Основы инженерного творчества(Суздальцев А.И

Г. Маркони

2 июня 1896 г. молодой итальянский изобретатель Г. Маркони взял предварительный патент на тщательно засекреченное изобретение: «Патент № 12039. Г. Маркони. Лондон. Способ передачи электрических импульсов и аппарат для этого». Сенсация мгновенно облетела мир, однако, никаких подробностей ни о принципе, ни об устройстве аппарата не сообщалось. Суть изобретения и схема устройства были открыты лишь в конце 1897 г.

Гульельмо Маркони (1974 – 1937) – будущий известный радиотехник и предприниматель, лауреат Нобелевской премии за 1909 г. (совместно с К. Ф. Брауном) – ко времени описываемых событий был вольнослушателем Болонского университета. Опыты профессора этого университета А. Риги с «лучами Герца», произвели на девятнадцатилетнего Гульельмо сильное впечатление и определили круг его интересов всей дальнейшей жизни. Он тут же начинает, на ферме своего отца, экспериментировать с когерером Бранли и вибратором, сконструированным Риги. Этот вибратор создавал искру в масляном промежутке разрядника с большей интенсивностью, чем воздушные.

К концу 1895 года Маркони получил обнадеживающие результаты и продолжил опыты в Англии, на родине своей матери. Здесь на его опыты обратил внимание главный инженер Правительственных телеграфов профессор сэр Уильямс Прис, сам некогда занимавшийся вопросами телеграфирования без проводов.

С его помощью двадцатилетний Маркони не только сделал патентную заявку, но и создал акционерное общество беспроволочного телеграфа, сыгравшее огромную роль в дальнейшем развитии радиотехники. Уже к середине 20-х годов ХХ века «Маркони Интернейшионал Коммуникэйшен Компании» охватывала всю Америку и почти всю Европу и имела представительства более чем в 70 странах по всему миру.

Открытая и опубликованная в 1897 г. схема приѐмника Маркони схожа со схемой приѐмника Попова и основана на тех же принципах. По-видимому, научный и технический уровень исследований в области электромагнитных волн был таков, что неизбежно привѐл разных исследователей к сходным результатам.

Не менее впечатляющими были достижения Г. Маркони, получившего солидную финансовую поддержку деловых кругов Англии и

238

других стран в отличие от вечно стеснѐнного в средствах А.С. Попова. К лету 1897 г. Маркони сумел достигнуть дальности связи сначала 6 км, а затем 10 км. Опыты того же года в Италии дали 16 км. В марте 1899 г. Маркони осуществил связь между Англией и Францией на 45 км, а в декабре 1901 г. буква «S» была передана по радио через Атлантический океан на расстояние около 3700 км. Для этих целей был использован передатчик мощностью около 10 кВт и построена весьма сложная антенна.

Велись работы и по ту сторону океана. В 1896 г. американский учѐный сербского происхождения Никола Тесла (1856 – 1943) сумел передать сигналы с помощью созданного им высокочастотного резонансного трансформатора на дальность 32 км на суда, двигавшиеся по Гудзону. Но Тесла с успехом применял электромагнитные волны не только для телеграфирования, но и для передачи сигналов телеуправления различными механизмами. Радиосигналы с пульта принимались антенной, установленной на лодке, а затем передавались на механизмы управления. Таким образом, Тесла может быть назван родоначальником телемеханики.

В1905 г. американский изобретатель Форест установил радиосвязь между железнодорожным составом в пути со станциями на дальность 50 км. В 1910 г. пароход «Теннеси» получил сообщение о прогнозе погоды из Калифорнии на расстоянии 7,5 тыс. км, а в 1911 г. была достигнута связь на 10 тыс. км. Только наличие радиосвязи на гибнущем «Титанике» позволило спасти более 700 человек.

В1911 г. Бэкер в Англии изобрѐл портативный радиопередатчик весом около 7 кг и разместил его на самолѐте. Дальность связи составила 1,5 км.

К началу мировой войны 1914 г. почти все военные суда ведущих держав были оборудованы радиоустановками. Армейская радиосвязь

сначалом войны также стала развиваться быстрее, хотя традиционно отставала от флотской.

ВРоссии в 1914 г. для связи с французским и английским командованиями в Москве (на Ходынке) и Петрограде (Царское село) были построены стокиловаттные искровые радиостанции. В дальнейшем мощные станции были построены Военным ведомством также в Николаеве, Ташкенте, Чите и Кушке. В системе Почтово-телеграфного ведомства радиосвязь в России внедрялась гораздо медленнее, было построено лишь несколько искровых радиостанций мощностью порядка 15 кВт, и в целом Россия – родина радио – к началу 20-х годов резко отставала от других государств во внедрении радиосвязи.

239

Первый период развития радиотехники, вплоть до Первой мировой войны и даже до начала 20-х годов, характеризуется применением преимущественно искровой аппаратуры, хотя на последнем этапе параллельно стали применяться дуговые и электромашинные генераторы высокой частоты. Однако постепенно все эти три типа генераторов были вытеснены ламповыми передающими устройствами, широкое применение которых началось в двадцатые годы.

Приоритетная борьба в наше время

При жизни А.С. Попова его приоритет в изобретении радио не подвергался сомнению. В наше время приоритетная борьба возродилась – слишком большое значение приобрело радио в истории человечества. Оно преобразило мир, связав все его точки. И некоторые страны стали принимать меры к пересмотру приоритета А.С. Попова

визобретении радио.

В1947 г. итальянскими государственными организациями была сделана попытка объявить изобретателем радио Г. Маркони. Эта попытка встретила возражение наших ученых. В газете «Известия» от 11 октября 1947 г. была опубликована статья под названием «Изобретение радио принадлежит России».

В1962 г. в американском журнале «Proceedings of the IRE» по-

явилась обширная статья научного сотрудника Ч. Зюскинда под названием «Попов и зарождение радиотехники». В ней автор пытался доказать, что А.С. Попов изобрел только грозоотметчик, а Г. Маркони – систему телеграфии без проводов. Ч. Зюскинд также подверг сомнению факт существования передачи первой в мире радиограммы с текстом «Генрих Герц» в марте 1896 г.

Профессор И.В. Бренев (1901 – 1982) тщательно изучил статью Ч. Зюскинда и в своей статье «Почему не прав господин Чарльз Зюскинд» документально обосновал приоритет А.С. Попова в изобретении радио, доказав, что грозоотметчик был вторым изобретением А.С. Попова, созданным на основе его приемника радиосвязи. В заключение И.В. Бренев отметил: «Что касается статьи Ч. Зюскинда, то она, несмотря на кажущуюся солидность, не является исследованием. Разработка поставленного вопроса свидетельствует о плохом знании Ч. Зюскиндом русских, советских и иностранных материалов, относящихся к теме, о тенденциозном использовании им ряда привлеченных к рассмотрению документов, о применении им недопустимых в серьезных дискуссиях полемических приемов. Полученные им при

240

этих условиях выводы не верны и не могут сколько-нибудь повлиять на изменение мнения о том, что действительным изобретателем системы радиосвязи был А.С. Попов». К сожалению, статья опубликована в сокращенном виде, ее полный текст депонирован в Мемориальном музее А.С. Попова.

В связи со статьей Ч. Зюскинда 18 марта 1964 г. постановлением ЦП ВНТО РЭС им. А.С. Попова была образована Историческая комиссия под председательством маршала войск связи И.Т. Пересыпкина (1904 – 1978), которого позже сменил И.В. Бренев. В настоящее время комиссию возглавляет академик В.В. Мигулин. Задачей комиссии была и остается борьба с искажением истории создания и развития радиосвязи, документированная защита приоритета А.С. Попова, других отечественных ученых.

