Телеграфний зв'язок

Телегра́фний зв'язо́к — вид зв'язку, що забезпечує швидке передавання і приймання повідомлень на віддаль електричними (з початку XIX століття, зокрема з 1830-их років) чи оптичними сигналами.

Віхи розвитку

Техніка телеграфного зв'язку удосконалювалася на основі раніше створених систем електричних телеграфів: мультиплікаторних телеграфних апаратів П.Шилінга, мультипликаторного апарату, що пише, К. А. Штейнгеля, електромагнітних апаратів. oj пишуть, Якобі Б.С. і С. Ф. Морзе. Слідом за друкарськими було винайдено безліч стрілочних апаратів, які діяли за принципом примусового синхронізму. Спроби застосувати цей принцип у літеродрукуючому пристрої не мали успіху.

Практично придатне рішення для розробки літеродрукуючого апарату знайшов Д. Юз, поклавши в основу його принцип роботи синхронно - синфазного руху механізів передавача і приймача (1855). Апарати Юза витримали випробування часом і зникли з експлуатації тільки до кінця першої третини цього століття.

Телеграфна апаратура досягла такого рівня досконалості, який відповідав вимогам зручності роботи і найкращого використання дактилографічних можливостей телеграфіста. Проте із зростанням світового телеграфного обміну до цього часу вже виникли інші вимоги. Спочатку швидке зростання телеграфного обміну компенсувалося підвищенням майстерності телеграфістів, вдосконаленням телеграфної апаратури, раціоналізацією телеграфної служби. Але незабаром подальше зростання телеграфного обміну зажадало підвіски додаткових проводів.

Величезний розмір матеріальних витрат, яких вимагала підвіска кожного зайвого проводу на таких довгих магістралях, як, наприклад, лінія Петербург-Варшава (1200 км), змусив винахідників напружено шукати засоби більш раціонального використання вже існуючих дротів або, висловлюючись сучасною мовою, спонукав їх до розробки способів ущільнення телеграфних ліній.

Разом з тим розвиток телеграфії сприяло відкриття і вивчення законів поширення струму в електричних ланцюгах. З цього приводу Дж. К. Максвелл у 1873 р. писав, що «важливі додатки вчення про електромагнетизм до телеграфії справили вплив на чисту науку, надавши комерційну цінність точним електричним вимірам і надавши електрикам можливість користуватися апаратами в таких масштабах, які перевершували масштаби будь-якої звичайної лабораторії».

Експлуатація перших довгих телеграфних ліній, і особливо морських кабелів, дозволила вивчити і досить глибоко засвоїти суть дійсних процесів, що протікають в електричних ланцюгах при телеграфуванні. Досвід експлуатації телеграфів зміцнив правильні уявлення про розподіл струмів і напруг в електричних ланцюгах, відкриті Омом і Кірхгофом.

Коли ж були прокладені перші морські кабелі, в повній мірі стала зрозумілою залежність процесу телеграфування від електричної ємності проводів. Ця залежність виявилася настільки сильною, що навіть по першим підводним кабелям телеграми доводилося передавати в уповільненому темпі. Для роботи ж по трансатлантичному кабелю довжиною 3240 км, який вдалося успішно прокласти до 1866 р. (після чотирьох невдалих спроб на протязі 1857-1865 рр.), існуючий пишучий апарат виявився взагалі не придатним, так як його приймач міг реагувати на сигнали силою не менше 10 мА.

Цю перешкоду було усунуто В. Томсоном (Кельвіном), який створив в 1867 р. пишучий апарат високої чутливості, відомий під назвою сифон-рекордера, для надійної роботи якого був потрібний лише вхідний струм порядку 0,02 мА. По суті в сифон-рекордері Томпсона Кельвіна отримала подальший розвиток ідея телеграфного апарату Шилінга. Труднощі, що зустрілися при перших спробах телеграфування по довгих морських кабелях, спонукали найбільших фізиків (Якобі, Ленца, Максвелла, Гельмгольца, Поггендорфа, Уїтсто - на та ін) зайнятися вивченням ролі самоіндукції і ємності в перехідних процесах, що протікають в електричних ланцюгах при телеграфуванні. Відкриті при цьому закономірності показали, що повітряний телеграфний дріт допускав значно більш високу швидкість телеграфування порівняно з тією, яка визначалася продуктивністю існуючих на кінець 19 сторіччя телеграфних апаратів.

Автоматичне телеграфування

Досягнута до кінця першого періоду розвитку телеграфії продуктивність телеграфних апаратів була не далека від межі, перевершити яку не могла б рука навіть найкращим чином натренованого телеграфіста.

За даними сучасних дактилографічених спостережень, найдосвідченіший телеграфіст в змозі довести середню швидкість передачі при тривалій роботі тільки до 240-300 букв в хвилину. Навіть при короткочасній (протягом не більше 3 хв) роботі рекордсменів на міжнародних змаганнях швидкість передачі не перевищує 600 букв в хвилину.

Ці обставини породили ідею замінити ручну роботу телеграфіста за безпосередньої передачі сигналів в лінію.

Численні спроби здійснити цю ідею звелися до розробки Двох типів передавачів:

• 1) з механізмом для попереднього накопичення кодових комбінацій,
• 2) з управлінням не рукою телеграфіста, а заздалегідь підготовленоь ним перфорованою стрічкою.

