В поисках волны, или кто на самом деле изобрёл радио

Средства связи прочно вошли в современный мир. При помощи радиоволн мы связываемся с космическими кораблями, самолетами, подводными лодками и океанскими лайнерами. Это позволяет своевременно отреагировать на сигнал о бедствии и прийти на помощь.

А еще совсем недавно было такое время, когда информационные сообщения и письма шли по несколько месяцев, и тогда люди, терпящие бедствие просто не дожидались помощи. Пропадали корабли и целые экспедиции. Это длилось до конца 19 века, до появления радио.

С развитием эры радио ведущие державы мира начали конкурировать между собой для того, чтобы захватить и монополизировать рынки радиосвязи, захватить целые страны и континенты. Радиостанции и радиоприемники с развитием эпохи радио выпускались в огромных количествах, инженеры разрабатывали новые функции и технические возможности радиоприемников в целях повышения количества продаж.

Коротко о радиосвязи

Радиосвязь – передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов.

Передача происходит следующим образом: на передающей стороне (в радиопередатчике) формируются радиоволна (несущий сигнал) с требуемой частотой и мощностью. На него накладывается сигнал, который нужно передать (звуки, изображения и т. д.) — происходит модуляция несущей полезным сигналом. Сформированный таким образом высокочастотный сигнал излучается антенной в пространство в виде радиоволн. На приёмной стороне радиоволны наводят модулированный сигнал в приемной антенне, он поступает в радиоприёмник. Здесь система фильтров выделяет из множества наведенных в антенне токов от разных передатчиков сигнал с нужной несущей частотой, а детектор выделяет из него модулирующий полезный сигнал. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого передатчиком вследствие влияния разнообразных помех.

Радиодиапазон — диапазон электромагнитных волн, охватывающий волны длиной от нескольких десятков тыс. км до десятых долей мм.

В практике радиовещания и телевидения используется упрощённая классификация радиодиапазонов:

• Сверхдлинные волны (СДВ) — мириаметровые волны
• Длинные волны (ДВ) — километровые волны
• Средние волны (СВ) — гектометровые волны
• Короткие волны (КВ) — декаметровые волны
• Ультракороткие волны (УКВ) — высокочастотные волны, длина волны которых меньше 10 м.

В зависимости от диапазона радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:

• СДВ легко огибают Землю, слабо поглощаются земной поверхностью, хорошо отражаются от ионосферы.
• ДВ сильно поглощаются ионосферой, основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая землю. Их интенсивность по мере удаления от передатчика уменьшается сравнительно быстро.
• СВ сильно поглощаются ионосферой днём, и район действия определяется приземной волной, вечером хорошо отражаются от ионосферы и район действия определяется отражённой волной.
• КВ распространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому вокруг передатчика существует т. н. зона радиомолчания. Днём лучше распространяются более короткие волны (30 МГц), ночью — более длинные (3 МГц). Короткие волны могут распространяться на больши́е расстояния при малой мощности передатчика.
• УКВ распространяются прямолинейно и, как правило, не отражаются ионосферой, однако при определённых условиях способны огибать земной шар из-за разности плотностей воздуха в разных слоях атмосферы. Легко огибают препятствия и имеют высокую проникающую способность.
• СВЧ не огибают препятствия, распространяются в пределах прямой видимости. Используются в WiFi, сотовой связи и т. д.
• КВЧ не огибают препятствия, отражаются большинством препятствий, распространяются в пределах прямой видимости. Используются для спутниковой связи.
• Гипервысокие частоты не огибают препятствия, отражаются подобно свету, распространяются в пределах прямой видимости. Использование ограничено.

Радиоволны распространяются в пустоте и в атмосфере; земная твердь и вода для них непрозрачны. Однако, благодаря эффектам дифракции и отражения, возможна связь между точками земной поверхности, не имеющими прямой видимости (в частности, находящимися на большом расстоянии).

Распространение радиоволн от источника к приёмнику может происходить несколькими путями одновременно. Такое распространение называется многолучёвостью. Вследствие многолучёвости и изменений параметров среды, возникают замирания (англ. fading) — изменение уровня принимаемого сигнала во времени. При многолучёвости изменение уровня сигнала происходит вследствие интерференции, то есть в точке приёма электромагнитное поле представляет собой сумму смещённых во времени радиоволн диапазона.

История изобретения и развития радиосвязи

Вот уже более века то затихают, то разгораются с новой силой споры о национальном и персональном приоритете изобретения радио.

Это и понятно, поскольку всякий раз спорящие стороны декларируют благородное намерение докопаться до истины, но разговаривают на разных языках и в патриотическом (а часто лжепатриотическом) порыве неизменно скатываются к своим прежним предвзятостям и, забыв об истине, или просто откинув ее, пытаются уже всеми правдами и неправдами утвердить свое мнение. При этом российская сторона ссылается на «научный приоритет» или «историческую правду», определяемые датой демонстрации А. С. Поповым своего радиоприемника, а итальянская — на официальный документ: английский патент № 12039, полученный Маркони на такой же приемник 2 июля 1897г.

Изобретение радио является одним из величайших достижений человеческой культуры конца девятнадцатого столетия. Появление этой новой отрасли техники не было случайностью. Оно подготовлялось предшествующим развитием науки и отвечало требованиям эпохи.

Как правило, первые шаги во вновь зарождающихся областях техники неизбежно бывают связаны с предыдущими научными и техническими достижениями, относящимися иной раз к различным разделам человеческих знаний и практики. Однако в каждой новой технической области всегда можно найти определенную физическую основу. Такой физической основой для возможности появления радиотехники послужило электромагнитное поле.

