Kopš seniem laikiem cilvēkiem ir bijis nepieciešams uzturēt kontaktus vienam ar otru. Pirmie mednieki signālu pārraidīšanai sāka izmantot dzīvnieku ragus un jūras gliemežvākus. Tos nomainīja skaņas ierīces, piemēram, bungas, un nākotnē cilvēce sāka izmantot lāpas un ugunskurus. Vienu no pirmajiem tehniskajiem līdzekļiem var saukt par ūdens pulksteni, tā saukto klepsidru. Tie ir saziņas kuģi, kuriem bija marķējumi ar komandu nosaukumiem. Komunikācija šajā gadījumā notika pēc komandu sinhronās redzamības principa. Ilgu laiku cilvēki izmantoja tajos laikos tradicionālos pasta ziņojumus. 17. gadsimtā evolūcija ienāca sakaru pasaulē. Toreiz sabiedrība sāka domāt par veidiem, kā paātrināt ziņu iesniegšanu un saziņas līdzekļu izgudrošanu. Raksta lasīšanas procesā uzzināsiet par telegrāfa vēsturi, darbības principu un citus interesantus faktus.
Roberta Huka pirmie sasniegumi
Optiskais telegrāfs - informācijas pārraides metode, izmantojot mehānismu sistēmu, kaseņģes elementi, kas redzami lielos attālumos. Angļu jūras spēku signalizācija ar karogiem, kas pastāvēja karaļa Džeimsa II flotē, ir šī izgudrojuma prototips. Tehniskā progresa "pirmo zīmi" datu pārraides jomā dzima angļu izgudrotājs Roberts Huks. 1684. gadā viņš sarīkoja sava dizaina demonstrāciju Karaliskajā biedrībā. Pēc šī notikuma izdevumā Proceedings of the English Royal Society parādījās publikācija, kurā aprakstīts Huka optiskā telegrāfa darbības princips. Šo izgudrojumu veiksmīgi izmantoja jūrnieki, un tas tika izmantots flotē līdz 18. gadsimta beigām. Drīz, 1702. gadā, Amontons Francijas galmā sarīkoja sava optiskā telegrāfa ar kustināmām svirām prezentāciju.
Ivana Kuļibina brīnummašīna
Krievu pētnieki Katrīnas II valdīšanas laikā arī veica darbu pie informācijas pārraides metožu uzlabošanas. 1794. gadā dabaszinātnieks Kuļibins Ivans Petrovičs izstrādāja savu "tālas darbības brīdinājuma mašīnu". Izgudrojums strukturāli sastāvēja no trīs uz ass brīvi nostiprinātiem koka dēļiem, kurus ar bloku un virvju palīdzību varēja uzstādīt dažādās pozīcijās vienu pret otru. Uz aparāta tika uzstādīti spoguļi un Kulibina Ivana Petroviča izgudrotā laterna ar atstarojošiem spoguļiem. Šī telegrāfa darbības princips daudz neatšķīrās no Chappe aparāta. Bet atšķirībā no franču kolēģa krievu tīrradņu zinātnieks nāca klajā ar savu oriģinālo šifrēšanas sistēmuatsevišķas zilbes, nevis vārdi. Šī iekārta varētu darboties dažādos diennakts laikos un vieglā miglā. Šim izgudrojumam neapšaubāmi bija ietekme, taču Krievijas Zinātņu akadēmija neuzskatīja par vajadzīgu piešķirt līdzekļus telegrāfa līnijas izbūvei. Ivana Petroviča Kuļibina telegrāfa modelis tika vienkārši nosūtīts kā eksponāts uz Kunstkamera.
Telegrāfa dzimšana
Cilvēces vecā ideja par jaunu komunikācijas veidu, kura pieminēšana aizsākās senatnē, spēja atdzīvināt brāļus Šapus. Ilgu laiku francūzis Klods Čepē strādāja pie klepsidras uzlabošanas. Lai gan daži viņa eksperimenti bija veiksmīgi, galu galā izgudrotājs atteicās no šiem pētījumiem. 1789. gadā Francijā Čaps demonstrēja darbībā zīmju nesošo aparātu, ko viņš nosauca par semaforu. Signāla pārraide tika veikta 15 km attālumā. Tam nebija pienācīgu panākumu, taču zinātnieks neapturēja savu attīstību. Pateicoties sava brāļa Ignācija pastāvīgajam atbalstam, Klods Čepē veic vairākas sava izgudrojuma izmaiņas. Jau 1794. gadā viņš radīja īstu liela attāluma ierīci. Tieši viņa darbiem mēs esam parādā ikdienas dzīvē terminu parādīšanos, kas definē saziņas līdzekļus, jauno jēdzienu "telegrāfs". Viņa izgudrojums kļuva par pamatu pirmajai efektīvajai informācijas pārraides sistēmai rūpnieciskā progresa laikmetā.
Dizains un darbības princips
Tāpat kā Hooke optiskais telegrāfs, arī brāļu Chappe modernizētais dizains bija aprīkots ar šarnīrveida šķērsstieņu sistēmu, kas uzstādīta uz masta. Pārvietojams regulators un gala galispārni varētu mainīt savas pozīcijas siksnu piedziņas un skriemeļu darbības dēļ, tādējādi radot koda figūras. Spārna garums bija 3 - 30 pēdas, to kustību veica divi rokturi. Viss semafora mehānisms tika novietots uz tornim līdzīgas konstrukcijas, kas atradās redzes redzamības laukā. Optiskā telegrāfa darbs bija šāds. Semaforu apkalpojošā darbiniece vēroja tuvējo staciju un dublēja kaimiņa raidītās zīmes-signālus. Tātad no ēkas uz ēku ziņojumi tika pārraidīti pa līniju. Klods Čaps izveidoja unikālu šifrētu kodu shēmu sistēmu, saskaitot 196 figūras, praksē no tām izmantotas tikai 98. Izgudrotāji vēlējās aprīkot konsoles elementus ar lampām sistēmas lietošanai naktī, taču drīz vien ideju atzina par neveiksmīgu.
Pirmā telegrāfa līnija
Būdami savas valsts patrioti, franči nekavējoties novērtēja visas jaunā izgudrojuma priekšrocības un pieņēma to. Francijas Nacionālā asambleja, sniedzot zinātniekiem sava optiskā telegrāfa darbības principa aprakstu, izdeva dekrētu par pirmās semafora līnijas izbūvi. 1794. gadā tika uzbūvēta 225 km gara telegrāfa līnija Parīze – Lille. Pateicoties telegrāfam Chappe, 1794. gada 1. septembrī tika saņemts pasaulē pirmais sūtījums. Tajā ziņots, ka franču armija sakāvusi austriešus. Tas aizņēma tikai 10 minūtes. Napoleona armija plaši izmantoja semaforu līniju tīklus, lai koordinētu militāro vienību kustību un pārraidītutālsatiksmes komandu pavēles.
Apceļo pasauli
Brāļu Čapu semaforam bija viens trūkums: tas bija atkarīgs no laikapstākļiem. Naktī un ar sliktu redzamību bija nepieciešams apturēt viņa darbu. Bet, neskatoties uz to, franču izgudrojums ātri iemīlēja cilvēkus un iesakņojās daudzās Eiropas, Āzijas un Amerikas valstīs. Pirmā telegrāfa līnija tika atvērta 1778. Tas savienoja Parīzes, Strasbūras un Brestas pilsētas. Jau 1795. gadā tiks uzsākta optiskā telegrāfa tīklu izbūve Spānijā un Itālijā. Anglija, Zviedrija, Indija, Ēģipte, Prūsija arī ieguva semaforu līnijas.
Saules telegrāfs
Šeit jāatceras vēl viens izgudrojums. Klods Šafs izveidoja heliogrāfu 1778. gadā. Šo spoguļtelegrāfu viņš izstrādāja, lai pārraidītu ziņojumus starp Griničas un Parīzes observatorijām. Informācija tika pārraidīta ar kadrā fiksēto spoguļu slīpumiem, radot īsus saules gaismas atspulgu uzplaiksnījumus. Starp citu, gaismas signālu heliogrāfus izmanto arī mūsdienās.
