Реферат: Производство радиостанций и грозоотметчика системы А. С. Попова

Л. И. Золотинкина, В. А. Урвалов

Как известно, А. С. Попов весной 1895 г. изобрел два прибора: приемник, пригодный для двусторонней радиосвязи, и грозоотметчик для автоматической записи на бумажную ленту электромагнитных сигналов атмосферного происхождения. Подробное описание обоих приборов дано им в статье, датированной 15 декабря 1895 г. и опубликованной в первом номере "Журнала Русского физико-химического общества" за 1896 г. В отечественной и зарубежной литературе, начиная с конца XIX века, неоднократно отмечалось, что схема когерерного приемника А. С. Попова стала классической и легла в основу приемной аппаратуры беспроводного телеграфа первого поколения.

Здание и антенная мачта фирмы Э. Дюкрете в Париже, выпускавшей радиостанции системы А. С. Попова с 1898 по 1906 гг.

Уже в ноябре 1897 г. французский предприниматель и инженер, владелец мастерской физических приборов в Париже Э. Дюкрете по опубликованным описанию и схеме изготовил когерерный приемник Попова и передатчик, основанный на широко известном вибраторе Г. Герца. Дюкрете демонстрировал работу этих устройств во время докладов на заседаниях Французского физического общества 19 ноября 1897 г. и 21 января 1898 г. Сами доклады опубликованы в "Трудах Физического общества". Январский доклад и его перевод на русский язык вошли в документальный сборник [1]. В своем докладе Э. Дюкрете сказал буквально следующее:

"Мы имеем все элементы, необходимые для осуществления телеграфа без проводов на герцевых волнах. Достаточно, чтобы чувствительное реле включало электромагнит регистрирующего прибора и чтобы на расстоянии излучались и передавались через пространство электрические волны путем коротких или длинных разрядов в соответствии с кодом Морзе. Одновременно реле включает электромагнит молоточка, который встряхивает опилки радиокондуктора (т. е. когерера Бранли – Лоджа – авт.). Так автоматически каждая волна, достигшая прибора, вызывает ток, возвращающий сопротивление радиокондуктора в начальное состояние. Практически для этого достаточно подобрать мощность передатчика соответственно тому расстоянию, которое мы хотим перекрыть.

Прибор, описанный и построенный в 1895 г. профессором А. Поповым, был устроен именно так; он был применен для приема электрических волн, возбуждаемых атмосферными разрядами, и для передачи на большие расстояния телеграфных сигналов, регистрируемых приемником...".

Надо сказать, что фирма Дюкрете имела опыт изготовления ряда функциональных узлов аппаратуры, в том числе наиболее трудоемкого звена передатчика – катушки Румкорфа, дававшей, как отмечал в своем докладе Э. Дюкрете, напряжение до 200 000 В для питания вибратора Герца. Далее докладчик сравнивает результаты экспериментов А. С. Попова и Г. Маркони:

"Расстояния, достигнутые в первых опытах (на море – авт.) г. Попова, составляли 1500 м, затем 5 км над морем с вертикальной изолированной проволокой 18 м высотой (т. е. антенной – авт.). Работы Попова ни разу не прерывались. Г. Маркони получил дальности 5, 16 и 23 км с мачтами в 25, 30 и 36 м высоты; примененные аппараты имели мощность той же величины, как и те, которые я имел честь вам показать".

Завершая свой доклад, Э. Дюкрете подчеркнул: "наша французская промышленность и, в частности, мое предприятие не зависят от иностранной промышленности". Последнее замечание имело весьма существенное значение в связи с намерением Э. Дюкрете начать производство радиоаппаратуры, которая должна была обладать необходимой патентной чистотой, что надежно обеспечивала статья, опубликованная А. С. Поповым в "Журнале РФХО" № 1 за 1896 г.

Телефонный приемник по каталогу фирмы Дюкрете 1902 г. в открытом для работы виде

Слова Э. Дюкрете о его независимости от иностранной промышленности надо понимать в аспекте патентной защиты подготовленного им к производству образца, потому что от научно-технического руководства российского ученого он отказываться не намеревался. Даже наоборот, вскоре завязалась интенсивная переписка между ними, и в процессе производства Э. Дюкрете получал письменные консультации А. С. Попова, о чем свидетельствуют более 200 подлинных документов, находящихся на хранении в фондах Мемориального музея А. С. Попова Санкт-Петербургского государственного электротехнического института: письма французского предпринимателя и черновые наброски ответов А. С. Попова.

Уже в конце следующего 1898 г. фирма Э. Дюкрете приступила к мелкосерийному производству радиостанций системы А. С. Попова, выполняя заказы военно-морских ведомств России и Франции. Для России фирма изготовила в общей сложности около 50 корабельных радиостанций [2]. Причем после 1900 г. в комплект радиостанции входил новый, так называемый телефонный приемник депеш, обладающий повышенной чувствительностью и запатентованный А. С. Поповым в России, Англии и Франции. Обращают на себя внимание даты английского патента А. С. Попова: заявлен 12 февраля 1900 г., выдан 7 апреля того же года, т.е. меньше двух месяцев потребовалось английскому патентному ведомству для экспертизы изобретения Попова, что является своеобразным рекордом. (Для сравнения напомним, что заявка Маркони рассматривалась тем же ведомством более года: с 2 июня 1896 г. по 2 июля 1897 г.) Хлопоты по патентованию телефонного приемника во Франции по просьбе А. С. Попова принял на себя Э. Дюкрете. На табличке серийного изделия были указаны фамилии "Попов – Дюкрете" как компаньонов. Образец радиостанции в действии демонстрировался на Всемирной выставке 1900 г. в Париже и был отмечен Большой золотой медалью.

В 1900 г. А. С. Попов получил еще несколько предложений по совместному производству аппаратуры его системы. Одно из них, поступившее из Франции, А. С. Попов не принял, так как уже сотрудничал с Э. Дюкрете. Другое предложение пришло от агента фирмы Маркони Джеймса Виленкина из Лондона, который пытался войти в контакт с А. С. Поповым через В. А. Триумфова, заведующего проводным телеграфом и телефоном в Царском Селе – загородной резиденции российского императора. В письме от 15 ноября Д. Виленкин упрекает В. А. Триумфова: "К сожалению Вы так и не свели меня с г. Поповым (изобретателем беспроволочного телеграфа)... Компания Маркони желает эксплуатировать свой патент в России, но для того, чтобы двум однородным изобретениям не конкурировать, желает войти в соглашение и действовать совместно на известных условиях...". Мы не знаем, как реагировал на это письмо А. С. Попов, а также и на полученное в декабре официальное приглашение от одного из директоров компании Маркони приехать за ее счет в Лондон для конкретных переговоров.

Самопишущий узел грозоотметчика, изготовленного венгерской фирмой "Hoser Victor" в 1904 г. и сохранившегося в музее г. Иоганнесбурга (Южная Африка)

Поскольку первый вариант аппаратуры А. С. Попова, описанный им в печати в начале 1896 г., не был запатентован и к тому же не имел принципиальных отличий от охраняемой английским патентом аппаратуры Г. Маркони, некоторые фирмы считали, что они производят именно аппаратуру Попова, а не Маркони. В этом отношении характерна статья, появившаяся 11 сентября 1901 г. в американской газете "The North American" (г. Филадельфия), в которой сообщалось о производстве местной фирмой радиостанции системы А. С. Попова, доработанной профессором Генри Шумейкером, с помощью которой удалось установить связь на 262 мили, что значительно превосходило возможности имевшегося там же образца аппаратуры Г. Маркони. Автор, встречавшийся с А. С. Поповым в Кронштадте, приводил в статье портрет русского ученого, схему и снимок его аппаратуры, подчеркивая приоритет А.С. Попова, а затем прислал ему экземпляр газеты со своей статьей.

Что же касается грозоотметчика, второго прибора А. С. Попова, то о его практическом применении было известно только то, что один экземпляр этого прибора использовался для систематических наблюдений на метеорологической станции Лесного института в Петербурге, с другим экземпляром проводил свои исследования в Томске профессор физики Ф. Я. Капустин (прибор сохранился и экспонируется в местном музее), еще два образца демонстрировались и были отмечены почетными дипломами на выставках: Нижегородской художественно-промышленной (1896) и Парижской всемирной, посвященной смене столетий (1900). Во всех случаях их производством по специальному заказу занималась Кронштадтская водолазная мастерская братьев Колбасьевых. Тем больший интерес вызвала недавняя публикация вице-президента Исторической секции Южно-Африканского общества инженеров-электриков Д. Д. Вермулена под названием "Грозоотметчик Попова? – В Южной Африке!" [3].

В статье африканский ученый повествует о своей находке – грозоотметчике, обнаруженном среди устаревшей аппаратуры Иоганнесбургской обсерватории. По внешнему виду изделия и помещенной на ней табличке следует, что это прибор серийного заводского производства, изготовленный в Будапеште в 1904 г. фирмой "Hoser Victor". Исследователь указывает на некоторые подробности конструкции, сравнивает ее с описанием грозоотметчика А. С. Попова и находит между ними большое сходство. Так, когерер "африканского" грозоотметчика имеет дисковые контакты с металлическим порошком по типу когерера Бранли, однако между дисками и стеклянной трубкой сделан достаточный просвет для наполнения трубки металлическими опилками, чем реализуется идея Попова. Записывающий барабан вращается от часового пружинного механизма. Размерами и конструкцией он напоминает барабан братьев Ришар с недельным оборотом, использованный в первом варианте грозоотметчика А. С. Попова (в последующих моделях Александр Степанович перешел к записи атмосферных пертурбаций на телеграфную ленту). Один оборот барабан африканского грозоотметчика делает за час, после чего вместе с закрепленной на нем бумагой сдвигается на 2 мм по оси, при этом пишущее перо оставляет спиральный след. В заключение Вермулен отмечает: "Даже через девять лет после первого изготовления прибора Поповым, несмотря ни на какие изменения при производстве..., видно, что данный аппарат основан на оригинальной работе Попова".

Следуя традиции ученых-физиков всего мира, А. С. Попов не патентовал свой первый радиоприемник и свой грозоотметчик, как не брали патентов Г. Герц на знаменитый вибратор, В. Рентген на просвечивающий аппарат, Ф. Браун на электронный осциллограф и т. д., создавая тем самым возможность их беспошлинного производства во всех странах. Раньше мы относили благородный шаг Попова только к его приемнику, не зная о серийном производстве грозоотметчика венгерской фирмой. Теперь, после находки в Южной Африке, это можно говорить и применительно ко второму прибору А. С. Попова – его грозоотметчику.

Список литературы

1. Попова-Кьяндская Е. А., Родионов В. М., Мосин М. И., Шамшур В. И. Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы / Под ред. академика А.И. Берга. – М.: Наука. - 1966. - 155с.

2. Коваленко Ю. Я., Стрелов А. Б. У истоков радиосвязи. – СПб.: Автограф. – 1997. - 142с.

3. Vermeulen D. J. A Popov Lightning Recorder? – in South Africa! // Proc. IEEE. – 2000. – V. 88. – № 12. – P. 1972-1975