У английского патента № 2797, выданного 25 февраля 1900 г. было следующее конкретное название: «
Рис. 5.
Хочу привести страницу из английского журнала «Engineering», июнь 1900 г. с сообщением о выдаче А.С. Попову патента на детекторный приемник в Англии (рис. 6). Как там написано в заголовке, он не требует восстановления когерера. Обращаю ваше внимание на две схемы приемника, заявленные А.С. Поповым. Первая — с радиокондуктором, подключенным к наушникам последовательно с батареей, а вторая — с наушниками, подключенными ко вторичной обмотке согласующего трансформатора (А.С. Попов называет его индукционной бобиной), первичная обмотка которого подключается в цепь с радиокондуктором. Как пишет А.С. Попов, «в этом случае звуки слышатся в телефоне громче и отчетливее, нежели в отсутствии индукционной бобины, обычно употребляемой в микротелефонных станциях».
Рис. 6.
Часто задают вопрос: раз первыми прием на слух осуществили П.Н. Рыбкин и Д.С. Троицкий, почему их не считают изобретателями детекторного приемника?
Начну с разъяснения, почему патент на телефонный приемник депеш получил А.С. Попов, а не Рыбкин П.Н. или Троицкий Д.С. Для этого нужно обратиться к описанию патента, составленного самим А.С. Поповым. В самом начале он пишет, что «основанием для устройства нового приемника депеш, посланных по системе Морзе с помощью электромагнитных волн, служит вновь открытое свойство когерера». Далее: «Употребление телефона уже применялось для изучения электрических колебаний». И, наконец, о новом свойстве когерера: «Это новое свойство случайно обнаружено с трубкой (
Рис. 7.
Еще одно изобретение детекторного приемника в США принадлежит Пикару (
Также после А.С. Попова на детекторный приемник получил патент в США Боше (BoseJ.C., физик из Индии). Он получил патент в 1904 г. с таким названием «
Можно надеяться, что преданием гласности забытого американского патента нашего соотечественника А.С. Попова удастся расширить область приоритетов в истории радиотехники нашей страны. И как бы детектирующий прибор не назывался: трубка Бранли, когерер Лоджа, радиокондуктор Попова, ртутный когерер Маркони и даже двухэлектродная лампа Флеминга и т. д., все эти приборы в нашем современном понимании — детектирующие устройства. И с исторической точки зрения следует их четко различать по их свойствам и по времени появления. В этом ряду твердотельные «карборунд» Данвуди и «кошачий ус» Пикарда и даже детектор Боше не опережают детектирующий радиокондуктор Попова. Именно поэтому изобретателем первого в мире детекторного приемника, в котором окисные пленки в контакте с платиной и определяли детектирующие свойства радиокондуктора, а принятый сигнал регистрировался с помощью телефонов, можно по праву назвать Александра Степановича Попова.
Изобретение А.С. Попова получило свое развитие и в советской России. С первых дней советской власти правительство придавало большое значение развитию радиотехники в России. Уже в 1918 году в Нижнем Новгороде создается большая радиолаборатория. В состав радиолаборатории вошли такие известные ученые, как М.А. Бонч-Бруевич, В.П. Вологдин, В.К. Лебединский, В.М. Лещинский, П.А. Остряков, Д.А. Рожанский,
В.В. Татаринов, А.Ф. Шорин и др. М.А. Бонч-Бруевич будучи руководителем Нижегородской радиолаборатории в течение 10 лет много сделал для развития отечественной радиоэлектроники. Нижегородская радиолаборатория получила мировую известность и была дважды (в 1922 и в 1928 гг.) награждена орденом Трудового Красного знамени за создание первых отечественных радиоламп. Например, в 1920 году была создана первая самая мощная в мире радиолампа для первого радиотелефонного передатчика в России. Тем не менее большое внимание радиолаборатория уделяла и разработке различных радиоприемников. В частности, в 1920-е годы большой популярностью пользовался детекторный приемник, разработанный сотрудником радиолаборатории С.И. Шапощниковым.
А другой сотрудник радиолаборатории О.В. Лосев разработал детекторный приемник с полупроводниковым усилителем, известный как «Кристадин Лосева». Изобретение Лосева стало мировой сенсацией. Лишь через много лет получило объяснение использование детектора в кристадине, который фактически явился прообразом современных туннельных диодов. А метод радиоприема с дополнительным полупроводниковым генератором, работающим на частоте принимаемого сигнала, был первым опытом синхронного детектирования, широко распространенного в настоящее время. Последним детекторным приемником промышленного изготовления можно считать «Комсомолец» [11].
После Великой Отечественной войны в нашей стране чувствовалась нехватка дешевых массовых радиоприемников. С целью создания образцов детекторных приемников, пригодных для массового производства отечественной промышленностью, в 1947 году Осоавиахим СССР объявил конкурс. В конкурсе приняли участие 31 конструктор из 14 предприятий и НИИ разных министерств. Первая премия была присуждена инженеру М.Р. Капланову (НИИ МПСС) за детекторный приемник, названный им «Комсомолец», который и был рекомендован к внедрению в производство на разных предприятиях страны (рис. 8).
Рис. 8.
Интерес к детекторным приемникам сохранился и в наши дни. В хорошем смысле детекторный приемник можно назвать антикризисным приемником. Он не требует затрат на источники электропитания, так как в нем используется только энергия передающей радиостанции. С созданием в последнее время более совершенных радиоэлектронных микросхем теперь можно создать детекторный приемник с более высокой чувствительностью. Что же это за микросхемы? Речь идет о недавно созданных MOSFETEPA Dsarrays с электрически-программируемой пороговой архитектурой [12] (
Рис. 9.
4.
Дмитрий Аполлинариевич Рожанский по праву считается учеником изобретателя радио А.С. Попова. Он родился 1 сентября 1882 г. в Киеве [13]. Осенью 1900 г. Дмитрий Аполлинариевич стал студентом физического отделения физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, который в 1904 г. успешно окончил и был оставлен для подготовки к профессорскому званию.
Выпускники, оставленные для подготовки к профессорскому званию, а эта подготовка продолжалась два года, стипендией не обеспечивались. Поэтому Дмитрий Аполлинариевич поступил работать одновременно ассистентом на кафедру физики Петербургского электротехнического института, которую возглавлял в то время изобретатель радио Александр Степанович Попов. Так состоялось первое знакомство профессора А.С. Попова со своим учеником и будущим последователем Д.А. Рожанским.
Рис. 10.
Вот как сам Д. А. Рожанский описывает этот период своей жизни: «Мое знакомство с ним (с А. С. Поповым) началось только с осени 1904 г., когда я, окончив университет, начал вести под его руководством занятия со студентами в лаборатории Электротехнического института. Но эти непродолжительные личные отношения оставили неизгладимый след на моей дальнейшей деятельности, дав ей то направление, которое позволяет мне установить известную преемственную связь с научной работой А. С. Попова. В Геттинген я привез уже готовую тему, которая оформилась под влиянием последних опытов, производившихся А. С. Поповым. Эти малоизвестные и незаконченные опыты над применением Брауновской трубки для исследования электрических колебаний, в то время были работой пионера. Логарифмические спирали, получаемые на экране трубки, давали много материала для изучения затухающих колебаний и открывали в этом направлении широкие перспективы. Но в то время этот метод применялся сравнительно редко и, при высокой частоте колебаний, иногда совершенно неожиданным образом отказывался служить. К сожалению, внешние события в жизни А. С. Попова и затем смерть оборвали эту работу. И когда я, вернувшись из Германии, начал разрабатывать тот же метод, то не мог воспользоваться опытом и советами А. С. Попова, которые, несомненно, облегчили бы тот трудный путь, который пришлось пройти, и избавили бы от многих ошибок. И все же я не могу не считать себя учеником А. С. Попова…» [13].
На протяжении двух лет Д. А. Рожанский проводит летние семестры в Гетингене, где работает в лаборатории Н. Т. Симона. В эти и последующие годы он выполняет ряд исследований, посвященных поведению дуги и искры в электрической цепи переменного тока (преимущественно высокой частоты). Результаты проведенных исследований легли в основу магистерской диссертации, защищенной в октябре 1911 г. Диссертация получает высокую оценку и Д. А. Рожанскому присуждается премия имени А. С. Попова. В этой диссертации, озаглавленной «Влияние искры на колебательный разряд конденсатора», исследовалась особенность разряда конденсатора при наличии в разрядной цепи нелинейного элемента, каким являлась искра.