Необходимо упомянуть тех, кто непосредственно заложил теоретические и практические основы радиотехники, радио.

В 1819 году на столе у датского физика Эрстеда, проводившего эксперименты с электричеством, случайно оказался компас. Он с удивлением заметил, что проходящий в проводнике ток каким-то образом заставил дернуться его стрелку. Так и была открыта связь между электричеством и магнетизмом.

Андре Мари Ампер (1775-1836) создал первую теорию магнетизма, в которой свел явления магнетизма к электричеству.

Майкл Фарадей (1791-1867), развивая идеи Ампера, открыл в 1831г. электромагнитную индукцию, доказал тождественность различных видов электричества, ввел понятие электрического и магнитного поля, высказал идею существования электромагнитных волн и исследовал роль среды в электромагнитных взаимодействиях.

В 1867 году английский физик Максвелл вывел из своих чисто теоретических трудов заключение о существовании в природе электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Он утверждал, что видимые волны света являются только частным случаем электромагнитных волн, известным потому, что эти волны люди могут обнаруживать и искусственно создавать. Теория Максвелла была встречена с большим недоверием, но своей глубиной и теоретической завершенностью привлекла к себе внимание многих физиков.

Начались поиски способов экспериментальных доказательств теории Максвелла. Берлинская Академия наук в 1879 году даже объявила это доказательство конкурсной задачей.

Немецкий физик Генрих Герц считается «праотцом» радио

Прорывом стали исследования гениального немецкого физика Генриха Герца. В 1886-1888 годах, преподавая физику в техническом университете Карлсруэ, он провел ряд экспериментов, в результате которых на практике доказал теорию Максвелла об электромагнитных полях. Имея в своем распоряжении простейшие приспособления (например, источником исследуемого поля была обыкновенная искра) ученый смог на основе полученных результатов собрать первые радиопередатчик и радиоприемник. Хотя Герц очень скептически относился к перспективам применения его открытий, но именно его признают «праотцом» радио.

Следующим шагом стало изобретение в 1890 году французом Бранли первого рабочего когерера. Это была обыкновенная стеклянная трубка с металлическими опилками внутри, которые могли резко и намного (в несколько сот раз) менять свою проводимость под воздействием радиосигнала. Сигнал вызывал проскакивание множества искр между отдельными опилками. Искры разрушали слой окисла на их поверхности, и они «сплавлялись» друг с другом. Для приведения «трубки Бранли» в первоначальное состояние для детектирования новой волны её нужно было встряхнуть, чтобы нарушить контакт между опилками.

В 1894 году другой «пионер радио» Оливер Лодж создал усовершенствованный вариант «трубки Бранли», который и дал ему название «когерер». Лодж приставил к «трубке Бранли» «прерыватель» (тремблер) в виде ударника с часовым механизмом, который через равные промежутки времени ударял по когереру, восстанавливая его проводимость.

В 1899 г. сэр Джагдиш Чандра Бос (Jagadish Chandra Bose) создал ртутный когерер, который уже не нуждался во встряхивании.

Родился Александр 4 марта 1859 года в России за Уралом в горняцком поселке Турьинские Рудники. Его папа Степан Попов был священником в десятом поколении. Отец отправил учиться маленького Сашу в начальное духовное училище в Екатеринбурге, а в 1873 году Саша поступил в Пермскую семинарию. Но священником он быть не хотел, он увлекался математикой, физикой и другими точными науками. Ему нравилось самому конструировать водяные насосы и водяные мельницы на основе готовых чертежей, но в то же время с добавлением своих изменений. За эти увлечения сверстники Сашу не любили, иногда даже били, но он не сопротивлялся и, по-христиански, не противился злу. Семья жила бедно, но отец нашел возможность и смог отправить Сашу поступать в Санкт-Петербургский Университет, где он успешно сдал вступительные экзамены на физико-математическом факультете. Там он начал изучать работы великих физиков Фарадея и Максвелла. Особенно его интересовало изучение электричества.

В 1882 году Александр с отличием закончил факультет, и ему предложили остаться в университете работать в качестве преподавателя и для научной работы, но ему хотелось заниматься экспериментальными опытами. Он тщательно изучал все современные электротехнические журналы, как российские, так и западные и был в курсе современного состояния электротехники. Александр перевелся преподавателем физики и электротехники Минного Офицерского класса в Кронштадт, а позже он стал преподавателем Технического Училища Морского Ведомства. В то время только в этом учебном заведении готовили специалистов электротехников для морского флота. В этом училище была хорошая физическая лаборатория и постоянно обновляемая библиотека с работами зарубежных ученых, и Александр все эти работы тщательно изучал и постоянно следил за новинками электротехники.

В 1893 году по указу брата императора князя Алексея Попов был отправлен на заокеанскую выставку «для осмотра и изучения предметов в области электротехники, чтобы извлечь наибольшую пользу для морского министерства». Он ехал в Нью-Йорк через Германию, Францию и Англию. Он побывал в Берлине, Лондоне, Париже, где изучал новейшие мировые электротехнические достижения, и по возвращении Попов сделал подробнейший доклад о современных новинках электротехники.

Морской флот того времени уже работал на паровых двигателях и имел новейшее мощное вооружение, но в остальном суда были похожи на плавательные средства в древности — между судами в море отсутствовала всякая связь. Например, для того, чтобы передать сообщение с одного корабля на другой, они должны были сблизиться на расстояние видимости, а еще лучше — слышимости, и при помощи сигнальных флажков можно было передать сообщение.

С 1888 года Александр Степанович в подробностях изучал работы германского изобретателя Герца. В своих научных статьях Герц подтвердил теорию Максвелла и доказывал существование электромагнитных волн, которые Герц получил при помощи изобретенного им вибратора и резонатора. Теория Максвелла заключается в том, что электромагнитные поля могут проходить через различные среды. В конструкции вибратора и резонатора Герца не было ничего сложного. Это были два металлических стержня, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Попов, основываясь на чертежах и описаниях Герца, сам собрал эти приборы и на них изучал электромагнитные волны. Но приборы Герца годились только для лабораторных исследований, и многие ученые-физики того времени, в том числе и Попов, работали в над их усовершенствованием.

7-е мая (25 апреля) 1895 года было днем очередного заседания Русского физико-химического общества. Физики Петербурга — старые и молодые, опытные и начинающие — собрались в физической аудитории университета, чтобы заслушать научный доклад. В повестке дня значилось выступление преподавателя Кронштадтского Минного класса А.С.Попова. Доклад его был назван «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниями».

Попов сделал научный доклад о своем изобретении и продемонстрировал свой прибор – «грозоотметчик», с помощью которого можно было принимать и регистрировать электромагнитные колебания. Это событие сразу не привлекло к себе особого внимания, но практически было началом одного из величайших в мире технических открытий.

Схема приемника, который придумал Попов, содержала несколько элементов, соединенных последовательно. Это были: электрический зуммер (звонок), антенна, батарейка (источник питания) и переключающее реле (устройство, где электромагнит притягивает якорь, если через обмотку течет ток). В схеме приемника Попов также решил использовать стеклянную трубку, изобретенную в 1880 году французским ученым Эдуардом Бранли. Трубка заполнялась металлическими опилками, на концах прикреплялись два электрода, однако во время опыта металлические опилки намагничивались, и приемник переставал принимать сигнал. Попов нашел простое и гениальное решение. В его конструкции молоточек ударял по чашке звонка и фиксировал прием сигнала, а во время движения обратно молоточек встряхивал стеклянную колбу, при этом свойства металлических опилок восстанавливались, и приемник снова начинал принимать сигнал. Антенну к своему приемнику он прикрепил вертикально, длина антенны составляла 2,5 метра, а колебания производил большой вибратор Герца, к которому он тоже добавил антенну из куска провода. Расстояние между вибратором и антенной приемника было 64 метра.

Попов объяснял принцип работы своих устройств следующим образом:

Таким образом, к началу 1895 года Александр Попов создал прибор, который принимал и регистрировал электрические колебания. Это и был самый первый в мире радиоприемник.

12 марта 1896 года Попов успешно доказал годность своего аппарата: он передал первую в мире радиограмму с текстом «Генрих Герц» на расстояние 250 м.

В газете «Петербургский листок» эти события были описаны следующим образом:

Через пять дней «Кронштадтский Вестник» написал восторженную статью:

Все поздравляли Александра Степановича, но его отношение к славе было очень спокойным, и он даже не предполагал, что прибор, который он изобрел, может стать прибыльным коммерческим бизнесом. Он не думал ни о какой прибыли и продолжал заниматься научными экспериментами. Для него, прежде всего, важным было изучение и создание устройств, а не всеобщая слава и деньги. Попов не делал сенсаций из своих открытий.

Царские чиновники отнеслись спокойно к открытию Попова. Извлечь из этого аппарата сиюминутную выгоду для них не представлялось возможным, и поэтому этот аппарат был им не интересен. Они решили казну напрасно не тратить и Государя мелочами не отвлекать. Но и запрещать работу Попова они тоже не стали: «…пусть себе изобретает. Изобретение его монархии не угроза, и интересам государства не повредит…».

Со временем Вице-Адмирал Тыртов понял свою ошибку, поверил в будущее беспроволочного телеграфа и дал указание о выдаче Александру Попову средств 900 рублей.

В том же году в опытах на кораблях была достигнута дальность радиосвязи сначала на расстояние около 640 м, а вскоре и на 5 км.

Во время опытов Поповым было замечено новое явление: если к концу приемника присоединить провод, то вибратор Герца можно было перенести на большее расстояние, и чем провод был длиннее, тем расстояние становилось больше. Это было еще одно открытие Попова, и на этом открытии строится работа современных радиоантенн.

В 1898 году А. С. Попов добился уже радиосвязи на 11 км и, заинтересовав своими опытами Морское министерство, организовал даже небольшое производство своих приборов в мастерских лейтенанта Колбасьева и у парижского механика Дюкрете, который в дальнейшем стал главным поставщиком его приборов.

В ноябре 1899 года броненосец «Генерал Адмирал Апраксин» во время снежного шторма сел на мель на камни в Финском заливе недалеко от острова Гогланд (Hogland), и у Попова появилась возможность на деле доказать нужность своих изобретений. От пустынного острова Гогланд до ближайшего города Котка в Финляндии было около 44 км. Требовалось срочное спасение судна, и для спасения был отправлен ледокол «Ермак». Морское командование не хотело оставлять этот корабль во льдах до весны, так как ледоход мог разрушить его окончательно, поэтому к работам решили приступить не дожидаясь весны. Спасательные работы задерживались по причине трудности прокладки проводной связи между островом и материком. Был суровый мороз, штормовой ветер, расстояние от судна до земли было очень большим, для проведения работ требуется связь с материком. А как эту связь проложить? Если кабелем по морскому дну, то получалось слишком дорого, прокладку связи оценили в 50000 рублей. Вот тут-то командование вспомнило про изобретение Александра Попова, и здесь пришла на помощь радиосвязь. Попов выехал на остров Котку (самое ближайшее место от корабля). Попов вместе с помощниками Рыбкиным, Залесским, Араменко организовали связь между станцией на большой земле на острове Котку и приемником на острове Гогланд. Строительство антенн велось в очень тяжелых условиях, люди работали буквально на износ, они работали с рассвета до самой глубокой ночи, и за весь рабочий день каждый отдыхал только лишь по 30 минут, когда окончательно выбивался из сил. Лютая стужа и мороз сопровождали стойких строителей.

И вот пришло 16 января 1900 года. В 9 часов утра станция Котка отправила первую радиограмму: «Гогланд! Начали работать сегодня!». Но Гогланд хранил молчание, и ответил только лишь 6 февраля. Радиосвязь действовала с февраля по апрель 1900 года и продолжалась до окончания спасательных работ.

В то время, пока длилась спасательная операция, пришло сообщение с большой земли от главного руководства морского штаба: «9 часов утра, остров Гогланд из Петербурга к командиру ледокола Ермак. Около Лавенсари оторвало льдину с рыбаками. Окажите немедленное содействие спасению людей.». Однако, первая радиотелеграмма не прошла, и ледокол «Ермак» не был отправлен на спасение людей. Попов с помощником Ренардом на большой земле и Залесским на острове делали максимально возможное для улучшения приема аппаратов. Телеграмму повторили еще раз в 3 часа дня, и только в 15 часов 30 минут был получен ответ: «Вас поняли». Целый день «Ермак» искал рыбаков, и уже к вечеру 25 января с оторвавшихся льдин и островов сняли 27 рыбаков. Вовремя переданная телеграмма спасла человеческие жизни.

Вспоминает Аким Земнухов, житель села Старица:

Дальше ледокол «Ермак» снова переключился на работу по спасению броненосца. Спасательная операция длилась 86 дней, было передано 440 служебных телеграмм на расстояние почти в 27 морских миль.

25 августа 1899 года на Черноморском Флоте начались учебные маневры, в ходе которого корабли выполняли учебные стрельбы и одновременно поддерживали радио телеграфную связь с другими кораблями на расстоянии в несколько десятков километров. Военные моряки изобретение Попова и его практическую пригодность оценили сразу и по достоинству. 7 марта 1900 года Технический Комитет доложил управляющему Морским Министерством: «Можно считать опыты с этим способом производства сигнала законченными. Наступило время вводить беспроволочный телеграф на судах нашего флота». Для продолжения испытаний и экспериментов Попова отправляют в Севастополь, где он и продолжает работы по использованию телеграфной связи.

После успешной работы радиолинии Гогланд — Котка Морское министерство первым в мире приняло решение о вооружении всех судов русского военно-морского флота радиотелеграфом как средством постоянного вооружения. Под руководством Попова началось изготовление радиоаппаратуры для вооружения кораблей. Одновременно с этим А. С. Попов создал первые армейские полевые радиостанции и провел опыты по радиосвязи в Каспийском пехотном полку.

В сентябре 1900 года начала действовать радио мастерская в Кронштадте, которую основал командир кроншадтского порта Вице-адмирал Макаров и Попов. Одна из радиостанций, сделанных в этой радио мастерской на основе искрового передатчика и детекторного приемника в 1903 году была размещена на крейсере Аврора. В мастерской кронштадтского порта были изготовлены радиостанции для вооружения кораблей (крейсер «Поник», линкор «Пересвет» и др.), отправляемых на Дальний Восток для укрепления 1-й Тихоокеанской эскадры.

Известно, что заслуги А. С. Попова благодаря настояниям общественности были высоко оценены. В 1898 году ему была присуждена премия Русского технического общества, присваиваемая раз в три года за особо выдающиеся достижения. В следующем году Александр Степанович получил диплом почетного инженера-электрика. Русское техническое общество избрало его своим почетным членом. В 1900 году приемник Попова удостоен Большой Золотой Медали на всемирной выставке в Париже. Когда, в 1901 году, Попову предложили профессуру в Электротехническом институте, то Морское ведомство согласилось на это только при условии продолжения службы его в Морском техническом комитете.

8 мая 1901 года газета «Крымский Вестник» писала:

«Находящийся в Севастополе преподаватель минных офицерских классов коллежский советник А.С. Попов заведует подготовительными работами для своих опытов с беспроволочными телеграфом».

В это же время Попов организовывает подготовку специалистов по радио из числа офицеров нижних чинов. Их обучали принципам телеграфирования в специально открытой школе телеграфистов при Минной школе в Севастополе.

В 1896 году, спустя всего лишь год после первого исторического доклада о радиоприемнике Попова, в Англию приехал молодой человек, итальянец, его звали Гульельмо Маркони (Guglielmo Marchese Marconi). Он обратился в почтовое ведомство и адмиралтейство, и представил им свою работу по усовершенствованию передачи электрических импульсов и сигналов. Изобретение вызвало огромный интерес, и Маркони 2 июля 1897 года получил патент на «свое» изобретение и его использование. Спустя год стали известны подробности о конструкции приборов Маркони, и оказалось, что передающее устройство Маркони является копией передатчика Герца, а приемник является точной копией приемника Попова

Принцип действия связи без проводов «изобретения» Маркони, а также схема радиоприемного устройства практически полностью повторяли изобретение русского физика Попова, вышедшее годом раньше, и о котором было уже написано несколько научных статей с подробным опианием устройств.

