ИСТОРИЯ РАДИО В ИМЕНАХ

Радиосвязь как таковая

К середине 90-х годов XIX века уже существовали основные элементы, требующиеся для практической реализации системы передачи сигналов посредством электромагнитных волн: катушка Румкорфа, вибратор Герца, когерер Лоджа. Над реализацией системы передачи работало множество исследователей. Однако только Попов и Маркони осуществили первые попытки увеличить расстояние между передатчиком и приемником, постепенно совершенствуя разрядник и когерер и повышая эффективность системы с помощью антенны и заземления.

 

ОТЕЦ-ОСНОВАТЕЛЬ

Александр Степанович Попов, 1859–1905 (1906 по новому стилю)

Первая публичная демонстрация приемника Попова состоялась во время его доклада «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» 25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 г. на заседании физического отделения Русского физико-химического общества в Санкт-Петербургском университете.

Попов был не только одним из первых в России, как выразился Столетов, «пропагатором герцологии», но и тем, кто впервые оценил практическое значение открытий Герца и начал искать пути их технического использования. Детектором электрических колебаний в приемнике Попова был когерер Брэнли – Лоджа. В свое время Брэнли делился своими наблюдениями: «Устройство можно вернуть в состояние плохой проводимости слабыми отрывистыми ударами по дощечке, которая поддерживает трубку», а Лодж писал: «Этот прибор, который я называю когерером, удивительно чувствителен как детектор герцевских волн». В опытах Лоджа когерер «чувствовал» влияние искры на расстоянии 40 ярдов (37 м). Лодж применял различные способы приведения когерера в рабочее состояние, в том числе с помощью звонка, смонтированного на одной доске с когерером. Однако Лодж не додумался до использования звонка в качестве регистратора поступившего сигнала и одновременно автомата для приведения когерера в рабочее состояние. Это сделал Попов. Можно сказать, что это был первый случай использования в радиотехническом устройстве электромеханической обратной связи. Кроме того, Попов впервые применил антенну для улавливания электромагнитных волн.

Использовав в своем устройстве уже существующие изобретения и частично их усовершенствовав, Попов построил прибор, который позднее получил название «грозоотметчик», за его возможное применение в качестве регистратора грозовых разрядов. В своей статье «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний», опубликованной в 1896 г. в журнале Русского физико-химического общества, Попов писал: «В соединении с вертикальной проволокой длиною 2.5 метра прибор отвечал на открытом воздухе колебаниям, произведенным большим герцевым вибратором (квадратные листы 40 см в стороне) с искрой в масле, на расстоянии 30 сажен (64 м). ...При дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний».

В 1899 г. П.Н.Рыбкин и Д.С.Троицкий – помощники Попова – обнаружили детекторный эффект когерера. На основе этого эффекта Попов построил «телефонный приемник депеш» для слухового приема радиосигналов на головные телефоны и запатентовал его (Русская привилегия № 6066 от 1901 г.). Приемники этого типа выпускались в 1899–1904 гг. в России и во Франции (фирмой «Дюкрете») и широко использовались для радиосвязи. В начале 1900 г. приборы Попова были применены для связи во время работ по ликвидации аварии броненосца «Генерал-адмирал Апраксин» у острова Гогланд и при спасении рыбаков, унесенных на льдине в море. При этом дальность связи достигла 45 км. В 1901 г. Попов в реальных морских условиях получил дальность связи 148 – 150 км.


Приемник Попова. Реконструкция внешнего вида (слева) и условная электрическая схема (справа).

К сожалению, оказалось весьма непростым делом описать историю деятельности А.С.Попова. Хронология его изобретений и их достоверность существенно расходятся как в русскоязычных источниках, так и в публикациях на английском языке. Казалось бы, что может быть проще, чем составить обзор деятельности соотечественника. Но, увы, наша история меняется с годами, в отличие от «их» истории, которая практически неизменна. Как нельзя дважды войти в одну и туже реку, так нельзя изменить прошлое. Однако события XX века в наших республиках опровергли эту народную мудрость.

    
Мемориальный музей-лаборатория в бывшем кабинете профессора физики А.С. Попова в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете.

Исторический факт открытия радио Поповым не подвергается сомнению. Это признается в большинстве авторитетных изданий (например, в энциклопедии «Британика»), в хронологических исследованиях «Adventures in CyberSound» доктора Рассела Наутона и во многих других публикациях, доступных автору. Но в отношении других изобретений ученого существует множество противоречий. Чтобы не вызывать полемики, автор не считает возможным приводить хронологию деятельности Александра Степановича Попова. Вместо заключения приведу примечание редакции журнала «Радио» к статье В.Марченкова «Первый радиотехник А.С.Попов» (Радио, 1995, №3): «Нет оснований считать, что Маркони заимствовал у Попова его схему, как нет оснований подвергать сомнению известные из воспоминаний сведения об экспериментах Маркони по беспроводной сигнализации с помощью электромагнитных волн, начатых им в 1895 г. И Попов, и Маркони использовали в экспериментах результаты своих предшественников, и в первую очередь, говоря о приемнике, работы Лоджа. А что Маркони пришел к весьма близкому схемному решению, то история науки и техники знает немало аналогичных случаев».

Александр Степанович Попов отдавал должное работам Маркони. Он писал, что «Маркони первый имел смелость стать на практическую почву и достиг в своих опытах больших расстояний. Было бы неверным приуменьшать роль итальянского радиотехника в быстром распространении и развитии радиосвязи».

 

ЧЕЛОВЕК СИСТЕМЫ ИЛИ СИСТЕМАТИЧНЫЙ ЧЕЛОВЕК

Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi), 1874–1937

...Вызывало недоумение, что в первый год нового века прилично одетый молодой человек двадцати семи лет пребывал в лачуге, выстроенной на крутом и ветреном утесе канадского Ньюфаундленда, напрягая слух в попытках расслышать сквозь помехи и шумы заветные сигналы. И было ему абсолютно неважно, что будет содержаться в послании. Был важен сам факт, который должен был стать точкой отсчета новой эры. И он услышал сообщение. Сигналы, перелетевшие через Атлантику с радиостанции на полуострове Корнуолл в Англии, стали первой ласточкой в грядущей радиофикации человечества...

Имя Маркони всегда означало бизнес. На 50 000 фунтов, взятых в кредит в банках Великобритании, он доказал всему миру, что радио – это современное чудо, которое, в свою очередь, сделало его богатым и знаменитым. В Лондоне основана «Беспроводная телеграфная компания Маркони», подписан ряд контрактов с судовыми компаниями, беспроводной телеграф используется на кораблях английского, французского, немецкого и итальянского флотов, подписан контракт на обеспечение флота США. Теперь ему не страшны неудачи, которых, впрочем, и не было.

...Сильный ветер сорвал полотна огромных антенн, которые он построил в Англии. Ураган сломал его мачты на другой стороне Атлантики, в Ньюфаундленде, задержав эксперименты. Тогда было решено устанавливать антенны не на опорах, а поднимать на воздушных шарах и гигантских воздушных змеях. Но штормовой ветер разгадал и эту хитрость Маркони – воздушные шары и три из четырех змеев были унесены. Но, несмотря на капризы погоды, в относительно безветренный день 12 декабря 1901 г. Маркони все-таки услышал слабые сигналы с другой стороны Атлантики: точка, еще точка и опять точка... – буква «S» кодом Морзе. Вряд ли в хронологии радио был более важный день или более важное свершение.

В то время беспроволочный телеграф был еще совсем «ребенком» – всего шесть лет от роду. Ученые и инженеры были единодушны в своей вере: радиосвязь невозможна за пределы горизонта. Посылаемые сигналы бесследно исчезали в атмосфере. Это знал каждый или думал, что знает.

В тот день, 12 декабря, Маркони и его команда принимали сигнал еще около 25 раз, но толпе любопытствующих не было сделано никаких объявлений. В течение еще трех дней продолжалась бессменная вахта. Наконец, когда всем стало ясно, что более сильного сигнала не будет, Маркони пригласил фотографа, чтобы составить отчет о происшедшем.

16 декабря 1901 г. весь мир узнал из газетных заголовков о величайшей научной сенсации года – Маркони опроверг физические взгляды своего времени. Он доказал, что сообщения, переданные электромагнитными волнами из Корнуолла, смогли достичь Канады, «изгибаясь» вместе с шарообразностью Земли. Сначала не все поверили сообщению Маркони. Александр Белл, человек, который преобразовал человеческий голос в электричество и «поместил» его в провода, сказал: «Я сомневаюсь, что Маркони сделал это. Это невозможно». Вероятнее всего, Белл скептически отнесся к сообщению еще и потому, что понимал: если радио Маркони заработает, то отпадет надобность в дорогих трансатлантических кабелях, проложенных по дну океана компаньонами Белла из «AT&T».

Томас Эдисон, чей авторитет имел не меньший вес в научном мире, был более щедр в оценках: «Я поражен! Я хотел бы встретиться с этим молодым человеком, у которого хватило дерзости на пересечение Атлантики электрической волной».

Эдисон много читал о молодом итальянском гении и был в курсе экспериментов Маркони. В ответ на вопрос репортера, верит ли он сообщениям, Эдисон ответил:«Что!? Вы сомневаетесь? Если это говорит Маркони, то это правда!».


Передатчик (вверху) и приемник (внизу) Маркони, 1895.

В 1896 г. Маркони было всего 22 года, но он уже догонял Попова и в скором времени в значительной степени превзошел Александра Степановича, потому что имел больше поддержки и свободы. Маркони был скорее предпринимателем, нежели ученым. Общество жаждало вещей, а не теорий. И насколько аморфная Россия не заинтересовалась исследованиями Попова, настолько Запад заинтересовался исследованиями Маркони.

Еще в ранней юности изумительная интуиция позволила итальянскому пареньку всерьез задуматься о возможности использования волн Герца для беспроводной связи. В двадцатилетнем возрасте на семейной вилле вблизи Болоньи (Италия) Маркони переоборудовал зернохранилище в лабораторию, где он, с несвойственным его возрасту упорством, среди мотков провода, медных сфер, катушек Румкорфа, телеграфных ключей Морзе и электрических звонков день и ночь проводил первые эксперименты с радиосвязью. Первые слабые сигналы можно было принимать на расстоянии сотен метров – от окна зернохранилища, где был помещен передатчик, до холма в конце сада, где размещался приемник. Три точки символа «S», посылаемые кодом Морзе, достигали приемника, и рабочий фермы махал носовым платком, чтобы подтвердить успешный прием. Но замыслы Маркони простирались за пределы сада, он хотел большего. Установив приемник на другой стороне холма (вне зоны прямой видимости) и поручив помощнику Мигнани следить за устройством, в апреле 1895 г. Гульельмо отстучал свое тестовое сообщение. Каково же было ликование молодого человека, когда он услышал грохот выстрела, подтверждающий прием. Отцовский дробовик возвестил, что радиосвязь возможна – электромагнитные волны преодолели препятствие!

Слишком мала мощность вибратора Герца для дальней передачи, а что если... Как привычны сегодня антенна и заземление, родившиеся в старом зернохранилище в далеком 1895 г.

Никто, кроме матери, не придал значения экспериментам сына. Она добилась его поездки в Рим, чтобы получить какую-нибудь финансовую помощь от почтового и телеграфного ведомства. Но бюрократизм не понял новшества: «Наш телеграф и так прекрасно работает», – удивился министр связи. – «Зачем нам нужен беспроводной телеграф?».

Но энергичная ирландка не унималась. Она упаковала провода и батарейки Гульельмо и отправила сына в Англию, благо, у нее там осталось множество друзей. Каким-то внутренним чутьем она знала, что кто-нибудь в Лондоне оценит то, что не оценили в Риме. В конце концов, разве не англичанин Вильям Гилберт, придворный врач королевы Елизаветы, издал первую книгу по электрическим явлениям еще в 1600 году?

Британские таможенники – люди осторожные. Какой еще передатчик для беспроводного телеграфа? А вдруг это бомба? Анна, мать Гульельмо, сострила: «Да, это бомба! Только она не разрушит мир, она разрушит его стены». Когда же, наконец, было выяснено, что это просто новое «хитроумное изобретение», проход был открыт.

А затем был запрос Уильяму Прису, главному инженеру Британского почтового ведомства, сыгравшему важную роль в продвижении изобретения. Был первый британский патент, а затем сотни других патентов в последующие годы.


Яхта «Элеттра» (Elettra) – плавучая лаборатория Маркони.

В 1897 г., согласно законам Англии, Маркони было выдано разрешение на регистрацию его знаменитой «Wireless Telegraph and Signal Company Limited». Он быстро организовал производство и продажу передатчиков транспортным компаниям, обеспечив этим рост фирмы. В октябре 1899 г. он отправился в США для обеспечения радиосвязью регаты на Кубок Америки, благодаря чему был удостоен долгожданного внимания прессы. Командование американского флота пригласило его на демонстрацию радиотелеграфной связи между крейсером «Нью-Йорк» и линкором «Массачусетс» на расстояние около 35 миль (65 км). Все прошло удачно. Флот был поражен и увлечен. Сразу же было выражено желание установить беспроводные системы на все суда, теплоходы, патрульные катера и лодки. Но имелась одна маленькая проблема... Один из офицеров сетовал: «Когда работает один передатчик, то все принимают. Но когда работают два передатчика одновременно, то в приемнике одновременно слышны оба сообщения. Мы не можем разобрать ни одно из них. Как вы предлагаете решить это, мистер Маркони?» Маркони не задумываясь, ответил, что оставил необходимое оборудование в Англии и обещал показать его в следующий приезд. Он блефовал. У него не было оборудования, чтобы «распутать» электромагнитный «беспорядок», но он был уверен, что создаст такое оборудование. Если бы он мог заставить передающую станцию излучать только определенную волну и настроить на нее приемник...


Маркони на борту яхты Елеттра, 1930.

По возвращении в Англию Маркони приглашает на работу наиболее известного мастера электроники Джона Флеминга, и уже в 1900 г. Маркони получает патент №7777 на «Oscillating Sintonic Circuit» – систему настройки. «Чтобы обеспечить установление четкой связи с одной или более передающими станциями одному или нескольким приемникам». Набор цифр в номере патента было простым совпадением, но оно оказалось знаменательным. Маркони создал настройку на частоту.

К этому времени Маркони приглашал на работу ученых самого высокого ранга. Маркони без высокомерия признавался: «Я нуждаюсь в любой помощи, которую могу получить. Я читаю все, абсолютно все, что могу найти по телеграфной связи. Я никого не пропускаю и ничего не игнорирую, никакую идею, какой бы абсурдной она ни была. Я пробую все, по крайней мере, один раз».

Дента Маркони, его дочь от первого брака, вспоминала: «Все ассистенты отца называли его почтительно – господин Маркони. Они рассказывали, что он был всегда готов выполнить любую работу, которая требовалась в данный момент. У него были золотые руки...»

По мнению современников, Маркони не был хвастуном. Он слушал похвалу и наслаждался ею, потому что был итальянцем. Он быстро забывал похвалу, потому что был еще и ирландцем. Он был очень настойчив и упорен. Он был очень наблюдателен. Он имел прекрасное умение концентрироваться. И он был феноменально работоспособен.

Заслуга Маркони прежде всего в том, что он был «человеком системы», первым, кто успешно объединил чужие практические и теоретические изыскания в области беспроводной связи в бизнес. Очень верно заметил историк Хью Айткен (Hugh Aitken): «Маркони отличали от современников не его научные знания, не первоначальное превосходство его технологии. Это было требование рынка, которому была необходима эта новая технология».

Сердце Маркони остановилось 20 июля 1937 г. В этот день по всему миру на 2 минуты замолчали все радиостанции, отдавая последние почести великому человеку.

Карта сайта