Текст книги "А. С. Попов и советская радиотехника"
Автор книги: Владимир Шамшур
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 8 страниц)
В Ленинградском электротехническом институте в 1917 г. была организована кафедра радиотехники, которой руководил до 1929 г. проф. И. Г. Фрейман, а после его смерти А. И. Берг, ныне действительный член Академии Наук.
19 мая 1922 г. Владимир Ильич диктует по телефону письмо товарищу Сталину с просьбой переслать в круговую. Это письмо касалось вопросов развития радиотехники:
«Товарищ Сталин,
…Этот Бонч-Бруевич, доклад которого я прилагаю, – крупнейший работник и изобретатель в радиотехнике, один из главных деятелей Нижегородской радиолаборатории.
Из этих докладов видно, что в нашей технике вполне осуществима возможность передачи на возможно далекое расстояние по беспроволочному радиосообщению живой человеческой речи; вполне осуществим также пуск в ход многих сотен приемников, которые были бы в состоянии передавать речи, доклады и лекции, делаемые в Москве, во многие сотни мест по республике в отдалённые от Москвы на сотни, а при известных условиях, и тысячи верст.
Я думаю, что осуществление этого плана представляет для нас безусловную необходимость как с точки зрения пропаганды и агитации, особенно для тех масс населения, которые неграмотны, так и для передачи лекций. При полной негодности и даже вредности большинства допускаемых нами буржуазных профессоров по общественным наукам у нас нет иного выхода, как добиться того, чтобы наши немногие коммунистические профессора, способные читать лекции по общественным наукам, читали эти лекции для сотен мест во всех концах федерации.
Поэтому я думаю, что ни в коем случае не следует жалеть средств на доведение до конца дела организации радиотелефонной связи и на производство вполне пригодных к работе громкоговорящих аппаратов.
Предлагаю вынести постановление об ассигновке сверх сметы в порядке экстраординарном до 100 тысяч рублей золотом из золотого фонда на постановку работ Нижегородской радиолаборатории, с тем, чтобы максимально ускорить доведение до конца начатых ею работ по установке вполне пригодных громкоговорящих аппаратов и многих сотен приёмников по всей республике, способных повторять для широких масс речи, доклады и лекции, произносимые в Москве или другом центре.
Поручить СТО установить особый надзор за расходованием этого фонда и, может быть, если окажется целесообразным, ввести премии из указанного фонда за особо быстрый и успешный ход работы…
19. V.1922 г., Ленин».
(Ленин, 4 изд., т. 33, стр. 323–324).
В тот же день Владимир Ильич продиктовал по телефону второе письмо И. В. Сталину:
«Товарищу Сталину
По поводу сегодняшней бумаги Бонч-Бруевича я полагаю, что мы не можем пойти на финансирование радиолаборатории из золотого фонда без специальных заданий.
Предлагаю поэтому поручить СТО выяснить необходимые расходы на то, чтобы радиолаборатория максимально ускорила разработку усовершенствования и производства громкоговорящих телефонов и приемников. Только на это мы должны, по моему мнению, ассигновать сверхсметно определенную сумму золота.
19. V.1922 г., Ленин».
(Ленин, 4 изд., т. 33, стр. 325).
Политбюро ЦК 25 мая 1922 г., рассмотрев предложения В. И. Ленина, изложенные им в письмах на имя И. В. Сталина, приняло решение о финансировании Нижегородской радиолаборатории в целях ускорения производства громкоговорящих телефонов и радиоприёмников.
Здание Нижегородской радиолаборатории, находившееся на Радионабережной.
Вдохновитель развития радиодела в нашей стране не смог увидеть воочию реализацию плана радиофикации: бурный рост радиостанций, развитие радиовещания, совершенствование радиотехники – всего того, что было им так гениально предвосхищено ещё в первые годы. Владимир Ильич внимательно следил за развитием радиотехники, всемерно помогал её прогрессу, новым техническим и научным изысканиям. Ленин твёрдо верил в великое будущее радио и благодаря его поддержке и помощи советская радиотехника со времени своего зарождения не только успешно выдвинулась вперёд, но и обогнала многие капиталистические страны. Выпестованная Лениным в тяжёлые годы блокады и гражданской войны, наша радиотехника, заботы о которой взял на себя товарищ Сталин, добилась дальнейшего значительного роста, высокого технического уровня. Под руководством товарища Сталина последовательно воплощались в жизнь ленинские заветы о развитии радио в советской стране. В годы сталинских пятилеток была создана мощная производственная и научно-исследовательская база советского радио. Неустанные заботы руководителей партии и правительства обеспечили крупнейшие достижения в различных областях радиотехники.
Дальнейшие работы Нижегородской радиолаборатории
В цитированном выше документе Владимир Ильич поддержал ходатайство о награждении радиолаборатории орденом Трудового Красного Знамени. Это – последний документ о радио, подписанный Лениным.
19 сентября 1922 г. постановлением правительства лаборатория была награждена орденом Трудового Красного Знамени, и особо отмечена деятельность М. А. Бонч-Бруевича, А. Ф. Шорина, В. П. Вологдина.
Работая в очень тяжёлых условиях, Нижегородская радиолаборатория сделала многое для развития радиодела в Советском Союзе.
1 октября 1921 г. началось строительство мощной радиовещательной станции в Москве. В конце мая 1922 г. передатчик станции проходил испытания в Нижнем-Новгороде, после чего аппаратура была перевезена в Москву, и начался монтаж её в здании на Гороховской улице. 27 октября 1922 г. станция была сдана в эксплуатацию, главным образом как радиотелеграфная, хотя одновременно через неё проводились и опытные радиотелефонные передачи. Рабочая волна станции равнялась 3000 метрам, а в дальнейшем 1500 метрам. Поскольку радиолаборатория повысила мощность своих генераторных ламп с 1 до 3 киловатт, построенная ею в Москве радиостанция уже в 1922 г. обладала максимальной мощностью в Европе—12 киловатт. В Нью-Йорке в то время работала станция мощностью 1,5 киловатт, в Париже и в Кенигсвустергаузене – станции по 5 киловатт.
Нижегородская радиолаборатория была инициатором проектирования и изготовления электронных ламп различной мощности, начиная от приёмно-усилительных до 100-киловаттной. Разработка последней лампы, начавшаяся в 1923 г., явилась выдающимся достижением, не имевшим себе равного и в мировой радиотехнике. Успех советских радиоспециалистов быстро получил всеобщее признание за границей. Осенью 1923 г. лаборатория получила письмо от фирмы «Телефункен» с просьбой принять заказ на несколько 25-киловаттных ламп для радиостанции Науэн.
В письме говорилось, что наиболее мощные генераторные лампы в Германии имеют мощность не более 5 киловатт.
Вслед за мощной радиотелефонной станцией в Москве радиолаборатория разработала и выпустила серию радиовещательных станций типа «Малый Коминтерн» мощностью 1,2 киловатта. Особенностью этого передатчика было полное питание его от сети переменного тока. Более 30 станций этого типа было установлено в разных городах Советского Союза и проработало по 5–8 лет.
Крупнейшим радиовещательным передатчиком, построенным радиолабораторией, явился так называемый «Большой Коминтерн» (40 киловатт в антенне), установленный в 1926 г. на Шаболовке в Москве. В качестве одной из мачт этой станции работала Шуховская башня, ставшая с тех пор эмблемой советского радиовещания.
Радиовещательная станция типа «Малый Коминтерн» мощностью 1,2 киловатта.
Этим передатчиком закончилось практическое строительство радиовещательных станций Нижегородской радиолабораторией. Ведущие специалисты её в дальнейшем продолжали заниматься изучением и разработкой специальных проблем, связанных с радиовещанием и другими практическими применениями радиотехники. М. А. Бонч-Бруевич первым выдвинул идею создания сверхмощной радиовещательной станции. Он предложил применять раздельное излучение несущей частоты и боковых полос для повышения коэффициента полезного действия радиотелефонных станций, совместно с А. М. Кугушевым разрабатывал вопросы однополосной передачи и т. д.
Блоки мощной радиовещательной станции конструкции М. А. Бонч-Бруевича.
Чрезвычайно большую роль сыграла Нижегородская радиолаборатория в деле освоения коротких волн в СССР.
Опыты, проведённые в этой лаборатории ещё в 1920–1921 гг., показали, что с ничтожной мощностью порядка 50—100 ватт на длине волны около 100 метров можно осуществлять уверенную радиосвязь в течение почти всей ночи на расстояние 2–3 тысяч километров.
В 1923 г. М. А. Бонч-Бруевич построил на специально сконструированной лампе передатчик на коротких волнах (96 метров) мощностью 15 киловатт. Работа его была слышна регулярно во всех точках земного шара. Пока на Западе еще только начали изучать свойства радиоволн длиной 70—100 метров, М. А. Бонч-Бруевич перешел уже к волнам еще более короткого диапазона. Оказалось, что волны 40–50 метров обладают теми же свойствами, но с более резко выраженным влиянием мертвой зоны. Можно было заключить, что попытка дальнейшего укорочения волн бесполезна. Однако радиолаборатория продолжала разработку ламп для ещё более коротких волн. Полученные результаты оправдали это упорство. Волны 20 метров и короче совсем не проходили в Ташкент и Томск Ночью, но обеспечивали отличную дневную радиосвязь с этими пунктами. Опыты Нижегородской радиолаборатории показали, что, работая на двух-трёх волнах, можно осуществлять практически круглосуточную радиосвязь с корреспондентами на любых расстояниях. На основе этих разработок лаборатория осуществила несколько регулярных дальних радиосвязей внутри Союза. Таким образом, в СССР вопросы применения коротких волн для связи были решены раньше Запада, своим, оригинальным путём.
Генератор коротких волн Нижегородской радиолаборатории. Справа – В. В. Татаринов.
На Западе переход на короткие волны совершался очень медленно. Мировые фирмы, построившие чрезвычайно дорогие длинноволновые станции, эксплуатация которых ещё не успела вернуть вложенные в них капиталы, по этой причине крайне враждебно относились к коротким волнам, пытаясь всячески опорочить перспективы их применения и особенно подчёркивая зависимость их прохождения от времени суток.
Плодотворную работу над машинами высокой частоты и выпрямителями вёл в Нижегородской лаборатории В. П. Вологдин. Благодаря его трудам были созданы советские машины высокой частоты, нашедшие себе применение на ряде радиотелеграфных станций, в том числе и на реконструированной Ходынской (1922 г.). В 1924 г. В. П. Вологдин спроектировал и построил вторую машину для той же станции мощностью 150 киловатт. Нижегородская радиолаборатория получила возможность решить вопросы высоковольтного питания радиотелефонных станций, казавшиеся непреодолимыми из-за отсутствия высоковольтных машин. В. П. Вологдин сконструировал ртутные выпрямители, разработал систему фильтрации выпрямленного напряжения и этим устранил затруднения.
Группа А. Ф. Шорина вела работы над усилителями колебаний низкой частоты, разрабатывала громкоговорители, конструировала пишущие радиоприёмные устройства. В Нижегородской радиолаборатории был также создан пишущий аппарат А. Ф. Шорина.
Большую роль играли научно-теоретические работы лаборатории, проводившиеся Д. А. Рожанским, В. К. Лебединским, В. В. Татариновым. Работы не только специалистов радиолаборатории, но и других учёных Советской страны регулярно публиковались в журнале лаборатории «Телеграфия и телефония без проводов». Регулярный выход этого советского радиотехнического журнала имел огромное значение для развития и совершенствования молодой советской радиотехники.
В 1928 г. Нижегородская радиолаборатория была награждена вторым орденом Трудового Красного Знамени и ей было присвоено наименование «Радиолаборатория имени Ленина».
В последующие годы, по мере роста сил и мощи советской радиопромышленности, основная база которой находилась в Ленинграде, Нижегородская радиолаборатория, представлявшая собой своеобразное сочетание научно-исследовательской и небольшой производственной организации, не могла уже сохранить ведущей роли первых лет и стать исследовательской базой для промышленности больших масштабов.
По решению специальной комиссии под председательством Ф. Э. Дзержинского летом 1925 г. был взят курс на развитие собственной советской радиопромышленности без промежуточных форм.
В 1929 г., после десятилетнего существования, лаборатория была переведена в Ленинград, а работники её влились в радиопромышленность и во вновь организованные научно-исследовательские институты.
