Русские изобретения в области телефонной техники

Голубицкий Павел Михайлович (1845-1911) Изобретатель в области телефонии. В 1878 г. создал первый оригинальный телефон, так называемый телефон-вибратор. В течение многих лет занимался усовершенствованием своего изобретения. В 1885 г. разработал систему питания микрофонов абонентов от общей батареи, находящейся на центральной телефонной станции, что позволило создавать крупные телефонные сети больших городов. Пионер внедрения телефонной связи на железнодорожном транспорте.

П. М. Голубицкий, ученик А. Г. Столетова, окончивший в 1870 г. Петербургский университет, не только первым среди русских изобретателей пришел в телефонию. Ему принадлежит также первенство как в отношении разностороннего характера изобретений в области телефонии, так и по их значению для общего развития телефонной техники [24]. Уже в 1878 г., экспериментируя на проводах Бендеро-Галацкой железной дороги, П. М. Голубицкий ездил в Москву и демонстрировал созданный им телефон оригинальной конструкции. Это был лишь первый результат, немногим превосходивший заграничные образцы. Пять лет кропотливых поисков и многочисленных испытаний на телеграфных линиях Бендеро-Галацкой железной дороги и в организованной им в 1881 г. телефонной мастерской привели П. М. Голубицкого к значительному успеху. В 1883 г. во Франции состоялась проверка аппаратов Голубицкого на линии Париж-Нанси, показавшая, что его телефоны позволяют успешно осуществлять прямые телефонные переговоры на расстояние 353 км [25]. Основываясь на том, что "для большинства звуков в центре диафрагмы получается узел, поле же вибраций распространяется за центром в некотором от него расстоянии (венком)" [26], изобретатель отказался от принципа "трубки Белла", в которой электромагнит располагался одним полюсом против центра мембраны, и разработал двухполюсные и четырехполюсные телефоны (рис. 54).

54. Четырехполюсный телефон Голубицкого

Телефоны Голубицкого быстро получили признание как в России, так и за рубежом. "К наилучшим нельзя не причислить телефон нашего соотечественника Голубицкого", - писал в 1886 г. профессор О. Д. Хвольсон [27]. Высоко ценили изобретение русского новатора также иностранные ученые и специалисты. Главный инженер английского телеграфного ведомства В. Прис в 1882 г. писал Голубицкому: "Телефоны Ваши поистине прекрасно действуют, они совершенно равны по действию лучшим, которые я употребляю". Изобретатель получил извещение, что комиссия французского морского министерства признала его телефоны непревзойденными [28).

Много внимания уделил Голубицкий устройству микрофонов. В результате экспериментов он выяснил, что "максимально развиваемое микрофоном сопротивление должно быть достаточно мало, а поверхность, способная вибрировать под воздействием звуковых колебаний, - достаточно велика" [29, с. 91-94]. Эти выводы привели Голубицкого к идее передатчика с множеством контактов, и он сконструировал и запатентовал микрофон с угольным порошком. "Насколько бы ни были громки звуки, издаваемые перед микрофоном, - писал Голубицкий о своем изобретении, - они никогда не будут вызывать перерыва контакта между частицами порошка, и поэтому такой микрофон никогда не искрит". Однако чиновники, заказывавшие Голубицкому телефонное оборудование для русских железных дорог, с опаской отнеслись к невиданной конструкции, предпочитая порошку знакомые палочки. Поэтому Голубицкий применил к микрофону с угольными палочками принцип увеличения числа контактов и создал новый, "гребешковый" микрофон [30]. Права же на использование порошкового микрофона Голубицкий (стесненный в средствах для продолжения опытов) продал французской компании, которая широко ими воспользовалась.

В конце прошлого века были также созданы конструкции микрофонов и телефонов специального назначения. Подполковник В. Б. Якоби (сын академика Б. С. Якоби) в 1881 г. разработал миниатюрный телефонный аппарат ("телекаль"), предназначавшийся для военно-полевой связи [31]. Изобретения профессора Львовского университета Ю. Охоровича позволили впервые осуществить в 80-х годах громкую телефонную передачу, явившуюся по существу родоначальницей современного проводного вещания [32, 33]. Врач Р. Р. Вреден в 1880 г. изобрел "электроакустический аппарат-фонофор" - микрофон, представлявший собой искусственное ухо высокой чувствительности, а в 1886 г. - подводный микрофон для передачи колебаний жидких и газообразных тел [34]. Морской офицер электрик Е. В. Колбасьев в 80-х годах создал корабельный и подводный телефоны, а в 1893 г. организовал в Кронштадте мастерскую по производству телефонов для судов и водолазов [35]. Система внутренней корабельной связи, созданная Е. В. Колбасьевым в 1904 г., оказалась совершенной для своего времени. Оригинальные типы микрофонов и телефонов, удовлетворявшие различным требованиям, были созданы А. А. Столповским (1884), Ф. И. Балкжевичем (1892), В. М. Нагорским (1898) и многими другими.

Выпускавшиеся американскими фирмами абонентские телефонные установки первоначально мало отличались одна от другой и представляли собой укреплявшуюся на стене деревянную доску, на которой размещались подвешенные к двум держателям телефон и микрофон, электрический звонок, телеграфный ключ для вызова и ручной линейный переключатель.

55. Принципиальная схема телефонного аппарата Голубицкого

В 1882 г. П. М. Голубицкий предложил настольный телефонный аппарат с рычагом для автоматического переключения электрических цепей в схеме аппарата соответственно положению телефонной трубки [36]. Аппарат состоял из основания с колонкой, на которой помещалась телефонная трубка, удерживавшая рычаг в среднем положении (рис. 55). Снималась телефонная трубка в два приема: сначала поворачивалась в сторону (при этом рычаг отходил влево), затем поднималась, (рычаг отходил вправо). Повороты рычага передавались через общую ось О контактному рычагу а - б. При обычном положении телефонной трубки контактный рычаг замыкал своим плечом а ламели 1 - 3, тем самым подключая к линии звонок и поддерживая аппарат в состоянии готовности к приему вызова. При повороте телефонной трубки в линию Л₁ - Л₂ поступал сигнал вызова: плечо а контактного рычага перемещалось на ламели 1 - 2, подключая к линии батарею Б₁, при этом для линий большой протяженности изобретатель предусмотрел возможность подключения для вызова дополнительной батареи Б₂. При снятии телефонной трубки схема аппарата автоматически приводилась в состояние готовности для ведения переговоров: контактный рычаг, переместившись, плечом а замыкал ламели 1 - 4, подключая к линии телефон Т и индукционную катушку Тр, а плечом б замыкал местную микрофонную цепь на батарею Б₁.

Основная идея универсального телефонного аппарата Голубицкого - коммутация электрических цепей в зависимости от положения телефонной трубки получила в дальнейшем развитие и используется в современных аппаратах.

П. М. Голубицкий впервые выдвинул идею селекторной связи для железных дорог, воплощенную в удобных для эксплуатации посторых аппаратах, снабженных специальными индукторами двухстороннего действия и оптическими сигнальниками избирательного вызова [37].

С развитием телефонной связи возник вопрос об оборудовании городских телефонных станций для быстрого соединения абонентов. Первое время соединения производились примитивно, с помощью многоламельных телеграфных коммутаторов. К одному ряду ламелей подключались однопроводные абонентские телефонные линии и вызывные клапаны. Поперечный ряд ламелей позволял парой штепсельных пробок соединить между собой любую пару абонентских телефонных линий.

П. М. Голубицкий, пропагандировавший телефонизацию городов, непосредственно столкнулся с практической стороной этого вопроса в 1882-1885 гг., когда ему поручили оборудование телефонных станций в Калуге, Екатеринославе и других городах. В ходе этих работ П. М. Голубицкий ввел много усовершенствований, прежде всего создал телефонную гарнитуру с оголовьем, освобождавшую руки работающих за коммутатором.Большим неудобством при эксплуатации городских телефонных сетей было наличие у каждого абонента самостоятельного источника питания - местной батареи. Голубицкий изучил возможность организации питания всех абонентских аппаратов от единого источника на телефонной станции, и уже в 1886 г. в печати появилось сообщение об изобретенной Голубицким системе микротелефонного сообщения с батареями, сосредоточенными в центральном бюро [38]. Два года безуспешных попыток осуществить эту систему в России и материальные затруднения Голубицкого привели к тому, что он вынужден был уступить право на эксплуатацию своей системы Всеобщей телефонной компании, которая и применила ее впервые в парижской телефонной сети.

Система Голубицкого не только позволила избежать затруднения эксплуатационного характера из-за необходимости систематически наблюдать за источниками питания в каждой абонентской точке. Она обеспечила выполнение одного из важнейших условий для дальнейшего развития телефонной техники - автоматизации процессов телефонного соединения.