Борис Беликов
ТЕЛЕГРАФ И ТЕЛЕФОН
ВВЕДЕНИЕ
В наше время исключительное значение приобрели средства электрической связи: телеграф, телефон и радио. Связь необходима везде и всюду. По телеграфу, телефону и по радио передаются указания и распоряжения органов государственной власти. Средствами связи широко пользуются многочисленные учреждения, предприятия, совхозы, колхозы и все граждане нашей великой страны. Не будь электрической связи в нашей стране и за рубежом, мы узнавали бы о событиях с очень большим опозданием.
Электрическая связь все шире проникает в самые отдаленные районы страны; благодаря ей у нас сейчас нет тех «медвежьих» углов, которыми была богата царская Россия. Лет 35–40 назад на окраинах нашей страны узнавали о событиях, происходящих в других местах, через несколько месяцев, а иногда и лет. Теперь же, благодаря средствам электросвязи, повсюду — от Северного полюса до Средней Азии, от Балтики до Камчатки — советские люди в тот же день узнают о постановлениях Партии и Правительства, о достижениях передовиков промышленности и сельского хозяйства, о важнейших международных событиях, обо всем новом в нашей науке, литературе и искусстве.
В этой книжке кратко рассказывается, как возникли и совершенствовались электрические средства связи, как устроена и работает современная аппаратура проводной связи, каковы ближайшие перспективы развития электросвязи в нашей стране.
I. ТЕЛЕГРАФ
Из истории телеграфа
Слово телеграфия в переводе с греческого означает — дальнеписание. Примитивные способы передачи сигналов на дальние расстояния были известны очень давно, задолго до изобретения электрического телеграфа. Так, еще во времена римского полководца Гая Юлия Цезаря (приблизительно за 100 лет до нашей эры) сообщения передавались при помощи факелов, по условному словарю. Взмах факела вверх означал «приближается враг», движение факелом вправо — «все спокойно» и т. д.
Интересен способ сигнализации, который применялся на Украине в начале XVII века. До 1654 года украинский народ страдал под игом чужеземных захватчиков и героически боролся за свою независимость, за воссоединение с Россией. Для борьбы с татарскими ордами на обширных степных просторах Украины были созданы специальные сторожевые отряды. Они оповещали народ о внезапном вторжении врага. Для этой цели служили сигнальные вышки, расположенные на расстоянии прямой видимости. При появлении врага на верхней площадке вышки жгли солому. На соседней вышке замечали столб дыма и тотчас поджигали свою кучу соломы. Так — от вышки к вышке — и передавался сигнал о появлении незваных «гостей».
Конечно, такая сигнализация была несовершенна. С ее помощью нельзя было сообщить ни о численности врага, ни о его вооружении. Поэтому дополнительно приходилось посылать еще конных гонцов, которые передавали необходимые подробности.
По мере экономического и культурного развития общества требовались все более совершенные виды связи.
В 1794 году известный русский изобретатель-самоучка Иван Петрович Кулибин создал первый в мире «оптический» семафорный телеграф и разработал условную азбуку (код). Появилась возможность передавать уже слова и целые фразы. Передаваемые сигналы обозначались различными фигурами, которые составлялись из особых реек, укрепленных на высоких башнях. Днем, в хорошую погоду, сигналы семафоров были видны довольно далеко, однако ночью семафорный телеграф бездействовал. Для того чтобы передавать телеграммы не только днем, но и ночью, землемер Понюхаев в 1815 году сконструировал более совершенный оптический телеграф, основанный на применении семи светящихся цветных фонарей. На приемной станции сигналы наблюдали в подзорную трубу, записывали и расшифровывали. По телеграфу Понюхаева можно было передавать телеграммы на расстояние до 45 километров.
В 1839 году между Петербургом и Варшавой построили оптическую телеграфную линию из 148 вышек с семафорами (рис. 1).
Рис. 1. Башня семафорного телеграфа на линии Петербург — Варшава.
На каждой из таких станций находилось двое служащих: наблюдатель и телеграфист. Наблюдатель при помощи подзорной трубы определял букву, передаваемую с соседней станции, а телеграфист особым механизмом устанавливал крылья семафора своей станции в положение, соответствующее принятой букве.
Так повторяли сигналы одна за другой все 148 станций, и телеграмма доходила от Петербурга до Варшавы за 20 минут.
В России такой телеграф просуществовал 16 лет (до введения электромагнитного телеграфа). Но передача букв «семафором» при помощи различного положения рук и флажков сохранилась и по сей день. Семафорная азбука изображена на рис. 2.
Рис. 2. Азбука семафорного (флажного) телеграфа.
Она широко применяется во флоте, в военных играх, во время всевозможных экскурсий и походов. Для передачи сигналов пользуются любыми флажками. Если флажков нет, можно сигнализировать просто руками. Указанные в семафорной азбуке сигналы надо читать (принимать), глядя в лицо передающему эти сигналы.
Первый в мире электромагнитный телеграф был изобретен русским ученым и дипломатом Павлом Львовичем Шиллингом, поэтому говорят, что Россия является родиной телеграфа. Находясь в длительных служебных командировках в Китае и других странах Востока, он остро чувствовал потребность в аппарате, который позволял бы ему преодолевать расстояние и как можно быстрее связываться с родиной. В ряде стран пытались создать электрический телеграф, пригодный для практической связи. Однако никому из зарубежных изобретателей этого сделать не удалось.
В 1832 г. П. Л. Шиллинг, после многих лет труда, сконструировал свой электромагнитный телеграф.
Шиллинг использовал свойство магнитной стрелки отклоняться в ту или другую сторону в зависимости от направления тока, проходящего по проводу. Телеграфный аппарат Шиллинга (рис. 3) состоял из двух частей: передатчика и приемника.
Рис. 3. Первый в мире электромагнитный телеграфный аппарат П. Л. Шиллинга (1832 г.).
Два таких телеграфных аппарата соединялись между собой проводами; питание телеграфной цепи осуществлялось от электрических батарей.
Передатчик представлял собой ящик небольших размеров, на крышке которого было 16 черных и белых кнопок, по форме похожих на клавиши пианино. При нажатии на клавиши замыкались контакты и по проводам проходил электрический ток. Если нажимали на белые клавиши, ток шел в одну сторону, а на черные — в другую. Эти «импульсы» тока достигали по проводам приемного устройства и приводили его в действие.
В приемном устройстве имелись особые приборы, называемые мультипликаторами (рис. 4).
Рис. 4. Мультипликатор телеграфного аппарата Шиллинга.
Основная часть мультипликатора — это небольшая катушка изолированного провода, внутри которой подвешивалась на тонкой шелковой нити магнитная стрелка. Повыше первой стрелки на той же нити подвешивали другую такую же стрелку. К нити был еще прикреплен небольшой диск. Одна сторона диска окрашивалась в черную краску, другая — в белую. В зависимости от направления тока в катушке магнитная стрелка поворачивалась в ту или другую сторону, и телеграфист, принимающий депешу, видел либо черный, либо белый кружок. Если ток в катушку не поступал, то диск оставался в покое (диск был виден ребром).