изобретение радио отождествлялось с демонстрацией 7 мая 1895 г. преподавателем Минных офицерских классов в Санкт-Петербурге А.С. Поповым «прибора для обнаружения и регистрирования электрических колебаний». Заслуги А.С. Попова не подлежат сомнению, но справедливости ради следует отметить, что идея, как говорится, витала в воздухе и параллельно осмысливалась и выкристаллизовывалась в умах многих исследователей [16]. Независимо от А.С. Попова в 1896 г. в Понтеццио (Италия) итальянский радиотехник Г. Маркони, передал по радио телеграфные сигналы на расстояние около 2,5 км, на что 2 июля 1896 г. подана патентная заявка в Великобритании.
Дальнейшее совершенствование радио также связано с попытками преодоления расстояния. В начале 1897 г. А.С. Попов осуществил радиосвязь между берегом и кораблем, а в 1898 г. дальность ра-
диосвязи между кораблями была доведена до 11 км. Большой победой А.С. Попова и едва зародившейся радиосвязи было спасение 27 рыбаков с оторванной льдины, унесенной в море. Радиограмма, переданная на расстояние 44 км, позволила ледоколу своевременно выйти в море. В 1898 г. Г. Маркони была осуществлена радиосвязь между Англией и Францией на расстоянии более 30 миль, а дальность связи с военными кораблями в том же году достигла 76 миль.
Таким образом, история развития первых средств электросвязи ограничивается временным промежутком с 1789 по 1895 гг. За это время сложились два направления развития средств электросвязи: проводные и беспроводные, между которыми развернулась конкурентная борьба по преодолению расстояний. Именно данная борьба и способствовала становлению глобальной телекоммуникационной системы.
Ссылки: References (transliterated):
Elektronika: proshloe, nastoyashchee, budushchee / transl. from English, ed. by V.I. Siforov. M., 1980. 296 p.
Ocherki istorii radiotekhniki. M., 1960. 448 p.
Shukhardin S.V., Laman N.K., Fedorov A.S. Tekhnika v ee istoricheskom razvitii. M., 1979. 416 p.
Iz predystorii radio : sb. original'nykh statey i materialov / S.M. Rytov ; comp. prof. S.M. Rytov, ed. by acad. L.I. Mandel'shtam. M.; L., 1948. 471 p.
Ocherki istorii tekhniki v Rossii. 1861-1917 / [AN SSSR. In-t istorii estestvoznaniya i tekhniki] ; ex. ed. F.Y. Nesteruk and A.A. Chekanov. M., 1975. 395 p.
Sharle D. Avtor azbuki Morze // Connect. 2001. No. 4.
P.118-123.
Ocherki istorii tekhniki v Rossii...
Sharle D. Op. cit.
Zvorykin A.A., et al. Istoriya tekhniki / ed. by YU.K. Milonov. M., 1962. 576 p.
Ocherki istorii tekhniki v Rossii.
Iz predystorii radio.
Zvorykin A.A. Op. cit.
Shneyberg Y. Perviy pishushchiy telegraf v Rossii: k 200-letiyu so dnya rozhdeniya akademika B.S. Yakobi // Connect. 2001. No. 10. P. 102-104.
Protasov P. Tekhnologii: Sluchayne svyazi // Komp'yuterra. 2006. No. 9 (ot 7 marta). P. 228-239.
Bykhovskiy M.A. K 100-y godovshchine izobreteniya radio // Elektrosvyaz'. 2005. No. 5. P. 2-5.
Izobretenie radio. A.S. Popov : dokumenty i materialy / ed. by acad. A.I. Berg. M., 1966. 284 p.
1. Электроника: прошлое, настоящее, будущее / пер. с англ. 1.
под ред. В.И. Сифорова. М., 1980. 296 с.
2. Очерки истории радиотехники. М., 1960. 448 с. 2.
3. Шухардин С.В., Ламан Н.К., Федоров А.С. Техника в ее 3.
историческом развитии. М., 1979. 416 с.
4. Из предыстории радио : сб. оригинальных статей и мате- 4.
риалов / С.М. Рытов ; сост. проф. С.М. Рытов, под ред.
акад. Л.И. Мандельштама. М.; Л., 1948. 471 с.
5. Очерки истории техники в России. 1861-1917 / [АН СССР. 5.
Ин-т истории естествознания и техники] ; отв. ред.
Ф.Я. Нестерук и А.А. Чеканов. М., 1975. 395 с.
6. Шарле Д. Автор азбуки Морзе // Connect. 2001. № 4. 6.
С.118-123.
7. Очерки истории техники в России. 7.
8. Шарле Д. Указ. соч. 8.
9. Зворыкин А.А. и др. История техники / под ред. Ю.К. Мило- 9.
нова. М., 1962. 576 с.
10. Очерки истории техники в России. 10.
11. Из предыстории радио. 11.
12. Зворыкин А.А. Указ. соч. 12.
13. Шнейберг Я. Первый пишущий телеграф в России: к 200- 13.
летию со дня рождения академика Б.С. Якоби // Connect.
2001. № 10. С. 102-104.
14. Протасов П. Технологии: Случайные связи // Компьютер- 14.
ра. 2006. № 9 (от 7 марта). С. 228-239.
15. Быховский М.А. К 100-й годовщине изобретения радио // 15.
Электросвязь. 2005. № 5. С. 2-5.
16. Изобретение радио. А.С. Попов : документы и материалы / 16.
под ред. акад. А.И. Берга. М., 1966. 284 с.
