Александр Попов и его изобретение

16 марта 1859 года родился российский физик и электротехник, один из изобретателей радио Александр Степанович Попов. Не все знают, что известный ученый неоднократно бывал в Выборге (его имя носит железнодорожная станция в нашем районе). Впрочем, и о том, что сделал для науки этот человек, сегодня вспоминают нечасто.

Соревнование изобретателей

Существует определенная чехарда с патентами на первенство изобретений между Поповым и Маркони, ибо признают их по-разному: у нас, разумеется, Попова, у них, разумеется, Маркони. С другой стороны, важно знать: радиосвязь можно и нужно использовать как альтернативу в критических ситуациях (отсутствие электроэнергии, отключение телефонной и сотовой связи, интернета, аварии и т.д.).

Речь пойдет о детектировании радиосигналов. Знакомый с уроков физики «детекторный приемник» происходит от слова детектор, выпрямитель. Однако, в истории известны несколько способов детектирования сигналов, иначе говоря, несколько разных устройств, осуществляющих детектирование – трубка Бранли, радиокондуктор Попова, «кошачий ус» Г. Пикарда (США, 1906), «карборунд» Г. Данвуди (США, март 1906), двухэлектродная лампа Флеминга, детектор Д. Боше (Индия, патент США 1904 года), ртутный когерер Маркони – все они, созданные в разное время и разными исследователями считаются детекторами по своим свойствам.

 И в прежних веках бушевали нешуточные страсти и соревнования в первенстве у изобретателей, хотя и возникало меньше споров, чем о первенстве изобретения радиотелеграфа. Каждый из перечисленных изобретателей ценен для науки, каждый добавил что-то свое. К примеру, именно Боше ввел понятие «детектор». Оказывается, над темой детектирующих ток устройств работали не только Попов и Маркони. Но А.С. Попов прославился изобретением нового типа когерера, свойства которого связаны с реакцией платины и окисных пленок, что впоследствии в других экспериментах позволяло внимательному уху услышать сигнал с помощью капсюля-наушника от телефонов. Такой «наушник» с относительно большим сопротивлением постоянному току уже использовали в опытах Минного класса в Кронштадте, где также преподавал Попов.

Доподлинно известно, что в «лаборатории Попова» в конце XIX века головной телефон-наушник уже употреблялся для изучения электрических колебаний. В 1899 году Попов сконструировал беспроводное – радиоустройство для приема сигналов на слух при помощи телефонной трубки. С созданием детекторного приемника Попова-Дюкрете с телефоном для прослушивания радиоэфира передача сообщений на расстояния могла быть осуществлена телеграфом, но и голосом. В 1902 году это изобретение уже было в каталоге Дюкрете под названием «телефонный приемник системы Попова».

Popov, он же Popoff и Попов

Попов запатентовал изобретение детекторного приемника в России, Англии, США, Испании, в Швейцарии и Франции, причем где-то как когерер. Понятия когерер, радиокондуктор, декогерер и детектор по смыслу аналогичны. «Неразбериха» случилась позже и не только с датами, а, значит, и с первенством, но и с названиями, ведь запатентованные изобретения А.С. Попова в области детектирования и радио имели разное уточняющее название. Более того, в американском патенте 1903 года фамилия автора записана как Popoff, а в английском патенте, признанном научным сообществом на три года ранее – Popov. И описания патентов по смыслу отличаются от патентов американских исследователей. К слову, об американском патенте Попова даже в середине XX века, когда радиостанции работали вовсю, не было широко известно, но о нем знали профильные специалисты, интересующиеся историей радио.

В одном из двух вариантов детекторного приемника, запатентованного (март 1903) А.С. Поповым в США, предложена схема с простым – как сказали бы сегодня – согласующим трансформатором, первичная обмотка которого включена в цепь детектирующего элемента – радиокондуктора. Вторичная обмотка трансформатора (в патенте Попова 1903 года называется индукционной бобиной) подключена к индукционной катушке телефона. При экспериментах отмечалась «повышенная» слышимость в телефоне за счет резонансного усиления сигнала.

По общему правилу первенство научного открытия остается за исследователем, зафиксировавшим его в соответствующем патенте. К примеру, если заявка поступила в 1900 году, а патент выдан в 1903, то и его действие начинается с 1903 года. Но хорошо известно, что 7 мая 1895 года А.С. Попов, после экспериментов, реально продемонстрировал связь без проводов и первый приемник радиоволн. Случился этот доклад на заседании Русского физико-химического общества. В научном мире за Поповым в части изобретения первого детекторного приемника прочно закрепилось первенство описания действия когерера с металлическим окисленным порошком. Но что за химия такая?

Как появился угольный микрофон

Радиокондуктор Попова в известном опыте представлял просушенную герметичную стеклянную трубку, внутри которой с помощью клея были установлены две ленточки из платины, опыленные крупинками стали и «обладающие многочисленными участками с окисленной поверхностью» – фраза из запатентованного Поповым изобретения. Там же мельчайшие частицы угля, помещенные в корпус с вставленными туда двумя электродами-стержнями. При подключении конструкции в электрическую цепь и при акустическом воздействии на угольный порошок сила тока в цепи менялась. Так появился угольный микрофон, его принцип действия на протяжении ХХ века, считавшегося «золотым веком радио», оставался неизменным. Эту круглой формы, с перфорацией, деталь можно было вынуть из трубки «уличного» телефона-автомата в былые времена, сегодня – анахронизм. Казалось бы, зачем эта история нашим читателям в «просвещенный» век, когда можно «погуглить» и получить любую информацию? А вот зачем.

Радиосвязь как альтернатива интернету

Радиосвязь, предвестница сотовой, великая вещь. Практикующие «дальние связи» радиолюбители знают, что при техническом отключении интернета и сотовой связи информационные каналы станут недоступными, но останется связь по радио, для которой, кроме оборудования, только и нужно сетевое электрическое питание, а в локальном масштабе – для небольших по мощности радиостанций – аккумуляторы или батареи. На какое-то время их энергии хватит. Для слабого прослушивания на телефон-наушник сигналов из эфира на длинных и средних волнах в крайнем случае можно обойтись без источника питания – простейший детекторный приемник их примет, а телефонный капсюль с высоким электрическим сопротивлением – озвучит.

Московская артель, затем завод «Радиофронт» в 30-х гг. прошлого века выпускала устройства под шифром П-1 и П-2 (см. фото и схему). Главное – наличие в эфире передающих станций – за сотни и тысячи километров до места аварии какие-то будут работать. Важны добротная антенна и заземление: один конец катушки-антенны заземляется с помощью провода непосредственно в грунт, или подключается – там, где есть возможность – к надежно заземленным конструкциям, к примеру, к старым металлическим трубам и батареям в многоквартирных домах. Даже с малым знанием можно услышать пусть и слабый, но сигнал радиоэфира. Когда нет иного способа, получение даже такой информации может спасти жизни.

Андрей КАШКАРОВ, ранее известный в эфире под позывным RA1AGS

(Окончание следует)