Ян Шнейберг - История выдающихся открытий и изобретений (электротехника, электроэнергетика, радиоэлектроника)

В докладе «Телеграфирование без проводов», в 1899 г. на первом Всероссийском электротехническом съезде А.С. Попов утверждал: «…Моя комбинация реле, трубки и электромагнитного молоточка послужили основой первой привилегии Маркони. Во Франции мой прибор был описан в некоторых журналах, и при появлении описаний приборов Маркони указано было сходство его приемной станции с моим прибором». Еще ранее в июльском номере журнала «Электричество» за 1897 г., где было перепечатано сообщение из английского журнала о приборе Маркони, редакция сделала специальное примечание – «Реле Маркони представляет почти полную копию прибора г. Попова». Но в отличие от Попова, Маркони был опытным предпринимателем, и ему удалось с помощью видных представителей деловых кругов организовать в 1897 г. крупное акционерное общество «Маркони и К 0 », много сделавшего для развития беспроводной связи.

В конце 1901 г. большой коллектив инженеров компании «Маркони», проявив незаурядные способности в решении сложных технических проблем и использовав передатчик мощностью 25 кВт, впервые в мире осуществил радиосвязь через Атлантический океан на расстояние около 3500 км. Это событие стало важнейшей вехой в истории радиосвязи, и она вскоре обрела широчайшее применение на всех континентах. Имя Маркони стало известно всему миру, его популярность быстро росла, а в 1909 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Щедро оплачиваемые им адвокаты с успехом защищали его патенты в судебных инстанциях, но, как уже отмечалось, американский суд «официально и окончательно» подтвердил приоритет Н. Теслы в изобретении радио. К сожалению, до этого великий ученый не дожил.

В то же время А. С. Попов, который не запатентовал свое изобретение и широко опубликовал результаты своих работ в научной печати, сделал – по выражению одного из биографов – «свое изобретение достоянием всего человечества». Несмотря на материальные трудности и отсутствие достаточной поддержки со стороны правительственных чиновников, А.С. Попов еще весной 1897 г. осуществил радиосвязь между двумя кораблями на расстояние 5 км, а летом 1899 г. впервые в мире осуществил дальнюю длительно действующую радиосвязь на расстояние более 40 км, обеспечившую спасение потерпевшего аварию броненосца Балтийского флота. Эта работа получила высокую оценку европейских специалистов. В 1900 г. на Всемирном электротехническом конгрессе и Всемирной выставке в Париже А.С. Попову была вручена золотая медаль и диплом «за вклад в изобретение беспроводного телеграфа».

Он был профессором и первым избранным директором Петербургского электротехнического института, но после безвременной скоропостижной кончины А.С. Попова в 1905 г. (ему едва исполнилось 45 лет) имя его, как создателя первого практически пригодного радиоприемника, стало постепенно забываться, стираться из памяти новых поколений, особенно на фоне триумфальной популярности Г. Маркони. Вскоре после смерти А. С. Попова физическое отделение Русского физико-химического общества создало авторитетную комиссию, которой было поручено изучить все документы и показать действительную роль А.С. Попова в изобретении радио. К решению комиссии были приложены свидетельства известных зарубежных ученых в области радиосвязи – О. Лоджа (Англия) и Э. Бранли (Франция). Таким образом, в 1909 г. был подтвержден приоритет А.С. Попова, а не Г. Маркони.

Открытие «эффекта Эдисона» послужило толчком к созданию первых двух и трехэлектродных ламп – диода и триода, сыгравших важную роль в развитии радиотехники и не случайно называвшихся «радиолампами».

В 1904 г. английский физик и радиотехник Д.А. Флеминг (1849-1945) – член Лондонского королевского общества, изобрел первую электронную двухэлектродную лампу – диод. Он предложил его использовать для выпрямления переменного тока: металлическая нить, накаленная током от гальванической батареи, – катод – испускала электроны, устремлявшиеся к положительно заряженной металлической пластинке — аноду. В лампе возникал электрический ток, и этот прибор оказался весьма чувствительным детектором. Как указывалось в одной монографии, «диоду Флеминга, благодаря ряду последующих конструктивных усовершенствований, предстояла долгая жизнь в радиотехнике».

Рис. 9.3. Триод Ли де Фореста, как усилитель сигналов

Спустя три года, в 1907 г., американский радиотехник Ли де Форест (1873-1961), проведя множество экспериментов с вакуумными лампами, создал новый прибор – трехэлектродную лампу, поместив между анодом и катодом третий электрод, названный им «сеткой». Эта проволочная металлическая сетка располагалась ближе к катоду и управляла потоком электронов: при отрицательном потенциале на сетке она уменьшала поток электронов, а при положительном потенциале усиливала электронный поток, т.е. текущий через лампу анодный ток возрастал. Ли де Форест назвал свою лампу «аудионом», позднее она стала называться триодом. Лампа могла усиливать электрический сигнал, и с этой целью она устанавливалась в линиях связи через определенные расстояния и обеспечивала необходимую дальность связи (рис. 9.3).

Когда знакомишься только с частью опубликованных трудов Н. Теслы[*К сожалению, как недавно было установлено, в Национальном музее Н. Теслы в Белграде, где хранятся его ценнейшие рукописи и документы, а также модели созданных им машин и аппаратов, тысячи страниц его рукописей по разным причинам еще не изучены.], получившим более 800 патентов на изобретения в области электротехники, радиотехники и телемеханики, невольно поражаешься тому, как одному человеку удалось сделать столько открытий, большая часть которых до сих пор служит человечеству. Невольно вспоминаются строки одного сербского поэта, что «в голове Теслы исполинских мыслей рой»! Никола Тесла стоял и у истоков техники СВЧ.

Работая над созданием электрических машин, ученый впервые обратил внимание на особенности переменного тока высоких частот, и в 1889 г. построил первый высокочастотный генератор, дающий ток частотой 1000 периодов в секунду, а вскоре – еще более мощный – с частотой 20 тыс. периодов. Н. Тесла установил, что при дальнейшем увеличении частоты ухудшаются характеристики машин и пришел к выводу о необходимости изыскания немашинного способа генерирования высоких частот.

Ученому было известно, что еще в 1842 г. выдающийся американский физик Дж. Генри обнаружил колебательный характер электрических разрядов конденсатора, он знал и о катушке Румкорфа, и о первых простейших трансформаторах. С огромным интересом он следил за сенсационными исследованиями Г. Герца, доказавшего возможность получения электромагнитных волн, не оставил без внимания и появившиеся публикации о резонансных явлениях в электрических цепях.