К 155-летию со дня рождения
Изобретение А. С. Поповым (1859–1906) системы радиосвязи по своему влиянию на научно-технический прогресс сопоставимо с величайшими научными свершениями человечества. Александр Степанович Попов сумел завершить труд многих своих предшественников. Работа в Военно-морском ведомстве, понимание насущной потребности Флота в беспроводной сигнализации или связи способствовали сосредоточению научных интересов Попова на электродинамической теории. Изобретению предшествовала интенсивная научно-исследовательская работа.
По следам Герца
С 1890 года А. С. Попов занимался воспроизведением опытов гениального немецкого ученого Г. Герца, в 1887–1889 годах доказавшего существование электромагнитных волн, и изучением связанных с ними явлений. С учением Фарадея – Максвелла об электромагнитном поле Попов был знаком еще со студенческих времён. По словам проф. Н. Н. Георгиевского, который был ассистентом Попова с 1890 по 1894 год, «ещё до 1891 года Попов в тесном кругу близких ему лиц высказывал мысль о возможности использовать лучи Герца для передачи сигналов на расстояние».
Как известно, задача построения передающего устройства – источника электромагнитных волн – была уже принципиально решена Г. Герцем. Поэтому основное внимание Попова, как и многих зарубежных учёных, было обращено на создание приёмного устройства. Открытие французским физиком Э. Бранли свойства металлических порошков резко изменять сопротивление при воздействии высокочастотного электромагнитного излучения и дальнейшее развитие этих результатов английским учёным О. Лоджем дали Попову необходимое направление работы по поиску принципа действия и конструкции приёмного устройства. Попову удалось решить проблему построения приёмного устройства, способного принимать и регистрировать последовательность сигналов различной длительности (что обеспечивало, в частности, возможность использования сигналов азбуки Морзе).
Весной 1895 года Попов с помощью своего ассистента П. Н. Рыбкина проводил опыты по беспроводной связи в саду Минного офицерского класса (МОК), территория которого позволяла разносить приёмник и передатчик на расстояние 64 метра. При этом Попов применял приёмную антенну, в качестве которой использовалась вертикальная проволока длиной 2,5 метра.
На заседании Физического отделения Русского физико-химического общества (ФО РФХО) 25 апреля (7 мая) 1895 года Александр Степанович прочитал доклад об изобретённом им приборе и продемонстрировал его в действии. Информация о докладе появилась в газете «Кронштадтский вестник» от 30 апреля (12 мая) 1895 года, где уже было отмечено, что появилось новое средство связи, и в протоколе в августовском номере Журнала РФХО, имевшего международную рассылку.
При проведении опытов была обнаружена чувствительность приёмника к атмосферным разрядам. Немного видоизменив свой радиоприёмник, А. С. Попов при участии П. Н. Рыбкина сконструировал специальный прибор для приёма электромагнитных колебаний атмосферного происхождения, позднее названный грозоотметчиком. С июля 1895 года грозоотметчик использовался для метеорологических наблюдений в Лесном институте в Петербурге и для изучения атмосферных помех радиоприёму в лаборатории МОК.
Результаты исследований 1895 года нашли отражение в статье «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний», напечатанной в № 1 Журнала РФХО за 1896 год. Аннотации этой статьи были переведены на основные европейские языки (английский, французский и немецкий). Создав когерерный приёмник, Попов построил первую в истории систему беспроводной связи. На момент создания его схема обладала мировой новизной. Своей публикацией Попов «подарил» изобретение миру, позволил свободно воспроизводить и копировать его другим исследователям – пионерам радиотехники. Надо отметить, что вопрос о патентовании аппаратуры даже не ставился, ввиду того что у Попова не было возможности и условий для организации её производства.
Сигнал без проводов
В январе 1896 года о созданной им системе передачи сигналов без проводов Попов доложил в Кронштадтском отделении Императорского Русского технического общества (ИРТО), членами которого в основном были офицеры Морского ведомства. В марте 1896 года Попов и Рыбкин осуществили передачу и приём слов «Heinrich Hertz», зарегистрированных телеграфным аппаратом Морзе между зданиями Петербургского университета на расстоянии 250 метров, однако подробных публикаций по докладам об этом не было. Надо отметить, что при поступлении на службу в Техническое училище Морского ведомства, где он занимал штатную должность преподавателя электротехники с 1890 по 1899 год, А.С. Попов дал клятвенное обязательство о неразглашении сведений, представляющих военную тайну.
Весной 1897 года была получена устойчивая радиотелеграфная связь на расстоянии 600 метров между берегом и кораблями в Кронштадтской гавани, летом – на расстоянии до 5 километров между кораблями. При этом в ходе испытаний было обнаружено отражение радиоволн посторонним металлическим телом (кораблём), попавшим на прямую линию между передатчиком и приёмником, что было отражено в отчёте Попова.
В июне 1897 года в журнале «The Electrician» появилась статья главного инженера телеграфов Великобритании В.Г. Приса, в которой впервые была описана аппаратура Г. Маркони, на которую был получен британский патент.
Выступление В. Приса и публикация патента Маркони дали возможность Попову (с разрешения командования) выступить в 1897 году перед различными аудиториями с докладами о результатах своих работ и сравнении их с результатами, полученными Маркони.
Испытания аппаратуры на судах Балтийского и Черноморского флотов проводились ежегодно с 1897 по 1903 год. В начале августа 1899 года под руководством Попова в Воздухоплавательном парке под Петербургом проводились опыты радиосвязи с воздушным шаром.
С 1898 года активное участие в продвижении изобретения Попова принял французский предприниматель и инженер Э.Дюкрете. Пользуясь указаниями Попова (интенсивная переписка велась с 1898 по 1904 год) и возможностями своей мастерской, Дюкрете выпускал аппаратуру для судов по заказам Морского ведомства России и для французского флота.
Выдающимся событием в дальнейшем развитии радиотехники стало изобретение А. С. Поповым первого в мире детекторного приёмника – «телефонного приёмника депеш», на который он получил патенты в России, Франции, Британии, Бельгии, Швейцарии, США, Испании, Италии. Основным элементом нового приёмника стал усовершенствованный когерер – первый кристаллический диод.
Попов спасает рыбаков
Телефонный приёмник депеш был впервые применен на 47‑километровой радиолинии между островами Кутсало (г. Котка, Финляндия) и Гогланд в Финском заливе, построенной в начале 1900 года для обеспечения работ по ликвидации аварии на броненосце «Генерал-адмирал Апраксин», выбросившимся на камни в результате навигационной ошибки. Радиолиния успешно действовала 84 дня. Первая же радиограмма, переданная с её помощью на помогавший в этой операции ледокол «Ермак», позволила спасти жизни финских рыбаков, унесённых в открытое море на оторвавшейся льдине. Успешная работа радиолинии определила принятие аппаратуры беспроволочной телеграфии на вооружение судов военно-морского флота и способствовала организации в 1900 году в Кронштадте мастерской по ремонту и изготовлению корабельных радиостанций.
На Международной промышленной выставке 1900 года в Париже, где демонстрировались аппаратура беспроволочной телеграфии под маркой «Popoff – Ducretet – Tissot» и грозоотметчик, изготовленный в Кронштадте, Попов был удостоен Большой именной золотой медали.
Весной 1901 года А. С. Попов принял предложение Н. Н. Качалова, директора Электротехнического института императора Александра III, занять освободившуюся должность профессора физики. Однако и после перехода в ЭТИ Попов оставался членом Морского технического комитета и вплоть до 1905 года активно занимался вопросами радиовооружения боевых судов флота.
С 1904 года Попов начал сотрудничество с фирмой «АО Русские электротехнические заводы „Сименс и Гальске“» и германским Обществом беспроволочной телеграфии Telefunken, организовавшими в Петербурге производство «приборов беспроволочной телеграфии по системе профессора А.С. Попова и германского Общества беспроволочной телеграфии Telefunken». Был заключен договор, согласно которому прибыль от производства аппаратуры делилась поровну между тремя его участниками.
Последний год жизни А. С. Попова был омрачён печальными итогами Русско-японской войны и драматическими событиями революции 1905 года. Попов тяжело переживал гибель на войне многих своих учеников и коллег по Минному классу, других хорошо знакомых ему флотских офицеров. В их числе был и адмирал С. О. Макаров, активный сторонник внедрения радио на флоте, погибший в первые месяцы войны вместе со своим флагманским кораблем – эскадренным броненосцем «Петропавловск», подорвавшимся на японских минах.
В сентябре 1905 года А. С. Попов был избран на должность директора ЭТИ. Совет института поддержал требования свободы собраний, слова, демократических преобразований: было разрешено проведение собраний, в стенах института проходили собрания и митинги. Попова как директора института, находившегося в ведении МВД, вызвали в Министерство. Через три дня после трудного разговора в Министерстве и угрозы закрытия института у Попова в результате нервного перенапряжения произошло кровоизлияние в мозг. Смерть наступила 13 января 1906 года (31 декабря 1905 года по старому стилю). Неожиданная кончина учёного, которому было всего 46 лет, стала для всех большим потрясением. С января 1906 года он должен был занять выборное место председателя Физического отделения и президента РФХО, что свидетельствовало о его высочайшем авторитете в российском научном сообществе.
Вопрос о приоритете в изобретении радио обсуждался практически непрерывно в течение всего ХХ века. В Мемориальном музее А. С. Попова Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» были собраны документы, неопровержимо доказывающие приоритет А. С. Попова в изобретении радио. Неоднократно музей посещали президенты Международного института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). По их инициативе музей обратился в Исторический центр IEEE с просьбой отметить памятной доской «Milestone» день 7 мая как веху в истории развития электротехники. В 2005 году такая доска была установлена в СПбГЭТУ у входа в Мемориальный музей-лабораторию А. С. Попова.
История изобретения, создания и совершенствования системы радиосвязи А. С. Поповым отражена в десятках книг и документальных сборников, сотнях, если не тысячах, статей, воспоминаний, эссе. Однако неординарная личность учёного, его научное наследие по-прежнему привлекают исследователей, продолжающих открывать неизвестные прежде подробности его биографии.
Лариса Золотинкина, Михаил Партала