Работы в комиссии хватает, так как и в нашей стране появились последователи Ч. Зюскинда.

29 мая 1989 г. состоялось совместное заседание секции истории радиотехники и информатики Национального объединения историков естествознания и техники при АН СССР и Исторической комиссии ЦП ВНТО РЭС им. А.С. Попова по вопросу истории создания радиосвязи. Доклад проф. С.М. Герасимова (1911 – 1994) соответствовал тексту о работе А.С. Попова, изложенному в третьем издании БСЭ. Однако оппонировавший ему к.т.н. Д.Л. Шарле в своем докладе бездоказательно заявил, что А.С. Попов изобрел не радио, а только грозоотметчик, в то время как, по его мнению, Г. Маркони усовершенствовал радиопередатчик и создал первое устройство радиосвязи. Он и профессор Н.И. Чистяков выдвинули странное предложение не пользоваться термином радио в его нынешнем «бытовом» понимании, означающем радиовещание, радиосвязь, репродуктор и т.д., а отнести этот термин к категориям типа земное притяжение, изобрести которое нельзя.

Участники совещания не приняли этой аргументации, тем не менее Н.И. Чистяков и Д.Л. Шарле в 1990 г. и позже выступали в средствах массовой информации с антипатриотической и, по сути, антинаучной позиции, утверждая, что в первых опытах Попова «вообще не было передатчика», поэтому он и занимался регистрацией гроз.

Но, как отметил автор информационной теории связи профессор Л.И. Хромов, значение изобретения и опытов А.С. Попова в 1895 г. состоит в том, что были созданы почти одновременно два типа радиосвязи: человек – человек и природный объект – человек. Это сви-

241

детельствует о большой интуиции и глубокой проницательности русского ученого. Некоторые его соотечественники до сих пор не могут понять, что сигналы, передаваемые волнами Герца, будь они от природного объекта или от другого человека, равноправны по процессу передачи. За прошедшие 100 с лишним лет системы радиосвязи типа человек – человек (радиотелефон, радиотелеграф) и типа объект – человек (телевидение, радиолокация) стали равноправными, более того, система телевидения общепризнанна как доминирующая. Действительно, в течение сеанса связи, например, с космическим кораблем, приближающимся к Луне, до Земли доходит устный рассказ космонавта и снимок лунного ландшафта. И если «предком» радиоприема можно считать систему радиосвязи А. С. Попова, то «предком» приема картины космического ландшафта – его грозоотметчик.

В последние годы участились попытки примирить полярные точки зрения на приоритет в изобретении радио. Пишут, что «заслуги А.С. Попова и Г. Маркони равновелики, что оба они практически одновременно вышли на проблему и решили ее. Но ведь Маркони подал предварительную заявку на свое изобретение в июне 1896 г., больше чем через год после публичной демонстрации системы радиосвязи Поповым! А даты их печатных публикаций разнятся даже на полтора года. Вспомните, что изобретатель телефона А. Белл не на полтора года, а на полтора часа опередил в подаче заявки своего соперника Э. Грея. Однако этого хватило, чтобы изобретателем телефона был признан один А. Белл, и его приоритет никем не оспаривался. О том, что в изобретении радио нет двух лиц, четко сказал академик Л.И. Мандельштам в предисловии к своей книге «Из предыстории радио»: есть один изобретатель радио, А.С. Попов, который «первым в мире использование электрических волн для связи превратил в практическую систему радиосвязи».

Некоторые лица в нашей стране 100-летие радио хотели отметить без имени А.С. Попова. Вопреки им все же вышло замечательное постановление Совета Министров – Правительства Российской Федерации от 11 мая 1993 г. за № 434 «О подготовке и проведении 100-летнего юбилея изобретения радио». В постановлении отмечаются «выдающееся значение этого события для современной цивилизации и приоритет России в изобретении радио».

5–7 мая 1995 г. в Москве под эгидой ЮНЕСКО прошла юбилейная международная конференция. С докладом на ней выступил президент РНТО РЭС им. А.С. Попова академик Ю.В. Гуляев. В своем

242

докладе он убедительно изложил историю изобретения радио, отметив роль предшественников А.С. Попова (М. Фарадея, Дж. Максвелла, Г. Герца, Э. Бранли, О. Лоджа), его последователей, самым знаменитым из которых был Г. Маркони, и подчеркнув ключевую роль самого А.С. Попова. Радиофизика и радиотехника обязаны всем им.

243

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Сэмюэл Финли Бриз Морзе

(27.4.1791,Чарльзтаун – 2.4.1872, Нью-Йорк)

Родился в 1791 году в Чарльзтауне, штат Массачусетс, в семье Джедида Морзе, прославленного проповедника в Новой Англии. Морзе был еще мальчиком в то время, когда умер отчаявшийся Дж. Фитч, когда Оливера Эванса высмеивали скептики, не желавшие верить глазам своим. Морзе поступил в Иельский университет в 1807 году, через несколько месяцев после того, как Фултон совершил первое путешествие в Олбани на борту «Клермонта».

В 1811 году Морзе отправился в Англию изучать живопись у Вашингтона Олстона. Морзе подавал большие надежды как художник, но его сковывало то обстоятельство, что он безоговорочно принял на веру модную тогда интеллектуальную концепцию, будто живопись, посвященная исторической старине, гораздо выше искусства, отображавшего жизнь современников.

Вернувшись в 1815 году в Америку, Морзе очутился в стране слишком грубой и неотесанной, слишком занятой и слишком бедной, чтобы признать искусство, столь далекое от действительности. С другой стороны, Америка 1815 года любила портретную живопись. Уже

в1817 году Морзе получал шестьдесят долларов за портрет, а он мог писать четыре портрета в неделю. Он совершил поездку по Югу и в 1818 году вернулся с тремя тысячами долларов, что позволило ему жениться на Лукреции Уокер из Конкорда.

Сэтим капиталом Морзе переехал в Чарльстон, штат Южная Каролина, забросил портреты и следующие полтора года посвятил работе над огромным историческим полотном для Палаты представителей

вВашингтоне. Картину продать не удалось. Деньги кончились, и он снова поехал в Нью-Йорк. В Нью-Йорке ему заказали большой портрет Лафайета, который совершал в то время поездку по Америке.

244

Морзе написал два портрета. Во всех портретах работы Морзе чувствуется талант, но его «Лафайет» был уже творением зрелого и серьезного мастера. И все же Морзе не был удовлетворен, несмотря на то, что через несколько лет он был признан вождем молодых американских художников. В 1829 году он вновь отправился в Европу, чтобы продолжить занятия.

В Америке художники, преданные избранным жанрам, были обречены на полуголодное существование или же, подобно Пилсу, открывали частные музеи, где наряду со всякими диковинами выставляли свои полотна. Опыт Пилса натолкнул Морзе на мысль написать картину, которая заинтересовала бы Америку, никогда не видевшую ни в подлиннике, ни в копии «Мону Лизу», «Тайную вечерю» и другие шедевры мирового искусства. Он написал картину «Лувр», на заднем плане которой изобразил столько шедевров, сколько могло вместить полотно. В 1832 году Морзе, преисполненный надежд, упаковал холсты и вернулся в Америку на пакетботе «Сэлли». Он взошел на борт «Селли» художником, а высадился на берег изобретателем.

На борту зашел разговор о европейских опытах по электромагнетизму. Незадолго до того была опубликована книга Фарадея, а его опыты повторялись во многих европейских лабораториях. «Извлечение искр из магнита» было одним из чудес того времени. Морзе тут же высказал предположение, что сочетание искр может быть использовано как код для передачи сообщений по проводам. Эта идея захватила его, несмотря на то, что ему были почти неизвестны даже самые основные правила электричества. Морзе в то время твердо верил, что американцы могут добиться чего угодно, стоит только крепко взяться за дело. Что из того, что нет специальных знаний и подготовки (бог вразумит!). Двадцать лет он потратил на изучение живописи; тем не менее ему и в голову не приходило, что карьера изобретателяэлектрика тоже требует подготовки.

