Александр Степанович Попов

Этот день вошел в историю мировой науки и техники как день рождения радио. В марте 1896г. А.С. Попов
снова выступил с докладом в Русском физико-химическом обществе, наглядно продемонстрировав новые
возможности своего несколько усовершенствованного аппарата: была передана и получена первая в мире радиопередача из одного здания в другое, находящеёся на расстоянии 250м.

Вот как описывает это событие русский физик О.Д. Хвольсон (1852-1934): «Передача происходила таким
образом, что буквы передались по алфавиту Морзе и притом знаки были ясно слышны. У доски стоял
председатель физического общества профессор Ф.Ф. Петрушевский имея в руках с ключом к алфавиту
Морзе и кусочек мела. После каждого передаваемого знака он смотрел в бумагу и затем записывал на
доске соответствующую букву. Постепенно на доске получились слова Heinrich Hertz и притом латинскими
буквами. Трудно описывать восторг многочисленных присутствующих и овации А.С. Попову, когда эти два
слова были написаны». С этого времени радио начинает развиваться и усовершенствоваться как в России,
так и за рубежом.

Сам Попов назвал свой первый радиоприёмник «грозоотметчиком», так как из-за отсутствия на первых
порах мощных передатчиков его аппарат «принимал» сигналы то грозовых разрядов на расстоянии до 30 км.
Это позволило уже тогда практически оказывать помощь метеорологии: прибор, «чувствуя» за несколько
километров приближающуюся грозу, звонил и предупреждал о наступающем ненастье.

А. С. Попову принадлежит еще одно открытие, значение которого трудно переоценить. Во время опытов по
радиосвязи на военных кораблях Балтийского флота летом 1897 г. было установлено, что электромагнитные
волны отражаются от кораблей. А. С. Попов сделал вывод о возможности практического использования
этого явления и задолго до возникновения радиолокации и радионавигации сформулировал отправные идеи
для создания и развития этих направлений техники.

Конечно, первый аппарат Попова и сегодняшний транзисторный радиоприёмник также не похожи друг на друга,
как паровая машина Ползунова и современные паросиловые установки. Но в приборе Попова была весьма
важная деталь, которая есть и в современных приёмниках – антенна, позволяющая регистрировать,
передаваемые сигналы.

В 1900 г. А. С. Попов осуществил связь в Балтийском море на расстоянии свыше 45 км между островами
Гогланд и Кутсало, недалеко от города Котка. Эта первая в мире практическая линия беспроволочной
связи обслуживала спасательную экспедицию по снятию с камней броненосца "Генерал-адмирал Апраксин",
севшего на камни у южного берега Гогланда.

Первая радиограмма, переданная А. С. Поповым на остров Гогланд 6 февраля 1900 г., содержала приказание
ледоколу "Ермак" выйти на помощь рыбакам, унесенным на льдине в море. Ледокол выполнил приказ
и 27 рыбаков были спасены. Первая в мире практическая линия, начавшая свою работу спасением людей,
унесенных в море, последующей своей регулярной работой наглядно доказала преимущества данного
вида связи.

Успешное применение этой линии послужило толчком к "введению беспроволочного телеграфа на боевых
судах, как основного средства связи" - так гласил соответствующий приказ по Морскому министерству.
Работы по внедрению радиосвязи в русском военно-морском флоте производились при участии самого
изобретателя радио и его соратника и ассистента П. Н. Рыбкина. Этой работы Попов не оставил и после
назначения его профессором физики Петербургского электротехнического института (осень 1901 г.).

В октябре 1905 г. А. С. Попов был избран первым выборным директором Электротехнического института,
но через три месяца 13 января 1906 г. скончался от кровоизлияния в мозг в возрасте 46 лет.

А. С. Попов научно обобщил и развил сделанные до него отдельные разрозненные открытия в науке и
технике (см. статью О. В. Головина и Н. И. Чистякова), нашел способы передачи сообщений на расстояние с помощью электромагнитных волн и практически применил свое открытие. А. С. Попов не только изобрел
первый в мире радиоприемник и осуществил первую в мире радиопередачу (см. Календарь событий),
но и сформулировал главнейшие принципы радиосвязи. Он разработал идею усиления слабых сигналов
с помощью реле, изобрел приемную антенну и заземление.

А. С. Попов осуществил первую в мире линию радиосвязи на море, создал первые походные армейские и
гражданские радиостанции и успешно провел работы, доказавшие возможность применения радио в
сухопутных войсках и в воздухоплавании.

Созданием кронштадтских мастерских по изготовлению приборов для телеграфирования без проводов,
позднее превратившихся в широко известное НПО им. Коминтерна (ныне АО МАРТ, СПб), А. С. Попов
положил начало отечественной радиопромышленности и промышленности средств связи (ПСС).

Изобретение радио в нашей стране не было случайностью. Оно явилось следствием успехов русской физики
и электротехники. Сам А. С. Попов был одним из образованнейших людей своего времени, выдающимся
физиком и крупнейшим электротехником. Ему было присуждено звание почетного инженера-электрика.

Свои исследования в этой области он проводил в свободное время после лекций. Денег на эти работы
в начале никто не выделял, поэтому всё держалось на голом энтузиазме. Только поэтому А.С. Попова
можно назвать самым первым радиолюбителем в мире.

А. С. Попов скончался от кровоизлияния в мозг в возрасте 46 лет. Хотя в те времена средняя продолжительность
жизни вообще была значительно меньше, чем теперь, все же приходит мысль, а не стали ли их эксперименты
с электромагнитными волнами причиной преждевременной смерти? Никаких мер предосторожности в то время
(и еще долго после того) никто не предпринимал.
А. С. Попов в одном из своих докладов отмечал, что радиоволны никак не ощущаются человеком.
К сожалению, как и при исследованиях радиоактивности, опасность была выявлена довольно поздно.
И тот и другой исследователи работали в самом опасном для человека диапазоне волн - метровом и
дециметровом. Мощность излучения во многих экспериментах явно превосходила все мыслимые по
современным понятиям санитарные нормы.
Однако есть и другая версия причины его смерти. Конечно нельзя исключать и вредное воздействие
излучения на организм профессора, но тогда должен был вскоре погибнуть и его ближайший
помошник П.Н. Рыбкин. Он был чаще в контакте с устройством, поскольку А.С. Попов в это время был
востребован обществом после изобретения радио, и мог выполнять дополнительные поручения своего шефа.
Однако этого не случилось. Зато известно другое. К "светилу" были приставлены соглядатаи, доносившие
о всём происходящем куда надо.

Дабы избавить себя от назойливых глаз соглядатаев, А.С. Попов встречается с их начальством (фамилия до
сих пор неизвестна).
После этой встречи его здоровье пошатнулосьи вскоре он умирает от кровоизлияния в мозг. До этого здоровый
человек встречался со многими людьми, разъезжал по стране и чувствовал себя хорошо. А как может чувствовать
себя человек полный сил и жизни, ведь ему было всего 46 лет! Что ни говори, а и тогда умели довести человека
до гробовой доски.
Недаром говорят, что одним словом можно убить.

Первые же годы существования радио показали важность этого изобретения для человечества.
Изобретатель радио уже при жизни получает признание, ему вручили награды и премии. Но бюрократизм
и косность самодержавия привели к тому, что радио, созданное в России, весьма мало применялось на родине.
Нужны были средства на дальнейшее исследование и создание радиопромышленности; на это денег у царского
правительства не хватало. За границей капиталисты вкладывали в новое средство связи большие деньги, и здесь
радиопромышленность начала развиваться в больших масштабах. Этому способствовал итальянский инженер
Гульельмо Маркони (1874-1937), который 2 июня 1896г. сделал патентную заявку на беспроволочный телеграф.
Напомним, что это было более чем на год позднее первого публичного выступления Попова с радиоприёмником.
А.С. Попову, не делавшего заявку на патент, пришлось бороться за восстановления приоритета своего открытия.
Созданная для рассмотрения роли А.С. Попова в деле изобретения беспроволочного телеграфа комиссия
в 1908г., уже после его смерти, установила, что «А.С. Попов по справедливости должен быть признан
изобретателям телеграфом без провода при помощи электрических волн». Выдающейся заслугой Маркони
не изобретение радио, а практическая реализация и развития в больших масштабах дела начатого А.С. Поповым.

А. С. Попов - пример ученого-патриота, отдавшего все свои силы и знания служению Родине, глубоко верившего
в свой народ. Несмотря на тяжелые условия, в которых ему приходилось работать в царской России,
А. С. Попов утверждал: "Я русский человек и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право
отдавать только моей родине. Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть,
потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей Родине и как счастлив я, что не рубежом,
а в России открыто новое средство связи".

Отечество по достоинству оценило заслуги гениального изобретателя и ученого-патриота перед Родиной.
В 1945 г. в нашей стране широко праздновалось 50-летие со дня изобретения радио.
Юбилей отмечался 7 мая в день, когда А. С. Попов впервые публично демонстрировал свое изобретение.
В связи с этим правительство установило 7 мая ежегодный День радио, который позднее стал официальным
праздником работников всех отраслей связи.

В том же году было основано Всесоюзное научно-техническое общество радиотехники и связи им. А. С. Попова
(ныне РНТОРЭС) и утверждено Положение об отраслевой награде - знаке "Почетный радист".
Начиная с 1945 г. каждые 10 лет под эгидой НТО им. Попова издается юбилейный радиотехнический сборник.
Уже вышли и стали библиографической редкостью книги "50 лет радио", "60 лет радио", "70 лет радио", "80 лет
радио", "90 лет радио" и "100 лет радио".

В целях увековечивания памяти А. С. Попова была учреждена золотая медаль имени А. С. Попова, присуждаемая
ежегодно за выдающиеся работы и изобретения в области радио. В числе лауреатов, награжденных этой медалью,
такие ученые, как Валентин Петрович Вологдин, Борис Алексеевич Введенский, Александр Львович Минц, Аксель
Иванович Берг.

Вот только некоторые пункты его послужного списка:

Содержание настоящей статьи в главной своей части было предметом сообщения в апрельском
собрании физического отделения нашего общества, теперь прибавил только результаты испытаний
предложенного мною прибора, сделанных в Лесном институте Г. А. Любославским, и некоторые
опыты, произведённые с целью выяснения как явления, лежащего в основании устроенного прибора,
так и условий действия самого прибора.

В начале текущего года я занялся воспроизведением некоторых опытов Лоджа над электрическими
колебаниями с целью пользоваться ими на лекциях; но первые же попытки показали мне, что явление,
лежащее в основе этих опытов, - изменение сопротивление металлических опилок под влиянием
электрических колебаний – довольно непостоянно; чтобы овладеть этим явлением, пришлось
перепробовать несколько комбинаций. В результате я пришёл к устройству прибора, служащего
для объективных наблюдений электрических колебаний, пригодного как для лекционных целей,
так и для регистрирования электрических пертурбаций, происходящих в атмосфере. Попутно я сделал
некоторые опыты с целью выяснения основного явления, но оговариваюсь, что само по себе является
не было предметом моего исследования.

В 1891г. Бранли открыл, что тонкие слои металла, осаждённые на стекле, эбоните и т. п., а также
металлические порошки обладают способностью мгновенно изменять своё сопротивление
электрическому току, если вблизи их произойдёт разряд электрофорной машины или индукционной катушки.

Не столь значительно, но все-таки заметно изменяется сопротивление порошка, если временно будет
через него пропущен ток батареи из большого числа элементов. Сопротивление под влиянием
разряда вообще уменьшается, хотя существуют исключения; тонкий слой платины (платиновое зеркало)
иногда увеличивает сопротивление. Эти свойства порошка сохраняются, если порошок будет
помещен в непроводящей жидкости, канадском бальзаме (Бранли) или даже в таких средах,
как сухой коллодион и желатина (Минчин), или в гуттаперче (Аппльярд).

Механические сотрясения возвращают снова опилкам прежнее состояние, характеризуемое
большим сопротивлением. Действие разряда опять может уменьшить его, и снова встряхиванием можно
получить прежние величины сопротивления.

Минчин, а затем Лодж применили эти свойства металлических порошков к обнаружению герцевых
электрических лучей, а последнее время Бернацкий описал опыты в форме, более близкой к герцевым.

Прежде всего я пожелал дать такую форму прибору с опилками, чтобы иметь возможное
постоянство чувствительности. При этом, руководясь высказанным взглядом на явление, надо испытывать
такое расположение частей цепи, содержащей опилки, чтобы увеличить шансы образования линий
металла по линиям тока. Лучшие результаты получились в следующих комбинациях.

Внутри стеклянной трубки, длинной около 7см и диаметром около 1см , сквозь пробки натянуты две
параллельные проволоки, не касающиеся между собой. Опилки насыпаны в трубку так, что они только
немного её не заполняют. Эта форма прибора очень удобна для опыта с грубым гальванометром
и разрядов электрофоров. Наклоном трубки можно регулировать величины сопротивления,
так как в вертикальном положении порошок спрессовывается своим весом.
Железные опилки, висящие на маленьком прямом магните в виде кисти, опирающейся на
металлическую пластину или чашку. В этом случае нити опилок уже образованы магнитными
силами и электрический разряд только даёт им приводимость. Подобна форма, как я потом узнал,
была с успехом применена к измерительным опытам.
Наиболее удачная форма по значительной чувствительности, при достаточном постоянстве,
выполнена следующим образом. Внутри стеклянной трубки, на её стенках, приклеены две
полоски тонкой листовой платины АВ и СD почти во всю длину трубки (см. рис.1). Одна полоска
выведена на внешнюю поверхность с одного конца трубки, - с противоположного конца.
Полоски платины своими краями лежат на расстояние около 2 миллиметров при ширине 8 мм;
внутренние концы полосок B и C не доходят до пробок, закрывающих трубок, чтобы порошок,
в ней помещённый, не мог, набившись под пробку, образовать неразрушаемых сотрясениями
проводящих нитей, как то случалось в некоторых моделях.

Длинна всей трубки достаточно в 6-8 сантиметров при диаметре около 1 сантиметра. Фигура 1 представляет
разрез трубки по диаметральной плоскости.

Трубка при своём действии располагается горизонтально, так что полоски лежат в нижней её
половине и металлический порошок вполне покрывает их. однако лучшее действие получается в том случае,
если трубка наполнена не более чем наполовину.

Во всех опытах как на величину, так и на постоянство чувствительности влияют размере зёрен
металлического порошка и вещество его. Наилучшие результаты получаются при употреблении железного
порошка, известного в продаже под названием «ferrum pulveratum»; железо, известное под названием
«ferrum hidrogenio reductum», даёт слишком большие величины сопротивления; более крупные
опилки дают по времени очень большую чувствительность, но не постоянную.

Добившись удовлетворительного постоянства чувствительности при употреблении трубки с платиновыми
листочками и железным порошком, я поставил себе еще другую задачу: добиться такой комбинаций,
чтобы связи между опилками, вызванная электрическим колебанием, разрушалась немедленно автоматически.

Такая комбинация, конечно, удобное, потому что будет отвечать на электрические колебания,
повторяющиеся последовательно одно за другим. После некоторых попыток воспользоваться
движением рамки гальванометра Арсонваля для сотресения трубки с опилками я пришёл
к более простым и верным средствам: употреблению вместо гальванометра телеграфного реле
и обыкновенного звонка как для объективного обнаружения электрического колебания на
опилки, так для разрушения проводимости опилок. Таким образом был комбинирован прибор,
к описанию которого я и перейду.

Схема показывает расположение частей прибора. Трубка с опилками подвешена горизонтально
между зажимами М и N на легкой часовой пружинке, которая для большой эластичности согнута
со стороны одного зажима зигзагом. Над трубкой расположен звонок так, чтобы при своём действии
он не мог давать лёгкие удары защищённой от разбивания резиновом кольцом. Удобнее всего трубку
и звонок на общей вертикальной дощечке. Реле может быть помещено как угодно.

Действует прибор следующим образом. Ток батареи в 4-5 вольт постоянно циркулирует от зажима Р
к платиновой пластинке А, далее через порошок, содержащий в трубке, к другой пластинке В
и по обмотке электромагнита реле обратно к батарее. Сила этого тока недостаточна для притягивания
якоря реле, но если трубка АВ подвергается действию электрического колебания, то сопротивление
мгновенно уменьшается, и ток увеличивается на столько, что якорь реле притянется. В этот момент цепь,
идущая от батареи к звонку, прерванная в точке С, замкнётся, и звонок начнёт действовать, но тотчас же
сотрясение трубки опять уменьшат её проводимость, и реле, разомкнёт цепь звонка.
В моём приборе сопротивление опилок после сильного встряхивания бывает около 100000 омов,
а реле, имея сопротивление около 250 омов, притягивает якорь при токах от 5 до 10 миллиампер
(пределы регулировки), т.е. когда сопротивление цепи падает ниже тысяче омов.
На одиночное колебание прибор отвечает коротким звонком; непрерывно действующие
разряды спирали отзываются довольно частыми, через приблизительно равные промежутки
следующими звонками.

Чувствительность прибора можно характеризовать следующими опытами:

прибор отвечает на разряды электрофора через большую аудиторию, если параллельно направлению
разряда провести от точки А или В проволоку длиной около 1метра, для увеличения энергии,
достигающей опилок.
В соединении с вертикальной проволокой длинною в 2,5метра прибора отвечал на открытом
воздухе колебаниям, произведённым большим герцевым вибратором (квадратные листы
40 сантиметров в стороне) с искрой в масле, на расстоянии 30 саженей.
Помещённый в цинковом замкнутом чехле прибора не отвечает на разряды, происходящие
в непосредственном соседстве из чехла изолированную проволоку, соединенную
10 – 15сантиметров, прибор отвечает на колебания, производимые маленькими вибраторами
Риги, Лоджа и т.п. на расстоянии 3 – 5метров; удлинение внешней части проволоки значительно
увеличивает чувствительность.
Прибор очень чувствителен к разрядам между проводниками, находящимися в непосредственном
металлическом соединении с цепью, содержащей трубку с опилками. Так, если соединить
точку А или В со штифром разрядного электроскопом, то прибор отвечает на всякий разряд листочков,
происходящий при разряде электроскопа 300 вольт. Непосредственные разряды кружка или шарика,
заряжаемым сухим столбом, дающим около 500 вольт, вызывают звонок при энергии заряда,
меньшей 5 эргов.
Прибор отзывается на искру, образующуюся в момент перерыва в посторонней цепи в момент
перерыва в посторонней цепи, если эта цепь металлически соединена с цепью, содержащей
опилки, например, если замыкать элемент Гренэ проволокой от зажима к зажиму и провести
от одного зажима к точке А не длинный проводник. Если размыкаемая цепь может быть передано
к прибору по весьма длинной проволоке. Самоиндукция и емкость в проводнике, передающем
колебание, конечно, значительно ослабляют переданную энергию ; поэтому искры перерывах цепи
звонка в точках С и D действуют на трубу с опилками, но слабо, искра в D даже не имеет значения,
потому что в момент разрушения проводимости опилок контакт в точке D замкнут. По этой причине расположение частей прибора, показанное выше, кажется единственное; при других расположениях
легко может случится неудачно в том смысле, что проводимость, разрушенная ударом молоточка, восстановится под действиям искры, происходящим в самом приборе, и звонок не прекратит звон.
Прибор, введенный на место телефона в одну из свободных линий на центральной станции,
не отзывался ни на звонки, ни на разговорные токи соседних линий, ясно слышимых в телефоне,
если последний ставили на место моего прибора. Иногда он отвечал на короткие звонки,
означающие конец разговора, и в момент подвешивания телефона на место в одной из
соседних линий, но в эти моменты в цепях могли произойти быстрые колебания от
образовавшейся искры.
По- видимому, прибор чувствителен и к медленным разрядам, проходящих через опилки,
но только при более значительных энергиях: так, прибор отвечает на быстрые движения
наэлектризованной эбонитовой полочки, производимые в близи проводником самого прибора,
но медленное движения на него не действуют. Ток, наведённые во вторичной обмотке индукционной
спирали размыканием, при разряде через опилки, вызывая достаточное уменьшения сопротивления;
ток же, наведённый замыканием, действует заметно слабее, нерешительно. Подобные эффект,
впрочем, согласуется с гипотезой, принятой мной выше. Прибор действует от разряда круга
электрофора в мокрый шнурок, около 1 метра длинной, подвешенные к точке А или B,
если шнурок смочен подкисленной водой, и не отказывается, если шнурки смочены
дистиллированной водой.

В результате этих опытов можно сделать допущение, что всякий разряд через опилки может вызвать
эффект уменьшения сопротивления, но величина эффекта зависит не от абсолютной величины энергии,
выделенной в металлическом порошке, а от энергии, выделяемой в единице времени, вернее,
от быстроты выделения энергии или от величины отношения энергия/время.Поэтому опилки более
чувствительны к быстрому колебанию при одинаковой величине энергии.

Прибор обладающий такой чувствительностью, может служить для различных лекционных опытов
с электрическими колебаниями и, будучи закрыт металлическим футляром, с удобствами;
во многих подобных опытах прибор, имеющийся в моём распоряжении, обладает излишней чувствительностью.
Однако благодаря тому, что реле может изменить чувствительность в некоторых пределах,
а также меняя число элементов батареи, желаемую степень чувствительность получить легко.

Другое применение прибора, которое может дать более интересных результаты, будет его способность
отмечать колебания, происходящие в проводнике, связанной с точкой А или В (на схеме), в том случае,
когда этот проводник подвергается действию электромагнитных пертурбаций, происходящих в атмосфере.
Для этого достаточно прибор, защищенный от всяких других действий, связать с воздушным проводом,
приложенным вдали от телеграфов и телефонов, или же со стержнем громоотвода.
Всякое колебание, переходящее за известный предел по своей интенсивности, может быть отмечено
прибором даже зарегистрировано, так как всякое замыкание контакта реле на схеме в точке С
может привести в действие кроме звонка, ещё электромагнитный отметчик. Для этого достаточно один
его конец обмотки присоединить между точками С и D, а другой – к зажиму батареи Р, т.е. включить
электромагнит в цепь параллельно звонку.

В заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его,
может быть применен к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических
колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией.

Cобрано из разрозненных источников по материалам статей следующих авторов: