Е.А.ФЕДОТОВ,
пенсионер ВМФ, г. Севастополь

Внедрение радиосвязи
на Черноморском флоте и в Севастополе

Первые опыты А.С.Попова с волнами Герца проводились в Кронштадте и С.-Петербурге. В Севастополе под руководством изобретателя в 1899 и 1901 гг. испытывались и совершенствовались практические радиостанции, предназначенные для установки на боевых кораблях и на берегу. Таким образом, город-герой Севастополь оказался у истоков изобретения радиосвязи.

Демонстрируя 25 апреля (7 мая) 1895 г. «прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний» на заседании физического отделения Русского физико-химического общества (РФХО) в Петербургском университете, А.С.Попов использовал вибратор Герца для излучения коротких и длинных электромагнитных сигналов [1]. Описание прибора, позволяющее любому электротехнику воспроизвести его без особого труда, было опубликовано дважды – в протоколе заседания в августе 1895 г. и в статье А.С.Попова в январском (1896 г.) номере «Журнала РФХО», имеющего международную рассылку [2]. Для проверки надёжности приёмника к нему («при помощи реле») был подключён электромагнитный самописец братьев Ришар. Приёмник с самописцем («грозоотметчик») в июле 1895 г. был установлен на метеостанции Лесного института для записи электрических колебаний в атмосфере и работал там до середины 20-х гг. Позже к приёмнику (также через реле) Александр Степанович подключил печатающий механизм телеграфного аппарата Морзе [3].

19 января 1896 г. А.С.Попов демонстрировал опыт беспроволочной сигнализации в Кронштадтском морском собрании [4], а 12 марта 1896 г. в Петербургском университете он использовал свой прибор для беспроволочной связи на расстоянии 250 м. По воспоминаниям современников, было передано смысловое сообщение, составившее знаками Морзе слова «Генрих Герц» [5].

Следовательно, А.С.Попов примерно за год создал качественно новый приёмный прибор для беспроволочной сигнализации и телеграфирования искровыми посылками. Он первым применил автоматический ударник, приводимый в действие самим сигналом: ударом по чашке молоточек сигнализировал о приёме сигнала, а возвратным ударом по когереру автоматически восстанавливал его чувствительность и готовность к приёму следующего сигнала. Впервые этот двойной процесс синфазно и синхронно А.С.Попов осуществил с помощью отрицательной обратной механической связи в апреле (мае) 1895 г., заложив основу новой научно-технической отрасли – радиотехнике.

Организация радиосвязи на Черноморском флоте и в Севастополе

Испытания «прибора связи с телеграфом Морзе» [6] в марте 1897 г. в Кронштадтской гавани, а затем между кораблями в море и берегом на Балтике летом 1897–1898 гг. прошли успешно. В 1899 г. было запланировано проведение испытаний на Чёрном море, а промышленные образцы радиостанций системы Попова были заказаны французской фирме инженера Э.Дюкрете. Три станции от Дюкрете поступили 12 августа, а 19 августа А.С.Попов и П.Н.Рыбкин в сопровождении лейтенанта Е.В.Колбасьева и солдат Кронштадтской крепости Назарова и Ермоленко прибыли в Севастополь [3]. Здесь А.С.Попов намеревался проверить работу радиостанций в условиях, близких к боевой обстановке, а также решить технические и организационные задачи: выбор места расположения аппаратуры на боевых кораблях, а также способов подвески и ввода антенн в помещения, определение дальности надёжной связи, скорости передачи сообщений, разработку принципов организации связи в соединении кораблей. Александра Степановича интересовала также роль ёмкости и индуктивности антенной сети с целью использования резонанса в антенных устройствах и приборах излучения и приёма.

