Телеграф морзе

Первые телеграфные аппараты и станции на железнодорожном транспорте

(По материалам книги «История электрической связи железнодорожного транспорта», Н.М.Семенюта и И.А.Здоровцов, издательский дом Транспортная книга, 2008 г.)

В истории телеграфа в период с 1753-1839 гг. насчитывалось более 47 различных систем передачи. Большинство из них так и остались на бумаге, но были и такие, которые настойчиво пробивали себе дорогу к практическому применению… .

Основу первых телеграфов составляли приборы передачи и приема сообщений. В качестве передатчика, как правило, использовались манипуляторы, замыкающие и размыкающие электрические цепи. На первых телеграфах наибольшее применение получили специальные клавиатуры (телеграф Шиллинга, Якоби и др.), а затем простейшие телеграфные ключи (телеграф Морзе, Сименс и Гальске и др.)

Более сложными в электрических телеграфах обычно являлись приемные приборы, их устройство определялось принципом передачи сообщений. Так, в электролитическом телеграфе Земмеринга приемником был сосуд с водой (электролитом) и электродами. В первом электрическом телеграфе Шиллинга прием сообщения фиксировался по отклонению магнитной стрелки мультипликатора с диском и успокоителем колебаний. Во всех последующих телеграфах прием сообщений производился исключительно приборами, устройство которых основано на временном намагничивании мягкого железа (электромагнита). Такой прибор служил для приема телеграфных знаков, и его действие было основано на воздействии гальванического тока на мягкое железо.

Все основные узлы телеграфных аппаратов того далекого времени: двигатели, регуляторы, лентопротяжные механизмы были построены на элементах с использованием механических зависимостей и передач.

Пишущий аппарат Морзе. Самуэль Финли Морзе (1791-1872) — один из наиболее часто упоминаемых изобретателей телеграфного аппарата, названного его именем. На самом же деле он был только одним из изобретателей, и ему почти всю жизнь пришлось оспаривать свое изобретение. Такое положение возникло в связи с тем, что он неоднократно посещал Европу и был знаком со многими разработками других изобретателей того времени. Американцы все же создали Морзе неувядаемую славу изобретателя и еще при жизни. в 1871 г.. в Нью-Йорке в его присутствии ему был открыт памятник.

Памятник Самуэлю Финли Морзе

В результате многолетних экспериментов 4 сентября 1837 г. Морзе в Нью-Йорке при помощи своего аппарата и разработанной им условной азбуки впервые передал слова: «Удачный опыт над телеграфом сентябрь 4 1837».

В качестве передатчика электрических сигналов (станция А) в телеграфном аппарате Морзе применяется ключ (манипулятор) с линейной батареей. Приемником сигналов (станция Б) являлся электромагнит. При замыкании ключа на станции А ток по линии связи поступал в приемный электромагнит и возвращался обратно к батарее по земле. Якорь, вращающийся на оси, притягивался к сердечнику электромагнита. Одновременно с притяжением якоря вверх отходило его плечо с пишущим приспособлением — колесиком, смоченным черной краской. Колесико, будучи прижатым к движущейся бумажной ленте, оставляло на ней след в виде черты. При кратковременном нажатии ключа передатчика колесико делало короткую черту (точку), при продолжительном — длинную (тире). При нажатии ключа в различных комбинациях по продолжительности на ленте станции Б получались знаки — точки и тире в тех же комбинациях. В азбуке Морзе буквы алфавита, цифры и знаки препинания обозначались комбинациями, состоящими из токовых посылок различной продолжительности, которые и оставляли след в виде точек и тире на бумажной ленте приемника.

Принцип работы пишущего телеграфного аппарата Морзе

Данная схема аппарата, позволявшего телеграфировать только в одном направлении и получившая название симплекс, позволяла работать от станции А к станции Б с работоспособностью 500 слов в час. На практике также применялись схемы, дающие возможность поочередно телеграфировать сперва от станции А к станции Б, а затем наоборот — от Б к А (полудуплекс) или одновременно телеграфировать в обоих направлениях (дуплекс). При дуплексном телеграфировании пропускная способность возрастала примерно в два раза.

Основным преимуществом телеграфной связи на аппаратах Морзе была возможность получать контроль передачи собственного сообщения по телеграфной ленте, которая являлась документом по управлению движением поездов, а также возможность по гальваноскопу (миллиамперметру) контролировать состояние цепи связи, т. е. обрыв или короткое замыкание на линии. Таким образом было положено начало диагностики состояния цепей связи.

Телеграфный аппарат Морзе состоял из двух главных частей: электромагнита и часового механизма с системой колес, приводимых в движение гирей или пружиной. Часовой механизм бьл предназначен для продвижения телеграфной ленты.

Общий вид пишущего телеграфного аппарата Морзе (1844)

Причиной практической непригодности многих электромагнитных телеграфных аппаратов была сложность их устройства, громоздкость и низкая надежность. По этим показателям телеграфный аппарат Морзе значительно превзошел многие другие конструкции. Кроме того, аппарат позволял организовывать связь на далекие расстояния. Простота — замечательная особенность аппарата Морзе, которая обеспечила ему небывалый успех и долгие годы применения на железных дорогах во всех странах мира.

Буквопечатающий аппарат Юза. Буквопечатающий телеграфный аппарат профессора Д. Юза (1831-1900) впервые был установлен на магистрали Москва — С.-Петербург в 1865 г. Его особенностью являлась передача не точек и тире, например как в аппаратах Морзе, а передача букв, цифр и других знаков, что значительно сокращало время обработки принятых телеграфных сообщений.

Общий вид телеграфного аппарата Юза с гиревым приводом

Для передачи сообщений использовалась клавиатура, состоящая из 28 белых и черных клавишей. Аппарат имел гиревой привод с центробежным регулятором скорости продвижения телеграфной ленты. Прием посылок тока осуществлялся поляризованным электромагнитом реле. Вращающееся типовое колесо с выгравированными по окружности знаками (типами) алфавита, цифр и др., отпечатывало их на бумажной ленте.

Принцип работы буквопечатающего телеграфного аппарата Юза.

Принцип работы буквопечатающего аппарата Юза основывался на синхронном и синфазном вращении типовых колес передающего и приемного аппаратов. При нажатии, например, на клавишу К на передающем аппарате станции А, в линию через контакт клавиши поступает посылка тока. Когда типовое колесо приемного аппарата будет находиться над буквой К, сработает электромагнит М, и на телеграфной ленте отпечатает принятый знак.

Работоспособность аппарата Юза при 120 оборотах типового колеса в минуту составляла 10800 знаков в час. Дальность передачи находилась в пределах 600-800 км.

На железных дорогах телеграфный буквопечатающий синхронный аппарат не получил широкого применения, хотя и был предметом изучения в лаборатории телеграфа Петербургского института инженеров путей сообщения.

Быстродействующий аппарат Уитстона. Телеграфный аппарат Уитстона относился к быстродействующим аппаратам (2000 слов в час) и применялся для передачи на дальние расстояния (2000-9000 км) больших объемов корреспонденции между крупными железнодорожными подразделениями — управлениями железных дорог и др. Особенность этого аппарата состояла в том, что сообщение, подлежащее передаче, предварительно переносилось в азбуке Морзе на промасленную узкую телеграфную ленту, а затем с уже перфорированной ленты передавалось на другую станцию. На ленте точке азбуки Морзе соответствовали два круглых отверстия по перпендикуляру к средней линии отверстий, тире — два отверстия со сдвигом относительно друг друга. Средние круглые отверстия предназначались для протягивания ленты в трансмиттере (передающее устройство) посредством зубчатого колеса.

