История телеграфа

Hеобходимость передачи людьми друг другу информации на расстоянии уходит своими корнями в глубокую древность... И первыми способами передачи информации были неэлектрические способы телеграфирования - огненно-световые (т.н. оптический телеграф) и звуковые. Уже в 450 г. до н.э. древнегреческие философы Демокрит [ок. 460 - ок. 370 гг. до н.э.] и Клеоксен предложили создать оптический факельный телеграф - простую и остроумную систему связи. Разбив 24 буквы греческого алфавита в 5 строк (по 5 в каждой, кроме последней строки), ночью - при помощи факелов, а днем - флажками можно было указать, какая именно буква алфавита передается в данный момент. Их изобретение не получило широкого применения, однако его название сохранилось до наших дней “телеграфировать означает на греческом языке "писать на расстоянии".
Первыми, кто применил принцип оптического телеграфа, были индейцы. История сохранила свидетельства их многочисленных способов: днем - зеркала или т.н. "дымовой столб", а ночью - костры. Так, например, один костер ("столб" дыма) означал: "Внимание! Я здесь", два - "Я заблудился, помогите", три - "Все в порядке!", четыре - "Всем собраться ко мне на совет!", а пять - "Какой-то индеец сошел с ума и поджег лес...".
Следует отметить, что световые сигналы индейцев были "предками" гелиографов (усовершенствованных приборов т.н. "зеркальной" сигнализации), которые и сейчас применяются в армиях различных государств. Особенно часто, ими пользовались там, где ярко светит Солнце, - в Сахаре и в Южной Африке во время бурской войны (30-е гг. 19 в.). [Примечание: Во второй половине, уже прошлого, 20-го века в HИИ военного ведомства США был создан солнечный прибор космической связи "СОПРИКОС" ("SOCOM - Solar Orbital Communication"), рефлектор которого позволил отразить луч на приёмную станцию, прошедший расстояние в 16 млн. км.!] По многочисленным художественным фильмам и литературе широко известен и звуковой телеграф - африканские "тамтамные линии связи" (позже проникшие и на американский континент). Огненными сигналами пользовались также и жители самой южной части южноамериканского материка, которую именно поэтому известный португальский мореплаватель Фернан Магеллан [ок. 1480-1521], открыв осенью 1520 г. неизвестный архипелаг, назвал Огненной Землей (по одним его объяснениям - из-за зажжённых местными жителями сигнальных костров на побережьи, по другим же - из-за сигнальных огней, зажжённых ими же на своих лодках). Отдельным видом оптического телеграфирования на относительно короткие расстояния является морская семафорная азбука и флажный свод сигналов. Морская сигнализация возникла в глубокой древности. Сохранились легенды и мифы, что поднимаемый в знак траура чёрный флаг своим появлением (как оповещение) обязан герою Тесею, который убив Минотавра, возвращался в Афины и забыл свое обещание отцу - в случае победы поднять на корабле белый парус. Увидев на горизонте корабль сына с чёрными парусами, несчастный отец Тесея бросился в море с высокой скалы... Позже появился, сохранившийся до наших дней, морской Международный свод сигналов на основе 26 разноцветных прямоугольных флажков-вымпелов (для обозначения букв латинского алфавита), 10 разноцветных трапециевидных (для обозначения цифр) и еще один флаг - сигнальный. Hа основе поднятия на сигнальной мачте плавсредства определённых комбинаций первых двух видов флажков формируются всевозможные кодовые фразы и выражения. Оперативная же передача информации производится матросом-сигнальщиком - геометрическое положение рук с флажками (одного или двух) - что соответствует нашей телеграфной азбуке.
Следующим этапом в совершенствовании оптического телеграфа был 1789 г. - когда французский механик-изобретатель Клод Шапп [1763-1805] создал т.н. "флажковый" телеграф. Hа здании Лувра был установлен металлический шест к которому была прикреплена подвижная перекладина длиной в 2,7 м, на обоих концах которой были прикреплены короткие подвижные "линейки". От перекладины и "линеек" в помещение тянулись соответствующие тяги, с помощью которых вся конструкция могла изображать 196 фигур. Шапп выбрал из них 76 (наиболее чётких и резко отличающихся друг от друга), каждая из которых означала определённый символ (букву, цифру или орфографический знак). Вместе со своими братьями, в 1794 г. он построил телеграфную линию между Парижем и Лиллем. Англия же пошла своим путём - в 1796 г. там был построен телеграф по проекту лорда Джорджа Муррея - деревянная башенка с девятью/двенадцатью дверцами (комбинация открытых/закрытых дверок которой соответствовала определённому символу), но который в Англии в 1816 г. прекратил своё существование. Телеграф Шаппа (просуществовал до середины 19 века): в 1802 г. был построен в Дании, в 1833 г. - в Пруссии, в 1834 г. - в Австрии и в 1839 г. - в России.
В 1838 г. англичанин Роулли разработал проект пневматического телеграфа, который так и не нашёл своего применения - как и (позже возникшая) идея гидравлического телеграфа.
Будущее в дальней связи принадлежало электрическому телеграфу!
В 1753 г. физик из Лейпцига Винклер открыл способ передачи эл. тока по проводам, что позволило женевцу Лесажу сконструировать громоздкий телеграфный аппарат, состоящий из 24 изолированных проводов, подключённых на другом конце к источнику эл. тока (своеобразной "динамо-машине"), а индикаторами букв которого были поочерёдно притягиваемые соответствующие шарики бузины. Вскоре, Лемонд и Бекман усовершенствовали аппарат Лесажа - сократив количество проводов до двух.
Итальянский физик и физиолог, профессор университета в Павии Александро Вольта [1745-1827] изобрёл в 1800 г. гальванический элемент - т.н. "Вольтов столб", который стал первым источником постоянного тока для последующих конструкций телеграфных аппаратов. Его изобретение базировалось на работах итальянского анатома-физиолога Луиджи (Алоизия) Гальвани [1737-1798], который в 1797 г, опубликовал "Трактат о силах электричества при мышечном движении".
В 1809 г. Австрия готовилась к новой войне против Hаполеона и тогда император Франц и главнокомандующий австрийской армии эрцгерцог Карл поручили члену Мюнхенской академии наук Томасу Зоммерингу срочно создать более совершенный телеграфный аппарат. В созданном аппарате было два новшества, использованных многими изобретателями в будущих своих конструкциях - шёлковая изоляционная обмотка проводов и сигнальное устройство (звонок), оповещающее о начале передачи.
Первым шагом на пути к созданию несколько иного пути по созданию электрического телеграфа был блестящий опыт датского физика, профессора Копенгагенского университета Ханса Кристиана Эрстеда [1777-1851] по отклонению магнитной стрелки под влиянием проводника с эл. током. Знаменитый опыт был продемонстрирован в 1830 г. и известный французский физик и математик Андре Мари Ампер [1775-1836], разговаривая с Эрстедом о его новом открытии в области электромагнетизма, высказал мысль об его практическом использовании для телеграфа. Hо, оба учёных были слишком заняты теоретическими проблемами, слишком далеки были они от запросов практики, чтобы осуществить эту мысль.
Единственным человеком, сразу понявшим, что открытие Эрстеда можно использовать для практического телеграфа был российский ученый-электротехник Павел Львович Шиллинг [1786-1837], который в 1832 г. создал стрелочный телеграфный аппарат, у которого индикаторами служили пять стрелок. Его изобретение стало большим толчком в дальнейших работах многих учёных и изобретателей по модернизации телеграфных аппаратов.
[Примечание: Ранее, в 1812 г. была испытана сконструированная Шиллингом мина с электрическим запалом, что впервые доказало практическую ценность в передаче электрического тока на расстояние - в основе которой и лежит вся система современных проводных (включая и телеграфных) связных коммуникаций.].
Немецкие учёные из Гетингенского университета: физик Вильгельм Эдуард Вебер [1804-1891] и математик Карл Фридрих Гаусс [1777-1855] в 1833 г. построили первый в Германии телеграфный аппарат - фактический аналог телеграфа Шиллинга. По этому поводу с Вебером произошел казус. Сразу же учёный заявил, что является изобретателем телеграфа и только, когда со всей очевидностью было установлено, что его аппарат, даже в мелочах, повторяет аппарат Шиллинга, отказался от своего первоначального заявления. Кстати, Вебер первым установил, что скорость прохождения телеграфных сообщений равна скорости распространения света.
23 сентября 1835 г. аппарат Шиллинга был им продемонстрирован на собрании врачей и естествоиспытателей в Гейдельберге. А в 1836 г. в Петербурге (вокруг Адмиралтейства) уже была построена экспериментальная линия его телеграфа.
Через некоторое время второй экземпляр аппарата у Шиллинга приобрёл английский студент Уильям Фазерхилл Кук, который привёз его в Англию и показал своему учителю - известному физику-изобретателю Уитстону (в частности, им был изобретён измерительный прибор - т.н. "Мостик Уитсона"). Ими были изменены некоторые детали телеграфа и в 1837 г. они запатентовали (а этого, в свое время, не предусмотрел Шиллинг, который к моменту патентования уже скончался) под названием "Электромагнитный телеграф системы Уитстон-Кук" [В 1840 г. они организовали фирму - "Электрик Телеграф Компани", начавшую серийный выпуск своих аппаратов. Hеобходимо отдать должное, что Уитсон, впоследствии, внёс в копию аппарата Шиллинга целый ряд больших усовершенствований (включая введение только одной стрелки для фиксации телеграфных посылок); а Кук - предложил новую телеграфную азбуку. Их аппарат применялся в Англии вплоть до 70-х годов 19 века.]
Hемецкий ученый К.А. Штейнгель провёл удачный опыт по использованию, в качестве второго провода телеграфной линии, железнодорожной колеи. Однажды, обнаружив, что во время её ремонта (т.е. "разрыва" эл. цепи), телеграф продолжал работать - сделал вывод, что роль "второго провода" взяла на себя земля. Это позволило ему в 1838 г. стать изобретателем т.н. "заземления".
Работы Уитстона, Кука, Штейнгеля, Гаусса и Вебера полностью исчерпали возможности, заложенные в изобретении Шиллинга. Hеобходимо было искать новые пути и методы... .
Затем, был Самюэл Финли Бриз Морзе [3] со своим телеграфным аппаратом - практически современной конструкции и всем нам известная его телеграфная азбука... Целый ряд удачных конструкций для телеграфии был создан академиком Петербургской АН Борисом Семеновичем Якоби (ранее - Мориц Герман) [1801-1874]: в 1839 г. - электромагнитный пишущий телеграфный аппарат и телеграфная линия "Зимний дворец - Главный штаб в Петербурге", а в 1850 г. - буквопечатающий телеграфный аппарат.
В 1846 г. американцем Р. Хауссом была запатентована собственная конструкция телеграфного аппарата.
В 1906 г. между США и Китаем была завершена прокладка подводного кабеля для телеграфной связи.
В конце XIX - начале XX столетий были созданы следующие фирмы и компании, которые занимались выпуском приборов и устройств, применявшихся при создании средств связи:
- "АКЦ. ОБЩ. РУСС. ЭЛЕКТР. ЗАВ. СИМЕНСЪ и ГАЛЬСКЕ (Санкт-Петербург, Россия): аппараты телеграфные Морзе, реостаты;
- "Мастерская Е.Колбасьева" (Кронштадт, Россия): всевозможные вибраторы, реле поляризованные Колбасьева;
- "Atelie Carpentier. Ing. Const. Paris" (Париж, Франция): конденсаторы;
- "AYRTON & PERRY'S" (Венстминстер, Англия): амперметры;
- "C.Wolframm" (Санкт-Петербург, Россия): гальванометры;
- "E. DUCRETET A PARIS" (Париж, Франция): аппараты телеграфные Морзе, приёмники когерентные и телефонные Попова, спирали Румкорфа, батареи Лейденских банок, антенные катушки и трансформаторы, коммутаторы, телеграфные ключи, потенциометры и реостаты, конденсаторы, прерыватели и разрядники, резонаторы, антенные указатели;
- "Gesellschaft furdrahtlosse Telegrafie m.b.h." (Берлин, Германия): жезловые волномеры;
- "HARTMANN & BRAUN A." (Франкфурт, Германия): амперметры и гальванометры;
- "J. WILH. ALBERT" (Франкфурт, Германия): разрядники;
- "Marconi" (Лондон, Англия): магнитные детекторы Маркони;
- "SIEMENS & HALSKE" (Германия): гальванометры;
- "The Cambridge Scientific Instrument Co, Ltd." (Кембридж, Англия): гальванометры;
- "W. PAUL. LONDON" (Лондон, Англия): микроамперметры;
- "WESTON ELECTRICAL INCTRUMENT Co." (Нью-Йорк, США): вольтметры.
Если же говорить о самой телеграфной азбуке (системе кодировки символов короткими и длинными посылками для передачи их по линиям связи, известная как "код Морзе" или "морзянка"), которую применяют сейчас, существенно отличается от той, что изобрёл в 1838 г. С. Морзе, хотя некоторые исследователи полагают, что её автором был Альфред Вейл - партнер Самюэля Морзе по бизнесу. Надо заметить, что исходная таблица "кода Морзе" разительно отличалась от тех кодов, что сегодня звучат на любительских диапазонах. В ней, во-первых, использовались посылки трёх разных длительностей ("точка", "тире" и "длинное тире" - в 4 раза длиннее "точки"). Во-вторых, некоторые символы имели паузы внутри своих кодов. Кодировки современной и исходной таблиц совпадают только для примерно половины букв (A, B, D, E, G, H, I, K, M, N, S, T, U, V и W) и не совпадают ни для одной цифры. Более того, для построения кода ряда символов в оригинальной "морзянке" вообще использовались иные принципы. Так, на ряду с "точками" и "тире", были сочетания "двойное тире" (буква L) и даже "тройное тире" (цифра 0), а некоторые символы включали в себя паузу... Латинская буква С, например, передавалась тогда как "две точки-пауза-точка", т.е., по существу, как буквы I и Е, переданные друг за другом. Это заметно осложняло приём радиограмм. Вот почему, вскоре появились различные варианты телеграфной азбуки, не содержавшие кодов с паузами между посылками ("Филлипса", "Бална", "морской", "континентальный"...).
Современный вариант международного "кода Морзе" (International Morse) появился совсем недавно - в 1939 г., когда была проведена последняя корректировка (т.н. "континентального" варианта), коснувшаяся в основном знаков препинания. Звучит ещё невероятнее, но факт - первоначальный вариант "кода Морзе" кое-где использовался на железных дорогах до середины 60-х годов XX века!
Телеграфный вызов "CQ" появился в Англии в конце XIX века и означал: "Всем телеграфным конторам. Приготовьтесь принять сообщение". Позже, это выражение постепенно перекочевало в радиосвязь и сначала применялось только кораблями, оборудованными радиостанциями фирмы "Маркони компани" (другие компании применяли вызов "КА"). В 1912 г. лондонская конвенция утвердила вызов "CQ", как единственный международный сигнал. Кстати, в "Q-коде" есть схожее выражение - "QST".
Фраза "SK" ("конец связи") имеет интересную историю. В ранее применявшемся профессиональном телеграфном коде "92" была аналогичная фраза - "30". Обычно, радисты её передавали в укороченном виде - (как буквы V и A), что по напеву очень схоже с напевом "SK" ("оторвав" тире от буквы V и "присоединив" его к началу буквы A).
Телеграфний сигнал бедствия SOS был введён в международную практику профессиональной радиосвязи в 1908 г. (вместо ранее применяемого для данных целей сигнала бедствия CQD) и неофициально расшифровывается как "Save Our Souls" ("спасите наши души"), а официально - он очень удобен и прост при его передаче кодом Морзе (три "точки" - три "тире" - три "точки"). В соотетствии с Международной радиотелеграфной конвенцией 1906 г. для связи с судами отводились волны длиной 300 и 600 м. В 1927 г., на международной Радиотелеграфной конференции в Вашингтоне, было введено круглосуточное дежурство на радиостанциях. Кроме того, каждый час в течении шести минут (от пятнадцатой до восемнадцатой и от сорок пятой до сорок восьмой) на частоте 500 кГц (т.н. "частоте бедствия") все судовые радиостанции обязаны были прослушивать эфир для приёма возможных сигналов SOS.
БЕТХОВЕH И АЗБУКА МОРЗЕ
Во время Второй мировой войны, в целях антигитлеровской пропаганды, по просьбе Уинстона Черчилля 19 июля 1941 г. на экранах Великобритании начинается пропагандистская кампания "V for Victoria", в которой символами стали знак "виктории" и начало Пятой симфонии Бетховена в азбуке Морзе: "три точки - тире". В том же году известная американская студия "Уорнерз" демонстрирует на экранах США мультфильм "Робинзон Крузо-младший", в конце которого поросенок Порки с надеждой смотрит на букву "V" под звуки тех же бетховенских "три точки - тире".
Оценка сигнала по т.н. "Коду FRAME", который применялся в первой половине XX века. Максимальная оценка - 99999:
- F - колебания частоты (стабильность);
- R - сила;
- A - фединг;
- M - тон;
- E - пригодность для обмена (разбираемость, возможность оператора принимать ту или иную скорость – сл./мин.).
Выдежки из т.н. "Телеграфного кода Маркони", который применялся в первой половине XX века:
• BOSPA - улучшите приём или дам в обход
• DADRO - слушайте и принимайте... (позывной)
• DADXA - прекратите слушать... (позывной)
• GUHOR - вас не слышу
• HELOP - увеличьте скорость
• MIHVT - слушайте и давайте ваши...
• NEDIB - дайте местонахождение по Берцскому списку
• POSPO - искажено, повторите...
• SIZIZ - вторично...
• SOCUZ - третий раз...
• SUGAB - неясно написано...
• TIKAS - будьте внимательны