Телеграфные аппараты сыграли большую роль в становлении современного общества. Медленная и ненадежная передача информации тормозила прогресс, и люди искали способы ее ускорения. С изобретением электричества стало возможным создание аппаратов, моментально передающих важные данные на большие расстояния.
На заре истории
Телеграф в разных воплощениях – старейший из видов связи. Еще в древние века возникла необходимость передавать информацию на расстоянии. Так, в Африке для передачи различных сообщений использовали барабаны тамтамы, в Европе – костер, а позже – семафорную связь. Первый семафорный телеграф сначала назвали «тахиграф» – «скорописец», но затем заменили его более соответствующим назначению названием «телеграф» – «дальнописец».
Первый аппарат
С открытием явления «электричество» и особенно после замечательных исследований датского ученого Ханса Кристиана Эрстеда (основоположника теории электромагнетизма) и итальянского ученого Алессандро Вольта – создателя первого гальванического элемента и первой батарейки (ее называли тогда «вольтов столб») – появилось множество идей создания электромагнитного телеграфа.
Попытки изготовления электрических устройств, передающих некие сигналы на определенное расстояние, предпринимались с конца 18-го века. В 1774 году простейший телеграфный аппарат был построен в Швейцарии (г. Женева) ученым и изобретателем Лесажем. Он соединил два приемо-передающих устройства 24-мя изолированными проволоками. При подаче импульса с помощью электрической машины на одну из проволочек первого устройства на втором отклонялся бузиновый шарик соответствующего электроскопа. Затем технологию усовершенствовал исследователь Ломон (1787 год), заменивший 24 проволоки на одну. Однако данную систему сложно назвать телеграфом.
Телеграфные аппараты продолжали совершенствоваться. Например, французский физик Андре Мари Ампер создал передающее устройство, состоящее из 25 магнитных стрелок, подвешенных к осям, и 50-и проводов. Правда, громоздкость устройства сделала такой аппарат практически непригодным.
Аппарат Шиллинга
В российских (советских) учебниках указывается, что первый телеграфный аппарат, отличавшийся от своих предшественников эффективностью, простотой и надежностью, был сконструирован в России Павлом Львовичем Шиллингом в 1832 году. Естественно, некоторые страны оспаривают это утверждение, «продвигая» своих не менее талантливых ученых.
Труды П. Л. Шиллинга (многие из них, к сожалению, так и не были опубликованы) в области телеграфии содержат много интересных проектов электрических телеграфных аппаратов. Устройство барона Шиллинга был оснащен клавишами, которыми производилось переключение электрического тока в проводах, соединяющих передающий и приемный аппараты.
Первая в мире телеграмма, состоящая из 10 слов, была передана 21 октября 1832 с телеграфного аппарата, установленного на квартире Павла Львовича Шиллинга. Изобретатель разработал также проект прокладки кабеля для соединения телеграфных аппаратов по дну Финского залива между Петергофом и Кронштадтом.
Схема телеграфного аппарата
Приемный аппарат состоял из катушек, каждая из которых включалась в соединительные провода, и магнитных стрелок, подвешенных над катушками на нитях. На этих же нитях укреплялось по одному кружку, окрашенному с одной стороны в черный, а с другой в белый цвет. При нажатии клавиши передатчика магнитная стрелка над катушкой отклонялась и перемещала в соответствующее положение кружок. По комбинациям расположений кружков телеграфист на приеме по специальной азбуке (коду) определял переданный знак.
Сначала для связи требовалось восемь проводов, затем число их было сокращено до двух. Для работы такого телеграфного аппарата П. Л. Шиллинг разработал специальный код. Все последующие изобретатели в области телеграфии использовали принципы кодирования передачи.
Другие разработки
Почти одновременно телеграфные аппараты похожей конструкции, использовавшие индукцию токов, разрабатывались немецкими учеными Вебером и Гаусом. Уже в 1833 году они провели телеграфную линию в Геттингенском университете (Нижняя Саксония) между астронамической и магнитной обсерваториями.
Доподлинно известно, что аппарат Шиллинга послужил прототипом для телеграфа англичан Кука и Уинстона. Кук познакомился с трудами русского изобретателя в Гейдельбергском университете (Германия). Вместе с соратником Уинстоном они усовершенствовали аппарат и запатентовали. Прибор пользовался большим коммерческим успехом в Европе.