Krievijas telegrāfa līnijas
Optiskais telegrāfs Krievijā nonāca nedaudz vēlāk. Pirmā ģenerālmajora F. A. Kozena sistēmas telegrāfa līnija tika uzcelta starp Sanktpēterburgu un Šlisselburgu 1824. gadā, tās garums bija 60 km. Šis telegrāfs pārraidīja ziņas par kuģniecības kustību Ladoga ezerā, tas tika izmantots līdz 1836. gadam. Imperatora Nikolaja I vadībā tika izveidota komiteja, kuras uzdevums bija izskatīt optiskā telegrāfa projektuspielietojums celtniecībā Krievijā. Tika prezentēti daudzi ārvalstu un pašmāju izgudrotāju attīstības varianti. Mēs atzīmējam vairākus Krievijas telegrāfu projektus: ģenerāļa L. L. Karboniera, P. E. Čistjakova sistēmas. Par visizdevīgāko tika izvēlēts franču inženiera Šato telegrāfa projekts. Tātad viņa telegrāfa sistēma tika izmantota filiālēs, kas savienoja Kronštati, Carskoje Selo, Gatčinu ar Sanktpēterburgu. Par pasaulē garāko līniju (1200 km) tiek uzskatīta 1839. gadā uzbūvētā optiskā telegrāfa līnija starp Sanktpēterburgu un Varšavu, kas sastāv no 149 stacijām līdz 17 m augstumā.45 nosacīto zīmju signāls pa šo ceļu aizņēma 22 minūtes. Apkopi veica 1904 operatori.
Chateau Innovations
Strukturāli Šato izgudrojums bija nedaudz vienkāršāks nekā Kloda Čepē optiskais telegrāfs. Semaforos tika izmantota viena T-veida bulta no trim šarnīrveida stieņiem. Īsajiem gala elementiem bija pretsvari. Visas kustīgās daļas bija aprīkotas ar gaismām. Figūras tika saliktas, mainot stieņu stāvokli vienam pret otru. Tādā veidā tika kodēti cipari, burti un frāzes. Izgudrotājs sastādīja īpašu atšifrēšanas vārdnīcu sūtījumu veikšanai. Chateau inženiera semaforu sistēma ļāva ieņemt 196 pozīcijas, ziņojumi tika pārraidīti vairākos kodējumos - oficiālajā, civilajā un militārajā. Kontroli visu diennakti veica četri operatori, kas regulēja stieņus, izmantojot vinčas un troses. Sistēmā izmantoti atstarojošie spoguļi unlampas. Visi signāli bija regulāri jāfiksē speciālā žurnālā, par nolaidīgu attieksmi pret darbu stacijas darbinieks varēja nonākt pat cietumā. Iedzīvotāji varēja izmantot arī telegrāfa līnijas optisko telegrammu pārraidīšanai, taču šis pakalpojums nebija lēts un neieguva popularitāti. Šato optisko telegrāfu uzlabos A. Edelkrancs, par ko zinātnieks saņems atzinību ne tikai dzimtenē Zviedrijā, bet arī citās valstīs.
Optiskā telegrāfa atdzimšana
Zinātne nesastinga, turpinājās pētījumi sakaru jomā. Jau 19. gadsimta vidū tika izstrādātas elektrisko telegrāfa tīklu sistēmas. Šajā sakarā optiskais telegrāfs ir zaudējis savu nozīmi. Bet, lai gan vadošo vietu pasaules sakaru sistēmā ieņēma citi, viņš atrada sev negaidītu pielietojumu. Optiskais semafors flotē un tagad ir viens no visizplatītākajiem saziņas veidiem. Joprojām tiek izmantots dzelzceļa semafors ar savu gaismas signālu zīmju sistēmu. Un, protams, atcerēsimies par luksoforiem uz ceļiem, kuru darbību novērojam katru dienu.