Аппарат Уитстона состоял из следующих приборов:

— перфоратора для предварительного набора на телеграфную ленту телеграмм, предназначенных для передачи ;

— передатчика (или трансмиттера) для автоматической посылки сигналов с заранее заготовленной перфорированной ленты;

— приемника или ресивера для записи на ленте принятых сигналов в азбуке Морзе;

— телеграфного ключа для ручной передачи знаков сообщений

Перфоратор Уитсона для узкой бумажной телеграфной ленты

Клавиатура перфоратора имела три клавиши для пробивки отверстий в соответствии с азбукой Морзе Для пробивки круглых отверстий в телеграфной ленте требовалась определенная сила и производилась она специальными массивными «колотушками» при ударе по соответствующим кнопкам перфоратора. Заготовку перфорированной телеграфной ленты можно было производить заранее на нескольких перфораторах.

После подготовки перфорированная телеграфная лента вставлялась в телеграфный аппарат и с большой скоростью пропускалась через трансмиттер, который автоматически посылал в линию при передаче точки ток положительный полярности и тотчас же отрицательной для разряда линии, а при передачи тире — положительный и немного позже отрицательный ток Такой способ позволял значительно повысить скорость передачи посылок тока. Протягивание телеграфной ленты в передатчике и приемнике производились с помощью гирь или часовых механизмов с пружинами.

Быстродействующий аппарат Сименса В истории связи известно несколько вариантов пишущих телеграфных аппаратов Сименса и Гальскс, которые «отличались особенной прочностью и отчетливостью действия». Их основное отличие от аппаратов Морзе заключалось в более сложном устройстве электромагнита.

Телеграфный аппарат Сименса: а) передатчик с перфоратором; б) приемник

На железных дорогах в основном применялись аппараты Сименса, обладавшие весьма большим быстродействием (5000 слов в час), для телеграфного обмена министерства с крупными железнодорожными узлами. В аппаратах Сименса, как и в аппаратах Уитстона, сообщения предварительно набирали на клавиатурном перфораторе, подобном перфоратору телеграфного аппарата Уитстона. Для передачи букв и цифр в передатчике использовались комбинации из пяти посылок тока положительных и отрицательных полярностей. На ленте для каждой буквы пробивались пять отверстий в различных комбинациях. Принятое ресивером (приемником) сообщение записывалось на бумажную ленту аппарата (ондулятора) зигзагообразными линиями в соответствии с кодом Морзе.

Многократный аппарат Бодо Бодо Жан (1845-1903) — французский изобретатель, создавший практически пригодную систему многократного последовательного телеграфирования, которая многие годы применялась на железных дорогах.

Жан Бодо

Идея многократного телеграфирования заключалась в использовании промежутков времени между передачей знаков от одного аппарата другим аппаратам, т. е. в использовании одной линии связи для нескольких телеграфных передач, какие попадают в предназначенные для них приемные аппараты другой станции. Аппарат Бодо получил мировое распространение.

Аппарат Бодо состоял из трех основных частей: контактного распределителя; клавиатуры; печатающего устройства. В аппаратах Бодо каждый знак передавался пятью посылками токов положительной и отрицательной полярностью в различных комбинациях. Для посылки пяти сигналов предназначалась клавиатура или манипулятор, имевшая пять клавишей: три — для правой руки и две — для левой

Клавиатура телефонного аппарата Бодо

Основным элементом печатающего устройства было типовое колесо с прижатым к нему красящим колесом. Печатание буквы (цифры) на телеграфной ленте осуществлялось при прижатии телеграфной ленты к типовому колесу.

Приемник и печатающее устройство телеграфного аппарата Бодо

Аппараты Бодо были 2-, 4-, 6-, и 8-кратные, имевшие соответствующее число (крата) комплектов для приема; на железных дорогах применялись в основном 2- и 4-кратные аппараты. Работоспособность 2-кратных аппаратов составляла 2700, 4-кратных — 5400 слов в час. Оборудование наиболее распространенного 4-кратного аппарата Бодо размещалось на пяти столах, на которых были установлены распределитель, четыре комплекта (крата), состоящих из приемника и клавиатуры.

Общий вид быстродействующего четырехкратного телеграфного аппарата Бодо

Впервые система Бодо была введена в эксплуатацию в 1877 г. на линии Париж -Бордо, а затем в других странах, в том числе в 1906 г. в России, где он до 1950 г. был основным видом телеграфных аппаратов. Телеграфные аппараты Бодо обеспечивали устойчивую работу на линиях 700-1000 км и на железнодорожном транспорте применялись для связи МПС с управлениями дорог и последних с крупными железнодорожными узлами.

Устройство телеграфных станций Самыми простыми телеграфными станциями в начале их развития были станции, в которых телеграфные линии оканчивались включенными в них телеграфными аппаратами. Такие оконечные станции устраивались относительно редко. Большее распространение получили промежуточные телеграфные станции, позволяющие производить коммутацию линий связи и аппаратов. Слово «коммутация» происходит от латинского commutatus – изменение. Процессы коммутации в электрической связи реализуются в специальном устройстве — коммутаторе, в котором производятся переключения линий связи и изменения направлений передачи телеграфных депеш. На промежуточных телеграфных станциях для ручной коммутации вначале использовались простейший круглый, а затем квадратный коммутаторы с тремя отверстиями. Коммутаторы состояли из трех медных пластинок, прикрепленных к деревянной доске так, чтобы они не прикасались друг к другу; но их можно соединить вместе, вставляя медную втулку (штепсель) и производить подключение. одного линейного провода на промежуточных станциях к двум аппаратам.

С увеличением числа линейных проводов и телеграфных аппаратов начали использовать более сложные коммутаторы, («швейцарские»), которые состояли из нескольких взаимно перпендикулярных медных пластин с круглыми отверстиями. Для соединения горизонтальной и вертикальной полос и линейного провода с необходимым телеграфным аппаратом (1, 2, 3) в отверстие вставлялась медная втулка. Число пластинок в каждом ряду зависело от числа проводов, сходящихся на станции, для которой был предназначен коммутатор.

Швейцарский телеграфный коммутатор

Принцип работы такого коммутатора широко применялся и в автоматических системах коммутации. В последующие годы возможности подобных коммутаторов были расширены, с их помощью стало возможным коммутировать не только телеграфные аппараты и линейные провода, но и батареи питания, т. е. они стали универсальными и получили название линейно-батарейных коммутаторов. Из них наибольшее распространение получил более совершенный швейцарский коммутатор координатного типа, который состоял из поперечных и продольных латунных пластин (ламелей), расположенных под прямым углом. В местах пересечения пластин они имели цилиндрические отверстия для вставки медного штепселя. Если в отверстия вставить штепсель, то верхняя пластина электрически соединяется с нижней пластиной и происходит коммутация цепей. Емкость таких коммутаторов была небольшой (10-12 линий), поэтому в дальнейшем они были заменены на отечественные линейно-батарейные коммутаторы (ЛБК) емкостью 60-100 линий.

Широко используемая в практике промежуточной телеграфной станции — трансляция (от лат. translation — передача). С внедрением телеграфной связи одной из основных проблем стало увеличение расстояния непосредственной телеграфной передачи, т. е. прямой связи двух оконечных аппаратов. Общий вид телеграфной трансляции БСТО (Большого Северного Телеграфного общества), широко используемой на железных дорогах России:

Общий вид простой телеграфной трансляции типа БСТО

Пределом непосредственной передачи телеграфных аппаратов того времени было около 300 верст. Следовательно, для передачи депеш на большие расстояния, необходимо было передать ее сначала на промежуточную станцию, расположенную на расстоянии не более 300 верст, там принять ее, написать и с помощью другого аппарата передать вновь на 300 верст и т. д. На такую ручную передачу депеш затрачивалось много времени. Основными элементами трансляции являлись поляризованные телеграфные реле Присса. Применение телеграфных трансляций позволило значительно увеличить расстояния при прямой передаче депеш.

Процесс становления и развития в Российском государстве промышленности по передаче сообщений с использованием электрических сигналов неразрывно связан с началом строительства железных дорог. Исторически эпоху становления и развития электросвязи на российских железных дорогах условно можно разделить на три этапа. Первый этап охватывает период с 1843 г. по 1958 г. (115 лет) и характеризуется применением аналоговых сетей воздушных линий связи (ВЛС) различных конструкций. Второй этап определяется периодом с 1959 г. по 1994 г. (35 лет) и связан с заменой ВЛС на симметричные кабельные линии связи (КЛС) с медными жилами, уплотняемые аналоговыми системами передачи с частотным разделением каналов (АСП с ЧРК) типа К-24, К60 и др. Третий этап охватывает период с 1995 г. по настоящее время и связан с полной заменой аналоговых систем и сетей связи на цифровые с использованием волоконно-оптического кабеля, радиорелейных и спутниковых линий, оборудованных цифровыми системами передачи с временным разделением каналов (ЦСП и ВРК)

Свой сложный эволюционный путь техника передачи сообщений начала с примитивной телеграфной связи (1843 г.) Перед началом проектирования и строительства С.-Петербурго-Московской железной дороги был рассмотрен зарубежный опыт, изучение которого было поручено Департаменту железных дорог. Все работы по сооружению С.-Петербурго-Московской железной дороги возглавил Главноуправляющий путями сообщений и публичными зданиями генерал Петр Андреевич Клейнмихель.

П.А. Клейнмихель (1793-1869)

Особо обращалось внимание на «принятые и употребляемые системы и способы для сигналов, подаваемых с дороги и с вагонов в разных случаях при движении по железной дороге». На Фрейбургской железной дороге действовал Зеркальный телеграф, изобретенный Трентлером. Представитель департамента докладывал Клейнмихелю, что «зеркальный телеграф имел большую сложность как самих сигналов, так и способа их обслуживания. ..таких телеграфов потребно на всякую милю не менее 10..». Таким образом для С.-Петербурго-Московской железной дороги потребовалось бы не менее 900 штук таких телеграфов. Французским инженером Гереном был разработан Акустический телеграф. Его основу составлял телефон-прибор, служащий для сжатия воздуха, который употреблялся для передачи приказаний и сигналов от одной станции до другой через путевую стражу. Звуки телефона издавались на пистонном рожке и были слышны на 8 и более верст. Аппарат позволял передавать до 10 различных сигналов, вполне отличимых друг от друга. Сигналисты, обслуживающие его должны были обладать музыкальным слухом.

Передатчик акустического телеграфа (1843 г.)

Техническая комиссия отнеслась холодно к телефону Герена. Однако отношение Клейнмихеля было теплым, и он доложил об аппарате царю Николаю I.

Также была рассмотрена Колокольная сигнализация Бейля. Колокола приводились в действие проволокой, проведенной у подошвы рельса (начало механической централизации!). Летом действие было хорошее, но зимой проволока примерзала к земле. Сигнальные трубы. Этот вид сигнализации применялся для передачи голосовых сообщений при переговорах. На Мюнхен-Аугсбургской ж.д. при безветрии сигнал был слышен на расстоянии 1000-1200 м. Но, как и во всех видах сигнализации и связи, безопасность (сохранность труб) зависела от бдительности стражи.

В 1850 г. перед самым началом составления проекта электромагнитного телеграфа вдоль С.-Петербурго-Московской железной дороги поступило донесение об Электрохимическом телеграфе американского изобретателя Бена. В донесении отмечалось, что «..Буквы в телеграфе Бена, как и в телеграфе Морзе, передаются знаками, состоящими из черточек и точек, различным образом соединенных. В телеграфах Морзе эти знаки отмечаются на бумаге стальною иглою и потому бывают не довольно явственны; в телеграфе же г.Бена они обозначаются на бумаге синим цветом весьма отчетливо.»

Электрохимический телеграфный аппарат Бена (1835)

В целом аппарат Бена членам Комитета понравился, но был отмечен недостаток: на образование прорезей в бумаге для передачи депеши требовалось довольно много времени. Предлагалось приобрести электрохимический телеграф в одном полном экземпляре для сравнения его с другими испытываемыми телеграфами. С этим предложением согласился Клейнмихель и Министерство финансов приобрело один телеграфный аппарат Бена за 2300 руб. В последствии Клейнмихель отказался от его применения и Комитет вынес заключение, что он не подходит под систему российского телеграфа, но может быть полезен для науки и помещен в музей Института корпуса путей сообщения, что и было сделано в 1851 г. Принцип электрохимической обработки принятых телеграмм впоследствии широко использовался в фототелеграфных аппаратах, т.е. для науки принципы аппараты Бена, несомненно, были полезны.

В мае 1845 г. представитель департамента сообщил Клейнмехелю об Электрическом телеграфе, который применялся в Германии, и его устройство было поручено знаменитому Мюнхенскому физику Сейнгейму. В другом сообщении в августе 1844 г. говорилось об англичанине Г.Фердели, который «..весьма много занимается придумыванием сигналировки посредством электричества…и изготовил весьма удовлетворительный электромагнитный печатающий телеграф. Не подлежит сомнению, что эта телеграфическая система совершеннее всех до сих пор по сему предмету известных систем; большемерное же ее применение понизилось в половину цены, вследствие вновь придуманного способа, по коему ведущие проволоки проводятся, не так, как до селе под землею в каучуковых челах и в чугунных трубах с гарцевою смазкою, но по воздуху – на высоких подпорах, при чем все точки прикосновения уединяются стеклянными или полированными глиняными изделиями. Г Фердели уверял меня, что его телеграф мог бы легко устроить в С.-Петербурге академик Б. Якоби.»

Академик Борис Семенович Якоби

Из всех исследований применения телеграфа за рубежом представители Российской империи пришли к выводу, что «компания Царскосельской железной дороги, например, для собственной пользы, могла бы устроить электромагнитную линию между С.-Петербургом и Царским Селом».

Первая телеграфная магистраль России.

Движение по С.-Петербурго-Московской железной дороге открывалось отдельными участками в разное время, начиная с мая 1847 г. К открытию движения на С.-Петербурго-Московской железной дороге было издано «Положение о составе Управления С-Петербурго-Московской железной дороги», согласно которому Управление дороги имело четыре состава (по современной терминологии — «службы»): дорожный, станционный, подвижной, телеграфический. При этом «Состав телеграфический» с момента организации Управления дороги был самостоятельной службой, и в него входило два Управления телеграфа, которые располагались в обеих столицах (С.-Петербурге и Москве). Штат этих управлений состоял из двух дежурных офицеров, двух писарей и двоих курьеров. На остальных станциях располагались «телеграфические отделения» (от 1-го до 35-го) во главе с унтер-офицером и все нижние чины составляли «телеграфическую роту».

Аппараты Морзе располагались на столичных станциях, на остальных — аппараты Сименса. С учетом телеграфной связи с Зимним дворцом на столичных станциях было три аппарата Морзе, к которым были назначены по 4 старших «сигналиста». Аппаратов Сименса было установлено 76, к каждому из них были назначены по 1 старшему и 2 младших «сигналиста». При каждом «телеграфическом отделении» состоял также один «кантонист», которого подготавливали в сигналисты. Аппараты Морзе столичных станций, как и аппараты Сименса, расположенные на всех станциях первого класса, были соединены «толстым» проводником. Станции второго, третьего и четвертого классов соединялись «тонкими телеграфическими проводами». Обратим внимание, что уже на первой железнодорожной магистрали С.-Петербург — Москва станции были поделены на классы. Для работы аппаратов предусматривалось по две батареи питания: «одна для действия, а другая для смены на следующий день». На российских телеграфах вначале (до 1865 г.) для батарей использовались элементы Даниэля, а затем их заменили элементами Мейдингера.

Первоначально линия была построена с использованием подземных проводников, которые действовали два года и были заменены воздушными. Аппараты Сименса также с 1 852 г. начали постепенно заменяться аппаратами Морзе. Замена была связана с тем, что аппараты Сименса обеспечивали скорость передачи не более 25 слов в час и требовали 100 и более элементов питания, контроль депеш был затруднителен, так как при приеме по диску с буквами их приходилось диктовать, и это было главной причиной замедления приема депеш. Аппарат Морзе обеспечивал скорость передачи в 100 раз больше, и принятая депеша оставалась на телеграфной ленте. Аппараты еще около 100 лет использовались на железнодорожном транспорте. В России все телеграфы того времени находились в ведении Главного управления путей сообщения, они передавали телеграммы, связанные с работой, как железнодорожного транспорта, так и частных лиц. В общем пользовании железнодорожный телеграф находился до 1864 г, когда телеграф был передан почтовому ведомству. Отсюда возникла «кабала» почтового ведомства над железнодорожными телеграфами, бороться с которой пришлось до организации телеграфной связи общего пользования.

Начало строительства. Академику Якоби было поручено составление проекта телеграфа между С.-Петербургом и Москвой по образцу устроенного им в 1843 г. электрического телеграфного сообщения между зданиями Главного управления путей сообщения в С.-Петербурге и дворцом Царского Села, а также между Зимним Дворцом в С.-Петербурге и кабинетом Главноуправляющего путей сообщения. В качестве «совещательного инженера» из Америки был приглашен один из известных специалистов железнодорожного дела инженер-майор Уистлер. В его задачи входили также вопросы по организации на железной дороге сигнализации.

Высочайшим повелением в 1845 г. было «признано нужным сделать опытное электромагнитное сообщение от Знаменского моста, по направлению железной дороги, на протяжении одной версты, в 1846 году — опытную линию от С.-Петербурга до Александровского завода, производящего мастику (изолирующую массу). Выполнение обеих линий также было поручено академику коллежскому советнику Якоби».

Перед Якоби встала крайне трудная проблема, требующая решения ряда сложных задач: усовершенствовать свой телеграфный аппарат; улучшить производство подземных проводов, изолированных и уложенных в стеклянные трубочки с резиновыми соединениями; создать изолирующую массу для стыков трубочек; разработать необходимые измерительные приборы и др. Строительство начали с подземной прокладки металлических проводников в берме полотна железной дороги. Предложение Якоби использовать воздушные провода, широко применяемые уже за границей, не нашло поддержки. Более того, Главное управление путей сообщения настояло на «более верном средстве» и остановилось на подземной проводке. Якоби все же предпринимал усилия для выполнения порученного ему дела. Для лучшей изоляции 600-верстной линии применил два медных провода, уложенных в деревянные желоба и залитые асфальтом. Открытие гуттаперчи дало возможность использовать и ее в качестве изолирующего вещества. Однако кустарный способ «изолировки» не дал удовлетворительных результатов. В конечном итоге неудачи разочаровали Якоби, и в 1848 г. он попросил освободить его от работ по устройству телеграфа. В дальнейшем развитие телеграфа в России было тесно связано с именами Карла Карловича Людерса (Лидере) и Вернера фон-Сименса, приехавших в Россию из Пруссии для «приложения» своего изобретения — телеграфного аппарата.

В 1850 гг. Людерсом было сделано предложение о распределении «телеграфических станций» на линии С.-Петербург — Москва.

Карл Карлович Людерс

В нем были намечены основы устройства, эксплуатации и обслуживания телеграфа на первой скоростной железнодорожной магистрали в России С. -Петербург – Москва: «…оказывается необходимым устроить столько же телеграфических станций, сколько является таковых на железной дороге, а именно 33. Для каждой из них кроме оконечных в С.-Петербурге и Москве, потребно по два аппарата, полагая при одном аппарате 3 сигналиста, что составляет по 8-ми часов дежурств в сутки на каждого, потребуется для полного телеграфического действия 192 сигналиста…. Телеграфические аппараты должны быть помещены на самих станциях, ибо без этого невозможно было бы останавливающимся только на несколько минут поездам сообщать полученные депеши и принимать таковые же от них. Для установки аппаратов на станциях I и II классов может быть занята одна из комнат, находящихся возле кассы, которая входит в состав квартиры кассира. На станциях III класса аппараты могут быть помещены в одной из пристроек водогрейной, которая не имеет определенного назначения; в другой же пристройке помещаться будет тендер запасного локомотива. Наконец, в станциях IV класса аппараты могут быть помещены в пассажирских домах, где такие есть, а где их нет, самый аппарат может быть помещен в нижнем отделении водогрейного дома, под топками, как теперь сделано в Колпине. Для помещения телеграфической команды и для сохранения и заряжения гальванических батарей не имеется места на самих станциях, но как при них должны быть устроены еще особые дома и службы, то при составлении проектов на эти постройки следует иметь в виду помещения для прислуги, при телеграфе потребной».

Дворцовая телеграфная станция в Петергофе.

Первые попытки применения магнетизма и электричества

Первые малоудачные попытки применения магнетизма и электричества к телеграфированию относятся ещё к XVI веку. Так, с этой ранней поры Джамбаттиста делла Порта, затем Кабео (Cabeo или Cabaeus, 1585—1650), позже Кирхер (1602—1680) и др. предлагали воспользоваться для данной цели магнитными взаимодействиями. В XVIII в. были сделаны попытки применить для той же цели статическое электричество. На возможность такого применения было указано Маршаллом ещё в 1753 г. Первый же настоящий прибор был устроен Лесажем в Женеве в 1774 г. Прибор его состоял из 24 изолированных проволок, соединявших две станции; приводя одну из них в сообщение с электрической машиной, можно было вызвать на другом конце её отклонение бузинового шарика соответствующего электроскопа. Затем Ломон в 1787 г. стал употреблять для подобного телеграфирования всего одну проволоку. Позже Сальва (d) устроил в 1798 г. телеграфную линию около Мадрида, сигнализация на которой производилась при помощи электрических искр.

Однако такие способы сигнализации не могли применяться на больших расстояниях и не имели большого распространения. Это были попытки, интересные только с исторической точки зрения. Главный недостаток применения статического электричества для сигнализации заключается в том, что вследствие высоких напряжений (потенциалов) требовалась чрезвычайно тщательная изолировка проволок, что на практике представляет большие затруднения.

Первые применения магнитных действий тока. Приборы с магнитными стрелками

Телеграф ШиллингаТЕЛЕГРАФЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ I. 1. Стрелочный телеграф. 2 и 3. Зеркальный гальванометр. 4—7. Указательный телеграф Сименса и Гальске. 8 и 9. Стрелочно-звуковой прибор Джильберта. 10, 12 и 15. Указательный телеграф Брегета. 11. Указательный телеграф Витстона. 13. Указательный телеграф Витстона. 14. Гальваноскоп.

Отклоняющее действие гальванического тока на магнитную стрелку было замечено ещё в 1802 г. итальянцем Романьези (Romagnesi), а затем вновь открыто и изучено Эрстедом в 1820 г. Вскоре после этого в заседании Парижской академии наук, где обсуждалось это открытие, Ампер высказал мысль о применении его к телеграфированию.

Первым создал электромагнитный телеграф в 1830—32 гг. Павел Львович Шиллинг (1786—1837). В 1832 г. телеграфная линия была проведёна в Петербурге между Зимним дворцом и зданием Министерства путей сообщения. Передаточный прибор телеграфа состоял из клавиатуры с 16 клавишами, служившими замыкателями тока требуемого направления, а приёмный прибор заключал в себе 6 мультипликаторов с астатическими магнитными стрелками, подвешенными на нитях, к которым прикреплены были бумажные кружки, с одной стороны белые, а с другой — чёрные. Соединялись обе станции между собой 8 проволоками, из которых 6 шли к мультипликаторам, 1 служила для обратного тока и 1 сообщалась с призывным аппаратом (звонком с часовым механизмом, приводимым в действие также электромагнитным путём, помощью отклонения магнитной стрелки). Посредством 16 клавиш передаточного прибора можно было послать ток того или другого направления и таким образом стрелки мультипликаторов поворачивать вперёд то белым, то чёрным кружком, составляя этим путём условленные знаки. Впоследствии Шиллинг упростил свой приёмный прибор, оставив в нём только один мультипликатор вместо шести, причём условный алфавит был составлен из 36 различных отклонений магнитной стрелки. Для соединения станций Шиллинг употреблял подземные кабели; им была высказана, мысль и о возможности подвешивать проволоки на столбах. 25-го июля 1837 г. П. Л. Шиллинг умер, не успев выполнить распоряжения Николая I соединить телеграфом Петербург с Кронштадтом.

В 1833 г. Гаусс и Вебер устроили электромагнитный телеграф в Гёттингене: их телеграф соединял физический кабинет университета с магнитной и астрономической обсерваторией и действовал при помощи индукционных токов, возбуждавшихся движением магнита внутри проволочной катушки; эти токи на другой станции приводили в колебание магнит мультипликатора.

К концу тридцатых годов появилось уже несколько видоизменений подобных электромагнитных телеграфов со стрелками, и они стали тогда быстро распространяться.

Наибольший практически успех выпал на долю телеграфа Уитстона и Кука, представлявшего простое усовершенствование прибора Шиллинга, с которым Кук ознакомился в 1836 г. на лекциях в Гейдельбергском университете. Приборы Уитстона и Кука стали применяться в Англии уже с 1837 г.

Штейнгейль в 1838 г. в Мюнхене устроил телеграфную линию в 5000 м (тогда как у Гаусса в Гёттингене расстояние было всего 700 м) и при этом сделал очень важное в истории телеграфа открытие, значительно удешевившее проводку телеграфных линий. Это открытие, способствовавшее быстрому распространению телеграфов, заключалось в том, что для соединения двух станций достаточно одного провода, так как обратный ток может идти через землю, если с одной стороны один из полюсов гальванической батареи соединить с большим медным листом, погружённым в землю (влажную), а с другой стороны соединить таким же образом с землёй конец самого провода.

Уже к концу XIX века приборы с магнитными стрелками употреблялись только на некоторых трансатлантических телеграфах. Так как при этом токи были очень слабы, то чрезвычайно малые отклонения стрелки, подвешенной на коконовой нити вместе с лёгким зеркальцем, наблюдались на особой шкале, на которую отбрасывались зеркальцем лучи от лампы при помощи собирательного стекла. Также, благодаря слуховому стрелочному прибору Джильберта сигналы можно было принимать не на глаз, а на слух.

Телеграфные приборы с указателями

Главную, существенную часть каждого такого прибора составляет электромагнит, который при пропускании через него тока притягивает к себе железную пластинку (т.н. якорь), и тем перемещает указатель по кругу с одного знака на другой, или же (в другой системе), напротив, останавливает на короткое время указатель, движущийся по кругу при помощи часового механизма. Такого рода приборов было устроено очень много. Впервые около 1840 г. Уитстон, Б.С. Якоби, затем Брегет, Сименс, Дю-Монсель и многие др. изобрели различные приборы такого типа. На конец XIX века из них прибор Брегета оставался в употреблении на французских железных дорогах.

В «Главном обществе российских железных дорог» долгое время использовался индукционный телеграфный аппарат с указателем Сименса и Гальске. При повороте рукоятки манипулятора на ближайший знак индукционная катушка, находящаяся внутри прибора, поворачивается на пол-оборота между полюсами сильных магнитов; вследствие этого в проволоке катушки возбуждаются индукционные токи противоположных направлений соответственно последовательным полуоборотам. Эти токи, достигая приёмного аппарата, действуют на электромагнит и заставляют отклоняться между его полюсами особый маятник то в ту, то в другую сторону. При таком качании маятник поворачивает каждый раз зубчатое колесо на один его зубец и вместе с тем и указатель с одного знака на другой.

Пишущие телеграфные приборы. Телеграф Морзе

Соединение двух станций посредством обыкновенного телеграфа Морзе

Рассмотренные две системы телеграфирования с помощью отклоняющихся магнитных стрелок и вращающихся по циферблату указателей представляют, главным образом, то неудобство, что скоропроходящие знаки в них легко вызывают ошибки, контроль же между тем невозможен. Поэтому они стали постепенно вытесняться пишущими аппаратами, как только были придуманы и усовершенствованы способы записывания условных движений якоря электромагнита в телеграфном приёмнике, в который пропускается большей или меньшей продолжительности ток. В изобретениях и усовершенствованиях такого рода приборов принимали участие Б.С. Якоби, Штейнгейль, Морзе, Диньё, Сорре, Сименс и многие другие.

Один из первых пишущих телеграфов был устроен Б.С. Якоби. Условные знаки в этом приборе записывались на движущейся фарфоровой доске карандашом, прикреплённым к якорю электромагнита. 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. Своё изобретение Якоби усовершенствовал в 1850 году, создав первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат,.

Телеграф Морзе

ТЕЛЕГРАФЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ II. 1. Электрический звонок. 2 и 3. Двойной изолятор для проводов. 4. Изолятор в железной оправе. 5. Звонок для переменных токов. 6. Соединение проводов. 7. Реле. 8. Пишущий телеграфный прибор, обыкновенный немецкий. 9. Сифонный отметчик Томсона. 10. Поляризованный пишущий телеграфный аппарат Сименса и Гальске. 11. Приемный аппарат Морзе. 12. Ключ Морзе.

Аппарат Морзе в ряду различных систем телеграфов наиболее известный и до последнего времени был самый распространённый. Хотя прибор этот задуман Самуэлем Морзе и первые удачные результаты с ним получены уже в 1837 г., но только в 1844 г. он был усовершенствован (Альфредом Вейлем) настолько, что мог быть применён к делу.

