История технологий — телеграф

0
Рыжачков Анатолий Александрович6/22/2020

Телеграф — древнейший вид связи, возникший еще на заре цивилизации. Вначале он был акустическим и оптическим, а с конца XIX века- стал электрическим.

В древности для передачи сообщений при помощи звука применялись барабаны, а позже —рупоры и колокола. Оптический телеграф — это костры, факелы, семафоры. Один из старейших видов такого средства связи описывает древнегреческий полководец и ученый Полибий (201—120 гг. до н. э.) в своей «Всеобщей истории» («Наука и жизнь» № 4, 1975).

Древнегреческий поэт Эсхил (525—456 гг. до н. э.) в своей трагедии «Агамемнон» описывает, как за много столетий до нашей эры при помощи костров через ряд промежуточных пунктов было передано известие из Малой Азии в Микенский замок о взятии греками легендарной Трои.

На Руси в древности для сигнализации: также; применялись костры, при помощи которых сообщали, например, о нашествии неприятеля.

В 1794 году на линии Париж и Лилль (225 км) заработал первый семафорный (оптический) телеграф, построенный братьями К. и Н. Шаппами. Передающее семафорное устройство из подвижных реек устанавливалось на верху башни, и линия телеграфа Шаппа представляла собой цепочку таких башен, расположенных на расстоянии прямой видимости друг от друга. Сигналы сообщения передавались последовательно от башни к башне.

В том же 1794 году независимо от К. Шаппа замечательный русский механик И. П. Кулибин создал аналогичное устройство. Его оптический телеграф представлял собой три свободно закрепленные на оси деревянные планки, которые с помощью шнуров и блоков устанавливались в различные положения относительно Друг друга. К сожалению, семафорный телеграф Кулибина постигла судьба неприятия и забвения, которую разделили многие его выдающиеся изобретения, такие, как одноарочный мост, самобеглая коляска, лифт и другие.

Оптический телеграф имел много существенных недостатков, но необходимость в сравнительно быстром средстве связи привела к широкому распространению его в первой трети XIX столетия.

У нас в стране первый семафорный телеграф был построен в 1824 году между Петербургом и Шлиссельбургом (60 км). Затем оптический телеграф связал Петербург с Кронштадтом (1834 год, расстояние 30 км), Царским Селом (1835 год, 25 км) и Гатчиной (1835 год, 52 км). В 1839 году по системе Шато, представляющей собой усовершенствованный вариант оптического телеграфа Шаппа, была построена самая длинная в мире линия связи между Петербургом и Варшавой протяженностью 1200 км. На этом пути было расположено 149 промежуточных станций-башен высотою до 20 метров, и все расстояние сигнал пробегал за 15 минут.

Оптический телеграф у нас в стране просуществовал до 1854 года. Он уступил место электрическому телеграфу, возникновение которого явилось результатом открытий и изобретений XVII—XVIII вв. в области электричества.

В 1795 году испанский инженер Ф. Сальва построил первую линию электрического телеграфа между Мадридом и Аранхуэсом (50 км), в основу которой был положен способ передачи сообщений, разработанный шотландским ученым Чарльзом Морисоном в 1753 году. Электрические заряды передавались по проводам, количество которых равнялось числу букв в алфавите. А на приемной станции бумажка с написанной на ней буквой притягивалась к тому шарику, на который поступал электрический заряд с передающей станции.

В 1802 году тот же Ф. Сальва создал электрохимический телеграф, в основу которого был положен принцип разложения воды под действием электрического тока. В телеграфе Сальвы было столько сосудов с подкисленной водой, сколько букв в алфавите. К каждому сосуду подходила пара проводов, и при передаче сообщения над проводами-электродами, опущенными в сосуд, поднимались пузырьки газа, сигнализируя о том, какая буква передается.

Семь лет спустя немецкий ученый С. Т. Зйммеринг усовершенствовал электрохимический телеграф Ф. Сальвы, сведя все электроды в один сосуд и ограничив их число восемью парами. Каждая буква алфавита передавалась комбинацией сигналов, поступающих на две различные пары электродов.

В 1816 году английский физик Ф. Роналдс создал телеграф, в котором использовались часовые механизмы. По сигналу, поступающему с передающей станции, часы одновременно пускались в ход, а связанные с ними диски попеременно открывали в прорезях буквы. Поступающие сигналы указывали, какую открывшуюся в данный момент букву надо записать, чтобы составить из этих букв телеграмму.

С 1753 по 1839 год было предложено 47 различных систем телеграфа. Но, бесспорно, лучшим из них было устройство, разработанное русским ученым и изобретателем Павлом Львовичем Шиллингом. Самую сложную в то время проблему — воспроизведение электрических сигналов на приемном конце линии — П. Л. Шиллинг решил с помощью электромагнитов или мультипликаторов, как их называл автор. Союз электричества и магнетизма оказался очень плодотворным для электросвязи. Достаточно вспомнить, что электромагнит был важнейшим элементом и в телеграфе Морзе и в телеграфе Бодо, что электромагниты широко используются в современных системах электросвязи и телеуправления.

21 октября 1832 года состоялась первая публичная демонстрация телеграфа П. Л. Шиллинга. Для передачи какой-либо буквы нужно было нажать на белые или черные клавиши передатчика согласно специальному коду. Электрические импульсы в приемнике поступали на мультипликаторы — катушки из изолированной проволоки— и создавали магнитное поле. Расположенные над мультипликаторами магнитные стрелки отклонялись в ту или другую сторону и заставляли поворачиваться висящие на тех же нитях бумажные диски, одна сторона которых была черной, а другая — белой. Каждой букве или цифре соответствовала определенная комбинация бумажных дисков.

Между прочим, в 1828—1830 годах Шиллинг вел опыты с одномультипликаторным телеграфом, разработав неравномерный код, где для передачи каждой буквы требовалось от одного до пяти сигналов (аналогично построена азбука Морзе). И только впоследствии П. Л. Шиллинг создал шестистрелочный телеграф, считая его более простым для приема сообщений.

В 1836 году П. Л. Шиллинг построил экспериментальную линию своего телеграфа, проложив провода под землею и водою вокруг здания Главного адмиралтейства в Петербурге. Линия длиною около 10 км работала исправно в течение нескольких месяцев, но дальнейшие опыты прервала смерть изобретателя. Дело Шиллинга продолжил другой выдающийся русский ученый, Б. С. Якоби. В 1841 году он связал своим пишущим телеграфом Зимний дворец с Главным штабом, а в следующем году — с Главным управлением путей сообщения и публичных зданий.

Пишущий аппарат Якоби работал следующим образом. Электрические сигналы поступали на электромагнит, который притягивал к себе вертикально расположенный стержень с укрепленным на нем карандашом. Часовой механизм передвигал экран в горизонтальном направлении перпендикулярно карандашу, и тот рисовал на экране некоторую волнистую линию, которая затем для прочтения телеграммы требовала расшифровки.

В 1843 году Б. С. Якоби протянул линию пишущего телеграфа между Петербургом и Царским Селом, впервые в мировой практике использовав для второго провода землю.

Самому Якоби принадлежат десять конструкций различных телеграфных устройств. В 1845 году он построил стрелочный аппарат, в котором для передачи какой-либо буквы надо было рукояткой повернуть стрелку так, чтобы она указывала на данную букву. Тогда в приемном устройстве синхронно поворачивалась другая стрелка, которая указывала на ту же букву (буквы и цифры были написаны на круглом циферблате).

В 1850 году Якоби изобрел оригинальный буквопечатающий телеграфный аппарат. Принцип его работы заключался в следующем. Под действием движущих электромагнитов в передающем и приемном аппаратах синхронно вращались указательные стрелки, занимая в каждый данный момент времени одинаковое положение над циферблатами с буквами. На одной оси со стрелкой, жестко связанное с ней, находилось типовое колесо с буквами. Чтобы передать нужную букву, телеграфист при помощи штифта останавливал стрелку прямо напротив нужной буквы. Одновременно на приемной станции против той же буквы останавливалась указательная стрелка вместе с типовым колесом. При этом срабатывали электромагниты, которые прижимали к типовому колесу бумажную ленту, и на ней отпечатывалась буква. Затем так же отпечатывалась вторая буква и т. д.

В 1837 году американский художник С. Ф. Б. Морзе (1791—1872) изобрел телеграфный аппарат, который благодаря простоте устройства и обращения с ним безраздельно господствовал на телеграфных линиях мира в течение многих лет. В аппарате Морзе для передачи сообщения использовался ключ, при помощи которого в линию посылались короткие и длинные импульсы тока. В принимающем аппарате эти посылки тока поступали в электромагнит, который на соответствующее время притягивал к себе рычаг пишущего устройства, и на бумажной ленте появлялась комбинация точек и тире.

Первая линия телеграфа Морзе связала между собой города Вашингтон и Балтимор в 1844 году. Ее длина составляла 63 км.

Телеграфный аппарат Морзе имел и недостатки: низкую пропускную способность и необходимость знать телеграфный код. Поэтому впоследствии он уступил место более совершенным буквопечатающим аппаратам.

В 1855 году американец Д. Э. Юз сконструировал буквопечатающий телеграфный аппарат, в котором буквы передавались путем нажатия на соответствующие клавиши. В пункте приема текст телеграммы отпечатывался на бумажной ленте посредством типового колеса.

С 1856 года аппараты Юза начали эксплуатироваться в США, а с 1862 года — в Европе. В 1865 году Юз работал в России, устанавливая свои аппараты на линии Петербург—Москва.

В 1857 году была сделана первая попытка проложить телеграфный кабель через Атлантический океан, но она окончилась неудачей: кабель оборвался через 600 км пути. В следующем году было предпринято несколько попыток, последняя из которых увенчалась успехом, но кабель проработал всего лишь 27 дней, после чего из-за несовершенства изоляции, особенно в местах сращивания, вышел из строя. Только в 1866 году два континента, Европа и Америка, получили надежную телеграфную связь через Атлантический океан.

Усовершенствование телеграфных аппаратов продолжалось. В 1874 году французский инженер Э. Бодо изобрел буквопечатающий телеграфный аппарат, который имел более высокую скорость передачи сообщений, чем аппарат Юза. Система позволяла уплотнить телеграфные линии, то есть передавать по ним за то же время большее количество телеграмм.

Русские инженеры также внесли значительный вклад в развитие телеграфии. В 1858 году 3. Я. Слонимский разработал метод квадруплексного телеграфирования, позволивший по одному и тому же проводу одновременно передавать и принимать по две телеграммы. Изобретатель Ю. И. Морозов в 1869 году предложил использовать переменный ток для одновременной передачи по одному проводу нескольких сообщений. В 1881 году инженер Г. Г. Игнатьев создал электрическую схему, которая давала возможность одновременно по одним и тем же проводам передавать телеграммы и вести телефонные разговоры.

Первый буквопечатающий аппарат в Советском Союзе построил Н. П. Трусевич в 1921 году, но его аппарат имел недостатки и поэтому не нашел широкого применения. Через 8 лет удачную конструкцию буквопечатающего телеграфа разработал изобретатель А. Ф. Шорин, аппарат которого получил большое распространение. А еще через 2 года советский инженер Л. И. Тремль создал еще более совершенный буквопечатающий телеграфный аппарат. Аппараты Шорина и Тремля применялись на отечественных линиях связи примерно 10 лет.

Все буквопечатающие телеграфные аппараты устроены аналогично. Они имеют клавиатуру, как у пишущей машинки, и при нажатии на клавишу связанная с клавиатурой контактная система посылает в линию электрические сигналы по определенному коду. Поступая в приемник, эти импульсы тока заставляют работать электромагниты, которые соответствующим образом поворачивают типовое колесо с буквами и прижимают к нему бумажную ленту или, наоборот, прижимают колесо к ленте.

В 1938 году инженеры А. Д. Игнатьев, Г. П. Козлов и Л. П. Гурин разработали конструкцию телеграфа, который мог передавать до 26 тысяч слов в час. В Великую Отечественную войну при помощи таких аппаратов поддерживалась связь между Москвой и всеми крупными городами страны. В послевоенные годы широкое распространение получило абонентское телеграфирование, при котором два абонента напрямую связаны между собой, минуя переприемные станции. Так связаны редакции газет со своими корреспондентскими пунктами, министерства — со своими заводами. В приемных пунктах абонентского телеграфа стоят аппараты, печатающие сообщения не на ленте, а на бумажном рулоне, причем печатание знаков производится не типовым колесом, а подобно пишущей машинке, то есть металлическими буквами, укрепленными на рычагах.

Телеграфные аппараты все время совершенствуются. Современные устройства позволяют передавать и принимать десятки тысяч знаков в час. Но и это не предел.

Лишевский В. Из истории телеграфа. // Наука и жизнь. – 1977. – №3. – С. 116-119.
Следующая статья
Бизнес и экономика
5 потребностей профессионального работника по П. Друкеру
По отношению к профессиональному служащему можно выделить пять специфических проблем, от решения которых зависит, будет ли его работа эффективной и производительной. Первое: он должен быть профессионалом, который вносит свой вклад в развитие предприятие, осознавая, что вносит такой вклад и в чем именно он заключается. Второе: он должен иметь возможность роста как профессиональный служащий и независимый специалист. Третье: у него должны быть материальные стимулы для повышиения эффективности своей работы и увеличения своего вклада в общее дело как у независимого специалиста. Четвертое: его работ...
Бизнес и экономика
5 потребностей профессионального работника по П. Друкеру
Бизнес и экономика
Процесс принятия управленческих решений по Питеру Друкеру
Теория Творчества
Задачи АРИЗ: примеры решений
Бизнес и экономика
Требования к агентам в компании Ford
Бизнес и экономика
Генри Форд: принцип снижения квалификации
Бизнес и экономика
Как телевидение чуть не оказалось под угрозой?
Бизнес и экономика
Телевизор: от прототипа до массового производства
Бизнес и экономика
Телевизор в каждый дом: Владимир Зворыкин
Теория Творчества
СТРУКТУРА как теоретическая модель по У. Эко
Бизнес и экономика
Ошибки космического масштаба
Теория Творчества
Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений
IT
О персональном компьютере глазами 1984 года
Гуманитарные науки
Куда ведет человека прогресс?
Бизнес и экономика
Условия контракта (райдер) с Арнольдом Шварценеггером
Психология и психофизиология
Методологический кризис в психологии