Маленькую революцию в 1838 году произвел Штейнгейль. Мало того, что он провел первую телеграфную линию на большое расстояние (5 км), так еще случайно сделал открытие, что для передачи сигналов можно использовать всего один провод (роль второго выполняет заземление).
Телеграфный аппарат Морзе
Впрочем, все перечисленные аппараты с циферблатными указателями и магнитными стрелками имели неисправимый недостаток – их невозможно было стабилизировать: при быстрой передаче информации возникали ошибки, и текст поступал искаженным. Закончить работы по созданию простой и надежной схемы телеграфной связи с двумя проводами удалось американскому художнику и изобретателю Самуэлю Морзе. Он разработал и применил телеграфный код, в котором каждая буква алфавита обозначалась определенными комбинациями точек и тире.
Устроен телеграфный аппарат Морзе очень просто. Для замыкания и прерывания тока используют ключ (манипулятор). Состоит он из рычага, выполненного из металла, ось которого сообщается с линейным проводом. Один конец рычага-манипулятора пружинкой прижимается к металлическому выступу, соединенному проводом с приемным устройством и с землей (используется заземление). Когда телеграфист нажимает на другой конец рычага, тот касается другого выступа, соединенного проводом с батареей. В этот момент ток устремляется по линии к приемному устройству, расположенному в другом месте.
На приемной станции на специальном барабане намотана узкая лента бумаги, непрерывно перемещаемая часовым механизмом. Под действием поступившего тока электромагнит притягивает к себе железный стержень, который протыкает бумагу, тем самым формируя последовательности знаков.
Изобретения академика Якоби
Российский ученый, академик Б. С. Якоби в период с 1839 по 1850 создал несколько типов телеграфных аппаратов: пишущие, стрелочные синхронно-синфазного действия и первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат. Последнее изобретение стало новой вехой в развитии систем связи. Согласитесь, гораздо удобнее сразу читать присланную телеграмму, чем тратить время на ее расшифровку.
Передающий буквопечатающий аппарат Якоби состоял из циферблата со стрелкой и контактного барабана. По внешнему кругу циферблата наносились буквы и цифры. Приемный аппарат имел циферблат со стрелкой, а кроме того, продвигающий и печатающий электромагниты и типовое колесо. На типовом колесе были выгравированы все буквы и цифры. При пуске в ход передающего устройства от импульсов тока, поступающих с линии, печатающий электромагнит приемного аппарата срабатывал, прижимал бумажную ленту к типовому колесу и отпечатывал на бумаге принятый знак.
Аппарат Юза
Американский изобретатель Дэвид Эдуард Юз утвердил в телеграфии способ синхронной работы, сконструировав в 1855 году буквопечатающий телеграфный аппарат с типовым колесом непрерывного вращения. Передатчик этого аппарата был клавиатурой типа рояля, с 28 белыми и черными клавишами, на которые были нанесены буквы и цифры.
В 1865 году аппараты Юза были установлены для организации телеграфной связи между Петербургом и Москвой, затем распространились по всей России. Данные устройства широко применялись вплоть до 30-х годов XX века.
Аппарат Бодо
Аппарат Юза не мог обеспечить высокой скорости телеграфирования и эффективного использования линии связи. Поэтому на смену этим аппаратам пришли многократные телеграфные аппараты, сконструированные в 1874 французским инженером Жоржем Эмилем Бодо.
Аппарат Бодо позволяет одновременно передавать нескольким телеграфистам по одной линии несколько телеграмм в обоих направлениях. Устройство содержит распределитель и несколько передающих и приемных устройств. Клавиатура передатчика состоит из пяти клавиш. Для повышения эффективности использования линии связи в аппарате Бодо применяется такое устройство передатчика, при котором передаваемая информация кодируется телеграфистом вручную.
Принцип действия
Передающее устройство (клавиатура) аппарата одной станции автоматически через линию подключается на короткие промежутки времени к соответствующим приемным устройствам. Очередность их соединения и точность совпадений моментов включения обеспечиваются распределителями. Темп работы телеграфиста должен совпадать с работой распределителей. Щетки распределителей передачи и приема должны вращаться синхронно и синфазно. В зависимости от числа передающих и приемных устройств, подключаемых к распределителю, производительность телеграфного аппарата Бодо колеблется в пределах 2500-5000 слов в час.
Первые аппараты Бодо были установлены на телеграфной связи «Петербург – Москва» в 1904 году. В дальнейшем эти аппараты получили широкое распространение в телеграфной сети СССР и использовались до 50-х годов.
Стартстопный аппарат
Стартстопный телеграфный аппарат ознаменовал новый этап развития телеграфной техники. Устройство имеет небольшие размеры, и оно более простое в эксплуатации. В нем впервые использовалась клавиатура типа пишущей машинки. Эти преимущества привели к тому, что к концу 50-х годов аппараты Бодо были полностью вытеснены из телеграфных пунктов.
Большой вклад в дело развития отечественных стартстопных аппаратов внесли А. Ф. Шорин и Л. И. Тремль, по разработкам которых отечественная промышленность в 1929 году начала выпускать новые телеграфные системы. С 1935 года начался выпуск устройств модели СТ-35, в 1960-х для них были разработаны автоматический передатчик (трансмиттер) и автоматический приемник (реперфоратор).
Кодировка
Поскольку устройства СТ-35 использовались для телеграфной связи параллельно с аппаратами Бодо, то для них был разработан специальный код №1, который отличался от общепринятого международного кода для стартстопных аппаратов (код №2).
После снятия с эксплуатации аппаратов Бодо отпала необходимость использовать в нашей стране нестандартный стартстопный код, и весь действующий парк СТ-35 был переведен на международный код №2. Сами аппараты, как модернизированные, так и новой конструкции, получили наименование СТ-2М и СТА-2М (с приставками автоматизации).
Рулонные аппараты
Дальнейшие разработки в СССР были натравлены на то, чтобы создать высокоэффективный рулонный телеграфный аппарат. Его особенность в том, что текст отпечатывается построчно на широком листе бумаги, наподобие матричного принтера. Высокая производительность и возможность передавать большие объемы информации были важны не столько для обычных граждан, сколько для объектов хозяйствования и государственных структур.
- Рулонный телеграфный аппарат Т-63 оснащен тремя регистрами: латинским, русским и цифровым. С помощью перфоленты может автоматически принимать и передавать данные. Печать происходит на рулоне бумаги 210 мм шириной.
- Автоматизированный рулонный электронный телеграфный аппарат РТА-80 позволяет как вести набор вручную, так и автоматически передавать и принимать корреспонденции.
- Аппараты РТМ-51 и РТА-50-2 для регистрации сообщений используют красящую 13-миллиметровую ленту и рулонную бумагу стандартной ширины (215 мм). В минуту аппарат печатает до 430 знаков.
Новейшее время
Телеграфные аппараты, фото которых можно найти на страницах изданий и в музейных экспозициях, сыграли значительную роль в ускорении прогресса. Несмотря на бурное развитие телефонной связи, эти устройства не ушли в небытие, а эволюционировали в современные факсы и более совершенные электронные телеграфы.
Официально последний проводной телеграф, функционировавший в индийском штате Гоа, был закрыт 14 июля 2014 года. Несмотря на огромную востребованность (5000 телеграмм ежедневно), сервис был убыточным. В США последняя телеграфная компания Western Union перестала выполнять прямые функции в 2006 году, сосредоточившись на денежных переводах. Между тем, эпоха телеграфов не закончилась, а переместилась в электронную среду. Центральный телеграф России, хоть и значительно сократил штат, по-прежнему выполняет свои обязанности, так как не в каждую деревню на обширной территории есть возможность провести телефонную линию и интернет.
В новейший период телеграфная связь осуществлялась по каналам частотного телеграфирования, организованного преимущественно по кабельным и радиорелейным линиям связи. Основным преимуществом частотного телеграфирования явилось то, что оно позволяет в одном стандартном телефонном канале организовать от 17 до 44 телеграфных каналов. Кроме того, частотное телеграфирование дает возможность осуществить связь практически на любые расстояния. Сеть связи, составленная из каналов частотного телеграфирования, проста в обслуживании, а также обладает гибкостью, что позволяет создавать обходные направления при отказе линейных средств основного направления. Частотное телеграфирование оказалось настолько удобным, экономичным и надежным, что в настоящее время телеграфные каналы постоянного тока применяются все реже.
