Аппарат морзе

Первые применения магнитных действий тока. Приборы с магнитными стрелками

Телеграф Шиллинга

ТЕЛЕГРАФЫ 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.

Применение химических действий гальванического тока

Электрическая телеграфия стала быстро развиваться и дала действительно блестящие результаты только с тех пор, как в ней начали применять не статическое электричество, а гальванический ток. Первый такой прибор, основанный на химических действиях тока, был построен в 1809 г. Зёммерингом в Мюнхене. Гальваническая батарея на одной станции могла быть присоединена к любым двум из 35 проволок, соединявших обе станции; концы всех этих 35 проволок на другой станции были погружены в слабый раствор серной кислоты; при прохождении тока жидкость разлагалась им, и на одной из проволок выделялся кислород, а на другой водород; каждой проволоке соответствовал какой-либо знак, буква или цифра, и, таким образом, сигнализация могла быть установлена на сравнительно больших расстояниях, до 10000 фт. (около 3 км), что достигнуто было Земмерингом уже в 1812 г. Телеграф, основанный на химических действиях тока, предлагался после Земмеринга и некоторыми другими изобретателями (Бэн и другие).

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.

Денежные переводы

Возможность мгновенно передавать сообщения на большое расстояние открыла дорогу новым видам бизнеса. Деньги по почте в России согласно Большой советской энциклопедии пересылали с 1781 года. В XIX веке появилась модернизированная услуга — почтовые переводы. По почте отправляли не сами купюры, а специальные талоны, которые получатель приносил на почту для того, чтобы забрать наличные деньги. А вкладывать купюры в конверты запретили.

Разветвлённая телеграфная сеть в США позволила «Western Union» начать предоставлять в 1871 году телеграфные денежные переводы. Услуга оказалась настолько востребованной, что уже через пять лет компания провела 37 190 переводов на сумму 2,6 миллиона долларов при средней сумме перевода в 70 долларов. Это более 56 миллионов долларов в ценах 2016 года. Именно эта услуга сейчас является основным бизнесом для компании. В 2015 году «Western Union» осуществила 262 миллиона денежных переводов между клиентами на общую сумму в 82 миллиарда долларов.

В Советском союзе денежные переводы были одной из важных услуг телеграфной связи общего пользования.

Бланк телеграфного перевода, СССР

Ссылки

  1. Коста, П. (2011) Наступления и лавины XIX века: от электрического телеграфа до телефона. Получено 15 ноября с сайта Science and Technology: coitt.es.
  2. Гилберт, Э. (1969) Насколько хороша азбука Морзе? Получено 15 ноября 2019 г. с core.ac.uk
  3. Олив, С. (2013) Телеграфы: отчет о своем столетнем путешествии. Получено 15 ноября 2019 г. из Fundación Telefónica.
  4. Ромео, Дж; Ромеро, Р. (s.f.) Железная дорога и телеграф. Получено 15 ноября 2019 г. из Telefónica Foundation: docutren.com
  5. S.A. (н.д.) Телеграф. Получено 15 ноября 2019 г. из Википедии: es.wikipedia.org.
  6. Стендедж, Т. (1998) Викторианский Интернет: замечательная история телеграфа и пионеров Интернета девятнадцатого века. Получено 15 ноября 2019 г. с сайта trnmag.cm.
  7. Томас, Л. (1950) Система печати кода Морзе. Получено 15 ноября 2019 г. из патентов Googe.

Семафор

В 1792 году француз Клод Шапп изобрел напоминающий механизм гелиографа. Сигнал передавался благодаря свету, который излучал семафор. Несколько одинаковых высоких строений размещались в пределах видимости друг друга. На них находились семафоры и люди, управляющие ними.

Уже в 1794 году на пути из Парижа в Лиль были установлены 22 станции с семафорами. На передачу одного сигнала уходило примерно 2 минуты. Такая система передачи сигналов стала весьма популярной. Вскоре были построены и другие станции. Сигнал передавался намного точнее, чем у маяка и дымового сигнала.

Шапп изобрел специальную систему кодов. На семафоре горизонтально располагались планки. Раздвигаясь или соединяясь, они образовывали определенную фигуру, каждой из которой соответствовала буква алфавита. За одну минуту можно было передать два слова.

Железная дорога и электрический телеграф

В 1830 году прошла первая общественная железная дорога, которая соединила Манчестер с Ливерпулем. Его влияние на коммуникацию было революционным, поскольку оно позволяло людям перемещаться в то же время, которое требуется для передачи информации через оптический телеграф.

По этой причине стало необходимо создать более эффективный телеграф, который также позволил бы регулировать железнодорожное движение и уведомлять о прибытии поездов. Это новое явление вдохновило барона Шиллинга на использование пяти игл для пропускания электрического тока через намагниченную иглу.

Телеграф Шиллинга был шагом вперед в развитии этого аппарата. После этого была изготовлена ​​серия игольчатых телеграфов, разработанных выдающимися изобретателями, такими как Уильям Фотергилл Кук.

Россия

В 1832 году Пауль Шиллинг, русский дипломат и историк, участник Отечественной войны, собрал в Петербурге электромагнитный телеграф. В основе технологии телеграфа находился эффект отклонения магнитной стрелки при взаимодействии с электромагнитным полем от электрических проводов. Предыстория данного изобретения крайне интересна: Шиллинг за пять лет до этого взрывал подводные мины посредством электрического тока, идущего по проводам с каучуковой изоляцией.

Для передачи одной буквы нажимали три или четыре клавиши одновременно. На принимающем аппарате проводники подсоединялись к электромагниту с висящей над ним магнитной стрелкой, которая поворачивалась, когда по проводу шёл ток. Вместе со стрелкой поворачивался сигнальный кружок, чёрный с одной и белый с другой стороны. Шиллинг разработал специальный код, чтобы шести стрелок с сигнальными кружками хватило для передачи всех букв русского алфавита. За минуту по восьми проводам можно было передать десять знаков.

Шестистрелочный мультипликаторный телеграфный аппарат Шиллинга

В 1841 году открылась первая регулярная телеграфная линия, соединяющая Зимний дворец с Генеральным штабом. Это произошло уже после смерти изобретателя в 1837 году. Но работу Шиллинга продолжил Борис Семёнович Якоби, создавший к 1839 году несколько систем телеграфных аппаратов, включая пишущий.

В пишущем телеграфе Бориса Якоби электромагнит приводил в движение карандаш, оставляющий записи на движущейся фарфоровой доске. Аппарат работал на линии Зимний дворец — Главный штаб — Царское село. Записи сложно поддавались расшифровке, чему изобретатель не был рад.

Якоби к 1845 году сделал стрелочный синхронный аппарат с горизонтальным циферблатом, электромагнитным приводом и клавиатурой, а к 1850 году — первый в мире буквопечатающий телеграф. Только его работу правительство считало военным секретом, оттого о проекте мало кто знал.

Стрелочный телеграфный аппарат Б. С. Якоби с вертикальным циферблатом

В 1844 году Якоби пригласили для строительства телеграфной линии вдоль железной дороги между Москвой и Санкт-Петербургом. Изобретатель предложил включить в линию вспомогательную батарею, которая позволит вести передачи при повреждении изоляции подземного кабеля. Подобное устройство затем применили при прокладке кабеля по дну Атлантического океана.

К сожалению, Якоби не достроил линию, заказ на строительство сети телеграфных линий в конце концов получила немецкая компания ”Siemens & Halske”

Стрелочный телеграфный аппарат «Siemens & Halske»

В 1852 году в Москве основали первую телеграфную станцию в здании вокзала Петербург-Московской железной дороги. С 1 октября этого года начинает свою историю компания «Центральный телеграф». В 1869 году станция переезжает на Мясницкую улицу.

К концу 1855 года телеграф охватил города Центральной России и начал соединять страну с Европой. В 1880 году в России применяли телеграфные аппараты нескольких типов и телетайпы.

Центральный телеграф на Мясницкой улице, около 1900 года

Изобретатель телеграфа

Первый в мире электромагнитный телеграф был создан в 1832 г. известным российским учёным Павлом Львовичем Шиллингом.

Филолог, этнограф, криптограф, шахматист, изобретатель, член-корреспондент Петербургской академии наук, Павел Львович Шиллинг родился в 1786 г. в г. Ревеле (Таллинне) в семье офицера российской армии, командира пехотного полка барона Л.Ф. Шиллинга.

С 1797 по 1802 г. он проходил обучение в Первом кадетском корпусе в Санкт-Петербурге. После окончания корпуса  служил в  Генеральном штабе русской армии. А в 1803 г. он ушёл с военной службы и был принят на службу в Коллегию иностранных дел. В 1810 Шиллинг начал работал в русском посольстве в Мюнхене. В Германии произошло его знакомство с С.Т. Земмерингом, который изобрёл электролитический телеграф. Шиллинг даже принимал участие в опытах Земмеринга.

Первые изобретения в электротехнике

Павел Львович Шиллинг

Электротехника очень интересовала Шиллинга. И своё первое открытие он сделал уже в 1811 г., предложив использовать электричество для взрыва подводных мин.

Основная часть электрического взрывателя – запал, состояла из угольных электродов. Медный провод на берегу подключали к гальванической батарее. Электрический ток, который шёл от батареи к электродам, вызывал появление искры между ними. От этой искры воспламенялся угольный запал, а от него уже воспламенялся порох. И происходил взрыв мины. Для изоляции медного провода Шиллинг использовал шёлк и специальный состав их каучука и льняного масла. Так Шиллингом был предложен новый вид подводных и подземных кабелей связи, в которых медная жила покрывалась изоляцией.

Изобретение Павла Львовича Шиллинга было продемонстрировано в Санкт-Петербурге в 1812 г. императору Александру I.

Следует сказать, что только через 18 лет начали взрывать мины электричеством американцы. А англичанам для этого понадобилось 26 лет.

В 1812 г., когда началась война с французами, Павел Львович Шиллинг добровольцем пошёл в действующую армию. А в 1814 г, когда русские войска вступили в Париж, он был награждён орденом святого Владимира.

С этого момента вся жизнь Шиллинга была посвящена науке.

Электромагнитный телеграф

Электромагнитный телеграф Шиллинга

В 1817 г. Шиллингу поручили возглавить первую в России литографию Министерства иностранных дел, которая создавала для армии топографические карты. Вскоре он создал гражданскую литографию для печатания географических карт.

В 1822 г Шиллинг — член-корреспондент французского Азиатского общества. В 1824 г. — член британской Востоковедческой ассоциации. А в 1828 г. его избирают членом-корреспондентом Петербургской академии наук.

Параллельно Шиллинг продолжает работы по созданию электрического телеграфа. И в 1828 г. он создаёт первый в мире электромагнитный телеграф. Этот телеграф имел одну магнитную стрелку, которую приводили в движение передаваемые последовательно электрические сигналы. Но этот аппарат не был представлен публике.

Но в 1832 г. Шиллинг демонстрирует электромагнитный телеграф в присутствии императора Николая I. Для работы этого аппарата он придумал телеграфный код. Можно сказать, что этот код был прообразом современной двоичной системы кодирования. А роль единиц и нулей выполняли чёрные и белые кружки с магнитными стрелками. Эти стрелки поворачивались в магнитном поле, создаваемом шестью катушками.

Говорят, что текст первой телеграммы составил сам российский император.

В 1832 г. линиями телеграфной связи были соединены помещения Зимнего дворца. Позже соединили Зимний дворец и Адмиралтейство.

В 1835 г. Шиллинг продемонстрировал свой телеграф в Берлине на съезде «Общества немецких естествоиспытателей и врачей».

В 1837 г. Шиллингу поручили соединить телеграфной линией Санкт-Петербург и Кронштадт. Но внезапная смерть Павла Львовича Шиллинга 25 июля 1837 г. помешала этому. Линия была построена уже после смерти Шиллинга.

Деятельность Павла Львовича Шиллинга на благо России не забыта потомками. Ему посвящены воспоминания современников, многочисленные статьи и книги.

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.

Швейная машина

Хотя было получено много патентов на швейные машины, большинство из них оказались неэффективными и не увенчались успехом. Первая американская швейная машина челночного стежка была изобретена Уолтером Хантом в 1832 году, но говорят, что он не запатентовал свое изобретение, думая о безработице, которую она может вызвать. В челночной машине игла проталкивалась через ткань и создавалась петля на другой стороне; челнок на дорожке затем пропусткал вторую нить через петлю. В 1845 году Элиас Хоу создал эффективную швейную машину, запатентовавшую метод челночного стежка. Первая машина объединила все разрозненные элементы прошлых полувековых инноваций в современную швейную машину. Устройство, придуманное английским изобретателем Джоном Фишером в 1844 году созданно немного раньше, чем очень похожие машины, придуманные Исааком Мерриттом Зингером в 1851 году, в которых использовалась ножная педаль, а не ручная рукоятка. Однако из-за неудачной подачи патента Фишера в Патентное ведомство, он не получил должного признания за современную швейную машину, и Зингер выиграл преимущества патента. Изобретение швейной машины навсегда изменило способ изготовления одежды и позволило использовать ее для массового производства.

Швейная машинка Зингер

Подготовка и работа телеграфного аппарата

 Установка аппарата. Телеграфный аппарат должен быть установлен на ровной и чистой поверхности устойчивого стола. Высота стола должна быть такой, чтобы у сидящего за ним телеграфиста рука, держащая ключ, была бы параллельна полу. В чернильницу аппарата должны быть залиты темные чернила, чтобы красящий ролик был бы в них утоплен на четверть своего диаметра. После заливки в аппарат чернил его не рекомендуется перемещать по столу, снимать со стола, наклонять или переворачивать. Вставить в аппарат рулон ленты и заправить ее в лентопротяжный механизм. Подключение аппарата. При подключении телеграфного аппарата к нему в первую очередь нужно подключить заземление. Затем, разъединить перемычку между клеммами «Р» и «?», вставить замыкающую пробку в среднее гнездо разрядника и подключить телеграфную батарею. Проверить работу аппарата «на себя» и отрегулировать аппарат на нужную чувствительность, передавая пробную телеграмму (серия букв «Ж») на ключе и контролируя прием на ленте. Далее, установить обе замыкающих пробки в крайние гнезда разрядника (замкнуть оба линейных гнезда на землю) и подключить провода линии. После подключения обоих проводов линии к линейным клеммам аппарата, вынуть замыкающие пробки из крайних гнезд разрядника. Контролировать на приборе ток линии при нажатии на ключ. Подобрать число элементов в телеграфной батарее, чтобы рабочий ток линии составлял от 10 до 25 мА. Выбрать двухпроводную или однопроводную схему работы и установить пробку в соответствующее гнездо разрядника. Замкнуть миллиамперметр второй пробкой. Телеграфный аппарат готов к работе. Прием телеграмм. При получении от корреспондента серии букв «Ж», завести пружину аппарата и включить протяжку ленты. Принимать телеграмму, читая ее с ленты. Передача телеграмм. Вынуть пробку, замыкающую миллиамперметр. Дать на ключе серию букв «Ж» при этом контролировать ток линии в пределах 10-25 миллиампер и печать передаваемых знаков на своей ленте. При необходимости иметь твердую копию переданной телеграммы, завести пружину и включить протяжку ленты. Вставить пробку на прежнее место. Приступить к передаче телеграммы.

Динамит

Альфред Нобель был учеником прославленного французского химика Теофила-Жюля Пелоуза, который впервые синтезировал нитроглицерин в 1847 году со своим итальянским учеником Асканио Собреро в Туринском университете. Нитроглицерин был первым практическим взрывчатым веществом, которое было сильнее черного порошка (пороха), изобретенного китайцами в 9-м веке. Но у него был серьезный недостаток. Нитроглицерин был очень изменчив и непрактичен для любого коммерческого использования. Нобель, однако, остался очарован этим веществом. Он экспериментировал с различными комбинациями нитроглицерина и пороха. Он придумал решение, как безопасно детонировать нитроглицерин, изобретя детонатор или взрывную крышку, которая позволяла запускать управляемый взрыв на расстоянии, но проблема волатильности все еще делала его бесполезным. Наконец, используя природные осадочные породы и окаменелые водоросли, которые он привез из реки Эльбы возле своего завода в Гамбурге, Нобелю удалось стабилизировать нитроглицерин в переносное взрывчатое вещество. Нобель получен патент в 1867 году. Динамит взрывал глубоко и быстро, и, таким образом, неэкономичные депозиты стали рентабельными. Извлечение тонн меди, угля и железной руды увеличилось в сто раз. Это в свою очередь ускорило создание автомобильных и железных дорог.

Динамит