Ю.О. Беличенко. Развитие связи (телеграф)

Обзорная лекция преподавателя физики и математики Юлии Олеговны Беличенко

Изобретению устройства, которое использовало бы свойства электричества для передачи и приёма звука — того телефона, который сейчас и используется, — предшествовало появление электрического телеграфа и его успешное применение в течение первой половины XIX века.

Очень часто у нас в России что-то первыми изобретают, но на эти изобретения не обращают внимание и их авторы не находят поддержки. А через какое-то время, иногда после серьёзных военных или экономических потерь, то же самое изобретённое устройство, или даже менее продуманное, приходит в Россию с запада, и это идет «на ура». Например, первый электромагнитный телеграф был создан в России ученым Шиллингом, в 1820-х годах. Но широкое применение в России нашёл электромагнитный телеграф Стивенса и телеграф Морзе, которые пришли к нам из Германии и из Америки.

Павел Львович Шиллинг (1786-1837 Петербург) — Барон фон Шиллинг — русский дипломат, историк-востоковед и изобретатель-электротехник, балтийский немец по происхождению.

Павел Львович был близким другом А. С. Пушкина. Долгое время он работал над решением технической задачи взрыва пороховых зарядов с помощью источника тока, связанного с ними изолированным проводом, и в сентябре-октябре 1812 года «взрывал на Неве мины». В 1832 году изобрёл и установил в Петербурге первый в истории электромагнитный телеграф между Зимним дворцом и зданием министерства Путей Сообщения.

Передаточный прибор его состоял из клавиатуры с 16 клавишами, служившими замыкателями тока требуемого направления, а приёмный прибор заключал в себе 6 мультипликаторов с магнитными стрелками, подвешенными на нитях с бумажными кружками бело-чёрными, которые в зависимости от тока того или другого направления поворачивать вперёд то белым, то чёрным кружком, составляя этим путём условленные знаки.  

Прибор, созданный Шиллингом, имел стрелочную индикацию передаваемых по электрическим проводам сигналов, которые легко расшифровывались в буквы согласно разработанной Шиллингом специальной таблице кодов. В истории криптографии Шиллинг  известен как изобретатель биграммного шифра. Расстояние между аппаратом передачи и приёмником составило более 100 метров. Для соединения станций Шиллинг употреблял подземные кабели; им была высказана, мысль и о возможности подвешивать проволоки на столбах. 25-го июля 1837 г. барон Шиллинг умер, не успев выполнить повеления императора Николая Павловича соединить телеграфом Петербург с Кронштадтом.

Системы телеграфирования с помощью отклоняющихся магнитных стрелок и вращающихся по циферблату указателей неудобсны тем, что скоропроходящие знаки в них легко вызывают ошибки, контроль же между тем невозможен. Поэтому они стали постепенно вытесняться пишущими аппаратами.

Один из первых пишущих телеграфов был устроен Борисом Семёновичем Якоби из усовершенствованого телеграфного аппарата, созданного П.Л. Шиллингом. Условные знаки в этом приборе записывались карандашом, прикреплённым к якорю электромагнита, на движущемся матовом стеклянном экране в виде ломаной линии. Экран равномерно двигался по рельсам с помощью часового механизма.

Сегодня можно сравнить этот процесс с записью кардиограммы. Прибор Якоби был установлен в 1839 г. на подземной телеграфной линии в Петербурге и соединял кабинет императора Николая I в Царском Селе со зданием министерства путей сообщения.

В 1842-1843 гг. Якоби разработал систему стрелочного телеграфа с вращающимися стрелками на циферблатах передающей и приемной станций; во время передачи стрелки действовали одновременно, показывая один и тот же сигнал на циферблатах передающей и приемной станций. Эта система, не охраняемая патентами, была без изменения использована в Германии под наименованием "стрелочного телеграфа Сименса".

Якоби изобрёл телеграфный аппарат, печатающий буквы, соединил телеграфом (с подземной прокладкой проводов) Зимний и Царскосельский дворцы, изобрел и построил для этой линии, а также для телеграфной связи между Зимним дворцом и Главным штабом несколько новых своеобразных телеграфных аппаратов. Академику Якоби было поручено составление проекта телеграфа между С.-Петербургом и Москвой по образцу устроенного им в 1843 г. Но предложение Якоби использовать воздушные провода, широко применяемые уже за границей, не нашло поддержки.

Сэмюэл Морзе (Samuel Morse) (1791-1872), прежде чем стать известным изобретателем, он зарекомендовал себя как успешный художник. 

Когда ему было отказано поместить его картину на купол здания Капитолия США, он решил отказаться от живописи и сосредоточился на других темах, которые заинтересовали его: электричество и телеграф.

В 1835 году в мастерской Морзе был изобретен электромагнитный телеграф, и код точек и тире — азбука Морзе, которая позволяла передавать по нему информацию, и до сих пор является стандартом для передачи данных.

В 1844 году Морзе построил первую телеграфную линию, которая соединили Вашингтон и Балтимор (столицу штата Мериленд), и по этой линии стали поступать телеграммы. Отсюда начало коммерческого использования телеграфа, которое характерно для всех стран. Сэмюэл Морзе считается одним из крупнейших вкладчиков в развитие коммуникаций в XIX веке.

Подробнее об ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТЕЛЕГРАФЕ С. Морзе смотрите в докладе Ф. Будаева (7 класс)

Однако аппарат Морзе имел серьезные недостатки: переданную телеграмму было необходимо расшифровать, а затем записать. Это существенно снижало скорость передачи сообщения. Тогда в 1850 г. Б.С. Якоби создал первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат. В этом аппарате имелось печатающее колесо, которое вращалось с такой же скоростью, что и колесо другого аппарата, установленного на соседней станции. На ободьях обоих колес были выгравированы буквы, цифры и другие знаки, необходимые для передачи телеграмм. В процессе работы они смачивались краской. Под колесами аппаратов располагались электромагниты, а между якорями электромагнитов и колесами протягивались бумажные ленты. Однако широкое распространение в мире получил не оригинальный аппарат Б.С. Якоби, а созданный несколько лет спустя буквопечатающий аппарат американского инженера Д.Э. Юза. Подобная несправедливость произошла в результате того, что русское правительство предпочитало держать изобретения Б.С. Якоби в секрете, так как рассчитывало использовать их для военных целей.

В России в 1858 году появился телеграф и было передано 89 телеграмм за год, в 1861 году – 232 тысячи телеграмм.

Телеграф был перекинут между Америкой и Европой. И первая такая линия была создана в 1868 году в канун Гражданской войны в США. Однако недостатки изоляции привели к тому, что эта линия стала работать с перебоями и заглохла. Поэтому надежно работающий транс-атлантический телеграф появился в 1866 году.