Xreferat.com » Рефераты по истории техники » П. Л. Шиллинг и его телеграф

П. Л. Шиллинг и его телеграф

Я нашёл средство двумя знаками выразить все возможные речи…

П.Л. Шиллинг

Барон Пауль (Павел Львович) Шиллинг фон Канштадт родился в 1786 году в Ревеле (Таллинне) в семье офицера русской армии. Первые одиннадцать лет своей жизни он провел в Казани, где отец командовал 23-м Низовским пехотным полком. Потом ранняя смерть отца, поступление в кадетский корпус... По окончании его в 1802 году, а это было время открытия В. Петровым электродуги,— многообещающее назначение в Генеральный штаб, столь желанное почти для любого начинающего (да и, пожалуй, продолжающего) карьеру российского военного. Почти для любого — но не для Шиллинга: физика и точные науки интересовали его. Военная косточка служаки-отца явно не унаследована сыном, и всего лишь после года службы 17-летний Павел оставляет армию и отправляется служить в чине губернского секретаря в русское посольство в Мюнхене, куда берёт его новый муж матери, русский посланник в Мюнхене. Юный дипломат не был перегружен рутинной работой; однако свободное время употреблялось им для не совсем обычного в этом возрасте занятия. Званым обедам и обществу мюнхенских барышень Павел предпочитает так называемый «Museum», служивший научным клубом для исследователей самых различных направлений. Общение с ними заменило Шиллингу университеты и многое дало для формирования его как ученого. Именно в Мюнхене Шиллинг впервые задумывается о передаче сообщений с помощью электричества, участвуя в опытах анатома Земмеринга с электролитическим телеграфом.

Первые самостоятельные исследования Шиллинг проводит в самой передовой области тогдашней прикладной физики — электротехнике, изучая природу «электрогальванизма» и возможности его практического использования. Два года работы над совершенствованием химических источников тока и изоляции проводников — и первое серьезное изобретение. Шиллинг первым предлагает применять для дистанционного взрывания мин электрический ток, получаемый от вольтова столба. Этот способ был куда надежнее применявшихся в ту пору начиненных порохом холщовых рукавов. Система Шиллинга действовала на расстоянии до пятисот метров, причем надежно изолированный провод мог быть уложен, по мнению изобретателя, и под водой. Мюнхенский профессор Земмеринг, внимательно следивший за успехами молодого ученого-любителя, записывает в своем дневнике в мае 1812 года: «Шиллинг радуется, как ребенок, своему электрическому проводнику».

К сожалению, во время войны с Наполеоном русские не пошли на использование нового смертоносного оружия.

До конца 1812 года Шиллингу представился случай продемонстрировать на «высочайшем» уровне и другое свое открытие — несколько модернизированный им телеграф Земмеринга.

Новый, 1813 год Павел Львович встречал уже в армии, в рядах 3-го Сумского гусарского полка. Он проявляет недюжинное мужество в боях, отмеченное орденами и именной саблей «За храбрость».

В 1814 году в составе русских войск он вступает в Париж.

Но Париж для Шиллинга — не столько столица поверженного Наполеона, сколько крупнейший научный центр. Полугодовое ожидание демобилизации во французской столице Шиллинг использует для сближения с такими естествоиспытателями, как Д. Араго и А. Ампер. Недолгое пребывание в Париже дает толчок и другому сохранившемуся на всю жизнь увлечению — завязавшаяся дружба с некоторыми учеными-ориенталистами пробуждает в Шиллинге интерес к изучению Востока и восточных языков.

Последующее десятилетие почти целиком посвящено востоковедческим исследованиям, работе как в России, так и в среде французских, итальянских, британских ориенталистов. Результат — широкое признание: Шиллинга избирают членом-корреспондентом национальной корпорации французских востоковедов, членом Британского общества азиатской литературы. А в 1828 году — членом-корреспондентом Петербургской академии наук. К этому времени он — общепризнанный в России авторитет в изучении письменных памятников восточной литературы, обладатель большой коллекции собранных им редких тибетских, монгольских, китайских, японских сочинений.

Но чем, помимо ориенталистики, занимается Павел Шиллинг в 1814—1815 годы? Верный своей натуре, он находит для себя необычное занятие — начинает готовить открытие в Петербурге литографии — нового в тогдашней России производства для размножения топографических карт и других военных документов.

Организованная Шиллингом по приезде в Петербург осенью 1816 года гражданская литография при МИДе быстро сделалась образцовым заведением и привлекла большое внимание в кругу образованного петербургского общества. Здесь он воспроизвел китайские тексты «Тресловия», переведенные Н. Я. Бичуриным.

Первым литературным произведением, литографированным Шиллингом, была поэма «Опасный сосед» Василия Львовича Пушкина — дяди великого поэта. Вскоре Шиллинг знакомится и с самим Александром Сергеевичем. Первое достоверное известие об их встрече относится к осени 1818 года, когда оба они в компании общих друзей, среди которых был Жуковский, Гнедич, Лунин, присутствуют на проводах Батюшкова в Италию. За первой встречей следуют другие, отношения крепнут,— но в начале 20-х годов знакомство прерывается: пока Пушкин находится в ссылке на юге, Шиллинг много странствует за границей, с увлечением отдаваясь востоковедческим изысканиям. В конце десятилетия этому знакомству предстоит возобновиться и перерасти затем в дружбу.

Между тем увлекающаяся натура Шиллинга не позволяет ему надолго замыкаться в какой-либо одной области. И вот, в перерыве между изучением древних буддистских рукописей, исследователь начинает обдумывать проблему, в первых неуклюжих попытках разрешить которую он участвовал еще полтора десятка лет назад в Мюнхене. За это время электротехника ушла далеко вперед — уже издана была книга В. В. Петрова о гальванизме — расширился и научный кругозор самого Шиллинга. Во всяком случае, к 1825 году (так, по крайней мере, считает английский историк техники связи Джон Фейай) у него складывается вполне законченное представление о принципах действия и необходимых компонентах электромагнитного телеграфа.

Теперь перед Шиллингом стоят в основном практические задачи: выработка оптимальной конструкции аппарата, разработка устройства и метода прокладки телеграфных линий и прочие крупные и мелкие вопросы; сложности их преодоления прекрасно известны и нынешним изобретателям, однако без их решения изобретение не может быть внедрено в жизнь.

С отработкой элементов Шиллингу, впрочем, повезло. Начавшаяся в 1828 году война с Турцией ставит перед командованием русской армии задачу скорейшего взятия ряда мощно укрепленных турецких крепостей. Шумные опыты Шиллинга со взрывами электрических мин на Неве и в пригородах столицы запомнились петербургским генералам, и внезапно ученый получает для своих электротехнических опытов широкую государственную поддержку. Выделены немалые средства из казны, под началом у Шиллинга находится саперная команда с несколькими офицерами во главе, предоставлено на выбор несколько полигонов. Заказы на детали, проволоку, составные части элементов питания, — все это немедленно передается на Ижорский и Александровский заводы, а в случае необходимости — отсылается в Англию.

Война, правда, на следующий год заканчивается победой русского оружия без помощи мины Шиллинга. Против использования её еще в войне с Наполеоном восстал сам император. Но полевые испытания мин продолжаются, а генерал Шильдер, не успевший использовать «суперсовременное» оружие под Силистрией, выбирает его в качестве основного средства нападения для своего проекта подводной лодки. (Предполагалось, что эта подводная лодка будет скрытно вонзать в днище корабля противника гарпун с прикрепленной к нему миной и, отойдя на безопасное расстояние, взрывать её через отмотанный под водой провод.)

Первый телеграфный аппарат Шиллинга начинает работать уже в 1828 году, но до публичной демонстрации дело не доходит. Увлечение востоковедением, совмещенное на этот раз со служебной необходимостью, заставляет его вновь изменить планы. Русское правительство готовится направить экспедицию в Восточную Сибирь для «обследования положения местного населения и состояния торговли у северных и западных границ Китая». Естественным кандидатом на пост руководителя экспедиции становится чиновник Азиатского департамента МИДа, видный знаток восточных языков, недавно к тому же ставший членом-корреспондентом Академии наук П.Л. Шиллинг. Вторая половина 1829 года — начало 1830-го посвящены активной подготовке экспедиции. Уточняется маршрут, подыскиваются люди. Для участия в экспедиции Шиллинг вызволяет из монастырской тюрьмы отца Иакинфа (в миру — Н. Я. Бичурина), выдающегося востоковеда и основоположника русского китаеведения. Еще один будущий участник — литератор А. Д. Соломирский, приятель Пушкина. Замыслом далекого путешествия увлекается и сам А. С. Пушкин, особенно сблизившийся с обаятельным и эрудированным Шиллингом после своего возвращения из южной ссылки. Именно к этому времени относится сделанный Пушкиным в альбоме Е. Н. Ушаковой карандашный портрет Шиллинга, великолепно передающий образ этого тучного человека с веселым, энергичным и умным лицом. 23 декабря 1828 года датируется стихотворное обращение Пушкина к возможным спутникам по экспедиции — Шиллингу, Соломирскому, Бичурину:

Поедем, я готов; куда бы вы, друзья,

Куда б ни вздумали, готов за вами я

Повсюду следовать, надменной убегая:

К подножию ль стены далекого Китая,

В кипящий ли Париж, туда ли, наконец,

Где Тасса не поет уже ночной гребец,

Где древних городов под пеплом дремлют мощи,

Где кипарисные благоухают рощи,

Повсюду я готов...

По соседству со стихотворными отрывками находится и черновик прошения Пушкина «о дозволении посетить Китай вместе с посольством, которое туда скоро отправляется», направленного А. X. Бенкендорфу 7 января 1830 г. Прошение рассматривается в кратчайший срок — и 17 января Пушкину сообщают отказ Николая I. Экспедиция отправляется без поэта.

Два экспедиционных года Шиллинг проводит в Забайкалье, в Монголии, областях, смежных с Китаем. Помимо официальных задач экспедиции, ее руководитель занят сбором памятников литературы, прежде всего тибето-монгольской. В этом ему помогают и знание тибетской письменности, и природная обходительность, и... случай! Незадолго до появления экспедиции среди местных буддистов распространилось пророчество о скором появлении некоего чужеземца, который воспримет буддизм, а затем распространит его на Западе. Внешность и манера поведения Шиллинга, его явный интерес к религии и культуре местных жителей быстро заставили отнести пророчество на счет русского путешественника. «Я был немало удивлен, узнав... что меня стали считать земным воплощением какого-то значительного персонажа буддистского Пантеона»,— отмечает сам Шиллинг.

С этого момента большая часть трудностей, связанных с приобретением тибетских и монгольских книг, исчезла. Настоятели храмов и монастырей с готовностью дарят Шиллингу почти любые понравившиеся ему сочинения. Более того, прослышав об удивительном чужеземце, в штаб экспедиции в Кяхте стали прибывать паломники, проделывавшие подчас путь в сотни километров, с единственной целью — увидеть Шиллинга и преподнести ему такие книги, каких, по их мнению, у него не хватало. С целью сделать свою коллекцию максимально полной, Шиллинг организует уникальное предприятие по переписке таких сочинений, которые имелись у местных жителей только в одном экземпляре и поэтому не могли быть подарены. Из окрестных монастырей русский востоковед приглашает в Кяхту самых искусных каллиграфов. Порой до двадцати писцов одновременно работают в войлочных юртах, которые изобретательный путешественник велел расставить во дворе экспедиционного штаба.

Шиллинг не только собирает, но уже в ходе экспедиции приступает к классификации и описанию своей коллекции письменных памятников. Как по своему составу, так и по объему, превысившему шесть тысяч наименований, собрание Шиллинга заняло уникальное место в отечественной востоковедческой науке. А ведь это уже вторая по счету коллекция дальневосточной литературы Шиллинга. Первая, объемом в 2600 томов, была собрана еще до экспедиции и в 1835 году заняла свое место в Азиатском музее.

Итак, весной 1832 года Шиллинг возвращается в Петербург. Столичное общество с восторгом принимает привезшего восточные диковинки весельчака-барона. Казалось бы, самое время подводить итоги и пожинать лавры на ниве востоковедения. Но всего полгода остается до другой даты, знаменательной как в биографии самого П. Л. Шиллинга, так и в истории мировой электротехники.

В основу своего телеграфа Шиллинг вслед за Ампером и Фехнером положил «стрелочную» индикацию передаваемых символов. К 1832 г. принципы стрелочной индикации магнитного поля были уже разработаны весьма тщательно. Еще в 1821 г. Андре Ампер предложил удивительно элегантную астатическую стрелку, состоящую из двух соосно закреплённых магнитных стрелок, ориентированных в противоположных направлениях. Такая стрелка полностью нечувствительна к магнитному полю Земли. Если разместить одну из стрелок астатической пары внутри витков катушки, а другую — над ними, то стрелки отклонятся только под действием магнитного поля катушки (направленного в зонах их размещения в противоположные стороны).

Немецким ученым И. Швейгером был изобретен прибор, усиливающий отклонение стрелки и получивший название мультипликатора (умножителя). Итальянец Нобили на основе мультипликатора и астатической стрелки создал прибор, в котором угол отклонения стрелки был пропорционален значению электрического тока. Все эти технические решения в какой-то мере повлияли на конструкцию телеграфа Шиллинга, не лишив его, тем не менее, оригинальности.

В основной конструкции телеграфа Шиллинга было шесть мультипликаторов. Седьмой мультипликатор служил для приведения в действие вызывного звонка с часовым механизмом. В этой конструкции передатчик был выполнен уже в форме клавишного манипулятора, состоящего из восьми клавиш (4 белые и 4 черные). Линия передачи имела восемь проводов. Шесть пар клавиш были связаны проводами с соответствующими шестью мультипликаторами, одна пара — с вызывным устройством. Имелась еще одна „общая пара" клавиш для переключения полярности гальванической батареи.

Порядок расположения клавиш в передающем приборе и мультипликаторов в приемном был один и тот же. Работа телеграфа Шиллинга проходила следующим образом. Если нужно было передать сигнал „белое", оператор нажимал белую клавишу, соединенную с соответствующим мультипликатором. При этом следовало также нажать белую клавишу „общей пары". Соответственно при нажатии черной клавиши (и такой же в „общей паре") передавался сигнал „черное". Ненажатые клавиши соответствовали положению «нейтральное».

Однако Шиллинг не просто привесил черно-белый диск к стрелкам для облегчения визуальной индикации — он впервые в мире применил для передачи информации бинарный код.

Каждый из шести индикаторов мог принимать одно из двух рабочих положений; сочетание этих положений позволяло передать 26кодовых единиц, т.е. 64 единицы, что с избытком хватало для обозначения всех букв алфавита, цифр и специальных знаков. Заметим, что Шиллинг «забыл» о промежуточном («обесточенном») положении дисков: вместе с ними в шести индикаторах было «заложено» уже З6сочетаний, или кодовых единиц (т. е. для практической телеграфии хватило бы и четырех индикаторов), однако и по сей день существуют только одно- и двухполюсная системы телеграфирования. Пауза используется только в первой из них, в двухполюсной системе меняется полярность (фаза) сигнала, который по-прежнему остается двоично-кодированным.

Итак, Шиллинг создал для нужд телеграфии бинарный код, но вслед за своими предшественниками упорно пытался передавать символ «единовременно», придерживаясь пространственного, а не временного сочетания кодовых посылок. В этом варианте он, бесспорно, достиг идеала: далее уменьшить число проводов можно было только за счет общего провода, что и сделал через несколько лет Якоби, заменив его Землей.

Первая публичная демонстрация электромагнитного телеграфа Шиллинга была проведена осенью 1832 г. в его квартире на Царицыном лугу (ныне Марсово поле, дом 7). Присутствовавший на одной из первых демонстраций телеграфа видный ученый Б. С. Якоби, сам вскоре прославившийся работами в области электромагнетизма, так оценил вклад П. Л. Шиллинга: «Шиллинг имел то особое преимущество, что по своему служебному положению он был хорошо осведомлен о потребностях страны в средствах связи. Удовлетворение этих потребностей и составило задачу, которую он стремился разрешить на протяжении всей своей жизни, с одной стороны, привлекая на помощь успехи естествознания, с другой стороны, направляя свой исключительно острый ум на создание и составление простейшего кода. В последнем деле ему послужило значительным подспорьем специальное знание восточных языков. Два совершенно различных направления знаний – естественные науки и востоковедение – слились вместе, чтобы помочь возникновению телеграфа...»

Описанный выше аппарат барона П. Л. Шиллинга «о шести индикаторах и восьми проводах» позволил технике телеграфирования сделать огромный скачок — от нескольких десятков пар проводов, несущих

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: