Optisk telegraf: historie, operasjonsprinsipp

Innholdsfortegnelse:

Optisk telegraf: historie, operasjonsprinsipp
Optisk telegraf: historie, operasjonsprinsipp
Anonim

Siden antikken har folk hatt behov for å holde kontakten med hverandre. De første jegerne begynte å bruke dyrehorn og havskjell for å overføre signaler. De ble erstattet av lydenheter som trommer, og i fremtiden begynte menneskeheten å bruke fakler og bål. En av de første tekniske midlene kan kalles en vannklokke, den såk alte clepsydra. Dette er kommuniserende fartøy som hadde markeringer med lagnavn. Kommunikasjon i dette tilfellet fant sted på prinsippet om synkron synlighet av kommandoer. I lang tid brukte folk e-postmeldinger som var tradisjonelle på den tiden. Evolusjonen brast inn i kommunikasjonsverdenen på 1600-tallet. Det var da samfunnet begynte å tenke på måter å fremskynde innsending av meldinger og oppfinnelsen av kommunikasjonsmidler. Du vil lære historien, operasjonsprinsippet og andre interessante fakta om telegrafen i prosessen med å lese artikkelen.

optisk telegraf
optisk telegraf

Robert Hookes første utviklinger

Optisk telegraf - en metode for å overføre informasjon ved hjelp av et system av mekanismer som harhengslede elementer synlige på lange avstander. Den engelske marinesignaleringen med flagg, som eksisterte i flåten til King James II, er prototypen på denne oppfinnelsen. Det "første tegnet" på teknisk fremgang innen dataoverføring ble født av den engelske oppfinneren Robert Hooke. I 1684 arrangerte han en demonstrasjon av designen hans i Royal Society. Etter denne hendelsen dukket det opp en publikasjon i Proceedings of the English Royal Society som beskrev operasjonsprinsippet til Hookes optiske telegraf. Denne oppfinnelsen ble vellykket brukt av sjømenn og ble brukt i marinen til slutten av 1700-tallet. Snart, i 1702, arrangerte Amonton ved det franske hoffet en presentasjon av sin optiske telegraf med bevegelige spaker.

Hookes optiske telegraf
Hookes optiske telegraf

Ivan Kulibins mirakelmaskin

Russiske forskere under Katarina IIs regjeringstid utførte også arbeid med å forbedre metodene for overføring av informasjon. I 1794 designet naturforskeren Kulibin Ivan Petrovich sin "langdistansevarslingsmaskin". Oppfinnelsen besto strukturelt av tre planker av tre fritt festet på aksen, som ved hjelp av blokkene og tauene kunne installeres i forskjellige posisjoner til hverandre. Speil og en lanterne oppfunnet av Kulibin Ivan Petrovich med reflekterende speil ble installert på apparatet. Prinsippet for driften av denne telegrafen var ikke mye forskjellig fra Chappe-apparatet. Men i motsetning til den franske motparten, kom den russiske nugget-forskeren opp med sitt eget originale krypteringssystemindividuelle stavelser, ikke ord. Denne maskinen kan fungere til forskjellige tider på dagen og i lett tåke. Denne oppfinnelsen hadde utvilsomt effekt, men det russiske vitenskapsakademiet anså det ikke som nødvendig å bevilge midler til bygging av en telegraflinje. Telegrafmodellen til Ivan Petrovich Kulibin ble ganske enkelt sendt som en utstilling til Kunstkameraet.

Kulibin Ivan Petrovich
Kulibin Ivan Petrovich

Telegrafens fødsel

Menneskehetens gamle idé om en ny type kommunikasjon, hvis omtale dateres tilbake til antikken, var i stand til å bringe Schapp-brødrene til live. I lang tid jobbet franskmannen Claude Chappe med å forbedre clepsydra. Selv om noen av eksperimentene hans var vellykkede, forlot oppfinneren til slutt disse studiene. I 1789, i Frankrike, viste Chappe i aksjon et skiltbærende apparat, som han k alte en semafor. Signaloverføring ble utført i en avstand på 15 km. Dette hadde ikke tilbørlig suksess, men forskeren stoppet ikke utviklingen. Takket være den konstante støtten fra broren Ignatius, utfører Claude Chappe en rekke endringer av oppfinnelsen. Allerede i 1794 skapte han et ekte langtrekkende apparat. Det er verkene hans vi skylder utseendet i hverdagen av begrepene som definerer kommunikasjonsmidlene, det nye konseptet "telegraf". Oppfinnelsen hans ble grunnlaget for det første effektive informasjonsoverføringssystemet fra den industrielle fremskritts tid.

Design og driftsprinsipp

I likhet med Hookes optiske telegraf, var Chappe-brødrenes oppgraderte design utstyrt med et system med hengslede tverrstenger montert på en mast. Bevegelig regulator og endervingene kunne endre sine posisjoner på grunn av arbeidet med remdrift og trinser, og dermed lage kodefigurer. Lengden på vingen var 3 - 30 fot, deres bevegelse ble utført av to håndtak. Hele semaformekanismen ble plassert på en tårnlignende struktur, som var plassert i synsfeltet. Arbeidet til den optiske telegrafen var som følger. Den ansatte som serverte semaforen så på den nærliggende stasjonen og dupliserte skilt-signalene som ble overført av naboen. Så fra bygning til bygning ble meldinger overført langs linjen. Claude Chapp skapte et unikt system med krypterte kodeskjemaer, som nummererte 196 figurer, i praksis ble bare 98 av dem brukt. Oppfinnerne ønsket å utstyre konsollelementene med lamper for bruk av systemet om natten, men oppdaget snart ideen som mislykket.

chapp brødre semafor
chapp brødre semafor

Første telegraflinje

Som patrioter i landet sitt, satte franskmennene umiddelbart pris på alle fordelene med den nye oppfinnelsen og tok den i bruk. Den franske nasjonalforsamlingen utstedte et dekret om bygging av den første semaforlinjen etter å ha gitt forskerne en beskrivelse av prinsippet for driften av sin optiske telegraf. I 1794 ble en 225 km lang telegraflinje Paris - Lille bygget. Takket være Chappe-telegrafen, 1. september 1794, ble verdens første utsendelse mottatt. Den rapporterte at den franske hæren hadde beseiret østerrikerne. Dette tok bare 10 minutter. Napoleons hær brukte mye nettverk av semaforlinjer for å koordinere bevegelsen til militære enheter og sendelangdistanse kommandoordrer.

Reise verden rundt

Chapp-brødrenes semafor hadde én ulempe: den var avhengig av været. Om natten og med dårlig sikt var det nødvendig å innstille arbeidet hans. Men til tross for dette ble den franske oppfinnelsen raskt forelsket i mennesker og slo rot i mange land i Europa, Asia og Amerika. Den første telegraflinjen åpnet i 1778. Den koblet sammen byene Paris, Strasbourg og Brest. Allerede i 1795 starter byggingen av optiske telegrafnettverk i Spania og Italia. England, Sverige, India, Egypt, Preussen fikk også semaforlinjer.

optisk telegraf i russland
optisk telegraf i russland

Solar Telegraph

Her er det nødvendig å huske enda en oppfinnelse. Claude Schaff opprettet heliografen i 1778. Denne speiltelegrafen ble designet av ham for å overføre meldinger mellom observatoriene i Greenwich og Paris. Informasjon ble overført av vippene til speil festet i rammen ved å skape korte glimt av refleksjoner av sollys. Forresten, lyssignal heliografer brukes fortsatt i dag.

Telegraflinjer i Russland

Den optiske telegrafen kom til Russland litt senere. Den første telegraflinjen i systemet til generalmajor F. A. Kozen ble reist mellom St. Petersburg og Shlisselburg i 1824, lengden var 60 km. Denne telegrafen sendte meldinger om bevegelsen av skipsfart på Ladogasjøen, den ble brukt til 1836. Under keiser Nicholas I ble det opprettet en komité som hadde som oppgave å vurdere optiske telegrafprosjekter forsøknad til bygging i Russland. Mange varianter av utviklingen av utenlandske og innenlandske oppfinnere ble presentert. Vi legger merke til flere prosjekter av russiske telegrafer: systemene til general L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. Telegrafprosjektet til den franske ingeniøren Chateau ble valgt som det mest hensiktsmessige. Så telegrafsystemet hans ble brukt i grenene som koblet Kronstadt, Tsarskoye Selo, Gatchina med St. Petersburg. Den lengste linjen i verden (1200 km) regnes for å være den optiske telegraflinjen mellom St. Petersburg og Warszawa, bygget i 1839 og bestående av 149 stasjoner opp til 17 m høye. Et signal med 45 konvensjonelle skilt langs denne stien tok 22 minutter. Vedlikehold ble utført av operatører fra 1904.

optisk semafor
optisk semafor

Chateau Innovations

Strukturelt sett var Chateaus oppfinnelse noe enklere enn Claude Chappes optiske telegraf. Semaforene brukte en T-formet pil av tre leddede stenger. Kortendeelementer hadde motvekter. Alle bevegelige deler var utstyrt med lys. Figurene ble satt sammen ved å endre posisjonen til stengene i forhold til hverandre. På denne måten ble tall, bokstaver og fraser kodet. Oppfinneren kompilerte en spesiell dechiffreringsordbok for å lage utsendelser. Semaforsystemet til Chateau-ingeniøren gjorde det mulig å ta 196 stillinger, meldinger ble overført i flere kodinger - offisielle, sivile og militære. Kontroll ble utført hele døgnet inne i strukturen av fire operatører som justerte stengene ved hjelp av vinsjer og kabler. Systemet brukte reflekterende speil oglamper. Alle signaler måtte regelmessig registreres i en spesiell logg, for en uaktsom holdning til arbeid kunne en stasjonsarbeider til og med gå i fengsel. Innbyggerne kunne også bruke telegraflinjer for å overføre optiske telegrammer, men denne tjenesten var ikke billig og ble ikke populær. Chateaus optiske telegraf vil bli forbedret av A. Edelcrantz, som vitenskapsmannen vil motta anerkjennelse for ikke bare i hjemlandet i Sverige, men også i andre land.

Claude Chappes optiske telegraf
Claude Chappes optiske telegraf

Rebirth of the optical telegraph

Vitenskapen stagnerte ikke, forskningen fortsatte innen kommunikasjonsfeltet. Allerede på midten av 1800-tallet ble systemer med elektriske telegrafnettverk utviklet. I denne forbindelse har den optiske telegrafen mistet sin relevans. Men selv om den ledende plassen i verdenskommunikasjonssystemet ble okkupert av andre, fant han en uventet bruk for seg selv. Optisk semafor i flåten og nå er en av de vanligste typene kommunikasjon. Jernbanesemaforen med eget system av skilt for lyssignaler brukes fortsatt. Og la oss selvfølgelig huske trafikklysene på veiene, som vi ser på hver dag.

Anbefalt: