А. С. Попов и советская радиотехника

А. С. Попов принимает первую в мире радиограмму. С картины художника Шимко.

Содержание доклада А. С. Попова в Русском физикохимическом обществе в переработанном и дополненном автором виде было опубликовано в первом выпуске журнала этого общества за 1896 г. под названием «Прибор для обнаружения и регистрирования электромагнитных колебаний», а также в журналах «Электричество» и «Метеорологический вестник» в том же году.

Участники этого исторического заседания О. Д. Хвольсон и В. К. Лебединский вспоминали, что по окончании доклада все слушатели тепло приветствовали Александра Степановича.

Уезжая весной 1895 г. в Нижний-Новгород, А. С. Попов передал свой грозоотметчик университетскому товарищу Г. А. Любославскому, заведывавшему метеорологическим кабинетом Лесного института. Здесь станция была присоединена к прибору, спускавшемуся с верхушки мачты на крыше здания, т. е. к настоящей, по современным представлениям, антенне, и работала длительное время. В Нижнем-Новгороде А. С. Попов построил второй грозоотметчик и пользовался им как сигнализатором приближения грозы, во время которой, по правилам эксплуатации электролиний того времени, следовало выключать и заземлять воздушные провода с целью защиты их от разрушения при возможном прямом ударе молнии.

В январе 1896 г. А. С. Попов демонстрировал свой прибор в Кронштадтском отделении Русского технологического общества и говорил в своём докладе о желательности испытания работы прибора на значительных расстояниях. Во время доклада демонстрировался приём электромагнитных сигналов от вибратора, расположенного в другом здании.

24 (12 марта) 1896 г. на очередном заседании Русского физико-химического общества изобретатель показал первую в мире передачу и приём радиограммы. Во время этого доклада П. Н. Рыбкин сидел у вибратора, установленного в здании химической лаборатории университета на расстоянии 250 метров от физической аудитории, где происходило заседание общества и где была установлена приёмная радиостанция. Сигналы записывались на телеграфную ленту.

Приёмная радиостанция А. С. Попова периода 1896 г.

Председательствовавший на заседании проф. Ф. Ф. Петрушевский следил за записью точек и тире на ленте и по таблице телеграфной азбуки расшифровывал их, воспроизводя на учебной доске каждую букву.

Можно утверждать, что этими опытами и демонстрациями работы аппаратуры беспроволочной связи закончился начальный этап изобретения радиотелеграфа. На очередь теперь стали работы по практическому применению нового средства, подаренного миру русским учёным.

Работы А. С. Попова заложили прочный фундамент основ современной радиотехники. Насколько удачно было техническое решение задачи, найденное А. С. Поповым в результате его упорной работы, видно хотя бы из того, что все последующие конструкторы приборов беспроволочной телеграфии полностью копировали схемы Попова, использовали развитые им идеи.

Практически А. С. Попов располагал всем необходимым для осуществления на первых порах беспроволочной радиосвязи: имелся передатчик-вибратор, реконструированный и усовершенствованный А. С. Поповым так, что он стал достаточно мощным источником электромагнитных волн, а также пишущий радиоприёмник. День 7 мая 1895 г. потому и считается днём изобретения радио, что вся нужная для беспроволочной связи аппаратура была уже создана изобретателем и опробована.

Что же сделал А. С. Попов для радиотелеграфии? Он первый создал совершенно не встречавшуюся ранее схему прибора, осуществлявшего приём радиосигналов. В этот прибор входили детали, частично известные и ранее, но их сочетание, равно как и коренное улучшение работы волноуказателя, превратившее его из капризной лабораторной конструкции в исправно действовавшее автоматизированное устройство, принадлежит Попову.

Приёмная станция А. С. Попова была проста, легка и безотказна в работе. Конструкция станции А. С. Попова была настолько продумана и закончена, что многие экземпляры этих станций, находясь в дальнейшем в длительной практической эксплуатации, работали безотказно. Аппаратура, изготовленная изобретателем, позволяла вести приём сигналов неопределённо долго, с постоянной чувствительностью.

Изобретение Поповым приёмной антенны и присоединение ее к передатчику обеспечило решение поставленной изобретателем задачи — увеличить дальность действия радиосвязи.

Усовершенствованный А. С. Поповым волноуказатель стал основной технической частью всех приёмников электромагнитных воли первых лет радиотелеграфии. Через 5 лет сам изобретатель заменил его ещё более чувствительным кристаллическим детектором.

Учитывая, что при связи на больших расстояниях принимаемые сигналы будут слабыми, А. С. Попов применил в своей схеме электромагнитное реле, которое под воздействием приходящих колебаний пускало в ход пишущий прибор. Это сразу чётко намеченное разделение цепей приёмной схемы в дальнейшем было усовершенствовано выделением цепи антенны, введением промежуточного контура, осуществлением настройки.

Современный радиоприёмник по наружному виду совсем не похож на конструкцию А. С. Попова, однако в его схеме сохранились идеи, заложенные изобретателем. Как и А. С. Попов, современный конструктор заботится о том, чтобы слабый электромагнитный сигнал не испытал дополнительных потерь при прохождении от приёмной антенны к каскадам усиления, о том, чтобы эти слабые сигналы могли управлять как работой приёмника в целом, так и его отдельными каскадами.

В схеме А. С. Попова электромагнитное реле включало местную батарею, заставлявшую колебаться молоточек звонка и приводившую в действие ленту пишущего аппарата. В современных конструкциях радиоприёмной аппаратуры эту работу выполняет электронная лампа. По аналогии с электромагнитным реле, применённым Поповым в своем приёмнике, электронную лампу много лет после её появления в радиоаппаратуре называли катодным реле.

Широко распространённый в настоящее время в гражданской профессиональной и военной радиоаппаратуре приём на телефонные трубки был впервые применён А. С. Поповым и его помощником П. Н. Рыбкиным ещё в 1899 г. В 1900 г. А. С. Попов ввёл в свой приёмник кристаллический детектор (с парой уголь — сталь), заменивший собой прежний волноуказатель. С этого времени кристаллический детектор занял прочное место в приёмной радиотехнике. Он не был вытеснен и электронной лампой, нашёл широкое применение в простейших радиолюбительских приёмниках, а в настоящее время вновь широко применяется в современной радиолокационной аппаратуре, где с ним в ряде случаев не может соперничать электронная лампа. Следует ещё добавить, что А. С. Попов в своих работах первым демонстрировал роль экранировки, значение которой в современной радиоаппаратуре необычайно велико.

Короче говоря, А. С. Попов первым в мире сделал всё то, что нужно было для превращения беспроволочной телеграфии из чисто теоретической проблемы в практически осуществимую систему.

В последующие годы Александр Степанович достиг и других поразительных успехов, а также наметил многие из тех основных путей, по которым и в наши дни развивается современная радиотехника.

Практические применения

Весной 1897 г. А. С. Попов с большими трудностями получил под отчёт всего лишь 300 рублей на производство опытов «по электрической сигнализации между судами эскадры». Программа этих опытов, составленная изобретателем, намечала следующие задачи:

1) Увеличить расстояние, на котором можно посылать сигналы. Считая, что один из возможных способов такого увеличения расстояния, а именно, повышение чувствительности приёмника, в основном уже достигнут, А. С. Попов намеревался заняться повышением мощности, излучаемой передатчиком, и заказал для этого вибраторы разной формы.