Радиостанции были смонтированы на броненосцах «Три святителя» (позднее перенесена на броненосец «Двенадцать апостолов») и «Георгий Победоносец», а также на минном крейсере «Капитан Сакен» [4]. 25 августа 1899 г. начались трёхдневные манёвры, в ходе которых все три корабля поддерживали надёжную радиотелефонную связь. Испытания подтвердили возможность беспроволочного телеграфирования при стрельбе холостыми выстрелами. Во время опытных стрельб на броненосце «Григорий Победоносец» было принято 7 депеш, на броненосце «Три святителя» – 10 депеш [3]. На манёврах А.С.Попов впервые пришёл к мысли о позывных из первых букв названий кораблей, а также о сокращённой передаче слов и создании специального кода для засекречивания переговоров. Скорость передачи составляла всего 15 букв в минуту из-за инерционности механических систем детектирования и печатания знаков Морзе. Дальность связи в среднем составляла 19 км. Был сделан также вывод о необходимости иметь совершенно одинаковые передающие и приёмные антенны. Наиболее удачным местом размещения станции была признана командирская рубка. По этим и другим вопросам были выработаны специальные рекомендации [4]. Черноморский флот, таким образом, стал местом испытаний первых практических радиостанций в условиях, приближённых к боевым.

Успешное обеспечение зимой 1900 г. беспроволочным телеграфированием работ по спасению на Балтике севшего на камни броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», в которых участвовали А.С.Попов и П.Н.Рыбкин, окончательно убедило руководство военного флота России в необходимости принять на вооружение новое средство обеспечения боевой деятельности флота и приступить к установке радиостанций на кораблях.

Именно с этой целью летом 1901 г. А.С.Попов и П.Н.Рыбкин снова приехали на Черноморский флот. В Севастополе Александр Степанович руководил установкой семи радиостанций на кораблях и на берегу. Первыми кораблями Черноморского флота, получившими постоянные радиостанции, были броненосцы «Георгий Победоносец», «Ростислав», «Синоп», «Екатерина II» и минный крейсер «Капитан Сакен» [7]. На броненосцах «Синоп» и «Георгий Победоносец» к одинаковым Г-образным антеннам были подключены настроенные резонансные контуры из лейденских банок и 5–6 витков провода на их корпусах, встроенные в передающие и приёмные приборы. Испытания проводились при переходе эскадры из Севастополя в Новороссийск. Применение системы с резонансными контурами обеспечило значительно большую дальность связи флагманского корабля «Синоп» с маневрирующим в свободном плавании «Георгием Победоносцем»: 26 миль (47 км) – на телеграфный аппарат, 60 миль (109 км) – уверенно на телефонный приёмник и до 80 миль (145 км) – на пределе слышимости [4]. Основную нагрузку по обеспечению бессменной, более чем двухсуточной, вахты пришлось вести А.С.Попову и П.Н.Рыбкину [3]. В ходе опытов Александр Степанович впервые убедился в загоризонтном распространении радиоволн. Это новое явление заинтересовало его, т.к. нарушало привычное тогда трактование в рамках теории Герца прямолинейного распространения электромагнитных волн [4].

Две радиостанции были установлены в Севастополе на берегу: на Херсонесском маяке и в Троицкой балке. На их базе в Севастополе была создана школа радистов, первую группу инструкторов для которой готовил лично А.С.Попов [7]. По окончании опытов на эскадре и в Севастополе он вместе с инженером В.М.Лебедевым участвовал в установке и налаживании станции беспроволочного телеграфа на маяке о. Тендра для связи с Одессой в целях обеспечения кораблей Черноморского флота во время их летней учёбы [3].

В 1903 г. А.С.Попов составил докладную записку о возможности радиотелеграфной связи между Россией и Болгарией [8]. С этой целью в Севастополе ещё при жизни Александра Степановича была построена первая в России мощная береговая радиостанция. Об этом писала севастопольская газета «Крымский вестник» 13 февраля 1905 г.: «Главная опытная станция установлена Военно-морским ведомством на Мичманском бульваре. Такая же временная станция устроена на Большом Фонтане в здании маяка офицером Черноморского флота лейтенантом В.Н.Кедриным. Опыты дали хорошие результаты. Сообщения по беспроволочному телеграфу между Одессой и Севастополем на расстоянии 280 вёрст передаются вполне отчётливо» [7]. Эта береговая радиостанция Севастополя вошла в историю развития средств радиосвязи в России под названием «Сигнальная мачта» и просуществовала до 1920 г., пока не была заменена более мощной 15-киловаттной радиостанцией «Севастополь».

Работы Г.Маркони

Прибывший в Англию в феврале 1896 г. после опытов в Италии Г.Маркони не был готов сразу же или в течение ближайших месяцев демонстрировать свои достижения [9]. 2 июня 1896 г. он подал в Англии заявку на патент и показал возможности своих засекреченных приборов без их опубликования, что оказалось на 13 месяцев позже открытой демонстрации радиосвязи А.С.Поповым. Из сопоставлений фактов, приводимых в [2, 9], можно сделать вывод, что в 1895 г. для своих опытов Г.Маркони использовал вторую схему О.Лоджа с независимым встряхиванием когерера, и это раскрывает причину его неудач в Италии. При такой схеме О.Лодж не получал правильного приёма знаков Морзе на телеграфный аппарат. Не мог и Г.Маркони за это время получить неискажённые сигналы по коду Морзе [6, 9]. Утверждения о факте телеграфирования Г.Маркони в 1895 г. не подтверждены документально [10]. Во время пребывания в Лондоне Г.Маркони применил в своём приёмнике схему с ударником обратной связи, аналогичную схеме А.С.Попова, как свидетельствует в письме О.Д.Хвольсону узнавший об этом О.Лодж [2].

В марте 1897 г. Г.Маркони подал дополнение к патентной заявке, где впервые подробно описал свои приборы и дал схематическое их изображение, которые отсутствовали в первоначальной заявке. Но и эти дополнения тогда не были опубликованы [3]. За год работы в Англии Г.Маркони изготовил новую схему с «маленьким молоточком» обратной связи по системе А.С.Попова, однако допустил технические отклонения от неё и потому получил результаты, «совершенно равноценные» [9] тем, что получались и в отвергнутой схеме О.Лоджа с независимым встряхиванием.

В июне 1897 г., на 25 месяцев позже доклада А.С.Попова, главный инженер английского телеграфа В.Прис опубликовал наконец техническое содержание патента Г.Маркони. И сразу выявилось полное сходство способа встряхивания когерера у Г.Маркони со схемой автоматического ударника в первом приёмнике А.С.Попова (1895 г.). В этой публикации В.Прис указал, что у Г.Маркони «маленький молоточек приводится в быстрые колебания... производя при этом звук постукиванием по стеклянной трубочке, позволяющий легко различать знаки Морзе...» [4]. Это означает, что даже в июне 1897 г. приёмник Г.Маркони, указанный в его заявке на патент, обеспечивал беспроволочную сигнализацию только звуковым способом, без записи на ленту.

Следовательно, режим работы механизма обратной связи по системе Г.Маркони обеспечивал только приём сигналов на слух, но не позволял записывать знаки Морзе на ленту, т.к. при «быстрых колебаниях маленького молоточка» прерывистый ток через когерер и электромагнит пишущего механизма из-за возросшего сопротивления оказывался настолько малым, что не обеспечивал работу телеграфного аппарата.

Июньская заявка 1896 г. Г.Маркони подана на систему сигнализации, а не на систему телеграфирования без проводов, как ошибочно утверждают сейчас некоторые авторы [9]. Технические возможности телеграфирования появились у Г.Маркони позже. Его заявка имела название: «Совершенствование передачи электрических импульсов и сигналов и соответствующие устройства». А телеграфирование Г.Маркони не смог осуществить даже в июле 1897 г. из-за технического несовершенства процесса детектирования в своём приёмнике, и в схеме, приложенной к патенту № 12039, не указан телеграфный аппарат.

