Читать онлайн «100 великих научных достижений России». Страница 55

П.Л. Шиллинг

Свое первое замечательное изобретение Шиллинг сделал в 1812 г.

Ученый жил в пору триумфа «электрической мысли» и зарождения электротехники. В 1790–1810 гг. европейские и русские физики и химики совершили настоящий прорыв в этой области. Л. Гальвани открыл «животное электричество», А. Вольта изобрел источник гальванического тока – вольтов столб, В.В. Петров получил электрическую дугу.

В 1809 г. С.Т. Земмеринг построил электролитический телеграф. Шиллинг участвовал в опытах немецкого анатома в качестве любителя. Через 15 лет барон вернулся к «телеграфному» вопросу, но тогда занятия «электрогальванизмом» и химическими источниками тока подтолкнули его и к собственным исследованиям.

Не удовлетворенный допотопным способом подрыва мин длинными холщовыми рукавами, начиненными порохом, изобретатель два года искал метод, отвечающий тогдашнему уровню развития науки и техники.

Ученый впервые предложил применять для дистанционного взрывания мин электрический ток, получаемый от вольтова столба. Источник тока связывался с запалом подземным или подводным кабелем длиной до 500 м. Кабель представлял собой две медные жилы, покрытые шелковой изоляцией, пропитанной раствором каучука в льняном масле – тоже изобретением барона.

Шиллинг успешно продемонстрировал свои мины на Неве в Петербурге, взорвав их под водой. Мины поступили на вооружение русской армии, однако Александр I из гуманных целей запретил их использование в начавшейся войне с французами.

Электрический запал, прославивший ученого, стал вообще запалом к его научной и изобретательской деятельности. К тому же кабель Шиллинг использовал и в главном своем изобретении – электромагнитном телеграфе.

Будучи в курсе всех научных новинок, Павел Львович не мог не обратить внимание на работы Х.К. Эрстеда и А.М. Ампера в области электромагнетизма. Эрстед нашел связь между электрическими и магнитными явлениями и продемонстрировал отклонение магнитной стрелки под действием электрического тока. Ампер предложил стрелочную индикацию магнитного поля. Идея передачи определенных знаков (букв алфавита) от одной станции (источника тока) по проводам к другой станции, оснащенной магнитными стрелками, витала в воздухе.

Шиллинг блестяще воплотил эту идею, отказавшись от нескольких десятков пар проводов, несущих информацию о каждой букве алфавита, и ограничившись всего шестью.

Электромагнитный телеграф состоял из передатчика и приемника. Передатчик напоминал игрушечный клавесин – клавишный манипулятор – восемь пар белых и черных клавиш, из которых шесть пар были соединены проводами с приборами на приемной станции, усиливающими отклонение стрелки, – мультипликаторами (умножителями). Седьмая пара соединялась с вызывным устройством, восьмая служила переключателем полярности гальванической батареи. Порядок расположения клавиш в передающем приборе и мультипликаторов в приемном был один и тот же.

При нажатии на передатчике на черную клавишу магнитная стрелка в приемнике поворачивались в одном направлении; при нажатии на белую клавишу – в другом. Вслед за магнитной стрелкой поворачивался в ту или иную сторону подвешенный черно-белый кружок. При выключении тока ребро кружка фиксировалось как черточка.

Сочетание черно-белых кружков и черточек дало первую условную азбуку – первый в мире бинарный код. Каждой букве был присвоен определенный набор белых, черных кружков и черточек. Скажем, буква А обозначалась как – – – – – -, буква Б – как ●– – – – – , Р – как – – ●● – – и т. п.

«Каждый из шести индикаторов мог принимать одно из двух рабочих положений; сочетание этих положений позволяло передать 26 кодовых единиц, то есть 64 единицы, что с избытком хватало для обозначения всех букв алфавита, цифр и специальных знаков».

Первый телеграф был готов и испытан в 1828 г., но публично свое детище после доработок Шиллинг впервые продемонстрировал 21 октября 1832 г. у себя дома. Передающий и принимающий аппараты разнесли в разные концы здания. Первую русскую телеграмму (на французском языке) составил и передал лично Николай I: «Я очень рад был посетить господина Шиллинга». Затем в течение нескольких месяцев барон радовал публику сеансами телеграфии.

Изобретение получило высокую оценку естествоиспытателей и правительства. Первая линия телеграфной связи по распоряжению императора соединила Зимний дворец и Министерство путей сообщения. Вторая линия длиною в пять верст соединила Зимний с Адмиралтейством.

История шиллинговского изобретения вполне типична – аппарат украли. Не буквально, конечно.

В 1835 г. ученый продемонстрировал телеграф в Бонне, на собрании естествоиспытателей, но не стал связываться с патентом. Незапатентованная идея привлекла многих охотников поживиться за чужой счет. Больше других в этом преуспели представители туманного Альбиона – студент У.Ф. Кук и физик Ч. Уитсон. Кук достал копии с чертежей аппарата, а Уитсон внес в конструкцию кое-какие детали. В 1837 г. Англия стала «родиной» аппарата Шиллинга. Изобретение тут же было использовано на английских железных дорогах.

Академик Б.С. Якоби, отстаивавший приоритет Шиллинга, писал, что «следит за прогрессом телеграфии для того только, чтобы предъявить права на первенство моего покойного друга». Это, увы, не помогло.

Аппарат и код изобретателя С. Морзе, занимавшегося телеграфом самостоятельно, появились на свет уже после смерти Шиллинга в 1837 г.

К сожалению, Павел Львович, занимавшийся проблемой графической регистрации сигналов, в чем преуспел американец, не успел довести это дело до конца. Хотя о чем жалеть? Все равно практическая телеграфия началась не с «кода Морзе», а с «азбуки Шиллинга», поскольку именно в ней были реализованы основные принципы, использованные Морзе.

В последующих конструкциях телеграфных аппаратов ученые шли в направлении уменьшения числа индикаторов, а значит, и проводов, но их путь был не оригинален. В одной из своих конструкций (не продемонстрированной публично) русский изобретатель разработал систему с одной парой линейных проводов.

Шиллинг намеревался также соединить телеграфом Петергоф и Кронштадт, находил в том поддержку правительства, впервые предложил линии с воздушной прокладкой неизолированных проводов, крепящихся к шестам на специальные изоляторы, но, увы-увы…

Инженер-механик, гидротехник, технолог, теплотехник, мостостроитель, архитектор, член-корреспондент и почетный член АН СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, член ВЦИК, Герой труда, Владимир Григорьевич Шухов (1853–1939) сделал столько проектов и изобретений, что о нем говорили как о «человеке-фабрике». Среди множества равновеликих достижений «первого инженера России» одним из главных можно назвать создание Шуховым «гиперболоидных башен», самой известной из которых стала радиобашня в Москве на Шаболовке (1922).

Башня на Шаболовке признана международными экспертами одним из высших достижений инженерного искусства. В 1940-х – 1960-х гг. (до Останкино) она была брендом телевидения. При нашем уважении к ТВ надо сказать, что роль этой башни не только телевизионная. Разместив в себе в 1922 г. радиостанцию имени Коминтерна, радиобашня стала не только символом радио и величия инженерной мысли, но и символом молодого государства – СССР. Автором этого сооружения является 68-летний Владимир Григорьевич Шухов, к тому времени признанный во всем мире инженер величины Л. да Винчи и Н. Теслы… На рубеже XIX – XX вв. о нашей стране судили по работам Шухова. Творческий диапазон Владимира Григорьевича не знал границ. Свой след инженер оставил во многих областях техники, равно как в строительстве и архитектуре. Большей частью это были не «малые» изобретения, решавшие частные проблемы, а грандиозные технологии и конструкции, которые и по сей день служат людям и поражают воображение специалистов.

Шуховская башня в Москве

В нефтепереработке, теплотехнике, гидравлике, судостроении, военном деле, реставрационной науке Шухов прославился изобретением крекинг-процессам перегонки нефти, нефтеналивными баржами, магистральными трубопроводами, паровыми водотрубными котлами, газгольдерами, доменными и мартеновскими печами, маяками, пакгаузами, воздушно-канатными дорогами, платформами для тяжелых орудий, мостовыми кранами, минами, авиационными ангарами, трамвайными депо… Как строитель, Шухов создавал заводские цеха и первые российские нефтепроводы, проектировал крупные системы водоснабжения Москвы, Киева, Воронежа и других городов, восстанавливал разрушенные в Гражданскую войну объекты, участвовал во всех крупных стройках первых пятилеток – Магнитки, Кузнецкстроя, Челябинского тракторного, завода «Динамо».