Аппарат Морзе

Устроен прибор очень просто. Манипулятор или ключ, служащий для замыкания и прерывания тока, состоит из металлического рычага, ось которого находится в сообщении с линейным проводом. Рычаг одним своим концом прижимается пружиной к металлическому выступу с зажимным винтом, посредством которого он соединяется проволокой с приёмным аппаратом станции и с землёю. При нажатии на другой конец рычага происходит касание другого выступа, соединённого с батареей. При этом, следовательно, ток будет пущен в линию на другую станцию. Главные части приёмника составляют: вертикальный электромагнит, рычаг в виде коромысла и часовой механизм для протягивания бумажной ленты, на которой оставляются рычагом условные знаки. Электромагнит при пропускании через него тока притягивает к себе железный стерженёк, находящийся на конце рычага; другое плечо рычага при этом подымается и придавливает стальное острие на его конце к бумажной ленте, которая непрерывно передвигается над ним посредством часового механизма. Когда ток прерывается, то рычаг оттягивается пружиной в прежнее положение. В зависимости от продолжительности тока на ленте острие рычага оставляет следы или в виде точек, или чёрточек. Различные комбинации этих знаков и составляют условный алфавит.

Такие знаки (чёрточки и точки) могут быть произведены прямо посредством нажатия на бумагу рычажного штифта, который будет оставлять на ней следы в виде углублений; таким именно образом это и было устроено в первоначальных приборах системы Морзе. Но рельефно пишущие приборы неудобны в том отношении, что требуют для своего действия довольно значительной силы тока. Поэтому вместо штифта стали применять небольшое колесо, которое нижней частью своей погружается в сосуд с густыми чернилами. Колёсико это при действии прибора постепенно поворачивается и оставляет на бумажной ленте след краски (John., 1854).

Другое приспособление для записывания придумано Диньё. В нём колёсико, прикасающееся к покрытому краской валику, находится над бумажной лентой, к которой оно придавливается снизу остриём рычага.

Автоматическая передача

Прибор Уитстона

Перфоратор

С целью увеличить быстроту действия телеграфных приборов Чарльз Уитстон заменил в системе Морзе ручную передачу на механическую. Ручная передача медленна и сопряжена с ошибками. Поэтому Уитстон предложил использовать в передаточном аппарате быстро движущуюся бумажную ленту с заранее приготовленными на ней отверстиями, вызывающими замыкание тока, вследствие чего на бумажной ленте приёмной станции оставляются знаки условного алфавита Морзе. Созданием отверстий занимается особый прибор, перфоратор. Он формирует три ряда отверстий, из которых средний служит для передвижения ленты с помощью вращающейся зубчатки, а отверстия крайних рядов располагаются согласно знакам Морзе. Два отверстия, расположенные прямо одно над другим, соответствуют точке, а два отверстия, находящиеся в наклонном направлении, изображают чёрточку.

На передаточном приборе под крайними рядами отверстий помещаются две иглы, которым посредством качающегося коромысла сообщается очень быстрое движение вверх и вниз. Когда первая игла попадает на отверстие, то система рычагов повернёт коммутатор, вследствие чего в линию будет пущен ток. Когда же в отверстие проникнет вторая игла, то коммутатор повернётся в другую сторону, при этом через линию пройдёт ток обратного направления. В приёмном аппарате в первом случае якорь электромагнита повернётся и приведёт в прикосновение с бумажной полосой перо, которое будет проводить на бумаге черту до тех пор, пока обратный ток не повернёт якорь вместе с пером в другую сторону. Если два отверстия на бумажной ленте передаточного прибора находятся прямо поперёк ленты, то вслед за первой иглой тотчас же попадёт в соответствующее отверстие и вторая игла, причём на приёмном аппарате получится очень короткая чёрточка, соответствующая точке в алфавите Морзе. Когда же отверстия приходятся вкось, то черта получается более длинная. Передаточный аппарат может посылать таким образом до 600 слов в минуту. Для сравнения, аппарат Морзе обеспечивал до 13, аппарат Юза до 29, аппарат Боде до 120 слов в минуту. Над выбиванием отверстий на бумажных лентах заняты, как правило, три или четыре телеграфиста, причём каждый из них может выбить в минуту около 30—40 слов. Столько же человек будет занято перепиской полученных депеш.

Система Поллака и Вирага

В конце XIX столетия был изобретён новый автоматический фотохимический прибор, способный передавать до 100000 слов в час или до 1666 слов в минуту, то есть он быстрее только что описанного прибора Уитстона по крайней мере в два раза. Его преимущество заключалось ещё в том, что получаемая депеша писалась не особыми условными знаками, которые надо ещё переписывать, а довольно чётким курсивом.

В передаточный аппарат вставляется особая пластинка с тремя рядами различных величин кружков, прорезанных в ней заранее по поданной депеше с помощью особенной машинки с клавишами. Прорезы эти обусловливают замыкания трёх родов токов — прямого, обратного и прямого двойной силы. Токи эти, достигая приёмной станции, сообщают надлежащие движения зеркальцу при посредстве электромагнита и простого магнита в приёмном аппарате. Направленный на зеркальце пучок световых лучей от электрической лампы отражается от него на движущуюся светочувствительную ленту, на которой вследствие комбинации упомянутых движений образуются при проявлении обыкновенным фотографическим способом буквы, соответствующие поданной депеше. Аппарат Поллака и Вирага был испробован в Австро-Венгрии между Будапештом и Пресбургом (ныне Братислава) и дал отличные результаты.

> Литература

  • Гезехус Н. А. Телеграфия // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

> См. также

  • Телеграмма
  • Телеграфная марка
  • Тикерный аппарат
  • CROWD36
  • «Электрический телеграф» — утраченный документальный фильм 1911 года.

chispa1707

Википедия. Сапега Лев Иванович.
Статут Великого княжества Литовского 1588 году не собрание законов, а кодификационный акт, который определял государственное устройство Великого княжества Литовского.
На коронационном сейме в январе 1588 года выступил с речью, убеждающей короля и великого князя Сигизмунда III Вазу и сейм Речи Посполитой утвердить новую редакцию статута . Стараниями Льва Сапеги Третий Литовский статут был издан, вследствие широкого употребления неоднократно переиздавался , был переведён на польский язык, затем на русский, поскольку в качестве кодекса законов действовал на территории Литвы и Белоруссии до 1840 года , когда на территорию бывшего Великого княжества Литовского было распространено российское имперское законодательство.
Gpedia. 1840 год.
1840 год. 18 июня — Император Николай I издал указ о запрещении использования в официальных документах терминов «Белоруссия», «Литва», «белорусская», «литовская» губернии и введении вместо них названия «Северо-Западный край».
Вікіпедія. Хронологія історії України
1840 год. Отменено действие Литовского статута на Правобережье.
Истмира. История Беларуси
1840-е — начало 50-х годов. По территории Беларуси проложены три шоссейные дороги: Московско-Варшавская (по линии Брест—Слуцк—Бобруйск—Климовичи—Смоленск), Петербургско-Киевская (по линии Витебск—Орша—Гомель) и Могилев—Бобруйск.
МОЙ КОММЕНТАРИЙ: это похоже на присоединение. Сдвиг стандартный — 59 лет, уверен. Отматываем назад: 1840-59 = 1781 год. Смотрим.
1781 Ликвидация автономного устройства Левобережной Украины
1781 Гетманщина разделена на три наместничества
1781 В составе России образовано Киевское, Черниговское, Новгород-Северское наместничества.
1781 13 октября — Толерантный патент императора Австрии Иосифа II, давший свободу вероисповедания протестантам и православным (это для свежеприсоединенных земель)
1781 ДОГОВОР РУССКО-АВСТРИЙСКИЙ СОЮЗНЫЙ о неприкосновенности границ.
1781 8 мая — заключён союзный договор между Россией и Пруссией
1781 5 октября — основан город Подольск (по имени присоединенной территории)
1781 29 ноября — император Австрии Иосиф II издал указ о секуляризации многих церковных владений (уверен, что польских)
1781 1 ноября — первый патент о подданных императора Австрии Иосифа II. Дополнен патентами от 11 июня и 12 июля 1782 года и от 14 марта 1785 года. Патенты отменили личную крепостную зависимость крестьянства, заменив её отношениями «подданства» (Unterthänigkeit)
1781 Открытие 13 марта планеты Уран астрономом Уильямом Гершелем.
Сдвиг Урана — ключевой. Возможно, 1840 год — расчетный, то есть, опорный.
Первоисточник находки: http://masterdl.livejournal.com/3993570.html
Но был и кто-то еще… потерял (((

Электромагнитный телеграф Самюэля Морзе

Самюэль Морзе(1791-1872)

Великое для своего времени изобретение С. Морзе было подготовлено открытиями начала 19 века.
И хотя на момент изобретения Морзе уже существовали стрелочные варианты телеграфа, именно Морзе удалось спроектировать применявшийся целое столетие электромагнитный телеграф.

Американец Самюэль Морзе был художником.
В юности он слушал в колледже лекцию об электричестве, которая и навела его на мысль о передачи электрических сигналов по проводам.
В 1832 году он разработал знаменитую азбуку, названную его именем «азбука Морзе» и ставшую основным кодом телеграфирования.

В 1837 году Морзе изготавливает свой первый ещё несовершенный телеграфный аппарат. И только спустя 3 года он создает аппарат, применявшийся потом на телеграфных линиях всех стран почти сто лет.

Интересно, что праобраз электромагнитного телеграфного аппарата был создан знаменитым ученым из США Джозефом Генри и был способен передавать информацию. Демонстрационный эксперимент проводился в аудитории Олбанской академии. Вдоль стен был подвешен медный провод длиной 350 м, соединявший гальваническую батарею с электромагнитом.

Приемное устройство состояло из колокольчика и постоянного магнита, насаженного на вертикальную ось «якоря». Один конец «якоря» располагался между полюсами подковообразного магнита, а другой мог касаться колокольчика, что происходило при включении батареи
Именно Дж. Генри, познакомив Морзе со своим устройством, способствовал созданию телеграфа с использованием электромагнитов.

Принцип работы телеграфа Морзе

С передающего телеграфного аппарата с помощью «ключа Морзе» замыканием электрической цепи в линии связи формируются короткие или длинные электрические сигналы, соответствующие «точкам» или «тире» азбуки Морзе. На приемном телеграфном аппарате на время прохождения сигнала (эл. тока) электромагнит притягивает якорь, с которым жестко связано пишущее ( окунаемое в чернильницу ) металлическое колесико. Колесико оставляет чернильный след на бумажной ленте, протягиваемой с помощью пружинного механизма.

Первая телеграфная линия ( длиной 40 км ) с применением аппарата С. Морзе была построена в 1844 году в США между городами Вашингтон и Балтимор.

Следующая страница «»Ювелирные» соленоиды»
Назад в раздел «Тайны магнитов»

1.2. Электромагнитный телеграф

Слайд 6. Не останавливаясь на многих изобретениях, связанных с созданием электромагнитного телеграфа рассмотрим только некоторые наиболее интересные идеи и конструкции. В 1832 году русский инженер, герой отечественной войны 1812 года, барон Павел Львович Шиллинг (1786-1837) продемонстрировал работу, изобретенного им стрелочного электромагнитного телеграфа.

Рис. 1.1. Принцип действия и конструкция электромагнитного телеграфа Шиллинга

Приемная часть телеграфа Шиллинга (рис. 1.1) содержала шесть магнитных стрелок, подвешенных на шелковых нитях над катушками из проволок. На этих же нитях были укреплены картонные кружки белого цвета с одной стороны и черного с другой. При пропускании по обмотке катушки тока соответствующая стрелка поворачивалась в зависимости от его направления в ту или иную сторону, открывая белый или черный кружок. При отсутствии тока кружок располагался ребром к наблюдателю и принимал вид черточки. Комбинации кружков и черточек соответствовали буквам и иным знакам согласно разработанному Шиллингом троичному шестиразрядному параллельному коду.

Для осуществления передачи использовались 8 черных и 8 белых клавиш, соединенных с катушками семью проводами. Восьмой провод использовался для вызывного звонка. Нажатие на черную клавишу приводило к открытию на приемной стороне черного кружка, нажатие на белую клавишу — белого.

Под руководством Шиллинга была построена первая в мире линия электрического телеграфа, соединившая Зимний дворец со зданием министерства путей сообщения (наб. р. Фонтанки, 117).

Телеграф Шиллинга имел существенный недостаток — принимаемые сообщения не фиксировались на бумаге, телеграфист должен был быстро и безошибочно улавливать колебания стрелок на глаз и записывать текст телеграммы. Для того чтобы телеграф стал надежным, экономичным и простым устройством связи, необходимо было создать аппарат, который бы мог работать по двум проводам и записывать передаваемую информацию.

Слайд 7. Первый такой аппарат с самопишущим прибором (рис. 1.2) был изобретен в 1837 г. американским инженером и художником Самюэлем Морзе (1791-1872), который совместно с Альфредом Вейлем (1809-1859) разработал для этого устройства свою знаменитую азбуку Морзе, которая по современным понятиям относится к последовательным неравномерным телеграфным кодам. Буква или цифра в этом коде представляется последовательностью точек, тире. В качестве межсимвольного разделителя используется пауза. Для уменьшения общего количества элементов кода в сообщении часто встречающиеся символы (буквы) содержат меньшее количество элементов. Изобретение телеграфа относят к 1836 году, а первая телеграмма с помощью телеграфа Морзе была передана в 1844 году между Вашингтоном и Балтимором. Для передачи телеграфных сигналов последовательным кодом достаточно двух проводов или даже одного, если в качестве второго проводника использовать землю. Конструкция телеграфа Морзе оказалась очень удачной для практического применения и широко использовалась вплоть до середины 20 века. Усовершенствованная азбука Морзе до сих пор используется для радиосвязи.

В аппаратах Морзе для формирования телеграфного сигнала при передаче используется телеграфный ключ, а для приема электромагнитное реле. При нажатии ключа в линию связи подается ток от источника постоянного напряжения. Телеграфист формирует короткие импульсы тока (точки) и более длинные (тире), между которыми формируются паузы. На другом конце линии ток, проходя через обмотку электромагнитного реле, притягивает якорь с острием, которое пробивает в движущейся с помощью часового механизма узкой бумажной ленте продольные отверстия различной длины: короткие (точки) и длинные (тире). При отсутствии тока острие не соприкасается с лентой, и формируются паузы. Телеграфисты, владеющие азбукой Морзе, могли читать телеграфные сообщения прямо с ленты.

Рис.1.2. Одна из ранних конструкций телеграфа Морзе

Усовершенствованная конструкция телеграфа Морзе

Для формирования знаков на бумажной ленте с помощью острия в первых аппаратах Морзе требовались значительные токи. Поэтому вместо острия стали применять небольшое колесо, которое нижней частью своей погружается в сосуд с густымичернилами, а верхней частью прижимается электромагнитом к бумажной ленте, выполняя роль чернильного пера. Колёсико постепенно поворачивается за счет трения с бумажной лентой, проходит через сосуд с чернилами, постоянно обновляя слой чернил на своей поверхности.

Слайд 8.В середине 19 века появились самозаписывающие телеграфные аппараты позволяющие передавать буквы и другие символы. Большой вклад в их создание внес русский академик Борис Семенович Якоби (1801-1874), изобретатель многих электротехнических приборов и аппаратов.

В 1840 г. он предложил самозаписывающий электромагнитный приемный телеграфный аппарат с фиксацией сообщений на особой бумажной ленте электрохимическим способом. Однако этот аппарат не получил практического применения.

Б. С. Якоби изобрел также электромагнитный пишущий аппарат, в котором главным элементом был электромагнит с железным сердечником, приводивший в действие пишущее приспособление, оставлявшее ломаную линию на подвижном экране из белого матового стекла. Аппарат использовался в двухпроводной телеграфной линиимежду зданиями Зимнего дворца и Генерального штаба в Петербурге, построенной в 1841 году.

В конце 1843 г. Б. С. Якоби сделал доклад в Петербургской академии наук о своем новом «стрелочном телеграфе». Приемный и передающий аппараты стрелочного телеграфа были устроены одинаково и имели циферблат с нанесенными по его окружности буквами алфавита и цифрами. Вращающаяся стрелка в центре каждого циферблата приводилась в движение пружинным или гиревым приводом. На оси каждой стрелки имелся храповик и особое контактное колесо, замыкавшее контакты при перемещении стрелки на каждое деление. Храповик позволял стрелке сдвигаться только на одно деление за каждое срабатывание от шагового электромагнита. Шаговые электромагниты приемного и передающего аппаратов соединялись в одну цепь последовательно с гальванической батареей посредством телеграфной двухпроводной линии. При каждом движении стрелки контактное колесо один раз подключало батарею через линию к шаговому электромагниту. При включении аппаратов (при условии, что стрелки на них находились в одинаковом положении) происходило синхронное прерывисто-шаговое движение стрелок до тех пор, пока на передающем аппарате стрелку не останавливали в каком-то положении. Для этого перед стрелкой вдвигали особый штифт, который прекращал замыкание контактного колеса, и ток через линию обрывался. Тогда стрелка на приемном аппарате также останавливалась точно в таком же положении, как и на передающем аппарате. Освобождение передающей стрелки вновь вызывало шаговое движение обеих стрелок до новой остановки передающей стрелки. В моменты остановок оператор на приемном аппарате записывал соответствующую букву или цифру. Таким образом, переданной считалась та буква или цифра, у которой оператор передающего аппарата вводил штифт, останавливающий стрелку. Перед началом работы стрелки синхронизировали, возвращая их в определенное исходное положение.

Б. С. Якоби создал несколько конструкций аппаратов с вертикальным и горизонтальным расположением стрелок. Вместо штифтов, которыми останавливались стрелки, он применил специальную клавиатуру, более удобную в работе. Эти аппараты были надежны и безотказны, ими мог пользоваться любой человек, даже не имеющий специальных навыков. Кроме линии Зимний дворец — Главный штаб, где новые аппараты заменили предыдущие — пишущей конструкции, такие аппараты использовали и на новой линии Петербург — Царское Село. Во время военных маневров близ Нарвы в 1845 г. стрелочные аппараты (рис.1.3) с успехом применяли в армии.

Кто придумал шифры?

Принято считать, что азбука Морзе, как и телеграф, была придумана Сэмюэлом Финли Бриз Морзе. Некоторые источники утверждают, что это не так. Морзе был гуманитарием, и по жизни его увлекала только живопись.

Два инженера — А. Вейл и Д. Генри — рассказали о европейской разработке – дистанционной медной катушке, которая способна передавать образующиеся электроимпульсы. Морзе попросил их развивать эту идею, и в 1837 году на свет появился первый телеграфный аппарат. Устройство могло принимать и передавать сообщения. Позже Вейл предложил систему шифрования с помощью тире и точек. Таким образом, Морзе не имел прямого отношения к созданию азбуки и телеграфа.

По официальной же версии, Семюэл Морзе был увлечен чудом того времени, а именно получением искры из магнитов. Разгадывая феномен, он предположил, что с помощью таких искр по проводам можно передавать зашифрованные сообщения. Морзе очень заинтересовался этой идеей, хотя не имел ни малейшего представления даже об основных принципах работы электричества. Во время плавания Сэмюэл разработал несколько идей и набросал некоторые чертежи своей задумки. Еще три года у своего брата на чердаке он безуспешно пытался построить аппарат, который бы мог передавать сигналы. При всех своих проблемах в познании электричества изучать его ему было просто некогда, ведь у него скоропостижно скончалась жена, и на нем остались трое маленьких детей.

Телеграф

До середины XIX века обмен информацией между дальними расстояниями происходил исключительно через почту. Новости о событиях и происшествиях люди могли узнать только спустя недели или целые месяцы. Появление прибора дало толчок к победе над расстоянием и временем. Работа телеграфа на практике доказала, что с помощью электрического тока можно передавать сообщения.

Первые исправно работающие телеграфы были сделаны в 1837 году. Одновременно появились две версии аппарата. Первую произвел англичанин У. Кук. Аппарат различал принятые сигналы колебаниями стрелки. Это было очень тяжело: телеграфист должен был быть предельно внимателен. Второй вариант телеграфа, автором которого был С. Морзе, оказался проще и завоевал популярность в дальнейшем. Он представлял собой самопишущий прибор с подвижной лентой бумаги. С одной стороны электрическая цепь замыкалась особым приспособлением – телеграфным ключом, а с другой стороны – приемной, карандашом чертились принятые условные обозначения.

С 1838 года стала действовать первая линия телеграфа, длина которой составляла 20 км. Спустя несколько десятков лет линии передач только в Англии достигли протяженности 25000 км2. Уже с 1866 года телеграфная линия связала континенты земного шара: кабель был проложен по дну Атлантического океана.

SOS

В море способ передачи зашифрованных сообщений пришел позже. В 1865 году принцип работы азбуки был взят за основу в семафорной азбуке. Днем люди сообщали необходимое с помощью флажков, ночью – миганием фонаря. После изобретения в 1905 году радио в эфирах стали звучать некоторые коды из азбуки.

Вскоре люди придумали всем известный сигнал о спасении SOS. Хотя изначально он не был сигналом о бедствии. Первый, предложенный в 1904 году, сигнал состоял из 2 букв CQ и расшифровывался как «приходите быстро». Позже добавили еще букву D, и получилось «приходите быстро, опасность». И только в 1908 году такой сигнал заменили на сохранившийся да сегодняшних дней SOS. Переводилось послание не «спасите наши души», как принято считать, и не «спасите наш корабль». Этот сигнал не имеет никакой расшифровки. Международная радиотелефонная конвенция выбрала эти буквы, как наиболее простые и легко запоминающиеся: «… — …».

Сегодня азбукой Морзе пользуются в основном радиолюбители. Она была практически полностью вытеснена буквопечатающими телеграфными аппаратами. Отголоски применения можно встретить в самых отдаленных уголках земного шара, например на Северном полюсе или далеко в глубинах океана. В интернете существует специальная программа «Азбука Морзе», с помощью которой можно переводить информацию в зашифрованный вид.