Этот вывод подтверждает В.Прис. В докладе 4 июня 1897 г. он отмечал: «С этой системой связано множество практических моментов, которые следует ещё хорошо обследовать, прежде чем давать ей коммерческое применение... но она имеет... большую важность для целей кораблевождения и маячной службы» [11], добавим: «где, как правило, применяется сигнализация», а не телеграфия. Это означает, что даже по окончании опытного периода в июле 1897 г. и начала практической деятельности фирмы Г.Маркони, приёмник его системы, показанный в патенте № 12039, не был готов для точного приёма смысловых телеграмм кодом Морзе. Телеграфирование без искажений было возможно только с приёмником системы А.С.Попова.

Анализ качества работы приёмников А.С.Попова и Г.Маркони

Инженерно-техническое исследование качества работы приёмников А.С.Попова образца апреля 1895 г. и Г.Маркони из его патента, опубликованного 4 июля 1897 г., показало, что процесс встряхивания трубки когерера в этих приёмниках осуществлялся по-разному: у А.С.Попова – обратным ударом молоточка звонка, у Г.Маркони – прямым ударом молоточка электромагнита. Это различие существенно влияло на качество детектирования и отпечатывания знака на ленте телеграфного аппарата. Простейший наглядно-графический анализ, приведённый в [12], позволяет дать количественную оценку качества работы схем детектирования приёмников*: приёмник А.С.Попова допускает искажения «точки» в 4 раза меньше, а «тире» – в 1,2 раза меньше, чем приёмник Г.Маркони. Тем самым приёмник А.С.Попова обеспечивает почти в 5 раз большую достоверность принятого сообщения. Причина низкого качества приёма сообщений в приёмнике Г.Маркони – несовершенство системы детектирования, т.к. встряхиватель прямым ударом молоточка преждевременно разрушает проводимость когерера ещё в начале действия сигнала.

Мы составили образец отпечатывания телеграммы из слов «Генрих Герц» знаками Морзе, как если бы эти слова были воспроизведены приёмниками с детектированием по схеме обратной связи Г.Маркони и с независимым встряхиванием по системе О.Лоджа. Графически подтвердилось, что приёмник Г.Маркони искажает длительность импульсов и паузы, что значительно затрудняет прочтение знаков Морзе и текста сообщения даже при звуковом способе приёма. Приёмник О.Лоджа совершенно произвольно искажает многоимпульсные знаки Морзе и их сочетания вплоть до невозможности прочтения текста сообщения. Это объясняет, кстати, почему Г.Маркони, как правило, весь период опытов со своими приборами передавал только три «точки» [13] и их звуковой приём считал фактом состоявшейся связи, включая связь через Атлантический океан в 1901 г. [14].

Ясно, что Г.Маркони стремился достичь предельной дальности, но не имел возможности демонстрировать надёжный приём словесных телеграфных сообщений. Передачи текстов спортивного и бытового содержания Г.Маркони проводил летом 1898 г. [15, 16]. При осуществлении связи через пролив Па-де-Кале в марте 1899 г. представители английских и французских служб обменялись приветствиями [4]. Однако о коммерческих передачах ещё нет сообщений, в то время как в январе 1900 г. на Балтике по радиолинии А.С.Попова такой же протяжённости за три месяца было передано более 400 официальных радиотелеграмм, не считая коммерческих. В начале опытов А.С.Попова по телеграфированию между кораблями в 1897 и 1898 гг. такие телеграммы передавались десятками.

Испытания практических радиостанций системы А.С.Попова на Черноморском флоте в 1899 г. завершили период опытов телеграфирования без проводов для кораблей флота, укрепили уверенность в возможности применения беспроволочного телеграфа в боевых условиях. В испытаниях 1901 г. А.С.Попов применил резонансные контуры в приёмной и передающей аппаратуре и значительно (в 3 раза) увеличил дальность телеграфирования, достигнув загоризонтной радиосвязи. На поверку оказался несостоятельным появившийся в последние десятилетия новый миф о «несовершенстве» приёмника А.С.Попова и «непригодности» его для беспроволочного телеграфирования, поскольку он де изобрёл только «грозоотметчик» и ничего другого не стремился создать [17]. Результаты проведённого графического анализа и исторические факты практического применения приёмника А.С.Попова для телеграфирования без проводов опровергают этот миф [12].

А.С.Попов как создатель первого радиотелеграфного аппарата был признан мировой научной и технической общественностью в 1903 г. на Первой международной конференции по беспроволочному телеграфированию в Берлине. На этой же конференции получила достойную оценку «практическая деятельность Г.Маркони», а также отмечен большой вклад в создание радиосвязи Ф.Брауна, Э.Дюкрете, Л.де Фореста, Р.Фессендена, А.Риги, А.Слаби, Н.Тесла и Г.Арко, «чьи имена стали всюду известны» [2].

Литература

1. Рыбкин П.Н. А.С.Попов и его деятельность в области радио. – Бюллетень связи ВМФ, 1945, № 6.

2. Трибельский Д.Л., Урвалов В.А. Изобретение радио: действительность и вымыслы. – Вопросы истории, естествознания и техники, 1990, № 1.

3. Головин Г.И. А.С.Попов – изобретатель радио. Жизнь и деятельность. К 50-летию изобретения радио. – М.: Связьиздат, 1945.

4. Бренёв И.В. Начало радиотехники в России. – М.: Советское радио, 1970.

5. К вопросу о летописцах радио. – Электросвязь, 1984, № 4.

6. Попов А.С. Телеграфирование без проводов. – Бюллетень связи ВМФ, 1945, № 6.

7. Лунёв П.А. Севастополь и Черноморский флот в отечественной радиотехнике. – Из истории энергетики, электроники и связи, 1983, № 14.

8. Большая советская энциклопедия, 2-е изд. Т. 34.

9. Чистяков Н.И. Начало радиотехники: факты и интерпретация. – Вопросы истории, естествознания и техники, 1990, № 1.

10. Карцев В. Приключения великих уравнений. – М.: Знание, 1978.

11. Урвалов В.А. Гульельмо Маркони: возвращаясь к напечатанному. – Электросвязь, 1995, № 2.

12. Федотов Е.А. Радиотехника, 2000, № 4.

13. Кьяндская-Попова Е.Г., Морозов И.Д. К вопросу о первой в мире радиограмме. – Радиоэлектроника и связь, 1995, № 1.

14. Бронштейн М.П. Изобретатели радиотелеграфа: В кн. «Солнечное вещество». – Библиотечка «Квант», вып. 80.

15. Рыбак Дж.П. (США), Крыжановский Л.Н. (Россия). Гульельмо Маркони: у истоков беспроводной телеграфии. – Электросвязь, 1994, № 8.

16. Данилкин Н.П. Начальный этап изучения в России ионосферного распространения радиоволн. – Радиотехника, 1995, № 4–5.

17. Шарле Д.Л. Зарождение радио. Домыслы и действительность. – Вопросы истории, естествознания и техники, 1991, № 1.

__________________________

*Телеграфная азбука, как известно, состоит из точек и тире. Причём соотношение длительностей точек и тире равно 1:3 (получено эмпирически на основе оптимального соотношения разборчивость/время передачи всей радиограммы). Знаки отделяются между собой промежутком времени, равным одной точке. Соответственно приёмник Попова благодаря своей оригинальной конструкции позволял более чётко выдерживать это соотношение, а в приёмнике Маркони точка принималась нормально, а тире рвалось, т.к. когерер сразу после начала приёма радиосигнала разрывал цепь. Именно поэтому приёмник Попова позволял принимать радиограммы, а приёмник Маркони – лишь фиксировать факт прихода радиоволны, т.к. принятая радиограмма состояла бы только из одних точек. – Прим. А.А.Шнырёва, см. с. 2–8.