Воскресенье, 21 апреля, 2024

16+

За гранью тишины: Александр Попов — отец эпохи радиосвязи

Время на чтение 7 мин.

16 марта 1859 года в семье настоятеля Максимовской церкви села Турьинские рудники (сейчас город Краснотурьинск) Стефана Попова произошло радостное событие: родился сын, которого окрестили Александром. Саша стал четверым ребенком, впоследствии у него появятся еще три сестры.

С детства Саша Попов был окружен инженерами и механиками, в основном выпускниками Санкт-Петербургского горного института, которые приезжали на работу на медные, железные и золотые рудники. Спустя 35 лет с малых лет увлеченный техникой Попов продемонстрирует аппарат для беспроводной передачи сигналов — прототип радио.

Благословенные рудники

Будучи ребенком, Попов много времени проводил на рудниках и в мастерских, изучая работу устройств и механизмов. Муж старшей сестры Екатерины обучил его азам столярного, слесарного, токарного дела. Впрочем, начальное образование Саше пришлось получать религиозное: благодаря происхождению из семьи священника он мог бесплатно обучаться в духовном училище и семинарии. Платное образование большая семья позволить себе не могла.

За гранью тишины: Александр Попов — отец эпохи радиосвязи
Герб Краснотурьинска 1967 года. Изображение: Википедия

Обучение в духовной семинарии давало право поступления в университет. В сентябре 1877 года Попов приезжает в столицу Российской империи, где становится студентом физико-математического факультета Петербургского университета. В то время там преподавали выдающиеся ученые — так, из лекций физика Ивана Боргмана студенты узнали о теории электромагнетизма Джеймса Максвелла, которую тот изложил в труде «Трактат об электричестве и магнетизме», вышедшем за несколько лет до поступления Попова в университет. Максвелл предположил, что никакого светоносного эфира — гипотетической среды, колебания которой являются электромагнитными волнами, — не существует, и электромагнитное поле распространяется само по себе.

Практическое знакомство будущего изобретателя с новейшими достижениями электротехники произошло на проходившей в 1880 году в Петербурге выставке. На мероприятие привезли самые современные динамо-машины, а также телеграфные и телефонные аппараты разных изобретателей и рационализаторов.

Техника — флоту

После окончания университета Попов стал преподавателем и заведующим физическим кабинетом Минного офицерского класса в Кронштадте. Физик не только читал лекции, проводил практические занятия со студентами, но ставил собственные опыты. В Кронштадте Попов впервые задумался о беспроводном средстве передачи информации, который помог бы наладить связь между кораблями военно-морского флота, а также между моряками в море и командованием на берегу.

Попов занимался не только академической работой. С 1889 по 1898 годы летом, во время каникул, он руководил работой электростанции, снабжавшей энергией Нижегородскую ярмарку (и за пару месяцев получал вдвое больше, чем за год преподавания). Этот опыт инженер обобщил в учебнике по электрическим машинам. Попов стал одним из ведущих членов Морского технического комитета, занимавшегося внедрением новых технологий на флоте.

По волнам Герца

В 1889 году Попов провел первые опыты в области беспроводной связи, основываясь на экспериментальных работах Генриха Герца. Немецкий физик доказал на практике истинность теории Максвелла: ученый не только опытным путем обнаружил электромагнитные волны, но и измерил скорость их распространения, установил законы преломления и отражения.

В качестве источника электромагнитных волн Герц использовал искровой разряд, который генерировала катушка Румкорфа — электромеханический преобразователь низкого постоянного тока в высокий переменный. Антенной служил симметричный вибратор: два медных стержня с латунными шариками на ближних концах и цинковых сферах — на дальних. Когда с катушки на антенну подавался разряд тока, между шариками генерировались электромагнитные волны.

Приемником выступало незамкнутое проволочное кольцо с двумя латунными шариками на концах. Герц обнаружил, что если подать ток на передатчик, то и в приемнике возникает искра, причем даже если он удален на расстояние в несколько метров.

