На заре беспроволочного телеграфа

Появление беспроволочного телеграфа связано с именем Гульельмо Маркони¹, которому в 1894 году исполнилось двадцать лет.

¹ (Автор следует распространенной на Западе традиции ошибочно приписывать изобретение радио Маркони, а не русскому ученому А. С. Попову, еще в 1895 году демонстрировавшему первый радиоприемник)

Прошло всего восемь лет после открытия Герцем радиоволн, но за это короткое время появилось множество других научных достижений. Бранли во Франции и Попов в России, изучая атмосферное электричество, независимо друг от друга обнаружили, что отдаленная искра оказывает воздействие на груду металлических опилок. Частички металла, соприкасающиеся между собой, обладали большим сопротивлением для постоянного электрического тока, но одна искра была способна мгновенно уменьшить сопротивление. Исследователи атмосферного электричества составили электрическую цепь из батареи, колбы с металлическими стружками и телефонной трубки.

Инженер-электрик Оливер Лодж в 1894 году первый догадался, что такая колба, которую он назвал "когерер", потому что опилки в ней мгновенно "когерировали", то есть сцеплялись, может служить лабораторным детектором волн Герца. Лодж стремился к более полному познанию электромагнетизма и по старой традиции истых ученых не подал заявление о патенте.

Маркони решил употребить когерер Лоджа для посылки сигналов с помощью волн Герца. Он внес механические усовершенствования в приспособление Лоджа и пошел на шаг дальше: один конец когерера присоединил к проволоке, натянутой высоко в воздухе, а другой заземлил.

При помощи этого "воздушного провода" в 1896 году он смог передать сигнал по системе Морзе на расстояние почти в 2 мили.

В том же году Маркони отправился в Англию, на родину своей матери, везя рекомендательные письма влиятельным лицам. Впрочем, сам Маркони имел достаточно денег, чтобы ни от кого не зависеть. Несколько удачных демонстраций, которые он устроил в Англии, в том числе передача сигналов на расстояние в 8 миль, позволили ему заручиться широкой поддержкой, и была создана Британская компания беспроволочного телеграфа Маркони. Акционерам, не забывшим о шуме, связанном с появлением телефона всего 20 лет назад, казалось, что их ждет быстрое обогащение.

С самого начала Маркони стал привлекать для работы талантливейших инженеров-электриков и изобретателей того времени. К 1900 году только в Англии на Маркони работали 17 профессиональных инженеров. Его главными консультантами были Оливер Лодж и Амброз Флеминг¹. В декабре 1901 года Маркони предпринял попытку послать сигнал из Англии на станцию, расположенную в Ньюфаундленде. Антенной служила проволока, прикрепленная к воздушному змею.

¹ (Лодж Оливер Джозеф (1851 - 1940) - известный английский физик и популяризатор науки. Флеминг Джон Амброз - виднейший английский специалист в области радио)

12 декабря, после нескольких недель атмосферных помех, удалось передать три точки, означавшие "О", но до появления трансатлантической связи должны были пройти еще многие годы. Маркони после этого занялся аппаратами для связи кораблей с сушей.

Контракт с фирмой Ллойда, подписанный в 1901 году на 14 лет, предусматривал строительство радиостанций вдоль всего побережья Англии. Британское адмиралтейство подписало с Маркони контракт на установку радиоаппаратуры на тридцати двух судах. Операторы на судах продолжали оставаться на службе у Маркони.

Среди важных изобретений, использованных в аппарате Маркони, были система настройки, созданная Оливером Лоджем, шкала настройки Маркони, антенна, диодный детектор Флеминга, в котором было применено открытие Эдисона, сделанное двадцать лет назад, и магнитный детектор Маркони, заменивший, когерер.

В Германии два аппарата конкурировали с системой Маркони - профессора Фердинанда Брауна и Рудольфа Слэби с графом фон Арко, которые по приказу кайзера создали объединенную корпорацию "Телефункен". "Телефункен" построила станции на Лонг Айленде и предложила флоту Соединенных Штатов приобрести приемники. Маркони же соглашался строить свои станции только на арендных началах. И компания Маркони, и "Телефункен" серьезно занялись радиотелеграфной связью. Передача в эфире человеческого голоса - радиотелефония - на заре радио интересовала не только американских исследователей.

Когда в 1899 году Ли де Форест получил работу, связанную в радио, он в своих исследованиях был далеко позади своего соотечественника Реджинальда Фессендена, внесшего уже три серьезных усовершенствования в беспроволочный телеграф.

Вместо когерера Фессенден создал "электролитический детектор", состоявший из тонкой платиновой проволочки, покоящейся на поверхности кислоты. Постоянный ток, проходивший по платиновой проволочке, создавал газовый пузырек, который прерывал течение электротока. Когда же переменный ток радиосигнала проходил по проволочке, пузырек лопался. Мгновенный поток электричества мог быть в этот момент услышан в телефонной трубке. В течение десятилетия детектор Фессендена служил образцом чувствительности, до тех пор, пока его не вытеснило великое изобретение де Фореста.

Вторым вкладом Фессендена был разработанный им план использования высокочастотных волн, не воспринимаемых человеческим ухом, но способных проходить огромные расстояния. Его "гетеродин" работал следующим образом: сигнал с частотой в 200 тысяч циклов слишком высок для человеческого уха, но когда в приемном устройстве этот сигнал смешивался с другим сигналом, имевшим частоту в 201 тысячу циклов и выработанным в самом аппарате, получали сигнал с частотой, равной разности частот двух исходных сигналов, т. е. слышимую ухом ноту с частотой в 1000 циклов. Фессенден намеревался "посадить" слышимые сигналы на высокочастотного "извозчика", который в приемнике "ссаживал" бы низкие частоты. Однако дуговой генератор Фессендена создавал так много посторонних шумов, что план его нельзя было осуществить до тех пор, пока изобретение де Фореста не сделало "гетеродин" вещью вполне реальной.

Третьим вкладом Фессендена было использование высокочастотного альтернатора, оставшегося в употреблении в течение пятнадцати лет. Необходимость в этих громоздких приборах отпала лишь после изобретения де Фореста.

Фессенден вышел из некогда принадлежавшей ему компании, которая перешла к Вестингаузу. А в начале 20-х годов вновь созданная Ар-Си-Эй¹ поглотила компанию, передав ее бывшим хозяевам 450 тысяч своих привилегированных и такое же количество обычных акций, но Фессендена к тому времени уже не было в живых.

¹ (Начальные буквы названия крупнейшей радиокомпании США "Рэйдио Корпорейшн оф Америка")

Де Форест появился на арене беспроволочного телеграфа в 1900 году. К тому времени фирмы Маркони, "Телефункен" и "Фессенден" занимали прочное положение, заручившись многочисленными патентами. В течение пяти лет, до 1906 года, де Форест получил тридцать четыре патента на изобретения, представлявшие интерес, но не являвшиеся фундаментальными.

В 1900 году де Форест получил место в лаборатории пионера беспроволочного телеграфа Джонсона. Но меньше чем через год де Форест ушел от него с целью основать собственное дело. Он занял тысячу долларов на постройку беспроволочного телеграфа, чтобы передавать сообщения с международных состязаний яхтсменов по заказу ассоциации "Паблишере пресс". Он собирался привлечь внимание публики к сконструированному им электролитическому приемнику, названному "респондером". Попытка окончилась провалом. Аппарат был так нежен, что чаще ломался, чем работал.

В 1902 году де Форест познакомился с биржевым дельцом Авраамом Уайтом. Уайт организовал Американскую компанию беспроволочного телеграфа де Фореста, получившую разрешение выпустить акции на сумму 3 миллиона долларов. Военное министерство передало де Форесту заказ на экспериментальные работы для корпуса связи. Получил он такой же заказ и от Военно-морского флота США, желавшего покончить с зависимостью от иностранных радиокомпаний. "Юнайтед Фрут компании" поручила ему строительство цепочки радиостанций между Коста-Рикой и Панамой.

Тем временем президент компании Уайт издавал пышные рекламные проспекты и построил девяносто станций в разных концах страны. Большинство из них никогда не работало. В 1907 году де Форест обнаружил, что его директора ограбили кассу, продав фонды подставной компании. Де Форест ушел в отставку, сохранив за собой лишь те патенты, которые ему еще не успело выдать патентное бюро, и организовал новую корпорацию под названием "Де Форест Радиотелефон компани" с капиталом в 2 миллиона долларов. Командование флота США тут же передало де Форесту заказ на двадцать семь радиоустановок для флотилии, которая отправлялась в кругосветное плавание.

В 1910 году де Форест провел первую в истории музыкальную радиопередачу из театра "Метрополитен Хауз", где давалась опера с участием Карузо. Тогда же он начал ежедневные музыкальные передачи, которые слушало все возрастающее число радиолюбителей.

В 1911 году правительство предприняло крестовый поход против распространителей акций радиокомпаний, и де Форест, лишившись новых источников средств, обанкротился. Чтобы компенсировать потери, де Форест вернулся к работе над изобретением, запатентованным им еще в 1906 году. Именно об этом изобретении много лет спустя лауреат Нобелевской премии И. И. Раби писал, что "оно стоит в одном ряду с величайшими открытиями всех времен".