Советская теоретическая радиотехника
Развитие теории советской радиотехники, прокладывающей путь практике, было тесно связано с успехами смежных разделов физики и математики. Эта связь была двусторонней. В свою очередь успехи отечественной радиотехкики содействовали развитию родственных областей физики, математики и других точных наук. Многие крупные открытия в области физики были осуществлены благодаря применению в физических опытах и исследованиях радиометодов.
В самых принципиальных вопросах современной физики можно без труда обнаружить влияние радиотехники. Колебания и волны занимают очень большое место во многих разделах электротехники, акустики, прикладной механики, строительных дисциплин и т. д. Однако более всего этот раздел был исследован и изучен именно потому, что в нём нуждалась радиотехника.
Ко времени Великой Октябрьской социалистической революции теоретическая радиотехника заметно отстала от практического уровня техники. Между тем появление новых методов и устройств (переход на работу незатухающими колебаниями, расширяющееся применение электронных ламп) требовало возможно более быстрого сокращения разрыва между теорией и практикой для обеспечения дальнейшего движения вперёд. Немногочисленным советским радиоспециалистам первых лет Октября нужно было не только разрабатывать методы расчёта радиосхем с электронными лампами, но и создавать теорию работы ламп, научные методы расчёта и конструирования электронных ламп самого разнообразного назначения, проектировать новые радиостанции не на основе случайного накопленного практикой военных лет опыта, а в соответствии с поставленными задачами. В решении коренных теоретических вопросов советской радиотехники основную работу выполнил академик М. В. Шулейкин. Трудно указать такую область радиотехники, в которой не было бы крупнейших работ М. В. Шулейкина. Именно ею работы явились прочным фундаментом, на основе которого и сам Михаил Васильевич и его многочисленные ученики в последующие годы успешно развивали как теоретическую, так и инженерную радиотехнику. Советские радиоспециалисты по праву считают М. В. Шулейкина одним из основателей советской радиотехники, создателем крупнейшей школы радиоспециалистов, из которой вышли как профессоры наших радиотехнических учебных заведений, так и научные работники и радиоинженеры, работающие в самых разнообразных областях практической радиотехники.
Михаил Васильевич Шулейкин.
Продолжателем дела А. С. Попова в Военно-Морском Флоте Советской страны стал А. И. Берг, руководивший группой морских радиоспециалистов. Основные работы этой группы были направлены на перевооружение кораблей флота современной радиоаппаратурой. Совмещая эту деятельность с воспитанием, организацией и развитием школы радиоспециалистов в Ленинграде, А. И. Берг наряду с М. В. Шулейкиным в Москве был учителем нескольких поколений радиоинженеров, преподавателей втузов, военных академий, научных работников наших многочисленных научно-исследовательских организаций.
Широкое победоносное внедрение электронных ламп в радиотехнику было той основой, на которой ещё одна многочисленная группа советских радиофизиков во главе с академиками Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси создала учение о так называемых нелинейных колебаниях. Это учение, применяемое в настоящее время в широких масштабах не только в радиотехнике, но и в самых отдалённых на первый взгляд областях науки и техники, было развито в СССР и на первых же порах стало обгонять, а в настоящее время опередило на недосягаемое расстояние всё, что было сделано в этой области за рубежом.
Нелинейные колебания особенно свойственны схемам и радиотехническим устройствам, в которых применялись электронные лампы. Работа таких устройств не зависела от начальных условий режима, схема с лампой не подчинялась закону Ома, сама по себе лампа в схеме вызывала изменение режима, обусловливала появление новых частот колебаний, их преобразование. Нелинейными в своём существе оказались такие распространённые методы радиотехники, как стабилизация частоты, модуляция, детектирование, синхронизация. Остро чувствовалось, что прежние линейные методы исследования схем с лампами неудовлетворительны, не дают должных результатов, но нового метода исследований разработано не было. Академики Мандельштам и Папалекси в своих работах показали, что нелинейная радиотехника может развиваться на основе строгих методов решения вопросов динамической устойчивости периодических процессов, разработанных ещё в 90-х годах прошлого столетия знаменитым русским математиком А. М. Ляпуновым.
