Ю. Балтин, YL2DX

ИЗ ИСТОРИИ РАДИО

Some Notes on History of Radio by YL2DX

Оглавление:

  • Кое-что о Генрихе Герце.
  • "Сороковку" застолбил сэр Уильям!
  • Место гибели изменить нельзя.
  • Знал ли Попов "морзянку"?
  • Микроволновый диапазон старше, чем кажется.
  • Наука требует жертв?
  • Регалии А. С. Попова
  • Не очень художественный вымысел.
  • Э. Т. Кренкель: миф и реальность.

  • Кое-что о Генрихе Герце

        Генрих Герц (а если произносить правильно, то Хайнрихь Рудольф Хэрц - Heinrich Rudolph Hertz ) родился 22 февраля 1857 г., умер 1 января 1894 г. Был профессором физики Высшей технической школы в Карлсруэ.

    4 октября 1886 года, подготавливая приборы для демонстрации на очередной лекции, он обратил внимание на то, что связь между двумя отдаленными друг от друга спиралями при электрическом разряде сильнее, чем можно было ожидать. Герц стал систематически исследовать это явление и в 1887 году опубликовал статью "Об очень быстрых электрических колебаниях" (Ueber sehr schnelle elektrische Schwingungen. - Annalen der Physik und Chemie, 31. 1887, S. 421-448).

    Hertz.gif (25842 bytes)

    Вопреки распространенному мнению, Г. Герц не собирался доказывать теорию Дж. К. Максвелла об электромагнитных волнах. В то время он был сторонником другой теории - теории дальнего действия индукции. 5 декабря 1886 г. он пишет Г. Гельмгольцу: "Мне удалось однозначно наблюдать индуктивное взаимодействие токов одной незамкнутой линейной цепи на другую незамкнутую линейную цепь". Лишь накопив значительный экспериментальный материал и убедившись в несостоятельности своих прежних взглядов, к концу 1887 года он пришел к выводу, что истине соответствует теория Максвелла (над которой тогда вообще мало кто задумывался и мало кто ее понимал, впрочем, как и по сей день, Hi).

    Неверно и другое распространенное мнение о Герце, что он скептически относился к возможности практического применения электромагнитных волн. На самом деле он просто не занимался этим вопросом (или не успел заняться). Он был ученым-исследователем, а не техником-изобретателем. Ошибочные утверждения о неверии Герца в возможность осуществления радиосвязи возникли из-за поверхностного прочтения опубликованного им в журнале "Elekrotechnische Zeitschrift" в 1890 году ответа инженеру Хуберу по совсем другому вопросу. Он писал: "Электрические колебания в трансформаторах и телефонах слишком медленны… Если бы Вы могли построить зеркало размером с континент, тогда Вы смогли бы провести предлагаемые эксперименты, но практически здесь ничего сделать нельзя: с обычным отражателем Вы не обнаружите никакого эффекта. Во всяком случае, я так полагаю." Речь шла о низкочастотных колебаниях, а высокочастотные колебания в статье не обсуждались.

    Запомним упомянутую выше дату: 4 октября 1886 года. В сущности именно в этот день были обнаружены радиоволны и началось их планомерное научное исследование, то есть родилась радиотехника.

    "Сороковку" застолбил сэр Уильям!

        В начале 1892 года английский физик сэр Уильям Крукс, еще задолго до начала работ Попова и Маркони, во всех подробностях предсказал, как будет практически осуществляться радиосвязь. Свои выводы он сделал, будучи в курсе исследований своего соотечественника, физика Д. Хьюза (Юза) (1831-1900), проведенных (но так и не опубликованных) в 1879 г., задолго до Г. Герца.

    Он безошибочно предположил (можно даже сказать - предложил), что будет использоваться частотная избирательность, направленные антенны, подслушивание и шифрование сообщений и т.п. Самое забавное для нас то, что в качестве примера он упомянул длины волн в 45…55 ярдов, а это соответствует 41,2…50,3 м (т.е. 6…7,3 МГц). Совсем неплохое попадание, если учесть, что границы одного из самых популярных любительских диапазонов, 40-метрового, были установлены несколько десятилетий спустя!

    Принимая во внимание, что Крукс работал в областях физики, прямо не связанных с применением электромагнитных колебаний для связи, не его ли надо назвать первым радиолюбителем (хотя бы и только теоретиком)? 

    Место гибели изменить нельзя

        Радиограмма, переданная 12 (24) марта 1896 г. во время первой публичной демонстрации беспроволочной телеграфии А. С. Поповым на заседании Русского Физического общества, содержала всего два слова: "Heinrich Hertz". Отправленная из Химического института, она была принята в физической аудитории Петербургского университета на расстоянии около 250 метров. Передачу ключом осуществлял П. Н. Рыбкин, а расшифровывал точки и тире, появлявшиеся на ленте телеграфного аппарата, маститый физик проф. Ф. Ф. Петрушевский (пользуясь, правда, шпаргалкой с кодом Морзе). Эту бумажную ленточку хранил в своем личном архиве участник заседания профессор В. К. Лебединский. В 1913 - 1918 годах он жил в Риге, преподавал в Рижском Политехническом институте. В конце первой мировой войны архив В. К. Лебединского погиб, а вместе с ним и историческая ленточка - материальное свидетельство рождения практической радиосвязи.

        Таким образом, наш город навсегда останется в анналах истории как место гибели первой радиограммы.

    Знал ли Попов "морзянку"?

        Интересно, умел ли основоположник радиосвязи принимать "морзянку" на слух? Такие навыки не были распространенными до начала ХХ века, ведь и телеграммы, и радиограммы, принимаемые на аппаратах Морзе, были не в виде звуков, а в виде точек и тире на бумажной ленте. Правда, в железнодорожной проводной связи иногда находил применение слуховой прием по щелчкам, издаваемым электромагнитом (так называемым клопфером) при нажатиях и отжатиях ключа.

    В докладе А. С. Попова на Первом всероссийском электротехническом съезде в январе 1900 года о слуховом приеме радиотелеграфии говорится:

    "Испытания, произведенные нами, показали, что при помощи телефона можно принимать депеши на расстояниях, значительно больших, нежели при помощи реле и телеграфа, при той же высоте мачт…

    Вообще же на телефон отчетливо слышно, с какой частотой работает прерыватель на отправительной станции. Таким образом, можно отличать отправительные станции друг от друга, если их прерыватели работают с различной скоростью".

    А вот что сказано в рапорте лейтенанта А. А. Реммерта - командира группы строителей радиостанции на о. Кутсало, предназначенной для обеспечения связи при проведении работ по снятию с камней броненосца "Генерал-адмирал Апраксин" в конце 1899 - начале 1900 г.:

    "24 января. С утра, в условленное время, в 9 часов, начали передавать телеграмму № 186 об уплывших на льдине рыбаках; утром приехал А. С. Попов и приступил к установке аппарата Морзе, но последний лишь чувствовал разряд, но не работал правильно. Поэтому слушали в телефон…

    …Сигналы вначале давали с Гогланда быстро, так что едва поспевали разбирать. Подали сигнал "медленнее", на что последовал ответ уже в три раза медленнее. Вначале не верилось, что опыт удался, и думали, что сигналисты сменились."

    "26 января. С утра находились все у телефона. Задавали вопросы, но прямых ответов не получали. Вопросы были: "длина искры, высота мачты". Наконец, получаем довольно ясно: "успех полный, уезжаем. Залевский, Рыбкин", и следовала подпись сигналиста… Но все-таки сильные разряды атмосферного электричества мешают слушать. Александр Степанович Попов сильно утомился…"

    В своих более поздних воспоминаниях А. А. Реммерт пишет:

    "А. С. Попов приезжал к нам еще один раз. По его лицу видно было, что достигнутые им результаты дали ему полное нравственное удовлетворение. Веселый и разговорчивый, он проводил время в радиотелеграфной будке и сам принимал телеграммы."

    Микроволновый диапазон старше, чем кажется

        Большинство из нас воспринимает освоение УКВ, сантиметровых и миллиметровых волн как достояние последнего полувека. Однако это не так.

    Прежде всего отметим, что основополагающие исследования Г. Герца в 1886-90 гг. происходили на метровых и дециметровых волнах в диапазоне от 50 до 500 МГц. (Тогда еще не мегагерц, а просто миллионов периодов в секунду, конечно. Или, пользуясь терминологией А. С. Попова - миллионов перемен в секунду). А. С. Попов при демонстрациях свойств "лучей Герца" пользовался вибратором меньшего размера, чем сам Герц - с плечами приблизительно по 5 см длиной, то есть длина излучаемых волн могла быть около 20 см (т.е. с частотой выше гигагерца), и эти волны успешно фокусировались параболическим рефлектором всего 40 см высотой. Другое дело, что когда для увеличения дальности связи он присоединял к разряднику длинную проволочную антенну с заземлением, собственная частота колебательной системы значительно снижалась.

    Уже в 1895 году П. Н. Лебедев много и плодотворно занимался исследованиями в миллиметровом диапазоне. Он исследовал свойства различных материалов (показатель преломления, величину диэлектрических потерь и. т.п.) при воздействии на них электромагнитных колебаний с длиной волны 6 мм, то есть с частотой 50 ГГц.

    В 1901 г. И. И. Косоногов использовал направленные потоки радиоволн длиной 1,9 - 9 см для измерения показателя преломления (т.е. и диэлектрической проницаемости) ряда жидких диэлектриков.

    Работая в начале ХХ века с сантиметровыми и дециметровыми волнами, В. К. Аркадьев открыл явление резкого снижения магнитной проницаемости ферромагнитных материалов с повышением частоты. Ему же принадлежит ряд остроумных изобретений, в частности, так называемый вихремер Аркадьева - калориметрический измеритель поля, состоящий из кольцевой трубки, заполненной электролитом. К этой трубке прикреплен капилляр, высота столбика электролита в котором увеличивается при нагревании СВЧ-полем кольца жидкости в трубке. Он также изобрел электрохимический способ визуализации электромагнитного поля СВЧ с использованием множества миниатюрных когереров (метод стиктограмм Аркадьева).

    В 1922 году А. А. Глаголева-Аркадьева получила при помощи искрового разряда через металлические опилки, смоченные маслом (так называемый массовый излучатель), интенсивное широкополосное излучение электромагнитных волн в диапазоне от 50 мм до 0,082 мм, то есть от 6 ГГц до 365 ГГц!

    Знаменитая формула Б. А. Введенского - квадратичный закон зависимости напряженности поля УКВ от расстояния при небольших (практических) высотах приемника и передатчика над землей - была выведена им в 1928 году.

    Наука требует жертв?

        Как известно, жизнь Г. Герца была недолгой. Он умер в возрасте лишь 37 лет. А. С. Попов скончался от кровоизлияния в мозг в возрасте 46 лет. Хотя в те времена средняя продолжительность жизни вообще была значительно меньше, чем теперь, все же приходит мысль, а не стали ли их эксперименты с электромагнитными волнами причиной преждевременной смерти? Никаких мер предосторожности в то время (и еще долго после того) никто не предпринимал. А. С. Попов в одном из своих докладов отмечал, что радиоволны никак не ощущаются человеком. К сожалению, как и при исследованиях радиоактивности, опасность была выявлена довольно поздно. И тот и другой исследователи работали в самом опасном для человека диапазоне волн - метровом и дециметровом. Мощность излучения во многих экспериментах явно превосходила все мыслимые по современным понятиям санитарные нормы.

    Регалии А. С. Попова

        Обязательные упоминания в советской литературе о том, что великого ученого чуть ли не сживали со свету косные и зловредные царские чиновники - это сказки большевистской пропаганды. Начав самостоятельную жизнь бедным студентом, сыном провинциального священника, А. С. Попов во время учебы в Петербургском университете не только был освобожден от платы за учебу, но и получал стипендию. Конечно, жизнь его совсем не была увеселительной прогулкой, но упорным трудом он достиг не только высот науки.

    Prof. A. S. Popov.  (jpeg 10,7 kb)

        Вот только некоторые пункты его послужного списка:

    Не так мало к сорока шести годам! Кроме того, Попов, еще будучи по должности всего лишь преподавателем Минной школы, имел возможность за казенный счет неоднократно ездить за границу. Он бывал в длительных командировках в Европе и Америке - для изучения иностранного опыта и для участия в различных научных конгрессах.

    Авторитет его был столь велик, что должность профессора, заведующего кафедрой, он получил, не имея на то формальных оснований - ни соответствующей научной степени, ни почти никаких печатных трудов. Из опубликованной служебной переписки видно, что в Морском министерстве, по ведомству которого он служил всю жизнь, его очень ценили.