Маркони обладал незаурядными качествами бизнесмена, он смог привлечь внимание богатых слоев общества к беспроволочному телеграфу. Предприимчивый итальянец открыл крупное акционерное общество «Маркони и К» 20 июля 1897 года. Англичане очень хорошо умеют считать деньги, и поэтому они сразу поняли выгодность вложений в это «изобретение». Маркони получил финансовые средства, что дало возможность привлекать ученых и инженеров, которые помогли Маркони сделать успешной его работу по практической реализации и изготовлению новых радиоприемников и радиопередатчиков.

Фирма Маркони предоставляла покупателю радиостанцию вместе с радистом, и только радист мог управлять этой радиостанцией, а отвечать на сигналы радиостанций других фирм, в том числе и на сигналы SOS (бедствие) радист не имел права — ему грозило увольнение,

На протяжении многих лет после получения Маркони патента современный кинематограф не жалел сил, времени и пленки на съемку нового электротехнического чуда, и снимал как само «изобретение», так и самого «изобретателя Маркони».

Замечательного русского физика Александра Попова никто даже и не вспоминал.

Сам Попов никаких официальных заявлений по этому поводу не делал и претензий Маркони не предъявлял. Попов, как и прежде, предан своей работе: преподает электротехнику морским офицерам, выступает с докладами, продолжает экспериментировать со своими приборами и усовершенствовать их.

Заметка в «Петербургской газете» 1997 года, вышла сразу после того, как Маркони запатентовал «свое изобретение»:

«… да, русским изобретателям действительно далеко до иностранцев! Русский человек сделает гениальное открытие вроде телеграфирования без проводов, и господин Попов из скромности, боязни шума и рекламы сидит за своим открытием в тиши кабинета 2 года, пока не сделается подобное же открытие за границей, да и тогда он не особенно поворотлив …».

Попов очень сильно отличался от своих западных коллег по электротехнике. Все они заявляли о своих работах, в том числе и о приеме и передаче радиосигналов. Каждый из них хотел получить признание в обществе и запатентовать свои работы. Про них очень много писали в газетах и журналах, эти люди были известны всему миру, их считали первооткрывателями, и это давало возможность им получать финансовую помощь для развития научного и коммерческого потенциала своих изобретений.

Про Александра Попова при этом газеты и журналы не писали. Мало кто в мире знал его имя и его работы, а авторство его изобретений и разработок присваивалось другим людям.

После парижской выставки достижений промышленности к Александру Попову было много предложений по открытию совместного предприятия, где он мог бы производить свои радиотехнические устройства и радиоприемники. Одно из таких предложений было из Лондона от агента фирмы Маркони. Агент Маркони пытался войти в контакт с Поповым через заведующего телеграфом и телефоном в Царском Селе (загородной резиденции русского императора).

15 ноября 1900 года агент написал:

«… желательно было бы сделать соглашение между господином Поповым и компанией Маркони, а потому весьма важно устроить свидание, чтобы выработать план действий …».

А через некоторое время в петербургской газете появилась заметка: «Известный изобретатель воздушного телеграфа в Кронштадте А.С. Попов на этих днях получил от известной компании английских капиталистов предложение посетить Лондон для переговоров о передаче прав на свое изобретение …». Поступало такое предложение от Маркони на самом деле или не поступало, установить не удалось, так как в личном архиве Попова нет никаких свидетельств о таком предложении, и не сохранилось никаких письменных фактов, говорящих о реакции Попова на такое предложение.

Заслуга Маркони в том, что благодаря своим организаторским способностям и талантам он сумел развить и усовершенствовать радиосвязь, сумел усилить мощность передаваемого сигнала, а значит, и увеличить расстояние между приемником и передатчиком, а заслуга открытия радио принадлежит многим ученым от Генриха Герца до Александра Попова.

Ноябрь 1897 года владелец мастерской физических приборов в Париже Жан Дюкрантен использовал описание и схему Попова, изготовил аналогичный прибор, и представил его французскому Физическому Обществу. После удачных переговоров между французским коммерсантом и русским ученым было создано совместное предприятие по производству корабельных радиостанций системы Попова для морского флота России и Франции.

В России тоже была открыта такая же мастерская, где производили и ремонтировали радиоприемники, и находилась она в Кронштадте. В течение пяти лет фирма Дюкратена поставила для нужд русского флота 50 комплектов радиостанций, однако в 1903 году комиссия морского ведомства обнаружила ряд серьезных недостатков в работе морских радиостанций, и после консультации с Поповым приняли решение организовать производство радиостанций, основываясь на современные технологические достижения иностранных производителей. В 1904 году Попова отправили в Берлин для закупки оборудования фирмы Телефункен для наших кораблей.

В то время изобретение русского инженера Попова с огромным размахом эксплуатировалось по всему миру, и начиная с 1900 года в газетах постоянно появлялись заметки о производстве изобретений русского инженера Попова. Газета «Северная Америка» из Филадельфии, сентябрь 1900 года: «… начато производство радиостанций системы Попова, доработанной профессором Генри Шумейкером, с помощью которого радиосвязь может быть установлена на расстояние 260 миль…».

В 1904 году Венгрия начала производить еще один прибор системы Попова — грозоотметчик. Один из серийных экземпляров находился в обсерватории Йоханесбурга, там его обнаружил президент исторической секции Южно-Африканского общества инженеров электриков господин Вермулин. Вермулин писал: «… даже через девять лет после первого изготовления прибора самим Поповым и, несмотря на изменения при производстве, заметно, что аппарат основан на его оригинальном принципе …». Однако, сам изобретатель Попов не получал никакой материальной компенсации за производство его приборов по всему миру.

В то время Попов постоянно получал приглашения покинуть родину и получить за свои изобретения огромное состояние. Например, северо-американская фирма приглашала Попова для совместного производства его аппаратов, и предлагала только за один переезд 30000 рублей. Но Попов всегда отказывался и говорил: «Я русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения имею право отдать только моей Родине».

В ходе опытов с радиоволнами Попов обнаружил еще одно новое явление — это возможность распространения радиоволн за горизонт. Это меняло в корне устоявшуюся трактовку прямолинейного распространения радиоволн и вносило поправку в теорию Герца.

Еще в 1897 году при проведении сеанса связи Попов заметил и впервые описал явление отражения радиоволн от металлических корпусов и металлических материалов. Он писал: «… все металлические предметы, мачты, трубы, мешают действию приборов. Попадая на пути электромагнитной волны, они нарушают ее правильность…». Попов заметил также влияние на волну от проходящего рядом судна. Все эти явления Попов заносил в свои записи в тех работах, где он описывал, как устанавливал связь с кораблями. Он писал, что чувствуется отражение электромагнитных волн. Так была открыто явление радиолокации. Однако, финансовой поддержки со стороны государства для продолжения опытов не было, как и не было поддержки для развития радисвязи.

Но прошло всего каких-то четверть века, и американцы Тейлор и Юнг сделали свое «сенсационное» открытие: «… мы открыли отражение радиоволн от кораблей…». Об этом открытии они заявили на весь мир, даже не упомянув при этом об Александре Попове.

В это время действующее командование русского флота неоднократно писало рапорты руководству и просило как можно скорее оснастить суда современными радиопередатчиками, и одновременно с этим приходили сообщения от разведки, что такая работа ведется на флотах Японии, Англии и Кайзеровской Германии. Но, к сожалению, русские чиновники не прислушивались даже к этому весомому аргументу. Финансирование оснащения русского флота средствами связи велось неохотно, чиновники не видели в этом необходимости. Вероятно, это была одна из причин будущих потерь и поражений русского флота: разгромы тихоокеанской эскадры в войне с Японией в 1904 — 1905 годах. Перед разгромом тихоокеанского флота Попов докладывал, что русские корабли подготовлены не так, как хотелось бы. К этому времени японские корабли уже были оснащены средствами связи как между судами, так и между отделениями внутри корабля, чего у русских кораблей еще пока не было, но могло бы быть, и русские командиры все еще продолжали надрывать свои голоса по медным трубам во время «жаркого» боя.

По окончании русско-японской войны ведущие мировые державы продолжали военную подготовку к очередным войнам, и преимущество беспроводной связи понимали все. Радиосвязь начали внедрять массово во всей военной технике, не только в морской, но и в воздушной, и в наземной. Это был очередной виток научно-технической революции.

Прошло всего лишь несколько лет, и началась первая Мировая война. Это была уже новая форма войны, и вместо батального противостояния на поле начались столкновения стратегий, маневров и молниеносных ударов, и все это невозможно без специальных средств связи.

В Военно-морской Электротехнической Школе Александр Степанович Попов провел один из своих первых удачных экспериментов по радиологии, и дело было так.

В 1896 году министр царского двора граф Воронцов-Дашков в порыве ревности выстрелил в свою жену. Графиню положили на лечение в Кронштадтский госпиталь. Но лечение не помогало, рана загноилась, и надо было найти дробь в теле. Граф, желая спасти свою жену и исправить свою роковую ошибку, искал способы сделать это. Он был современным человеком, и был в курсе всех последних технических достижений. Он увидел статью в газете об открытии Рентгеном лучей, которые могут проникнуть в тело человека и помогут найти непрозрачные предметы, а также о сконструированном аппарате для съемки, однако, такого аппарата в России не было. Адмирал Макаров, который дружил с профессором Александром Поповым помог Воронцову, и попросил Попова выручить Воронцова. Александр Степанович, пользуясь статьями и описаниями ученого Рентгена в научных журналах, самостоятельно выдул из стекла несколько катодных трубок, повторил опыт Рентгена и смог получить первые снимки. Экспозиция аппаратом длилась более часа, и в итоге дробь была найдена, врачи ее извлеки, и графиня пошла на поправку, а Воронцов-Дашков избежал тюрьмы.

Тот рентгеновский аппарат остался в Кронштадском госпитале, и начал функционировать рентгеновский кабинет. Через некоторое время такие же рентгеновские аппараты были установлены на восьми кораблях русского флота.

Жена Александра Степановича, — Попова Раиса Алексеевна, стала первым врачом-рентгенологом.

В семье Поповых было четверо детей — мальчики Степан и Саша, и девочки Катюша и Раиса. Все заботы на себя взяла жена Попова, и дети получили хорошее воспитание и образование.

В последние годы семья Поповых проживала в своем доме. Супруга Раиса Алексеевна для помощи мужу ушла с работы из госпиталя и начала деятельность практикующего врача и преподавателя гигиены в женской гимназии. В свободное время она переводила для супруга научные статьи из иностранных журналов, переводила для него письма из зарубежных лабораторий от других ученых. Она старалась его максимально поддерживать, помогать ему, не отвлекать его на бытовые дела.

Семья Поповых любила новогодние праздники, и им очень нравилось наряжать новогоднюю елочку. Они сами делали игрушки и бенгальские свечи. Александр Степанович показывал своим домочадцам разные фокусы, основанные на физических явлениях. Раиса Алексеевна читала детям святочные рассказы Диккенса. Дети и взрослые любили играть на музыкальных инструментах и петь. В семье было счастье и покой.

Но здоровье Александра Степановича потихоньку ухудшалось. С молодых лет его мучал ревматизм и головные боли, он перенес тяжелое воспаление легких, а в последний год он постоянно жаловался на боль в голове.

По воспоминаниям старшей дочери Раисы:

«… отец не любил лечиться, он не мог думать о себе, и всегда на опасения, высказанные мамой, его женой и врачом, только отмахивался: некогда, потом, как нибудь…».

1905 год, война с Японией принесли ему очень много огорчений. Много его товарищей и учеников по Минному классу в Кронштадте погибли в бою под Цусимой.

В сентябре Александра Степановича избрали ректором Петербургского Электротехнического института, на что он ответил так:

«… если профессура считает, что так необходимо для дела, то я согласен …».

Новая административная работа не оставляла ему возможности продолжать заниматься дальнейшими научными разработками, а также научной работе мешали постоянные участия студентов в беспорядках и волнениях, да еще и постоянные объяснения с градоначальником.

29 декабря Попова в очередной раз вызвали в Министерство для очередного неприятного разговора. Вернулся домой он в очень плохом состоянии. Бледность лица, рассеянность, и он неожиданно слег. Срочно вызвали врача. «Больной безнадежен, надо подготовить его жену», — сказал профессор его дочери, подумав, что она его лечащий врач.

31 декабря 1905 года Александр Степанович Попов умер, не приходя в сознание, от кровоизлияния в мозг. Он не дожил до 47 лет.

Александр Попов русский человек, и все свои знания, все свои достижения он отдал Родине. Русский ученый Попов останется в нашей памяти и в наших сердцах навсегда за то, что он дал всему человечеству радио!

Развитие радиосвязи в 20-м веке

В начале 20-го столетия были также первые попытки передачи по радиосвязи звука, голоса в том числе. Первопроходцем стал канадец Реджинальд Фессенден. Воодушевленный успехами Маркони, ученый решил усовершенствовать когерерный радиоприбор, кардинально его модифицировав. В 1900 году канадец провел неубедительную, но все же первую в историю беспроводную передачу звука на расстоянии в 1 милю (1,6 километра), используя свой высокочастотный искровой передатчик. Через 6 лет, в 1906 году, он совершил прорыв – ученым была впервые проведена успешная трансляция звука, во время которой моряки на суднах могли услышать игру на скрипке в исполнении Реджиналида.

В 1909 году Гульельмо Маркони и Карл Браун получили Нобелевскую премию по физике за вклад в развитии радиосвязи. С этого момента и до конца столетия продолжалось победное шествие радио по миру, ставшего незаменимым атрибутом во многих сферах деятельности человека: от его быта и прессы до армии и судоходства. Для последнего поворотным стал 1912 год – после крушения «Титаника» все морские суда должны были быть оснащены постоянно работающими радиоприемниками, призванными поймать сигнал бедствия.

Старт регулярному радиовещанию был дан в апреле 1909 года. Учитель физики из Сан-Хосе (Калифорния, США) Чарльз Геррольд построил первую радиовещательную станцию, названную им «San Jose Calling». Фактически она существует до сих пор, превратившись в «KCBS» — радиостанцию из Сан-Франциско. Геррольд считается первым, кто начал пускать в радиоэфир рекламу. Также, именно он предложил использовать термин «broadcast» по отношению к трансляции на широкую аудиторию, позаимствовав его из фермерского сленга.

Следом за «San Jose Calling» радиовещательные точки стали появляться по всем Соединенным Штатам Америки. В 1920 году в Детройте начались трансляции первых в истории радионовостей. К 1924 году в США насчитывалось более 500 радиокомпаний (когда в 1920 – не более 30).

С начала 20-х годов информационно-развлекательное радиовещание начало активно развиваться и по ту сторону Атлантики. В 1922 году была основана главная радиокомпания Великой Британии – ВВС. С 1924 года ВВС начинает трансляцию одного из классических атрибутов радиовещания – сигналов точного времени.

В начале 1930-х годов начался следующий этап развития радио. Эдвин Армстронг разрабатывает новое поколение радиоприемников – FM (частотной модуляции, ЧМ). Стимулом для этого стало желание изобретателя нивелировать помехи радиосигнала, создаваемые атмосферой. В 1935 году ученый провел эксперимент, в ходе которого доказал преимущество ЧМ перед АМ-сигналом. Лаборатория Армстронга в Нью-Джерси успешно приняла сигналы, переданные антенной, установленной на нью-йоркском небоскребе «Эмпайр Стейт Билдинг». В то время как АМ-сигнал был полностью искажен помехами, уровень шумов ЧС-сигнала был достаточно приемлем. Этим опытом Армстронг сломал стереотип о радио: «От помех, как и от бедности, невозможно избавиться». Перед началом Второй Мировой Войны в США уже существовало 5 работающих ЧМ-радиостанций, а 15 готовились к своему первому эфиру.

Первые радиостанции на территории Российской империи были открыты во времена Первой мировой войны. В 1921 году в Москве были установлены первые радиорупоры, через которые передавались озвученные тексты газетных статей. Вскоре началась также радиофикация жилых домов. Таким образом, в начале 20-х радио становиться доступным для широких советских масс. В 1937 году на 1000 советских граждан приходилось 25 радиоточек.

Радио во время Великой отечественной войны

Во время Великой Отечественной Войны радиовещание активно использовалось для антинацистской и патриотической пропаганды советского населения. Интересно, что именно радиовещанию (точнее, ошибке диктора) обязана своим существованием… целая область! Зачитывая сводку Советинформбюрю в марте 1944 года, Левитан на всю страну огласил об освобождении Херсона, названного им областным городом. Чтобы не дезинформировать общественность, Сталин приказал как можно скорее создать Херсонскую область, что и было сделано к концу того же месяца.

На Западе Радиовещание также широко использовалось во время войны. Забавно, что американцы, пытаясь уберечься от радиошпионажа, пускали к микрофонам индейцев. Японцы и немцы были просто не в силах расшифровать бормотание на их родном языке.

К другому ухищрению однажды должны были прибегнуть британцы. В 1940 году во время одного футбольного матча на стадион в Эдинбурге опустился густой туман. Радиокомментатор получил приказ любыми способами продолжить трансляцию матча, чтобы немцы не узнали о погоде и не начали бомбардировку. Боб Кингсли – так звали ставшего легендой комментатора — успешно провел (точнее, выдумал) репортаж матча, ориентируясь только на шум трибун.

Радио в послевоенном мире

После Второй Мировой Войны гражданское радиовещание набрало новых оборотов. FM-радио продолжало распространяться по миру. В 1954 году был выпущен в продажу первый транзисторный карманный приемник TR-1 американской компании «Regency». Вслед за этим, на американский радиорынок со своими портативными приемникам вышли фирмы Zenith (США) и Sony (Япония). В Советском Союзе первым серийным транзисторным радиоприемником стал «Сюрприз» Воронежского радиозавода. Первый в СССР крупносерийный карманный приемник «Нева» был выпущен в 1960 году.

За последующие 30 лет радио активно развивалось в различных направлениях. Особенно важным было его становление как «рупора» массовой культуры и музыки в частности. Эфирное время стали завоевывать популярные исполнители, а само радио превратилось в один из главных инструментов продвижения музыкантов. Опять же, здесь не без интересных историй. Именно благодаря тому, что в середине 50-х один кливлендский ди-джей случайно пустил в эфир песню «Rock Around the Clock», мир и захватила «эпидемия» рок-н-ролла. А одной из самых саркастических радио-историй является следующая: «На гребне популярности «Beatles», Джон Леннон неосторожно бросил в СМИ фразу: «Мы стали популярнее самого Иисуса Христа!». Одна техасская радиостанция, возмущенная этим заявлением, публично сожгла пластинки группы».

В последствии, радио стало неотъемлемой частью повседневной жизни миллионов людей, а диск-жокеи — любимцами радиослушателей. Иногда в среде радиовещания устанавливались различные рекорды. Например, с 1970 года ежедневно выходит в эфир Энни Найтингейл – DJ компании ВВС, установившая мировой рекорд по продолжительности карьеры радиоведущей. Среди самых свежих достижений – рекорд 2011 года, принадлежащий команде ведущих все той же ВВС, которые вели радиошоу более 52 часов подряд.

Заключение

Если мы спросим любого интеллектуального американца, кто изобрел радиосвязь, то он сразу ответит, что, конечно, это Никола Тесла. Француз скажет, что это Эдуард Бранли. Англичанин ответит, что это физик Оливер Лодж. Итальянцы назовут Гульельмо Маркони. А для русских всегда был, есть и останется навсегда великий соотечественник Александр Степанович Попов.

В 2005 году исторический отдел Института Инженеров Электротехники и Электроники США в рамках международной программы «Milestones» (перевод — «Вехи пройденного пути») решил установить бронзовую мемориальную доску на здание радиотехнического института в Петербурге, что можно считать признанием приоритета Александра Попова в изобретении радио.

На бронзовой доске литыми буквами написан такой текст на английском языке:

«7 мая 1895 года Александр Степанович Попов продемонстрировал возможность передачи и приема коротких и длинных сигналов на расстоянии до 64 метров посредством электромагнитных волн с помощью специального переносного устройства, которое реагировало на электрические колебания, что стало определяющим вкладом в развитие беспроволочной связи».

Значение трудов русского изобретателя Попова играет большую роль для всего человечества. Несмотря на то, что многие ученые физики того времени занимались изучением передачи электромагнитных волн на расстояние, многие изобретали различные устройства и публиковали научные статьи, именно Попов первый в мире смог оценить практическое значение электромагнитных волн и, что самое главное, сумел использовать эти волны на практике, сумел поставить их на службу человечеству, и тем самым дал большой толчок развитию всей мировой науки и радиотехники, открыл новую эпоху в развитии науки и техники.

С 1945 года в Советском Союзе, а теперь и в России день 7 мая объявлен правительством праздником День Радио в ознаменование пятидесятилетия со дня того знаменитого доклада в Санкт-Петербурге. Кроме того, были учреждены: Золотая Медаль имени Попова, которую выдают ученым и изобретателям в области Радио, нагрудный значок «Почетный Радист», которым награждают людей, внесших большой вклад в развитие радио и телевидения, также именем Попова назван астероид в космосе и кратер на Луне, а также именем Попова назван военно-морской институт Электроники, научно-технический институт радиовещательного приема и акустики, Омский радиозавод, школы и улицы в разных городах России. В Санкт-Петербурге есть музей Попова.

Заканчиваем статью словами Попова:

Русский ученый Попов останется в нашей памяти и в наших сердцах навсегда за то, что он дал всему человечеству радио!

Нашли ошибку в тексте? Выделите текст, содержащий ошибку и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Enter. Мы увидим и исправим ошибку. Спасибо за внимание.