Nuo senų laikų žmonės turėjo palaikyti ryšį vieni su kitais. Pirmieji medžiotojai signalams perduoti pradėjo naudoti gyvūnų ragus ir jūrų kriaukles. Juos pakeitė garso įrenginiai, tokie kaip būgnai, o ateityje žmonija pradėjo naudoti fakelus ir laužus. Viena pirmųjų techninių priemonių galima vadinti vandens laikrodį, vadinamąją klepsydra. Tai yra bendraujantys laivai, kurie buvo pažymėti komandų pavadinimais. Bendravimas šiuo atveju vyko sinchroninio komandų matomumo principu. Ilgą laiką žmonės naudojo tais laikais tradicinius pašto pranešimus. Evoliucija įsiveržė į ryšių pasaulį XVII amžiuje. Būtent tada visuomenė pradėjo galvoti apie būdus, kaip paspartinti pranešimų pateikimą ir susisiekimo priemonių išradimą. Skaitydami straipsnį sužinosite apie telegrafo istoriją, veikimo principą ir kitus įdomius faktus.
Pirmieji Roberto Huko kūriniai
Optinis telegrafas – informacijos perdavimo būdas naudojant mechanizmų sistemą, kuri turiatlenkiami elementai matomi dideliais atstumais. Karaliaus Jokūbo II laivyne egzistavusios angliškos laivyno signalizacijos vėliavomis yra šio išradimo prototipas. „Pirmąjį technikos pažangos ženklą“duomenų perdavimo srityje pagimdė anglų išradėjas Robertas Hukas. 1684 m. jis surengė savo dizaino demonstraciją Karališkojoje draugijoje. Po šio įvykio „Proceedings of the English Royal Society“pasirodė publikacija, aprašanti Huko optinio telegrafo veikimo principą. Šį išradimą sėkmingai naudojo jūreiviai ir jis buvo naudojamas kariniame jūrų laivyne iki XVIII amžiaus pabaigos. Netrukus, 1702 m., Amontonas Prancūzijos teisme surengė savo optinio telegrafo su judančiomis svirtimis pristatymą.
Ivano Kulibino stebuklinga mašina
Rusijos mokslininkai Jekaterinos II valdymo laikais taip pat tobulino informacijos perdavimo būdus. 1794 m. gamtininkas Kulibinas Ivanas Petrovičius sukūrė savo „tolimo nuotolio įspėjimo mašiną“. Išradimą struktūriškai sudarė trys ant ašies laisvai pritvirtintos medienos lentos, kurios blokų ir virvių pagalba galėjo būti sumontuotos įvairiose pozicijose viena prie kitos. Ant aparato buvo sumontuoti veidrodžiai ir Kulibino Ivano Petrovičiaus išrastas žibintas su atspindinčiais veidrodžiais. Šio telegrafo veikimo principas nedaug skyrėsi nuo Chappe aparato. Tačiau, priešingai nei prancūzų kolega, Rusijos grynuolių mokslininkas sugalvojo savo originalią šifravimo sistemąatskiri skiemenys, o ne žodžiai. Ši mašina gali veikti skirtingu paros metu ir esant nedideliam rūkui. Šis išradimas neabejotinai turėjo įtakos, tačiau Rusijos mokslų akademija nemanė, kad reikia skirti lėšų telegrafo linijos statybai. Ivano Petrovičiaus Kulibino telegrafo modelis buvo tiesiog išsiųstas kaip eksponatas į „Kunstkamera“.
Telegrafo gimimas
Sena žmonijos idėja apie naują bendravimo rūšį, kurios paminėjimas siekia senovės laikus, sugebėjo atgaivinti brolius Schappus. Prancūzas Claude'as Chappe ilgą laiką dirbo tobulindamas klepsydra. Nors kai kurie jo eksperimentai buvo sėkmingi, galiausiai išradėjas šių tyrimų atsisakė. 1789 m. Prancūzijoje Chappe pademonstravo ženklą nešantį aparatą, kurį pavadino semaforu. Signalas buvo perduotas 15 km atstumu. Tai neturėjo tinkamos sėkmės, tačiau mokslininkas nesustabdė savo vystymosi. Nuolatinės brolio Ignaco paramos dėka Claude'as Chappeas atlieka daugybę savo išradimo pakeitimų. Jau 1794 metais jis sukūrė tikrą tolimojo nuotolio įrenginį. Būtent jo darbams mes dėkingi už tai, kad kasdieniame gyvenime atsirado komunikacijos priemones apibrėžiantys terminai, nauja „telegrafo“sąvoka. Jo išradimas tapo pirmosios efektyvios informacijos perdavimo sistemos pagrindu pramonės pažangos eroje.
Dizainas ir veikimo principas
Kaip ir Hooke'o optiniame telegrafe, atnaujintame brolių Chappe konstrukcijoje buvo sumontuota ant stiebo pritvirtinta šarnyrinių skersinių strypų sistema. Judamas reguliatorius ir galaisparnai gali keisti savo pozicijas dėl diržinių pavarų ir skriemulių darbo, taip sukurdami kodines figūras. Sparno ilgis buvo 3 - 30 pėdų, jų judėjimą vykdė dvi rankenos. Visas semaforo mechanizmas buvo pastatytas ant bokšto formos konstrukcijos, kuri buvo regėjimo lauke. Optinio telegrafo darbas buvo toks. Semaforą aptarnaujantis darbuotojas stebėjo šalia esančią stotį ir dubliavo kaimyno siunčiamus ženklus-signalus. Taigi, nuo pastato iki pastato, pranešimai buvo perduodami išilgai linijos. Claude'as Chappas sukūrė unikalią šifruotų kodų schemų sistemą, sunumeruojančią 196 figūras, praktiškai iš jų panaudota tik 98. Išradėjai norėjo konsolės elementus aprūpinti lempomis, skirtomis sistemos naudojimui naktį, tačiau netrukus idėją pripažino nesėkminga.
Pirmoji telegrafo linija
Būdami savo šalies patriotai, prancūzai iš karto įvertino visus naujojo išradimo privalumus ir jį priėmė. Prancūzijos nacionalinė asamblėja, pateikusi mokslininkams savo optinio telegrafo veikimo principo aprašymą, paskelbė dekretą dėl pirmosios semaforinės linijos tiesimo. 1794 metais buvo nutiesta 225 km telegrafo linija Paryžius – Lilis. Chappe telegrafo dėka 1794 m. rugsėjo 1 d. buvo gautas pirmasis pasaulyje siuntimas. Jame buvo pranešta, kad prancūzų kariuomenė nugalėjo austrus. Tai truko tik 10 minučių. Napoleono armija plačiai naudojo semaforinių linijų tinklus karinių dalinių judėjimui koordinuoti ir perduotitolimojo nuotolio komandų įsakymai.
Keliaukite po pasaulį
Brolių Chappų semaforas turėjo vieną trūkumą: jis priklausė nuo oro. Naktį ir esant blogam matomumui teko sustabdyti jo darbą. Tačiau, nepaisant to, prancūzų išradimas greitai įsimylėjo žmones ir įsitvirtino daugelyje Europos, Azijos ir Amerikos šalių. Pirmoji telegrafo linija atidaryta 1778 m. Jis sujungė Paryžiaus, Strasbūro ir Bresto miestus. Jau 1795 metais Ispanijoje ir Italijoje bus pradėti tiesti optiniai telegrafo tinklai. Anglija, Švedija, Indija, Egiptas, Prūsija taip pat gavo semaforų linijas.
Saulės telegrafas
Čia būtina prisiminti dar vieną išradimą. Claude'as Schaffas sukūrė heliografą 1778 m. Šis veidrodinis telegrafas buvo jo sukurtas perduoti pranešimus tarp Grinvičo ir Paryžiaus observatorijų. Informacija buvo perduodama rėmelyje pritvirtintų veidrodžių posvyriais sukuriant trumpus saulės šviesos atspindžių blyksnius. Beje, šviesos signalų heliografai naudojami ir šiandien.
Rusijos telegrafo linijos
Optinis telegrafas į Rusiją atkeliavo šiek tiek vėliau. Pirmoji generolo majoro F. A. Kozen sistemos telegrafo linija tarp Sankt Peterburgo ir Šlisselburgo buvo pastatyta 1824 m., jos ilgis siekė 60 km. Šiuo telegrafu buvo perduodami pranešimai apie laivybos judėjimą Ladogos ežere, jis buvo naudojamas iki 1836 m. Valdant imperatoriui Nikolajui I, buvo sukurtas komitetas, kurio užduotis buvo svarstyti optinio telegrafo projektuspritaikymas statyboms Rusijoje. Buvo pristatyta daugybė užsienio ir vietinių išradėjų raidos variantų. Atkreipiame dėmesį į kelis Rusijos telegrafų projektus: generolo L. L. Carbonier, P. E. Chistyakovo sistemas. Prancūzų inžinieriaus Šato telegrafo projektas buvo pasirinktas kaip tikslingiausias. Taigi jo telegrafo sistema buvo naudojama atšakose, kurios jungė Kronštatą, Carskoje Selą, Gačiną su Sankt Peterburgu. Ilgiausia linija pasaulyje (1200 km) laikoma optinio telegrafo linija tarp Sankt Peterburgo ir Varšuvos, nutiesta 1839 m., susidedanti iš 149 stočių iki 17 m aukščio.. 45 sutartinių ženklų signalas šiuo keliu užtruko 22 minučių. Priežiūrą atliko 1904 operatoriai.
Chateau Innovations
Struktūriškai Chateau išradimas buvo šiek tiek paprastesnis nei Claude'o Chappe optinis telegrafas. Semaforuose buvo naudojama viena T formos strėlė iš trijų šarnyrinių strypų. Trumpo galo elementai turėjo atsvarus. Visos judančios dalys buvo aprūpintos šviesomis. Figūros buvo sudarytos keičiant strypų padėtį viena kitos atžvilgiu. Tokiu būdu buvo koduojami skaičiai, raidės ir frazės. Išradėjas sudarė specialų iššifravimo žodyną, skirtą išsiuntimams. Chateau inžinieriaus semaforų sistema leido užimti 196 pozicijas, pranešimai buvo perduodami keliomis koduotėmis - oficialiomis, civilinėmis ir karinėmis. Visą parą konstrukcijos viduje valdymą vykdė keturi operatoriai, kurie reguliavo strypus gervėmis ir trosais. Sistema naudojo atspindinčius veidrodžius irlempos. Visi signalai turėjo būti reguliariai registruojami specialiame žurnale, už aplaidų požiūrį į darbą stoties darbuotojas netgi galėjo patekti į kalėjimą. Telegrafo linijomis gyventojai galėjo naudotis ir optinėms telegramoms perduoti, tačiau ši paslauga nebuvo pigi ir nesulaukė populiarumo. Chateau optinį telegrafą tobulins A. Edelcrantz, už tai mokslininkas sulauks pripažinimo ne tik tėvynėje Švedijoje, bet ir kitose šalyse.
Optinio telegrafo atgimimas
Mokslas nesustingo, tyrimai buvo tęsiami ryšių srityje. Jau XIX amžiaus viduryje buvo kuriamos elektros telegrafo tinklų sistemos. Šiuo atžvilgiu optinis telegrafas prarado savo aktualumą. Tačiau, nors pirmaujančią vietą pasaulinėje komunikacijos sistemoje užėmė kiti, jis rado sau netikėtą panaudojimą. Optinis semaforas automobilių parke ir dabar yra vienas iš labiausiai paplitusių komunikacijos tipų. Geležinkelio semaforas su savo šviesos signalų ženklų sistema vis dar naudojamas. Ir, žinoma, prisiminkime šviesoforus keliuose, kurių darbą stebime kiekvieną dieną.
