История отрасли пособие

рые потом по книге условных кодов расшифровывались в буквы, слова или целые фразы. Регулировать скорость передачи можно было, меняя скорость вращения стрелки.

1793 г. К.Шапп разработал систему семафорного телеграфирования. Над крышей башни возвышался металлический шест, к которому крепилась вращающаяся на оси горизонтальная перекладина длиной3-4 м. К обоим концам этой перекладины были шарнирно прикреплены окрашенные в черный цвет короткие (1 - 1,3 м) перекладины, также вращающиеся вокруг своих осей. От перекладин в комнату, где сидел телеграфист, были протянуты тяги. Посредством рычагов и блочного приводного механизма телеграфист приводил в движение перекладины. Изменяя положение длинной перекладины и линеек на ее концах, можно было составить ряд фигур. Длинной перекладине придавалось одно из четырех фиксированных положений: горизонтальное. вертикальное, правый или левый наклон под углом45°. Каждая линейка - правая и левая - могла занимать одно из восьми различающихся на45° положений относительно перекладины - под углом 45, 90, 135° и т.д. Из возможных 256 комбинаций Шапп отобрал 92 наиболее отчетливых.

Рис.34. Оптический телеграф и азбука Шаппа

Каждая принятая комбинация по специально составленному словарю соответствовала определенному знаку. Словарь содержал 92 страницы, на каждой из которых записано 92 слова. При передаче сообщения передавались числа, первое из которых означало номер страницы, а второе – порядковый номер слова. Скорость передачи между двумя станциями составляла около двух сигналов в минуту(в современных единицах измерения около половины бита в секунду).

На линии Париж – Тулон было устроено 20 промежуточных станций, каждая из которых была оборудована вертикальной мачтой, напоминающей железнодорожный семафор. Каждая станция обслуживалась одним или дву-

мя работниками. Они наблюдали за соседней станцией в подзорную трубу и воспроизводили на своей мачте те сигналы, которые им передавал сосед. Отсюда сигналы передавались дальше, и буква за буквой, слово за словом от одной станции к другой передавались депеши по всей линии.

1795 г. Джордж Муррей в Англии разработал визуальный телеграф, в котором кодовые комбинации формировались открытием/закрытием шести створок на специальной раме.

По проекту Х.Вольке, содержателя одного из петербургских пансионов, организована акустическая связь по трубам между Петербургом и Кронштадтом.

1794 г. И.П.Кулибин разработал механизм оптического телеграфа, систему передачи сигналов и необходимый к ней код.

1795 г. Испанский врач Франсиско Сальва предложил систему электростатического телеграфа. Сальва, как и некоторые исследователи до него, предлагал использовать для каждой буквы алфавита отдельные проволоки, но далее он делал огромный шаг вперед: “Все-таки нет необходимости под-

держивать проволоки удаленными друг от друга, они могут быть скручены в кабель и подвешены на большой высоте. Во время моих первых опытов с кабелями этого вида каждая проволока обматывалась пропитанной смолой бумагой. Затем все проволоки скручивались и обматывались многими слоями бумаги. Таким образом, предотвращалась утечка электричества”. Сальва первый применительно к электротехнике употребил термин кабель, предложив его первую конструкцию.

В 1796 г. по проекту Сальвы была сооружена линия связи между Мадридом и Аранхуэсом , ставшей первой в мире действующей линией.

1802 г. Де Сальва предложил проект электрохимического телегра-

фа. Для его реализации Сальва использовал сосуды с подкисленной водой, число которых выбиралось равным количеству передаваемых знаков. В каждый сосуд опускался электрод, соединенный со своим источником тока отдельным проводом. При подаче тока в соответствующем сосуде вследствие электролиза наблюдались пузырьки газа, наличие которых свидетельствовало о передаче знака.

1808 г. А.Бутаков представил проект русского флажного телеграфа, в котором буквы передавались по цифровой системе.

1809 г. В Баварскую академию был представлен проект изобретателя Земеринга, отличавшегося от устройства Сальвы дополнительным элементом

– ложкой для сбора пузырьков газа. Телеграф Земеринга состоял из вольтова столба, 24 отдельных проводков, соответствующих буквам алфавита. Каж-

дый проводок одним концом соединялся с вольтовым столбом посредством втыкавшихся в отверстия штифтов, а другим был опущен в сосуд с водой.

Перед началом телеграфирования Земеринг подавал другой станции знак с помощью будильника. При замыкании электрической цепи в определенном сосуде проходила электрохимическая реакция с выделением пузырьков, которые скапливались под ложечкой и поднимали ее до почти горизонтального положения. В этом положении подвижный свинцовый шарик под действием собственной тяжести скатывался в воронку и по ней спускался в чашечку, вызывая действие будильника. После того, как на принимающей станции все было подготовлено к приему депеши, отдающий ее соединял полюсы проволоки таким образом, что электрический ток проходил последовательно через все буквы, составляющие передаваемое сообщение, при этом пузырьки отделялись у соответствующих букв другой станции.

Рис.35. Телеграф Земеринга

1811 г. С.Земеринг усовершенствовал "пузырьковый" телеграф, уменьшив количество проводов с26 до 8, сочетая электроды попарно, применив кодирование сигналов. Впоследствии этот телеграф значительно упростил Швейгер, сократив количество проводов до двух. Швейгер также экспериментировал с различной продолжительностью действия тока и, следовательно, различной продолжительностью разложения воды. Но наблюдать за выделением пузырьков было очень утомительно. Поэтому электрохимический телеграф так и не получил практического применения.

1815 г. Понюхаев предложил "ночной скорый дальнописец", содержащий семь фонарей (шесть по кругу и один в центре) с вогнутыми зеркалами. Каждый фонарь мог закрываться подвижным щитком, что давало возможность получать множество кодовых комбинаций.

1816 г. Английский физик и астрономФ. Рональдс разработал макет стрелочного телеграфа. На приемной и передающей станциях были установлены одинаковые часовые механизмы для привода в равномерное движение циферблатов с нанесенными на них буквами и цифрами. Снаружи циферблаты прикрывались дисками с вырезанными узкими щелями. Вызов

абонента осуществлялся посылкой электростатического заряда, взрывавшего газ в баллоне на приемной станции. Одновременно запускались часовые механизмы и циферблаты начинали синхронное вращение. При появлении на передающей станции требуемого знака в щели телеграфист посылал новый электростатический заряд, который воздействовал на электроскоп, установленный перед прорезью циферблата на приемной станции. Последний показывал необходимость считывания нужного знака.

1820 г. А.Ампер в докладе Парижской Академии наук предложил идею устройства электромагнитного телеграфа, принцип действия которого был основан на использовании эффекта, открытого Романьоном в 1802 г., заключавшегося в отклонении магнитной стрелки, находящейся вблизи проводника с током.

1827 г. П.Чистяков разработал конструкцию военно-походного телеграфа. Его устройство состояло из трех деревянных шестов. Первый означал единицы, второй – десятки и третий – сотни. На каждом шесте имелось еще по два вращающихся крыла, различные положения которых соответствовали определенным сигналам.

1828 г. В.Судр (Франция) для передачи сигналов на расстояние предложил использовать металлические трубы. На передающей станции возле трубы должен быть подвешен колокол, ударом молотка по которому формировался требуемый передаваемый сигнал.

1830 г. П.Л.Шиллинг изготовил электромагнитный аппарат, содержащий семь мультипликаторов. Шесть мультипликаторов определяли передаваемый сигнал, а седьмой служил для приведения в действие вызывного звонка с часовым механизмом. В этой конструкции передатчик был выполнен уже в форме клавишного манипулятора, состоящего из восьми клавиш (4 белые и 4 черные). Линия передачи имела восемь проводов. Шесть пар клавиш были связаны проводами с соответствующими шестью мультипликаторами, одна пара — с вызывным устройством. Имелась еще одна "общая пара" клавиш для переключения полярности гальванической батареи.

На приемной части магнитные стрелки подвешивались на шелковых нитях вместе с картонными кружками, окрашенными с одной стороны в белый, а с другой – в черный цвета. В зависимости от направления пропускаемого тока по катушке кружок поворачивался белой или черной стороной к наблюдателю. Комбинации кружков соответствовали буквам или другим знакам согласно специально разработанному коду. Для осуществления передачи использовались 16 черных и белых клавиш, соединенных с катушками проводами. Дополнительный восьмой провод использовался для вызова абонента. Первая публичная демонстрация электромагнитного телеграфа Шиллинга была проведена осенью 1832 г. в его квартире на Царицыном лугу.

Рис. 36. Телеграф Шиллинга

Таким образом, достоинствами телеграфа Шиллинга, которые определили направления дальнейшего развития связи, были: применение в качестве указателя переданного сигнала мультипликаторов с астатической системой стрелок, осуществление управления токами двух направлений, введение одного общего провода.

Д.Генри продемонстрировал прообраз электромагнитного телеграфа. Устройство состояло из батареи и электромагнита, соединенных медным проводом длиной в милю (1.85 км), протянутого по стенам лекционного зала. Между полюсами подковообразного электромагнита был помещен постоянный магнит. Когда на электромагнит подавали напряжение, постоянный магнит отталкивался от одного полюса и притягивался к другому. После изменения полярности батареи постоянный магнит возвращался в первоначальное положение. С помощью переключателя полярности питания Генри заставил якорь постоянного магнита стучать по маленькому звонку.

1837 г. Д.Александер предложил устройство для телеграфной связи. Передающая часть его устройства состояла из электростатической машины и специального клавишного коммутатора. Приемная часть содержала тридцать мультипликаторов, по числу передаваемых знаков. Задачей оператора в пункте приема было наблюдение за отклонением стрелки соответствующего мультипликатора. На стрелках укреплялись латунные экраны, закрывающие на специальной доске знаки.

Профессор живописи Нью-Йоркского университета С.Морзе изготовил свой первый телеграфный аппарат. В аппарате формирование нужного электрического сигнала, соответствующего определенному передаваемому знаку, осуществлялось с помощью специального телеграфного ключа, замыкающего или размыкающего электрическую цепь. Затем в целях автоматизации пе-

редачи информации Морзе предложил заменить телеграфный ключ на - ли нейку с зубчиками и штифтами. В зависимости от передаваемого текста на линейке каждый раз необходимо было нарезать зубцы. При передаче линейка перемещалась в специальной щели, где находились электрические контакты, замыкаемые штифтами.

Рис.37. Аппарат С. Морзе

Уильям Кук на основе телеграфа Шиллинга совместно с английским физиком Уитстоном запатентовали устройство, названное ими "Электромагнитный телеграф системы Уитстон-Кук". Усовершенствование главным образом заключалось в использовании только одной стрелки, указывающей при каждом отклонении на ту или иную букву, изображенную на доске.

Рис. 38. Аппарат Уитстона – Кука

1838 г. Е. Ромерсгаузен (Германия) предложил для связи использовать способность железнодорожных рельсов далеко проводить звук.

Англичанин Роулли разработал проект пневматического телеграфа, который ввиду сложности реализации не получил применения.

Б.Якоби на основе фундаментальных исследований свойств электромагнитов, описанных в статье "О законах электромагнитов", пришел к выводу о том, что в качестве исполнительного механизма в телеграфном аппарате мультипликатор должен быть заменен на электромагнит.

1839 г. Б.Якоби построил"самоотмечающий" или "пишущий" телеграф. Пишущий элемент телеграфа представлял собой подковообразный электромагнит, якорь которого регулировал прижим карандаша, делающего штрихи на специальной дощечке. В заявке на устройство .БЯкоби писал: "телеграф приводится в действие посредством электромагнитной подковы, которая намагничивается и притягивает железный якорь каждый раз, как ударят на другой станции по клавише, устанавливая тем самым соединение с батареей. Мгновенным притяжением якоря приводится в движение -по средством особого механизма молоточек, дающий звонки. В то же время силой того же притяжения отмечаются карандашом черточки на доске из белого матового стекла, приводимой часовым механизмом в тихие и равно-

мерные движения по рельсам". Кодирование передаваемых знаков в телеграфе определялось посылкой от одного до четырех электрических сигналов, комбинацией которых обозначались буквы, числа и целые слова в соответствии со специально составленным словарем.

К.Штенгель дополнил систему Шиллинга двумя постоянными магнитами, которые в зависимости от направления тока в мультипликаторе перемещали два трубчатых пера, оставлявших на движущейся бумажной ленте два ряда штрихов, длина которых соответствовала передаваемым знакам.

1840 г. Морзе создает работающую конструкцию телеграфного аппарата. На передающей станции с помощью специального телеграфного ключа в линию связи посылаются электрические сигналы разной длительности(короткие или более длинные), соответствующие передаваемым знакам. Приемная станция содержала электромагнит с подвижным сердечником, управляющий работой пишущего механизмаокунаемое в чернильницу металлическое колесико. Оно оставляет чернильный след на бумажной ленте, протягиваемой часовым пружинным механизмом. Для усиления слабых приходящих сигналов Морзе использовал дополнительное электромагнитное реле, якорь которого воздействовал на подвижный электрический контакт, под-

ключающий батарею питания к приемному электромагниту синхронно с приходом сигнала.

1842 г. Б.Якоби сообщил Российской Академии наук о создании им "гальванических маятниковых часов", которые могли использоваться для телеграфной связи. На передающей станции стрелка часов скачками(шагом) передвигалась по циферблату с нанесенными на него знаками, при каждом шаге которой специальный коллектор прерывал ток в цепи. При остановке штифтом стрелки передатчика у передаваемой буквы коллектор останавли-

вался, вследствие чего прекращалось прерывание тока, останавливая ход стрелки. Остановившаяся стрелка указывала на передаваемую букву. Конструкция аппарата позволяла один и тот же аппарат использовать при передаче передатчиком, а при приеме – приемником.

1843 г. Б.Якоби создал вертикальный стрелочный телеграфный аппарат со штепсельным передатчиком. Передаваемая буква отмечалась при установке штепселя в соответствующем гнезде циферблата, прекращая движение стрелки. В дальнейшем Якоби усовершенствовал аппарат, заменив штепселя клавиатурой. С 1842 по 1845 гг. Якоби разработал целую серию стрелочных аппаратов, отличавшихся системой привода (электромагнитный, пружинный, гиревой), расположением циферблатов (вертикальный, горизонтальный), характером манипуляции при передаче (вставка штифта, нажатие клавиши), назначением аппарата (военно-полевой, канцелярский) и т. д.

Шотландский физик и изобретатель Александр Баин (Бэн) разработал и запатентовал первую примитивную факсимильную машину. В "пишущем телеграфе" (recording telegraph) использовалось перо, подсоединенное к маятнику. Отправляемый "документ" представлял собой покрытую металлом поверхность. При попадании пера на проводящую(металлическую) поверхность формировался сигнал, эквивалентный светлому участку. Когда поверхность была не проводящей, то это обозначало темный участок. Электрические сигналы передавались по телеграфным линиям на приемник. Маятник на приемном устройстве окрашивал специальным образом обработанную бумагу при прохождении электрического тока.

1850 г. Б.Якоби создал буквопечатающий телеграфный аппарат. Приемный узел аппарата был снабжен колесом, на внешнем ободе которого были прикреплены типографские знаки. В этом аппарате с передающей станции посылалась серия электрических импульсов. При прекращении их посылки движение барабана останавливалось, срабатывал электромагнит, под воздействием якоря которого колесо опускалось вниз и прижималось к бумажной ленте, отмечая передаваемый знак.

1853 г. Австрийский физик Вильгельм Гинтл предложилдуплексную телеграфную связь (от лат. duplex — двойной, двусторонняя электросвязь между 2 пунктами, при которой в каждом из них передача и приём сообщений могут вестись одновременно в противоположных направлениях). Реализовал идею с помощью 2-х батарей. Метод получил название "метод компенсации". За это изобретение в 1855 г. он был удостоен Золотой медали на промышленной выставке в Париже.

1854 г. С.Морзе предложил специальную систему кодирования знаков алфавита, цифр и знаков препинания, получившей впоследствии название

"азбука Морзе" (рис.39).

Рис.39. Азбука Морзе

Согласно этой азбуке каждый передаваемый знак кодируется определенным сочетанием точек и тире. Каждая точка или тире соответствуют времени посылки (передачи) сигнала. Как правило, тире соответствует тройной продолжительности посылки точки. В первоначальном варианте азбуки Морзе использовались посылки трех разных длительностей(точка, тире и длинное тире), сочетания кодов для ряда знаков были иными. Современный вариант (рис.39) международного "кода Морзе" (International Morse) появился в 1939 г., когда была проведена последняя корректировка, коснувшаяся в основном знаков препинания.

1855 г. Английский изобретатель Д.Э.Юз разработал буквопечатающий аппарат, получивший широкое распространение.

Рис.40. Телеграфный аппарат Юза

Быстрый рост телеграфного обмена и увеличение производительности телеграфных аппаратов натолкнулись на ограничение возможности телеграфистов, способных достичь при длительной работе скорости передачи только до 240 - 300 букв и минуту. Требовалось заменить ручную работу телеграфи-

ста специальными механизмами, предварительно фиксирующими информацию, а затем осуществляющими ее передачу с постоянной скоростью независимо от человека. Эту задачу и решил Д.Юз при создании своего аппарата. В основу работы телеграфного аппарата был положен принцип синхронного движения "скользуна" передатчика и колеса приемника. В устройстве использовалась клавиатура для передачи соответствующего символа. Опытный телеграфист на аппарате Юза мог передать до 40 слов в минуту.

1855 г. Австрийский инженер Ион изготовил приспособление для печати телеграфных знаков на бумажной ленте.

1858 г. Ч.Уинстон предложил конструкцию устройства(перфоратора) записи телеграфного кода наперфорированную ленту и трансмиттера для автоматического считывания ее с перфоленты при передаче сообщения.

Русский изобретатель З.Я.Слонимский разработал метод одновременной передачи по одной линии двух телеграфных сообщений в противоположных направлениях (дуплексная связь).

1867 г. Ч.Уинстоном изготовлен телеграф, в котором вместо телеграфного ключа использовалась перфорированная бумажная лента. На ней в поперечном сечении на основе азбуки Морзе пробивались отверстия, что дало возможность автоматизировать передачу текстов телеграмм.

1869 г. Профессор физики Харьковского университета Г.И.Морозов предложил для одновременной передачи по одному проводу нескольких сообщений "метод разночастотного телеграфирования", реализовав принцип многоканальной связи с частотным разделением каналов. Представленная им установка содержала жидкостный микрофон и сдвоенный электромагнит. Каждая такая установка должна быть настроена на свою резонансную частоту, что позволяет производить несколько передач по одной линии связи.

Рис.41. Установка Г.И. Морозова

1871 г. Стирис изобрел дифференциальное дуплексное телеграфирование, при котором два сообщавшихся пункта одновременно вели передачу и прием телеграмм.