Наброски, сделанные Морзе на «Сэлли», демонстрируют его мысль об использовании импульсов электрического тока для приведения в движение пера. На них видно также, что он не знал, каким образом из батареи получается ток.

Долгое время телеграфное приемное устройство представляло собой печатный прибор. Даже после того, как Вейл упростил систему, на бумагу наносились точки и тире при помощи пера, приводимого в действие перевернутым подковообразным магнитом (рис. П.4.1).

245

Вследующем году он был назначен на пост профессора живописи

ирисования в только что открытом Нью-Йоркском университете, созданном силами таких просвещенных умов Нью-Йорка, как Фенимор Купер, Вашингтон Ирвинг и другие. Морзе получал небольшое жалованье, на которое, однако, можно было прожить. Он вернулся к работе над электромагнитным телеграфом.

Рис. П.4.1. Приѐмное устройство Морзе

В его распоряжении было несколько гальванических батарей, железных стержней и проволока. Он соединил их по схеме, которую сам начертил, и замкнул цепь. Никакого результата! Он сделал несколько переключений. Снова ничего! Много дней он безрезультатно бился над установкой. Наконец, отчаявшись, он обратился за помощью к коллеге с химического факультета Леонарду Гейлу. Гейл взглянул на беспомощную конструкцию Морзе и сжалился над ним. Морзе от ко- го-то слышал, что для того, чтобы сделать электромагнит, нужно обмотать проволокой подковообразный кусок железа. Гейл, который был знаком с работами Генри, объяснил Морзе, что обмотка сделана как попало, без всякой изоляции. Он показал Морзе, как производится намотка и как включать батарею в такую цепь. И тогда, наконец, аппарат Морзе подал признаки жизни.

Ранние проекты телеграфа Морзе были весьма наивны и чрезвычайно сложны. Принцип был тот же, что у Генри. Оператор замыкал и размыкал электрическую цепь, так что серия электромагнитных импульсов посылалась по двум проводам к приемному устройству. Поздние модели телеграфа снабжались сигнальным ключом, при помощи которого замыкалась и размыкалась цепь (см. рис. П.4.2).

246

Морзе использовал в своей цепи только одну батарею, и поэтому он мог послать разборчивое сообщение лишь на короткое расстояние. Чем длиннее провод, тем больше его сопротивление. Морзе с помощью Гейла постепенно довел длину провода от двадцати футов до ста, а спустя некоторое время до тысячи, но это была предельная длина.

Рис. П.4.2. Телеграф Морзе

Среди приглашенных в зале присутствовал преуспевающий промышленник из Нью-Джерси Стефен Вейл, который согласился пожертвовать две тысячи долларов и предоставить помещение для опытов при условии, что Морзе возьмет в помощники его сына Альфреда. Морзе согласился, и это был самый удачный шаг в его жизни. Альфред Вейл обладал не только настоящей изобретательностью, но и острым практическим чутьем. В течение последующих лет Вейл во многом способствовал разработке окончательной формы азбуки Морзе, введению телеграфного ключа вместо соединительного стержня и уменьшению размеров аппарата до компактной модели, которая стала общепринятой. Он изобрел также печатающий телеграф, который был запатентован на имя Морзе, в соответствии с условиями контракта Вейла и Морзе.

Вскоре после встречи с Вейлом Морзе узнал о том, что правительство предложило материальную помощь изобретателю, который сможет соединить телеграфной связью все побережье. В декабре 1837 года он обратился за помощью к конгрессу. На председателя сенатского Комитета по делам коммерции Фрэнсиса О. Дж. Смита де-

247