Уже позже академик А. Ф. Иоффе, описывая состояние русской физики в те годы, писал: «… блестящим физиком того времени в Петербурге был Д. А. Рожанский, диссертация которого (исследование искры) привлекла всеобщее внимание свежестью идей». Эта диссертация содержит раздел, в котором дано описание осциллографа Д. А. Рожанского, ставшего основой экспериментального метода, использованного в его исследовании быстропротекающих колебательных процессов.
В основу своего осциллографического метода Рожанский положил способ Л. И. Мандельштама развертки с помощью апериодического разряда конденсатора. Но вместо механического замыкателя Д. А. Рожанский в своем методе полностью избавился от механических элементов в своей установке для наблюдения колебательных процессов. «Метод, применявшийся в настоящем исследовании, по идее сходен с методом Мандельштама. Для развертывания колебаний применялся также апериодический разряд конденсатора. Но одновременное замыкание цепей происходило не при помощи металлического контакта, а через электрическую искру».
Это нововведение позволяет назвать Д. А. Рожанского одним из создателей первого отечественного осциллографа. В цитируемом ниже отрывке из его магистерской диссертации дано описание способа Рожанского. Хочу напомнить, что создавался первый осциллограф Рожанского в течение 1907–1911 гг. (его работа Roschansky D.,Ann. d. Phys., 36, стр. 281, 1911 признана за рубежом и цитируется в статьях иностранных авторов об истории осциллографов).
При строительстве в 1913 г. искровых сверхмощных (порядка 100 кВт) по тому времени радиостанций в Москве на Ходынке и близ Петрограда в Царском Селе во многом был использован научно-технический задел, созданный Д. А. Рожанским.
После защиты диссертации в 1911 году Дмитрий Аполлинариевич переезжает в Харьков, где осенью 1914 г. становится профессором и заведующим кафедрой физики. Эту должность он занимал вплоть до 1921 г. Харьковский период был очень плодотворным для Рожанского в творческом отношении. В 1913–1914 гг. одна за другой вышли несколько фундаментальных работ Дмитрия Аполлинариевича. В частности, в книге «Электрические лучи» на высоком научном уровне изложены физические основы радиотехники того времени.
В это же время вышла известная книга Д. А. Рожанского «Электрические колебания и волны» в двух частях. В 1921 г. начинается следующий, короткий (всего два года 1921–1923), но чрезвычайно важный этап научной деятельности Рожанского: его работа в Нижегородской радиотехнической лаборатории, организованной в 1918 г. М.А. Бонч-Бруевичем по Декрету
В. И. Ленина. Еще работая в Харькове, Дмитрий Аполлинариевич одним из первых принял участие в деятельности этой лаборатории, а в 1921 г. его пригласили туда на постоянную работу. Здесь он выполнил серию фундаментальных работ по целому ряду важнейших проблем радиотехники. Особое значение имели его исследования по теории антенн, к которым он переходит от изучения процессов в замкнутых контурах.
Д. А. Рожанский был не только крупным ученым-физиком, но и широко и разносторонне образованным человеком. Он свободно владел тремя европейскими языками, прекрасно знал античную литературу, понимал и любил искусство, вместе с молодежью занимался туризмом и спортом. Характеристика Д. А. Роланского была бы далеко не полю
В 1923 г. Д. А. Рожанский вместе с В. П. Вологдиным и А. Ф. Шориным едет из Нижнего Новгорода в Ленинград. Вначале он работает в Центральной радиотехнической лаборатории (ЦРЛ) Треста заводов слабого тока. В организации и работе этой лаборатории участвовали вместе с ним выдающиеся российские радиофизики Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси. Под руководством Д. А. Рожанского в этой лаборатории разрабатывались методы генерирования коротких и ультракоротких радиоволн и стабилизации частоты коротковолновых генераторов.