    Не очень художественный вымысел

        В 1989 году к 130-летию со дня рождения А. С. Попова в СССР была выпущена почтовая марка с репродукцией картины Н. А. Сысоева "Демонстрация первого радиоприемника, 1895 г.":

    Почтовая марка СССР 1989 г.

    К сожалению, никакого отношения к действительности (да пожалуй, и к искусству) картина Сысоева не имеет. Седобородый адмирал (надо полагать, что подразумевался С. О. Макаров) никак не мог вслушиваться в телефон, подключенный к "грозоотметчику" Попова, как это изобразил художник. В этом не было никакой надобности - на электромагнитные колебания первый радиоприемник отзывался громким звонком. Способ радиоприема с использованием телефонной трубки стал применяться Поповым только с 1899 г., и весь приемник тогда состоял лишь из трех последовательно соединенных компонентов - когерера, небольшой батареи и самой телефонной трубки.

    Характерно, что на более старой советской почтовой марке (без указания года выпуска, но похоже, что 1949 года) с надписью "А. С. Попов демонстрирует адмиралу Макарову первую в мире радиоустановку" воспроизведена более правдоподобная картина И. С. Сорокина (к тому же, и художественно более выразительная):

    Почтовая марка СССР 1949 г.

    - здесь на столе перед Поповым и Макаровым стоит точно та же аппаратура, но никаких телефонных трубок нет.

    Э. Т. Кренкель: миф и реальность

        Безудержная советская пропаганда превратила Эрнста Кренкеля в мифического супер-радиста. Однако, если непредвзято прочесть его собственные мемуары, а также воспоминания друзей и близких, то возникает другая картина - гораздо более реальная и человеческая.

    Нет никаких сомнений, что Эрнст Кренкель был прекрасным товарищем (об этом свидетельствуют все, кто с ним лично общался) и истинным, надежным радиооператором-профессионалом - об этом свидетельствует вся его жизнь. Безусловно, он по праву был Героем Советского Союза. Бесспорен его вклад и в освоение Арктики, и в развитие радиолюбительства.

    Krenkel.gif (39815 bytes)

    Но никаким супер-радистом Эрнст Теодорович не был. Сколько знаков в минуту "морзянки" он был в состоянии принимать - неизвестно, но, судя по всем воспоминаниям коллег, передавал он всегда не быстро, если не сказать медленно. Ни в каких любительских контестах никогда не участвовал. В технике разбирался очень слабо (мне об этом лично рассказывал Н. В. Казанский, бывший близким другом Кренкеля).

    Приписываемый Кренкелю рекорд дальности радиосвязи (с антиподом: Земля Франца Иосифа - экспедиция Бэрда в Антарктике) - это достижение не столько радиосвязи, сколько советской пропаганды. То есть связь-то и правда была, но не точно с антиподом. Как настоящие антиподы к тому времени уже работали между собой представители юго-западной Европы и новозеландцы (это не вопрос трудности достижения, а вопрос того, где кому довелось географически оказаться). Доктор географических наук он был липовый (вернее сказать - декоративный, но не по его вине) - у него не было за спиной ни года учебы в высшем учебном заведении и никаких научных работ. Такой же он был и филателист (даже председатель Всесоюзного общества филателистов).

    Кренкель не был лишен и некоторого тщеславия - достаточно прочитать текст на его QSL-карточке (UPOL - RAEM). Кстати, он был единственным радиолюбителем СССР, позволявшим себе безнаказанно не считаться с тогдашними строгими правилами: свой домашний адрес спокойно указывал и на своей QSL-карточке, и в международном Callbook'e.

    Слава богу, что именно в 1937 году он надолго смотался на льдину - поближе к полюсу и подальше от Москвы - иначе не миновать бы ему очень длительного "отдыха" где-нибудь южнее, например, в районе Колымы "без права переписки" - с его-то подозрительными фамилией, местом рождения и склонностью к иронии…

    Литература:

    1. J. Ozols, Elektomagnetisko vilnu simtgadei. Elektronikas pasaule.
        Krajums, sast. G. Vulfs, "Avots", Riga, 1990

    2. Изобретение радио А. С. Поповым. Сборник документов и материалов под ред. А. И. Берга. Изд-во Академии наук СССР, Москва - Ленинград, 1945

    3. В. Н. Кессених, Распространение радиоволн.
        ГИТТЛ, Москва, 1952


    All rights reserved © Yuri Baltin. 2001

        > К оглавлению
        > Карта сайта
        > На первую страницу