Страница 7 из 26
2) Опытным путем найти комбинацию приборов, дающую наибольшую дальность действия беспроволочной связи.
3) Определить степень постоянства чувствительности приборов и установить причины изменения её, если она окажется непостоянной.
4) Определить влияние атмосферы на дальность связи и прохождение сигналов.
5) Проверить работу аппаратуры на кораблях, чтобы установить влияние металлических частей, найти наивыгоднейшее расположение приборов на корабле.
Весной 1897 г., ещё до очередного отъезда в Нижний-Новгород, А. С. Попов провёл несколько опытов в Кронштадтской гавани со специально изготовленными для этого приборами и установил на первых же порах связь между кораблями «Россия» и «Африка» на расстоянии около 300 саженей (600 метров), а также получил некоторые данные для решения первой задачи из намеченной им программы. На основе этих данных были заказаны новые приборы.
Фотография корабельного передатчика А. С. Попова, применявшегося в опытах по радиосвязи в 1897 г.
После изготовления их П. Н. Рыбкин начал опыты на берегу острова Тейкар-Сари неподалёку от Выборга. На острове был установлен передатчик новой конструкции с шарами диаметром около 30 сантиметров и между ними разрезанный стержень длиной около 1 метра. В волноуказатель вместо опилок был насыпан мелкий стальной бисер, что повысило дальность связи в три-пять раз при постоянной чувствительности приёмника. Пока передатчик находился на берегу, а приёмник с приёмной антенной длиной около 9 метров на катере «Рыбка», дальность не превышала 3 вёрст. Но стоило в дальнейших опытах, по указанию А. С. Попова, перенести передатчик на верхний мостик транспорта «Европа», стоявшего на якоре, а приёмник — на крейсер «Африка» и увеличить длину антенны до 18 метров, как дальность сразу возросла до 5 вёрст.
Крейсер «Африка».
Опыты закончились осуществлением радиотелеграфного сообщения между «Европой» и «Африкой».
Материалы опытов 1897 г. позволили А. С. Попову сделать важнейшее открытие по возвращении его из Нижнего-Новгорода. Из того факта, что связь прекращалась, когда между «Европой» и «Африкой» во время радиосвязи оказывался крейсер «Лейтенант Ильин», Попов пришёл к заключению, что электромагнитные волны рассеиваются и отражаются большими металлическими объектами, т. е., иначе говоря, открыл явление, лежащее в основе современной радиолокационной техники[4]. Нельзя не добавить при этом, что это открытие было сделано при средней мощности передатчика Попова, не превышавшей… 5 ватт (мощности импульсного излучения современных радиолокаторов достигают нескольких сот киловатт). Предсказывая в своём отчёте возможность применения электромагнитных волн для определения направления, т. е. способа радиопеленгации, А. С. Попов указывал на возможность пользования радиомаяками при плавании в тумане и в бурную погоду.
Учебное транспортное судно «Европа».
В том же отчёте подчёркивалось влияние металлических предметов (мачты, трубы, снасти) как на приём, так и на передачу: «попадая на пути электромагнитной волны, они нарушают её правильность… вследствие интерференции волн, в них возбуждённых, с волнами источника». Иначе говоря, А. С. Попов предсказывал возможность осуществления направленной радиопередачи и радиоприёма в результате взаимодействия электромагнитных волн, излучённых собственно антенной (активным проводником) и окружающими её пассивными проводниками. На этом принципе и работает в настоящее время большинство антенн самых различных конструкций, обладающих направленным действием.
Выступая с публичным докладом 19 октября 1897 г. о телеграфировании без проводов в Электротехническом институте, А. С. Попов заявил: «история наших опытов… уже теперь позволяет мечтать о дальнейшем развитии этого дела и о практических применениях его в военно-морском и военном деле на суше, а также в помощь маячным световым и звуковым сигналам…» Текст этого доклада был опубликован в «Электротехническом вестнике» № 48, 1897 г., издан отдельной брошюрой и перепечатан в 1898 г. в «Журнале новейших открытий и изобретений».
Новые возможности применения изобретения А. С. Попова были чрезвычайно многообещающи и интересны. В заключение своего отчёта изобретатель сказал, что «…всё до сих пор сделанное может рассматриваться как первый шаг в этом направлении; продолжение опытов очень желательно, так как детали приборов могут быть усовершенствованы только при постоянных контрольных испытаниях». Александр Степанович указал также, что при достигнутых уже в описанных опытах 1897 г. расстояниях можно применять сигнализацию на судах эскадры. Нельзя не добавить, что в приложении к отчёту приведён перечень расходов на проведение опытов, из которого видно, что на приобретение приборов, частей к ним, на материалы, оплату механика, столяра, жестянщика и т. д. было израсходовано 1012 рублей, а получено на расходы только 300 рублей. Откуда же были взяты недостающие 700 рублей? Их дал из своих средств главным образом А. С. Попов и в некоторой мере П. Н. Рыбкин.
Через год, весной 1898 г., Минный отдел Технического комитета, рассмотрев отчёт А. С. Попова и результаты опытов прошлого года, решил продолжить дальнейшие опыты сигнализации без проводов в условиях практического применения. На этот раз было отпущено 1000 рублей вместо просимых А. С. Поповым по его смете 4000 рублей.
За зиму 1897 г. Попов внёс некоторые изменения в свою аппаратуру: изготовил новые вибраторы, выделил волноуказатель в отдельную цепь с отдельным питанием, установил более чувствительное электромагнитное реле, разработал несколько конструкций антенн и вплоть до очередного отъезда в Нижний-Новгород обучал работе на радиостанциях матросов, выделенных в качестве будущих радиотелеграфистов.
В конце июня на острове Тупоран-Сари П. Н. Рыбкин установил новый передатчик на берегу с передающей антенной, поднятой на мачтах, а приёмник — на крейсере «Африка». Опыты быстро подтвердили предположение Попова, что размеры дисков вибратора при наличии хорошей антенны не играют роли. В июле того же года были установлены передающие станции на крейсере «Африка» и на транспорте «Европа», и между судами осуществлялась постоянная радиотелеграфная связь. С 21 августа по 3 сентября было передано 136 служебных радиограмм, не считая ежедневных учебных. При шторме 3 сентября радиотелеграф оказался единственным средством сообщения между судами. В своем отчёте об опытах 1898 г. изобретатель указывал, что «В настоящее время вопрос о телеграфировании между судами может считаться решённым. В ближайшем будущем желательно снабдить несколько судов практической эскадры приборами и людьми, обученными телеграфному делу, чтобы сделать оценку полезности и применимости новых приборов в ежедневном обиходе и в различных случайностях морской службы».
Технический комитет Морского министерства обратился к Управляющему Морским министерством с предложением установить радиостанции на нескольких кораблях Черноморской эскадры, отпустить на заказ радиоаппаратуры для этих опытов 13 500 рублей и командировать на Чёрное море А. С. Попова.
В своей докладной записке по этому вопросу А. С. Попов указывал Техническому комитету, что необходимые телеграфные аппараты должны изготовляться в России во многих мастерских и только в случае крайней нужды могут приобретаться и за границей. Он подчёркивал необходимость применения более высоких антенн для увеличения дальности связи и предупреждал о необходимости заранее подготовить радиотелеграфистов.
Морское министерство согласилось с мнением Технического комитета и даже предложило Попову поехать за границу, чтобы ознакомиться с состоянием работ по связи и заказать там необходимую ему аппаратуру. Одновременно для проведения опытов на Балтийском море в распоряжение Попова были выделены миноносец № 115 и кронштадтские форты «Константин» и «Милютин», а также специальная команда телеграфистов Кронштадтского крепостного Военного телеграфа во главе с капитаном Д. С. Троицким[5].
4
В 1922 г., т. е. на 25 лет позже А. С. Попова, открытое им явление наблюдали в США два американских учёных (Тейлор и Юнг). На этом основании в США пытались приписать им первенство в разработке идей, лежащих в основе современной радиолокации, умалчивая при этом об открытии А. С. Попова.
5
Кронштадтский крепостной военный телеграф был сформирован в мае 1899 г. В августе того же года личный состав этой части принимал участие в опытах по радиосвязи с воздушным шаром, на котором поднимался П. Н. Рыбкин.