В 1925 году им были построены две коротковолновых телеграфно-телефонных радиостанции мощностью 250–300 Вт, работавшие в диапазоне волн 50–75 м. В 1926 году по схеме Рожанского в ЦРЛ был собран двухламповый маломощный коротковолновый передатчик на более короткие волны 20–50 м. Первая же передача дала неожиданный результат: на вызов откликнулись радиостанции Стокгольма, Лондона, Кенигсберга. Этот успех был развит разработкой Рожанским мощного коротковолнового передатчика мощностью 4 кВт. Проведенные связи на этом передатчике показали уверенный прием его сигналов во многих частях света.
В это же время академик А. Ф. Иоффе пригласил Д. А. Рожанского в организованную им Ленинградскую государственную физико-техническую лабораторию. А в 1924 г. не без участия А. Ф. Иоффе начинается преподавательская деятельность Д. А. Рожанского в Физико-техническом институте, где он — заместитель декана недавно созданного физико-механического факультета Ленинградского политехнического института. Деканом факультета с самого момента его основания был А. Ф. Иоффе. В это время А. Ф. Иоффе был очень занят организацией Физико-технического института, и вся практическая деятельность по работе кафедры легла на плечи Дмитрия Аполлинариевича. Несколько позже он возглавил кафедру технической электроники, которой руководил до конца жизни.
Когда А. Ф. Иоффе принял решение организовать в Физико-техническом институте специальную лабораторию для работ по проблеме радиолокации и разработке радиолокационных приборов, возглавить эту лабораторию он пригласил Д. А. Рожанского. Лаборатория была организована летом 1935 г. Через несколько месяцев в ней стал работать будущий академик Юрий Борисович Кобзарев. Интенсивная работа во главе небольшого, но прекрасно подобранного коллектива, дала эффективный результат. Был разработан импульсный метод радиолокации применительно к задаче обнаружения самолетов на больших расстояниях. К концу 1935 г. удалось создать радиолокационную измерительную установку.
Это был макет будущей первой отечественной импульсной РЛС, которая войдет в историю под названием «Редут». Измерительная установка для первых опытов по импульсной радиолокации в соответствии с первым отчетом по работе № 101 ЛФТИ за период с 16 апреля по 1 июля 1935 года, составленным Д. А. Рожанским, позволяла решить следующие задачи [14]: 1) опробовать созданный под руководством Рожанского широкополосный супергетеродинный радиоприемник с максимально возможной чувствительностью на диапазон волн от 3,2 до 6 м для изучения отраженных сигналов от самолетов на больших расстояниях; 2) создать приемную антенну с пеленгационными характеристиками; 3) разработать излучатель, обеспечивающий генерирование эталонного сигнала. Проведенные опыты в районе Монинского аэродрома показали полную пригодность аппаратуры для измерений слабых отраженных сигналов. К сожалению, увидеть завершение этой работы Дмитрий Аполлинариевич не смог. Он скоропостижно скончался 27 сентября 1936 г.
Продолжателем дела Д. А. Рожанского стал Юрий Борисович Кобзарев, который возглавил лабораторию и под его руководством успешно была завершена разработка первой отечественной импульсной РЛС дальнего обнаружения накануне Великой Отечественной войны.
В жизни Рожанского не все было гладко. И как пример несправедливых нападок на этого ученого с мировым именем следует привести клеветническую статью о нем, опубликованную 28 сентября 1930 г. в «Ленинградской правде» под названием «Рожанским нет места в семье советских ученых».
Дело в том, что 25 сентября 1930 г. на физико-механическом факультете Политехнического института состоялось собрание, на котором обсуждалась подрывная деятельность «вредителей». Вначале был доклад, затем состоялось голосование. Все собрание проголосовало за смертную казнь «вредителям», кроме Дмитрия Аполлинариевича Рожанского, который воздержался. На вопрос председательствующего, по каким мотивам он воздерживается, Дмитрий Аполлинариевич спокойно ответил, что ему ничего неизвестно об этом деле, что он, конечно, против «вредительства», но и против смертной казни. Такой поступок, очевидно, послужил одним из поводов для ареста Д. А. Рожанского.
Арест произошел в ночь с 4 на 5 октября 1930 г. 29 ноября он был исключен из списков сотрудников института. В тюрьме Рожанский находился 9 месяцев. Он подвергался постоянным длительным допросам и требованиям подписать обвинение.
Дмитрий Аполлинариевич все обвинения отвергал и подробно написал обо всем, что с ним произошло и происходит в записке, которую передал жене с рубашкой для стирки. Конкордия Федоровна, его жена, быстро ее обнаружила и сообщила об этом А. Ф. Иоффе, который сразу же начал хлопотать об его освобождении. Он обратился к С. М. Кирову, тогдашнему секретарю Ленинградского обкома партии. По словам А. Ф. Иоффе, С. М. Киров ответил на его просьбу так: «Если он (Д. А. Рожанский) сам на себя не наговорит, то обещаю, что он будет выпущен». 26 июля 1931 г. постановлением управления НКВД Ленинграда от 19 июля 1931 г. дело Д.А. Рожанского было прекращено за недостаточностью улик, и 26 июля 1931 г. без всяких объяснений он был освобожден и продолжил свою научную и педагогическую деятельность на благо нашей Родины. С 1933 г. Д. А. Рожанский — член-корреспондент АН СССР.
Дмитрий Аполлинариевич Рожанский — ученик и последователь изобретателя радио А. С. Попова, внесший существенный вклад в становление отечественной радиотехники, один из создателей первой отечественной импульсной радиолокационной станции, дело которого продолжил академик Ю. Б. Кобзарев. Настоящий патриот и гражданин Д. А. Рожанский навсегда останется в истории отечественной науки. А в трех фамилиях русских ученых А. С. Попова, Д. А. Рожанского и Ю. Б. Кобзарева просматривается символическая связь поколений в ее исторической и научной преемственности.
5. Радио на легендарном крейсере «Аврора»
Всем хорошо известны слова, положенные в название книги [15]: «Русский флот — колыбель радио», которые исторически вполне правомерны. Может быть поэтому, в этой главе более подробно рассказано о дореволюционной истории радио на российском флоте и в первую очередь об истории легендарного крейсера «Аврора».
История крейсера «Аврора» в том числе и его радиооборудования, которое сменялось с 1903 по 1917 год несколько раз, перекликается с историей смены командующих Российским флотом.
Заложен был крейсер «Аврора», когда командовал флотом великий князь Алексей Александрович, четвёртый сын императора Александра II и императрицы Марии Александровны, адмирал с 1888 г.
За время своего управления морским ведомством и флотом великий князь полагался на управляющих морским министерством: А. А. Пещурова (1880–1882 гг.), И. А. Шестакова (1882–1888 гг.), Н. М. Чихачева (1888–1896 гг.), П. П. Тыртова (1896–1903 гг.), Ф. К. Авелана (1903–1905 гг.).
Следует отметить, что именно вице-адмирал П. П. Тыртов (рис. 11) приказал в 1900 г. начать работы по радиовооружению кораблей в Черном море и строящихся кораблей для Балтийского флота.
Им и был привлечен к этим работам изобретатель радио А. С. Попов. А в 1903 г. новый управляющий Морским министерством Ф. К. Авелан приказал с целью «постановки беспроволочного телеграфирования на более твердую почву» разработать конкретные мероприятия, в частности начать подготовку радиоспециалистов.
Решен был и вопрос о централизации управления развитием радиосвязи на флоте. Для этого была введена должность заведующего беспроводным телеграфированием в Морском ведомстве. В 1904 году первым таким заведующим стал капитан 2-го ранга А. А. Реммерт.
В конце Русско-японской войны, после Цусимского разгрома русского флота, великий князь Алексей Александрович добровольно подал в отставку и 2 июня 1905 года уволен со всех морских постов. В русском общественном мнении он считался одним из ответственных за поражение России в Русско-японской войне.
Рис. 11.
Новый морской министр А.А. Бирилёв 11 января 1907 года был уволен согласно прошению с производством в адмиралы и оставлением членом Государственного совета.
В тот же день адмирал И. М. Диков занял пост морского министра (рис. 12), при этом одновременно с назначением ему были предоставлены права главного начальника флота и морского ведомства, поручено непосредственное заведование личным составом, боевыми силами и строевой частью. Морским министром Диков пробыл всего 2 года. Однако, несмотря на столь короткий срок своего правления, морскому министру удалось положить начало работам по приданию системе радиосвязи флота новой организации.
Именно в это время в морском генеральном штабе был подготовлен доклад «Служба связи и наблюдения, ее развитие в 1907–1909 гг.». Вслед за ним последовало 4 марта 1907 г. постановление Совета государственной обороны, утвержденное императором Николаем II о развитии на флоте системы постов дальнего наблюдения как органов разведки и связи с кораблями.
Рис. 12.
Как результат этого постановления специальная комиссия при Морском министерстве в 1908 г. выработала Положение о наблюдательных пунктах и береговых радиостанциях, а в 1909 г. это Положение было утверждено приказом № 310 уже новым морским министром С.А. Воеводским, который в 1908 году был назначен исполняющим морского министра, а в 1909 году — морским министром и произведён в вице-адмиралы. Таким образом, 6 декабря (23 ноября) 1909 г. была создана Служба связи Российского флота. К этому же времени относится замена на «Авроре» радиостанции «Телефункен» на более совершенную французскую радиостанцию с дальностью действия 300 миль.
Следующим и последним царским морским министром был назначен И. К. Григорович (рис. 13), с одновременным производством его в адмиралы. Григорович возглавлял министерство до 1917 года. В период Первой мировой войны Морское министерство, возглавляемое Григоровичем, сумело обеспечить согласованную работу промышленности, системы материально-технического обеспечения и подготовку кадров в учебных заведениях.
Рис. 13.
О правильности выбранного под руководством министра направления в морской политике и кораблестроении свидетельствует хотя бы такой факт, что построенные накануне и в ходе Первой мировой войны боевые единицы составляли 100 % линкоров, 40 % крейсеров и 30 % эсминцев в составе Краснознаменного флота, встретившего в 1941 году Великую Отечественную войну. Именно при Григоровиче в 1914 году были построены сверхмощные (порядка 100 кВт) по тому времени радиостанции в Москве на Ходынке и близ Петрограда в Царском Селе.
Активизировалась деятельность Морской минной школы, Офицерской электротехнической школы, где готовились радиоспециалисты. Большой вклад в разработку новой радиоаппаратуры вносила лаборатория Радиотелеграфного депо Морского ведомства, на базе которой и был создан в 1915 году Радиотелеграфный завод Морского ведомства. Кроме значительного числа приемников, волномеров и другой аппаратуры в 1915 году завод изготовил 87 радиостанций мощностью от 0,2 до 10 кВт.
Радиоаппаратура, изготовленная на Радиотелеграфном заводе Морского ведомства, была установлена и на крейсере «Аврора», после его ремонта в 1917 г., и именно ее можно увидеть сейчас в радиорубке легендарного крейсера. После 1917 года И. К. Григорович работал сотрудником Петроградского отделения Главного управления Единого государственного архивного фонда, его военного научно-издательского отдела. С 1 января 1920 г. в связи с реорганизацией архивов переведен в штат Морского архива. В октябре 1921 г. уволен из Морского архива в связи с сокращением штатов. В 1920 г. Григорович также числился сотрудником Морской исторической комиссии.
Работать приходилось в трудных условиях, в неотапливаемом помещении архива. За послереволюционные годы Григорович дважды перенес крупозное воспаление легких. К весне 1919 года он написал «Воспоминания бывшего морского министра», которые пролежали в архиве более 70 лет и были впервые опубликованы только в 1993 году [16].
Осенью 1924 года он покидает Россию и поселяется в небольшом курортном городке Ментона на юге Франции, снимая комнату в пансионе. Зарабатывал на жизнь, продавая свои картины. Скончался 3 марта 1930 г. в возрасте 77 лет. Похоронен на русском кладбище в Ментоне. В 2005 году корабли Черноморского флота РФ в составе гвардейского ракетного крейсера «Москва» и сторожевого корабля «Пытливый» совершили заход в порт Ментона на Лазурном берегу Франции, где взяли на борт урну с прахом адмирала И. К. Григоровича. Из Ментоны прах адмирала доставили в Новороссийск, а оттуда самолетом переправили в Санкт-Петербург. Там, в соответствии с завещанием Григоровича, его останки были похоронены в семейном склепе па Никольском кладбище Александро-Невской лавры.
Рассказывая о смене морских министров и том вкладе, который они внесли в совершенствование радиосвязи на флоте до 1917 года, я непременно упоминал крейсер «Аврора» (рис. 14).