Різні варіанти передавачів з механізмами для попереднього накопичення кодових комбінацій пропонувалися ще в середині XIX століття Сіменсом, Потсом, Клейншмідтом, Мурреєм, Смітом, Ерхардом і десятками інших винахідників. По конструкції вони були дуже різноманітні, але загальний принцип цих пристроїв був єдиним, і полягав у тому, що набір телеграфістом кодових комбінацій попередньо фіксувався і сама передача вже здійснювався спеціальним механізмом е постійною швидкістю, що не залежала від нерівномірної роботи телеграфіста. Подібні пристрої могли накопичувати не більше б-8 знаків.

Попередня підготовка перфорованої стрічки підвищила швидкість телеграфної передачі, так як на неї вже не накладалися які б то не було дактилографические обмеження. Тому в подальшому отримала широке застосування і розвиток саме ця система, а спроби ввести в експлуатацію пристрої з механічним нагромадженням кодових комбінацій, зрештою, припинилися.

Перший практично придатний пристрій для телеграфування з попередньою підготовкою перфорованої стрічки за нерівномірного коду було розроблено Ч. Уїтстоном у 1858 р. Проте винахіднику не вдалося його відразу ввести в експлуатацію. Істотно більш складним було створення приймального апарату. Тільки після того як Уїтстон створив спеціальний приймач (ресивер) з двополюсним швидкодіючим поляризованим електромагнітом, йому вдалося довести всю систему в цілому до придатного для експлуатації стану і в 1867 р. вперше встановити її для обслуговування діючої лінії. У 60-70-х роках XIX ст. на винахід автоматичного телеграфу Ч. Уїтстон отримав в Англії ряд патентів.

Апарати Уїтстона дозволяли регулювати швидкість механізмів в дуже широких межах, і на перших порах продуктивність апарата обмежувалася виключно характеристиками телеграфної лінії. До початку XX ст. найкращі зразки апарату Уїтстона дозволяли доводити його продуктивність до 1500 знаків в хвилину, що відповідало просуванню перфорованої стрічки через трансмітер зі швидкістю 36 м/хв.

Однак швидкодіючі апарати відрізнялися складністю конструкції, що ускладнювало експлуатацію і вимагало постійної присутності висококваліфікованих механіків. Швидкодія механізмів досягалося ціною їх швидкого зносу, що в свою чергу викликало необхідність їх частого ремонту. Для експлуатації швидкодіючої апаратури потрібний численний персонал. Наприклад, головне управління пошт і телеграфів в Росії розкладом, затвердженим у 1901 р., передбачало для обслуговування штат, який складався з 5-8 чоловік: одного апаратника (телеграфіста, керуючого апаратом), двох перфувальників (тобто осіб, що набивали на перфораторну стрічку тексти телеграм), одного копіїста (тобто особи, яка списувала текст прийнятої телеграми в розкодованому вигляді) і одного журналіста (особи, яка вела апаратний журнал). Якщо навантаження перевищувало 80 двадцятислівных телеграм на годину, додавався ще один перфувальник і один копіїст, а при дуплексній роботи - помічник до апаратника.

Великі труднощі, пов'язані із створенням літеродрукуючої апаратури, що працює на принципі попередньої заготівлі перфорованої стрічки, були подолані винахідниками лише в XX столітті. Популярність отримала англійська система Кріда, в якій був застосований перфоратор з клавіатури друкарської машинки, спеціальний передавач, так званий трансмітер, стрічковий рекордер для прийому на перфоровану стрічку і дешифратор, який забезпечував відтворення буквеного тексту.

Система Кріда, заснована на застосуванні нерівномірного коду, була складна у своїй приймальній частини, і згодом використовувалася частіше не як літеродрукарська система, а з ондулятором на прийомі, що безпосередньо записував знаки нерівномірного коду у вигляді хвилястої лінії.

Розробка літеродрукуючої апаратури з попередньою перфорацією стрічки на основі рівномірного п'ятизначного коду була вперше успішно здійснена в 1912 р. фірмою «Сіменс і Гальске», але широкого поширення ця система також не отримала.

Перераховані вище швидкодіючі телеграфні пристрою в більшості країн назвали автоматичним телеграфом, хоча в тому вигляді автоматизація в телеграфії у сучасному розумінні цього слова ще не була досягнута, так як стрічку все одно перфорували вручну. Весь сенс винаходу тоді полягав не в автоматизації роботи, а в ущільненні телеграфної передачі з використанням передавача, що допускає високу швидкість телеграфування. З'явилася можливість забезпечити роботу телеграфного каналу з граничним навантаженням, так як необхідну для цього кількість телеграфістів могло одночасно перфорувати телеграфну стрічку.

На землях України

На українських землях телеграфний зв'язок почався у 1840-их роках у Галичині (1846 року встановлено телеграфний зв'язок Львова з Віднем) і в 1850-их роках на центральних і східних землях (1855 між Києвом і Петербургом, згодом між Києвом і Москвою). Розвиток телеграфного зв'язку в Україні (у межах УРСР) видно з таблиці (у дужках для всього СРСР):

Відправлено телеграм	1913	1928	1940	1960	1970	1975
У млн	9,2	4,5	23,3	36,4	57,6	68,8 (943)
На 100 осіб	2,6	11	58	84	123	140 (174)

Література

• Енциклопедія українознавства : Словникова частина : [в 11 т.] / Наукове товариство імені Шевченка ; гол. ред. проф., д-р Володимир Кубійович. — Париж — Нью-Йорк : Молоде життя, 1955—1995. — ISBN 5-7707-4049-3.

Посилання

• bibliotekar.ru/spravochnik-185-tehnika/105.htm — РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕЛЕГРАФНОЙ СВЯЗИ