В. Меркулов
Сначала изобрели прообраз
В 1887 – 1888 г.г. великий германский физик Г.Герц
(1857 - 1894) выполнил практические лабораторные работы, показавшие
наличие в природе электромагнитных колебаний (ЭМК) отличающихся от
световых пониженными частотами. Ученый построил действующую беспроводную
приемно-передающую систему (ППС). Антенной передатчика в ППС служил
изобретенный им диполь, в приемнике – настраиваемый одновитковый контур
(вибратор). Г.Герц не видел целесообразности развития разработанной им
ППС для нужд беспроводной связи. На занятиях студентам он пояснял: «В
этом нет какой-либо необходимости. Проведенный эксперимент показал
правоту маэстро Максвелла всего лишь. Получили мистические невидимые
глазом электромагнитные волны. Они действительно есть. И ничего более, я
полагаю».
В России уже в самом начале 1890 г. преподаватель
и военный инженер А.С.Попов в близком кругу специалистов высказывал
мысль об использовании лучей Г.Герца для передачи телеграфных сигналов
на расстояние [1]. Публично с лекцией «Об электрических колебаниях с
повторением опытов Герца» он выступил 3 апреля (22 марта) этого же года
[2, с.47-48].
В 1895 г. А.С.Попов совершил открытие
способности ЭМК к переносу по эфиру информативного сигнала.
Одновременно им было изобретено устройство реализующее передачу
телеграфных сигналов посредством ЭМК. 7 мая (25 апреля) 1895
г. с изложением содержания выполненных работ и достигнутых результатов
А.С.Попов выступил на известном заседании русского физико-химического
общества (РФХО) в Санкт-Петербурге. В январском номере «Журнала РФХО»
за 1896 г. А.С.Попов опубликовал статью «Прибор для обнаружения и
регистрирования электрических колебаний». Работа отвечает требованиям
научной публикации, показывает, что ученый действительно совершил
открытие и изобретение, предоставляет другим ученым возможность
воспроизведения полученного эффекта, повторения схемы и конструкции
разработанной ППС. «Журнал РФХО» имел рассылку в иностранные
университеты и научные центры. Опубликованный в нем отчет А.С.Попова
получил международное признание научной общественности.
Самому А.С.Попову было достаточно очевидно, что им
создано новое научно-практическое направление развития беспроводной
телеграфии. Об этом свидетельствует его обращение к своему ассистенту
П.Н.Рыбкину (1864 - 1948) в сентябре 1895 г. – «Мы сделали открытие,
все значение которого сейчас едва ли кто сразу поймет».
Термин «изобретение» касательно беспроводной
телеграфии в научно-технической специальной и популярной литературе
стали употреблять почти сразу же после завершения А.С.Поповым начальных
работ по созданию первой ППС. Так, например, 29 (17) июля 1896 г.
Комитет Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем
Новгороде присудил А.С.Попову «Диплом за изобретение нового и
оригинального инструмента для исследования гроз»; 20 (8) июля 1897 г.
«Петербургская газета» напечатала посвященное А.С.Попову интервью с
известным профессором физики Д.А.Лачиновым (1842 - 1902) под названием
«Русский изобретатель» [3, с.291 - 292]. Французский ученый, профессор
физики Э.Бранли (1844 - 1940), впервые применивший стеклянную трубку с
наполнением металлическими крупицами (радиокондуктор) для
детектирования ЭМК, в 1898 г. заявил: «Телеграфия без проводов (как
изобретение – Авт.) возникла в действительности из опытов Попова [2,
с.257]». Известный английский физик О.Лодж (1851 - 1940)
модернизировавший радиокондуктор Э.Бранли, назвавший его когерером, в
1908 г. заявил: «Я всегда был высокого мнения о работе (1895–1896 г.г. –
Авт.) профессора Попова над беспроволочным телеграфом» [3, с. 302].
Подробнее о понятиях «открытие» и «изобретение» применительно к
беспроводной электросвязи возможно прочитать в [4].
Г.Герц наблюдал прием ЭМК зрительно («на глаз») по
искровым вспышкам в разрыве провода резонатора. Радиокондуктор
(когерер) Э.Бранли/О.Лоджа позволил последовательно с ним соединить
стрелочный прибор или электрический звонок, посредством которых
индицировать прием однократных произвольно следующих высокочастотных
(ВЧ) сигналов. А.С.Попов разработал ППС, содержащую приемник с
автоматическим управлением проводимости когерера, позволивший
применить его к получению модулированных телеграфными сигналами ЭМК к
пустом пространстве. При испытаниях ППС в кампанию 1897 г. ему
удалось достигнуть дальности связи 5 км в условиях Финского залива.
Многие ученые Европы и Америки положительно оценили идею
телеграфирования без проводов и созданную А.С.Поповым аппаратуру. Однако
скептически отнеслись к тому, что приборы на основе когерера смогут в
будущем доминировать в сфере эфирной электросвязи.
У когерера были серьезные недостатки – малая
чувствительность, низкая устойчивость к случайным сотрясениям,
подверженность к изменениям влажности окружающей среды. Известный
российский физик и радиотехник, профессор В.К.Лебединский (1864 -
1937), создатель и главный редактор журнала «Телеграфия и телефония без
проводов» в мартовском номере издания за 1923 г. писал: «Когерер
Бранли (Лоджа – Авт.) появился, чтобы умереть; это было мертворожденное
изобретение» [5, с.266].
Восход правильного радио
В мае 1899 г. ассистенты А.С.Попова – П.Н.Рыбкин
(1864 - 1948) и Д.С.Троицкий (1857 - 1918) по согласованной программе
проводили испытания воздушной электросвязи между фортами «Константин» и
«Милютин» Кронштадской крепости. 10 июня (28 мая) неожиданно
оказалось, что сигналы, подаваемые с «Константина» не принимает
«Милютин». «П.Н.Рыбкин и Д.С.Троицкий решили проверить исправность
монтажа. Обычно для этого они использовали телефонные трубки,
соединительные шнуры которых подключались к обследуемым местам схемы, и
по характеру щелчка в телефоне судили об исправности или неисправности
цепи. Дело дошло до когерера. И когда телефон был подключен к его
зажимам, то работа станции форта «Константин» стала слышна вполне
отчетливо. Это было совершенно новое, неизвестное до тех пор явление.
Естественно, что все случившееся очень поразило и взволновало
экспериментаторов» [3, с.341]. 23 (11) июня испытатели провели
тестирование телеграфной связи на расстоянии 28 км. Окончательно
убедившись в открытии детекторного эффекта когерера П.Н.Рыбкин и
Д.С.Троицкий 25 (13) июня отправили телеграмму А.С.Попову находившемуся
в Швейцарии в командировке. В депеше (рис.1, из фондов Центрального
музея связи им. А.С.Попова) сообщили, что «обнаружили новое свойство
трубки приемной, упрощенной, замечательно чувствительной» [3, с.342].
На следующий день 26 (14) июня А.С.Попов срочно прибыл в Кронштадт.
Рис. 1. Депеша
В течение месяца А.С.Попов вместе с помощниками
разработали несколько вариантов получателей телеграфных депеш без
электромеханического воздействия на когерер. Изобретенные впервые в мире
детекторные приемники получились более надежными в эксплуатации,
меньших размеров и веса. Описания некоторых приемных аппаратов, их
схемы представлены в журнале «Радио» [6]. Учитывая зарубежный опыт
быстрого патентования достижений в электросвязи, А.С.Попов к 26 (14)
июля 1899 г. подготовил Прошение в российский Комитет по Техническим
делам Департамента торговли и мануфактур о выдаче ему совместно с
П.Н.Рыбкиным и Д.С.Троицким привилегии на «Телефонный приемник для
депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн» [3, с.344 - 347].
Патент на привилегию за №6066 был получен 12 декабря (30 ноября) 1901
г. [3, с.442]. На рис.2 приведено изображение титульного листа
официального документа (из фондов ЦМС им. А.С.Попова).
Рис. 2. Патент на привилегию за №6066
Во французский Национальный институт промышленной
собственности (Institut national de la propriete industrielle - INPI)
патентную заявку №296354 на «Телефонный приемник депеш отправленных
сигналами азбуки Морзе посредством электромагнитных колебаний».
А.С.Попов оформил 22 января 1900 г. с добавлениями чертежей
произведенными 26 октября и 4 декабря того же года. Фрагмент верхней
части титульного листа документа представлен на рис.3 (публикуется
впервые). Описание патента содержит схематическое изображение нового
типа радиокондуктора (РК) повторенное на рис.4 и две схемы – рис.5 (оба
рис. публикуются впервые). В РК буквой S обозначен корпус из изоляционного материала (эбонит, слоновая кость) с внутренней полостью для металлических электродов E′,E
(платина, золото, серебро, никель, сталь и др.). Полость по объему
заполняется шарообразными металлическими крупицами из твердой стали.
Рис. 3. Фрагмент верхней части титульного листа
Рис. 4. Описание патента
Рис. 5. Описание патента
У микрочастиц снаружи «образуется тон
...
Читать дальше »
