Документирование и фотодокументы

В том же 1794 году независимо от К. Шаппа замечательный русский  механик И. П. Кулибин создал аналогичное  устройство. Его оптический телеграф представлял собой три свободно закрепленные на оси деревянные планки, которые с помощью шнуров и блоков устанавливались в различные положения относительно друг друга. К сожалению, семафорный телеграф Кулибина постигла судьба неприятия и забвения, которую разделили многие его выдающиеся изобретения, такие, как одноарочный мост, самобеглая коляска, лифт и другие.

Оптический телеграф имел много существенных недостатков, но необходимость в сравнительно быстром средстве связи привела к широкому распространению его в первой трети XIX столетия.

У нас в стране первый семафорный телеграф был построен в 1824 году между Петербургом и Шлиссельбургом (60 км). Затем оптический телеграф связал Петербург с Кронштадтом (1834 год, расстояние 30 км), Царским Селом (1835 год, 25 км) и Гатчиной (1835 год, 52 км). В 1839 году по системе Шато, представляющей собой усовершенствованный вариант оптического телеграфа Шаппа, была построена самая длинная в мире линия связи между Петербургом и Варшавой протяженностью 1200 км. На этом пути было расположено 149 промежуточных станций-башен высотою до 20 метров, и все расстояние сигнал пробегал за 15 минут.

Оптический телеграф у нас в стране просуществовал до 1854 года. Он уступил место электрическому телеграфу, возникновение которого явилось результатом открытий и изобретений XVII—XVIII вв. в области электричества.

В 1795 году испанский инженер  Ф. Сальва построил первую линию электрического телеграфа между Мадридом и Аранхуэсом (50 км), в основу которой был положен способ передачи сообщений, разработанный шотландским ученым Чарльзом Морисоном в 1753 году. Электрические заряды передавались по проводам, количество которых равнялось числу букв в алфавите. А на приемной станции бумажка с написанной на ней буквой притягивалась к тому шарику, на который поступал электрический заряд с передающей станции.

В 1802 году тот же Ф. Сальва создал электрохимический телеграф, в оснозу которого был положен  принцип разложения воды под действием  электрического тока. В телеграфе  Сальвы было столько сосудов с  подкисленной водой, сколько букв в алфавите. К каждому сосуду подходила пара проводов, и при передаче сообщения над проводами-электродами, опущенными в сосуд, поднимались пузырьки газа, сигнализируя о том, какая буква передается.

Семь лет спустя немецкий ученый С. Т. Зёммеринг усовершенствовал электрохимический телеграф Ф. Сальвы, сведя все электроды в один сосуд и ограничив их число восемью парами. Каждая буква алфавита передавалась комбинацией сигналов, поступающих на две различные пары электродов.

В 1816 году английский физик Ф. Роналдс создал телеграф, в котором использовались часовые механизмы. По сигналу, поступающему с передающей станции, часы одновременно пускались в ход, а связанные с ними диски попеременно открывали в прорезях буквы. Поступающие сигналы указывали, какую открывшуюся в данный момент букву надо записать, чтобы составить из этих букв телеграмму.[16]

С 1753 по 1839 год было предложено 47 различных систем телеграфа. Но, бесспорно, лучшим из них было устройство, разработанное  русским ученым и изобретателем Павлом Львовичем Шиллингом. Самую сложную в то время проблему — воспроизведение электрических сигналов на приемном конце линии — П. Л. Шиллинг решил с помощью электромагнитов или мультипликаторов, как их называл автор. Союз электричества и магнетизма оказался очень плодотворным для электросвязи. Достаточно вспомнить, что электромагнит был важнейшим элементом и в телеграфе Морзе и в телеграфе Бодо, что электромагниты широко используются в современных системах электросвязи и телеуправления.

21 октября 1832 года состоялась первая публичная демонстрация телеграфа П. Л. Шиллинга, Для передачи какой-либо буквы нужно было нажать на белые или черные клавиши передатчика согласно специальному коду. Электрические импульсы в приемнике поступали на мультипликаторы — катушки из изолированной проволоки — и создавали магнитное поле. Расположенные над мультипликаторами магнитные стрелки отклонялись в ту или другую сторону и заставляли поворачиваться висящие на тех же нитях бумажные диски, одна сторона которых была черной, а другая — белой. Каждой букве или цифре соответствовала определенная комбинация бумажных дисков.

Между прочим, в 1828—1830 годах  Шиллинг вел опыты с одномультипликаторным  телеграфом, разработав неравномерный  код, где для передачи каждой буквы  требовалось от одного до пяти сигналов (аналогично построена азбука Морзе). И только впоследствии П. Л. Шиллинг создал шестистрелочный телеграф, считая его более простым для приема сообщений. В 1836 году П. Л. Шиллинг построил экспериментальную линию своего телеграфа, проложив провода под землею и водою вокруг здания Главного адмиралтейства в Петербурге. Линия длиною около 10 км работала исправно в течение нескольких месяцев, но дальнейшие опыты прервала смерть изобретателя. Дело Шиллинга продолжил другой выдающийся русский ученый, Б. С. Якоби. В 1841 году он связал своим пишущим телеграфом Зимний дворец с Главным штабом, а в следующем году — с Главным управлением путей сообщения и публичных зданий.

Пишущий аппарат Якоби работал следующим образом. Электрические сигналы поступали на электромагнит, который притягивал к себе вертикально расположенный стержень с укрепленным на нем карандашом. Часовой механизм передвигал экран в горизонтальном направлении перпендикулярно карандашу, и тот рисовал на экране некоторую волнистую линию, которая затем для прочтения телеграммы требовала расшифровки.

В 1843 году Б. С. Якоби протянул линию пишущего телеграфа между  Петербургом и Царским Селом, впервые в мировой практике использовав  для второго провода землю.

Самому Якоби принадлежат десять конструкций различных телеграфных устройств. В 1845 году он построил стрелочный аппарат, в котором для передачи какой-либо буквы надо было рукояткой повернуть стрелку так, чтобы она указывала на данную букву. Тогда в приемном устройстве синхронно поворачивалась другая стрелка, которая указывала на ту же букву (буквы и цифры были написаны на круглом циферблате).

В 1850 году Якоби изобрел  оригинальный буквопечатающий телеграфный  аппарат. Принцип его работы заключался в следующем. Под действием движущих электромагнитов в передающем и приемном аппаратах синхронно вращались указательные стрелки, занимая в каждый данный момент времени одинаковое положение над циферблатами с буквами. На одной оси со стрелкой, жестко связанное с ней, находилось типовое колесо с буквами. Чтобы передать нужную букву, телеграфист при помощи штифта останавливал стрелку прямо напротив нужной буквы. Одновременно на приемной станции против той же буквы останавливалась указательная стрелка вместе с типовым колесом. При этом срабатывали электромагниты, которые прижимали к типовому колесу бумажную ленту, и на ней отпечатывалась буква. Затем так же отпечатывалась вторая буква и т. д.

В 1837 году американский художник С. Ф. Б. Морзе (1791—1872) изобрел телеграфный  аппарат, который благодаря простоте устройства и обращения с ним безраздельно господствовал на телеграфных линиях мира в течение многих лет. В аппарате Морзе для передачи сообщения использовался ключ, при помощи которого в линию посылались короткие и длинные импульсы тока. В принимающем аппарате эти посылки тока поступали в электромагнит, который на соответствующее время притягивал к себе рычаг пишущего устройства, и на бумажной ленте появлялась комбинация точек и тире,

Первая линия телеграфа Морзе связала между собой города Вашингтон и Балтимор в 1844 году. Ее длина составляла 63 км.

Телеграфный аппарат  Морзе имел и недостатки: низкую пропускную способность и необходимость  знать телеграфный код. Поэтому  впоследствии он уступил место более  совершенным буквопечатающим аппаратам.

В 1855 году американец Д. Э. Юз сконструировал буквопечатающий телеграфный аппарат, в котором буквы передавались путем нажатия на соответствующие клавиши. В пункте приема текст телеграммы отпечатывался на бумажной ленте посредством типового колеса.

С 1856 года аппараты Юза начали эксплуатироваться в США, а с 1862 года — в Европе. В 1865 году Юз работал в России, устанавливая свои аппараты на линии Петербург—Москва.

В 1857 году была сделана  первая попытка проложить телеграфный  кабель через Атлантический океан, но она окончилась неудачей: кабель оборвался через 600 км пути. В следующем году было предпринято несколько попыток, последняя из которых увенчалась успехом, но кабель проработал всего лишь 27 дней, после чего из-за несовершенства изоляции, особенно в местах сращивания, вышел из строя. Только в 1866 году два континента, Европа и Америка, получили надежную телеграфную связь через Атлантический океан.

Усовершенствование телеграфных  аппаратов продолжалось. В 1874 году французский  инженер Э. Бодо изобрел буквопечатающий телеграфный аппарат, который имел более высокую скорость передачи сообщений, чем аппарат Юза. Система позволяла уплотнить телеграфные линии, то есть передавать по ним за то же время большее количество телеграмм.[18]

Русские инженеры также  внесли значительный вклад в развитие телеграфии. В 1858 году 3. Я. Слонимский разработал метод квадруплексного телеграфирования, позволивший по одному и тому же проводу одновременно передавать и принимать по две телеграммы. Изобретатель Ю. И. Морозов в 1869 году предложил использовать переменный ток для одновременной передачи по одному проводу нескольких сообщений. В 1881 году инженер Г. Г. Игнатьев создал электрическую схему, которая давала возможность одновременно по одним и тем же проводам передавать телеграммы и вести телефонные разговоры.

В 1870-ых годах два изобретателя Elisha Gray (Илайша Грей) и Alexander Graham Bell (Александр  Грехем Белл) независимо друг от друга  разработали устройства, которые  могли передавать речь посредством  электричества, которые в последствии назвали телефоном. Они оба направили соответствующие патенты в патентные бюро, разница в подаче заявок была всего лишь в несколько часов. Однако, Alexander Graham Bell (Александр Грехем Белл) получил патент первым. Таким образом, Elisha Gray (Илайша Грей) и Alexander Graham Bell (Александр Грехем Белл) вступили в юридическую схватку за право называться изобретателем телефона, сражение выиграл Alexander Graham Bell (Александр Грехем Белл). 

Телефон и телеграф являются электрическими системами, основой которых являются провода. Успех Александра Белла, точнее его изобретения, был вполне закономерным, так как, изобретая телефон, он пытался усовершенствовать телеграф.

Когда Белл начал экспериментировать с электрическими сигналами, телеграфом уже пользовались как средством коммуникации в течение приблизительно 30 лет. Несмотря на то, что телеграф был достаточно успешной системой передачи информации, основанной на азбуке Морзе с её отображением букв с помощью точек и тире, тем не менее, большой минус телеграфа заключался в том, что информация была ограничена получением и отправкой одного сообщения одновременно.

Благодаря обширным знаниям  Белла природы звуков и его  понимание музыки, позволили ему  догадаться о возможности передачи многократных сообщений по одному и тому же проводу в один и тот же момент времени. Несмотря на то, что идея относительно одновременной передачи многих сообщений уже существовала в течение некоторого времени, Белл предложил свой собственный музыкальный или гармонический подход в качестве возможного практического решения. Его "гармонический телеграф" был основан на принципе, что несколько сообщений можно было бы послать одновременно по одному и тому же проводу, в том случае, если бы сообщения отличались по способу их подачи. [25]

В октябре 1874 года исследования Белла были настолько мощными, что он смог сообщить своему будущему тестю, Бостонскому поверенному Гардинеру Грину Хаббарду, о возможности многократного телеграфа. Хаббард, который был недоволен абсолютным контролем и монополией Western Union Telegraph Company (Вестерн Юнион Телеграф Компани), сразу же увидел потенциал в новом изобретении. Поэтому, с целью нарушения сложившейся монополии, он предоставил Беллу финансовую поддержку, в которой тот очень нуждался.

Белл продолжил свою работу над многократным телеграфом, однако, он утаил от Хаббарда, что работает вместе с Томасом Уотсоном, молодым электриков, которого он нанял для выполнения различных работ.

Первый телефон, созданный Alexander Graham Bell (Александром Грехемом Беллом) представлял собой устройство, через которое звуки речи человека передавались при помощи электричества (1875 год).

В то время, как Александр  Грехем Белл вместе с Томасом Уотсоном изучали и воздействовали на гармонический  телеграф при достаточной финансовой поддержке Хаббарда и других инвесторов, Белл в марте 1875 года встречается с Джозефом Генри. Джозеф Генри в то время был достаточно известным и уважаемым человеком, директором Smithsonian Institution (Смисониан Инститьюшион), он выслушал и рассмотрел идеи Белла и похвалил его исследования и эксперименты. Воодушевленный похвалой Джозефа Генри, Белл и Уотсон продолжили свои эксперименты и исследования. К июню 1875 года механизм создания устройства, которое могло бы при помощи электричества воспроизводить речь, был понят и осознан. Грехемом Беллом вместе с Томасом Уотсоном было доказано, что различные тоны изменят силу электрического тока в проводе. Для того, чтобы достичь успеха, им необходимо было создать рабочий передатчик с мембраной, которая была бы чувствительна к изменению электронных потоков, а также необходимо было сконструировать приемник, который воспроизведет эти изменения в слышимых частотах.

2 июня 1875 года, Александр  Грехем Белл, экспериментируя со  своей техникой, которую он назвал "гармонический телеграф" обнаружил, что он может услышать звук по проводу. Это был звук часов.