Одной из первых разработок нелинейной школы был вопрос об автоколебаниях. Так называются колебания, происшедшие в системе не под влиянием внешнего воздействия, а из-за способности самой системы поддерживать возникшие в ней колебания. Так, например, всякий радиопередатчик представляет собой по существу автоколебательную систему. Но если в радиотехнике автоколебания нужны, то существуют случаи, когда такие колебания опасны и нежелательны, например, в различных машинах, строительных сооружениях. Разработка вопросов автоколебаний в радиотехнике привела к тому, что исследование этих колебаний в других отраслях техники значительно упростилось. Укажем, например, что такими методами пользуются в практической аэродинамике, когда надо бороться с автоколебаниями самолёта, возникающими под действием потока воздуха.
В изучении особенностей коротких, а затем и ультракоротких волн, занимающих в современной радиотехнике первенствующее место занимали работы советских радио-специалистов. Начало работам по особенностям распространения коротких волн в ионосфере положил М. В. Шулейкин, первым и много ранее, чем зарубежные учёные, указавший на необходимость учёта сложной структуры ионизированной атмосферы.
Широко известна формула М. В. Шулейкина, выведенная им и опубликованная ещё в 1923 г. Опубликованная за рубежом только в 1931 г. формула Вандер-Поля оказалась по существу целиком совпадающей с результатами М. В. Шулейкина.
Уже в 1932 г. А. И. Щукин, систематизировав накопившиеся к тому времени опытные данные, разработал метод расчёта напряженности поля на коротких волнах. Аналогичные работы зарубежных учёных были опубликованы значительно позднее.
Акад. Б. А. Введенский в 1926–1928 гг. первым разработал закон распространения ультракоротких волн на близких расстояниях. Из его формулы следовало, что ввиду интерференции прямого и отражённого от земли луча, убавление напряжённости электромагнитного поля над сухой почвой происходит гораздо быстрее (в первом приближении квадратично с расстоянием), чем для длинных волн, и в значительной мере зависит от высот передающей и приёмной антенн. Аналогичный вывод появился в зарубежной печати на пять лет позже. В 1935 г. Б. А. Введенский опубликовал результат своих дальнейших работ – закон диффракционного распространения.
Колебания сверхвысоких частот были получены в России ещё известным физиком П. Н. Лебедевым. Уже в советский период физик Глаголева-Аркадьева в 1922 г. разработала излучатель и с ним получила волны длиной короче 1 миллиметра. Академик Б. А. Введенский со своими учениками А. Г. Аренбергом, Астафьевым и др. вёл опыты по радиосвязи на ультракоротких волнах на земле, с аэростатом и самолётами. В дальнейшем была построена первая в мире радиовещательная станция, работавшая на ультракоротких волнах. Последующие опыты проводились с применением первых магнетронов отечественного происхождения. В Советском Союзе были разработаны инженером Н. Д. Девятковым и конструкции электронных ламп – триодов сантиметрового диапазона. После того как результаты советских разработок были опубликованы в нашей печати, эти конструкции заимствовали иностранные учёные, прекратив дальнейшие бесполезные попытки создать свои собственные лампы.
Советские конструкции металлических триодов для дециметровых волн явились основой для разработки в Германии металло-керамических ламп, дисковых триодов в Англии и США, а теоретические разработки советских учёных Г. А. Гринберга и В. Е. Никольского – основой теоретических исследований работы электронных ламп на сантиметровых волнах. Основные принципы конструкции отражательного клистрона – лампы, применяющейся для работы на сантиметровых волнах, впервые были опубликованы в нашей печати, и только после этого появились работы на эту тему за рубежом.
Приоритет теоретических исследований, осуществляемых советскими радиоспециалистами, их более высокий уровень по сравнению с подобными же работами за рубежом – не случайное явление. Иных результатов и нельзя ожидать от науки, развивающейся в условиях планового социалистического хозяйства и заботливо опекаемой нашим правительством, в противоположность условиям капитализма, из-за анархии которого зачастую новые исследования и открытия оказываются противоречащими интересам отдельных крупных капиталистических фирм и встречают поэтому бешеное сопротивление их ведению. Оценивая достижения науки как средство выкачивания новых прибылей или обеспечения мирового господства, капиталистические круги признают науку на словах, а на деле покровительствуют только тем областям её, от которых можно ждать немедленного увеличения сверхприбылей или надеяться на реализацию бредовых идей о господстве над миром.