Попов прочитал несколько открытых лекций для морских офицеров с демонстрацией опытов Герца. Уже в этих выступлениях изобретатель впервые высказал идею передачи сигналов с помощью электромагнитных волн.

Первый успех

В 1893 году Попов посетил Всемирную выставку в Чикаго, побывал в Сан-Франциско и Нью-Йорке, где осмотрел первую в мире электростанцию, построенную на Ниагарском водопаде. Будучи проездом в Европе, ознакомился с новейшими достижениями в электротехнике. В тот момент ученые по всему миру работали над созданием приборов — детекторов электромагнитных волн. Однако эти опыты не подразумевали передачу информации.

Попов же работал над созданием системы, которая позволила бы генерировать сигналы определенной длительности — принцип, по которому работает телеграф, только передаются длинные и короткие колебания не по проводу, а буквально «по воздуху». Для этого Попов дополнил устройство Герца прерывателем, который подавал на катушку Румкорфа последовательность импульсов тока с частотой, которая порождала колебания разной длительности.

За гранью тишины: Александр Попов — отец эпохи радиосвязи
Радиопередатчик Попова. Изображение: Die drahtlose Telegraphie und Telephonie, 1907 год

В 1895 году Попов и его ассистент, радиотехник Петр Рыбкин, провели опыты по передаче и приему сигналов в саду Минного офицерского класса. Приемник — проволока, поднятая воздушными шарами на высоту 2,5 метра, — получил сигнал с расстояния 64 метра. Об успехе опыта Попов сделал доклад на заседании Физического отделения Российского физико-химического общества, которое состоялось 7 мая.

Состязание с Маркони

Оказалось, что устройство Попова может принимать электромагнитные волны и из атмосферы. Инженер придумал устройство для метеорологических наблюдений — грозоотметчик. Попов дополнил приемник электромагнитных колебаний прибором для автоматической записи показаний.

За гранью тишины: Александр Попов — отец эпохи радиосвязи
Диплом XVI художественно-промышленной выставки, присужденный Попову за грозоотметчик. Изображение: etu.ru

В 1896 году Попов несколько охладел к беспроводному телеграфу — его увлекли открытые Вильгельмом Рёнтгеном икс-лучи. Попов сконструировал один из первых в Российской империи рентгеновских аппаратов. Впоследствии ими оснастили несколько боевых кораблей, включая знаменитый крейсер «Аврора».

Лишь новости о том, что Гульельмо Маркони продемонстрировал свой беспроволочный телеграф, заставили Попова вернуться к своему изобретению. Хотя российский инженер безусловно оставлял за собой приоритет открытия (конструкции аппаратов Маркони и Попова были практически идентичными, но в Российской империи радио продемонстрировали на полтора года раньше), он отдавал должное итальянскому инженеру, который первым попытался создать устройство для широкого практического применения и передачи сообщений на действительно большие расстояния.

За гранью тишины: Александр Попов — отец эпохи радиосвязи
Российская марка, посвященная 150-летию Александра Попова. Изображение: filtorg.ru

В 1898 году французский инженер Эжен Дюкрете, использовав опубликованные работы Попова, создал аппарат для беспроволочного телеграфа. Изобретатели стали партнерами в фирме по производству устройств, и Морское ведомство Российской империи подписало с ней контракт на поставку 50 радиостанций для кораблей в течение пяти лет.

Уже в начале 1900 года Попов и Рыбкин руководили строительством двух радиостанций: одной — на острове Готланд, другой — на острове Кутсало возле финского города Котка. Благодаря радиосвязи была проведена операция по спасению броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на мель у Готланда, а также спасению ледоколом «Ермак» рыбаков, унесенных на льдине в Балтийское море.

После успеха обеих операций беспроволочный телеграф решено было внедрять на военно-морском флоте. Александра Попова назначили ответственным за этот процесс, а указом императора наградили суммой в 33 тысячи рублей. На Всемирной промышленной выставке в Париже аппарат фирмы Дюкрете получил гран-при, а грозоотметчик удостоился золотой медали и диплома.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь