Артур Кларк - Голоc через океан

…Таковы примеры проектов, над которыми работают инженеры и учёные в лабораториях Белла.

Но прежде чем перейти к проекту, который является темой нашей книги, я хотел бы упомянуть ещё об одной работе, которая поразила меня, как, вероятно, и других, кому удалось её видеть. Это оригинальное устройство, которое, видимо, не имеет практического применения. Оно было установлено на столе Клода Шеннона и выглядело очень просто – небольшой деревянный ящик, размерами и формой напоминающий коробку для сигар, с единственным выключателем на лицевой стороне.

Когда вы поворачиваете выключатель, раздаётся сердитое, вполне осмысленное ворчание. Крышка поднимается, и на глазах у вас из коробки высовывается рука. Она поворачивает выключатель в обратную сторону и снова убирается внутрь коробки, после чего крышка медленно закрывается и ворчание затихает.

Психологический эффект этого мистического зрелища, если вы к нему не подготовлены, потрясающе силен. Мрачное впечатление остаётся от машины, которая выключает сама себя. Поневоле задаёшься вопросом, не выносит ли наука сама себе приговор…

Когда в ноябре 1953 года Британское ведомство связи, Канадская корпорация трансокеанской связи и Американская телефонно-телеграфная компания подписали соглашение о прокладке первого трансатлантического телефонного кабеля, они уже имели достаточный опыт в изготовлении подводных усилителей различных типов.

Ведомство связи встроило один подводный усилитель в кабель, проложенный в Ирландском море между островами Англси и Мэн, в начале 1943 года после пяти лет экспериментальных работ. Затем усилители вмонтировали в телефонный кабель, идущий в Европу. Однако эти усилители укладывались в сравнительно мелких водах и могли не выдержать колоссального давления океанских глубин.

В Соединённых Штатах, наоборот, с самого начала заинтересовались усилителями, которые могли работать на больших глубинах. Как мы уже упоминали в главе XVI, достижения в области электроники в тридцатых годах заставили серьёзно задуматься о возможностях подводной трансатлантической телефонной связи с помощью усилителей, и в этом направлении были проделаны большие экспериментальные работы, в основном в период до и во время второй мировой войны.

Эти работы достигли кульминации в 1950 году, когда был проложен телефонный кабель между Ки-Уэст (Флорида) и Гаваной (Куба) на расстояние около двухсот двадцати километров. Всего на этой линии было установлено шесть усилителей, причём некоторые на глубине до 2000 метров [58].

Прокладка подводной линии. В воду погружается торпедообразный усилитель двустороннего действия в жёстком корпусе

С самого начала предполагалось, что этот кабель будет прототипом будущего трансатлантического кабеля, поэтому за его работой велось тщательное наблюдение. По истечении двух лет безаварийной работы кабеля между Британским ведомством связи и Американской телефонно-телеграфной компанией начались технические совещания. Но сразу же при рассмотрении основных технических положений, определяющих прокладку трансатлантического телефонного кабеля, возникли серьёзные разногласия. В конечном счёте они были преодолены, но, чтобы понять, почему они возникли, необходимо более подробно остановиться на подводных усилителях.

Усилительное устройство состоит из нескольких электронных ламп, соединённых друг с другом в определённой последовательности. Оно предназначено для усиления (в миллион раз) слабого входящего сигнала и для посылки этого сигнала в следующую секцию коаксиального кабеля. Усилитель должен быть заключён в абсолютно водонепроницаемую оболочку, способную к тому же выдерживать давление водяного столба высотой в несколько километров. Такая оболочка достаточно массивна и тяжела. В то же время усилители, вытравливаясь вместе с кабелем по мере движения судна, должны надёжно укладываться на морском дне.

Направляющий шкив кормовой кабелеукладочной машины

Британские мелководные усилители заключены в толстые, жёсткие трубы, по форме и размерам напоминающие торпеды, и судно должно остановиться для того, чтобы переправить такую трубу за борт и уложить её на морское дно. Это несложно на небольших глубинах, но в океане остановка судна может вызвать закручивание кабеля.

Дело в том, что спирально наложенная проволока, которая образует броню кабеля, имеет тенденцию к раскручиванию, если кабель длиной, скажем, в четыре-пять тысяч метров и весом в несколько тонн свободно повисает под кораблем. При остановках судна это явление вызывает выпирание отдельных проволок из повива брони, образование узлов и в результате повреждение кабеля. Другое дело, если судно имеет равномерный ход, в этом случае опасность закручивания кабеля минимальна. Но, как мы уже упоминали, жёсткие усилители невозможно укладывать на ходу судна, а значит, повреждения кабеля неизбежны.

Чтобы всё-таки избежать этой опасности, инженеры "Белл Лэбс" сконструировали гибкий усилитель, который ненамного отличается по своей форме от кабеля и как бы составляет его неотъемлемую часть. Участок, где встроен усилитель, напоминает огромного удава, проглотившего свою жертву. Очень трудно расположить электронную усилительную аппаратуру в трубке диаметром около 25 миллиметров так, чтобы она надёжно в течение десятилетий работала на большой глубине. К тому же эта трубка должна обладать способностью изгибаться вокруг барабана диаметром немногим более двух метров (210 сантиметров – диаметр шкива кабелеукладочной машины на судне). Ниже мы увидим, как это сделано. Столь малый диаметр глубоководных гибких усилителей получился в результате того, что их спроектировали для передачи сигналов только в одном направлении. Аппаратура, предназначенная для усиления сигналов, передаваемых в обоих направлениях, просто не умещалась в таком усилителе.

В отличие от американских, английские усилители проводят сигналы в обоих направлениях. Бодее того, в них для передачи как в одну, так и в другую стороны установлено по два параллельных усилительных комплекта, один из которых является резервным. Если один из них выйдет из строя, линия будет продолжать работать так же эффективно.

Электронная аппаратура в английских усилителях более современна, чем в американских. Инженеры "Белл Лэбс" использовали уже испытанные типы электронных ламп, хорошо зарекомендовавшие себя в течение ряда лет. Они руководствовались следующим правилом: если отправляешься в путешествие и хочешь, чтобы обошлось без аварий, закажи себе машину по образцу "Ролле Ройса" 1935 года; она гораздо надёжнее самого современного автомобиля, хотя и делает не более 30 километров в час.