טלגרף אופטי: היסטוריה, עקרון הפעולה

תוכן עניינים:

טלגרף אופטי: היסטוריה, עקרון הפעולה
טלגרף אופטי: היסטוריה, עקרון הפעולה
Anonim

מאז ימי קדם, אנשים היו צריכים לשמור על קשר אחד עם השני. הציידים הראשונים החלו להשתמש בקרני בעלי חיים ובקונכיות ים כדי לשדר אותות. הם הוחלפו במכשירי קול כגון תופים, ובעתיד, האנושות החלה להשתמש בלפידים ובמדורות. אחד האמצעים הטכניים הראשונים יכול להיקרא שעון מים, מה שנקרא קלפסידרה. אלה כלי תקשורת שהיו להם סימונים עם שמות צוותים. התקשורת במקרה זה התקיימה על העיקרון של נראות סינכרונית של פקודות. במשך זמן רב, אנשים השתמשו בהודעות דואר מסורתיות באותם ימים. האבולוציה פרצה לעולם התקשורת במאה ה-17. או אז החלה החברה לחשוב על דרכים להאיץ את הגשת המסרים והמצאת אמצעי תקשורת. תלמד את ההיסטוריה, עקרון הפעולה ועובדות מעניינות אחרות על הטלגרף בתהליך קריאת המאמר.

טלגרף אופטי
טלגרף אופטי

הפיתוחים הראשונים של רוברט הוק

טלגרף אופטי - שיטה להעברת מידע באמצעות מערכת מנגנונים שישאלמנטים צירים הנראים למרחקים ארוכים. האיתות הימי האנגלי עם דגלים, שהיה קיים בצי המלך ג'יימס השני, הוא אב הטיפוס של המצאה זו. "הסימן הראשון" להתקדמות טכנית בתחום העברת הנתונים נולד על ידי הממציא האנגלי רוברט הוק. בשנת 1684 הוא ארגן הדגמה של עיצובו בחברה המלכותית. לאחר אירוע זה, הופיע פרסום ב-Proceedings of the English Royal Society המתאר את עקרון הפעולה של הטלגרף האופטי של הוק. המצאה זו שימשה בהצלחה מלחים ושימשה בחיל הים עד סוף המאה ה-18. עד מהרה, בשנת 1702, ארגן אמונטון בבית המשפט הצרפתי הצגת הטלגרף האופטי שלו עם מנופים ניתנים להזזה.

הטלגרף האופטי של הוק
הטלגרף האופטי של הוק

מכונת הנס של איבן קוליבין

חוקרים רוסים בתקופת שלטונה של קתרין השנייה ביצעו גם עבודה על שיפור שיטות העברת המידע. בשנת 1794, חוקר הטבע קוליבין איבן פטרוביץ' עיצב את "מכונת האזהרה ארוכת הטווח" שלו. ההמצאה מורכבת מבחינה מבנית משלושה קרשים מעץ המקובעים בחופשיות על הציר, שבאמצעות הבלוקים והחבלים ניתן היה להתקין אותם במיקומים שונים זה לזה. על המכשיר הותקנו מראות ופנס שהומצא על ידי קוליבין איוון פטרוביץ' עם מראות מחזירות אור. עקרון הפעולה של הטלגרף הזה לא היה שונה בהרבה ממנגנון הצ'אפה. אבל, בניגוד למקביל הצרפתי, מדען הנאגט הרוסי המציא מערכת הצפנה מקורית משלוהברות בודדות, לא מילים. מכונה זו יכולה לפעול בשעות שונות של היום ובערפל קל. להמצאה זו ללא ספק הייתה השפעה, אך האקדמיה הרוסית למדעים לא ראתה צורך להקצות כספים לבניית קו טלגרף. דגם הטלגרף של איבן פטרוביץ' קוליבין נשלח פשוט כתערוכה לקונסמצמרה.

קוליבין איבן פטרוביץ&39
קוליבין איבן פטרוביץ&39

הולדת הטלגרף

הרעיון הישן של האנושות על סוג חדש של תקשורת, שאזכורו עוד מימי קדם, הצליח להחיות את האחים שאפ. במשך זמן רב עבד הצרפתי קלוד שאפה על שיפור הקלפסידרה. למרות שחלק מהניסויים שלו הצליחו, בסופו של דבר הממציא נטש את המחקרים הללו. בשנת 1789, בצרפת, הראה שאפה בפעולה מנגנון נושא שלטים, שאותו כינה סמפור. שידור האותות בוצע במרחק של 15 ק"מ. זה לא זכה להצלחה הראויה, אבל המדען לא עצר את התפתחותו. הודות לתמיכה המתמדת של אחיו איגנטיוס, קלוד שאפה מבצע מספר שינויים בהמצאתו. כבר בשנת 1794 הוא יצר מכשיר אמיתי לטווח ארוך. ליצירותיו אנו חבים את הופעתם בחיי היומיום של המונחים המגדירים את אמצעי התקשורת, המושג החדש של "טלגרף". ההמצאה שלו הפכה לבסיס של מערכת העברת המידע היעילה הראשונה של עידן הקידמה התעשייתית.

עיצוב ועיקרון הפעולה

כמו הטלגרף האופטי של הוק, העיצוב המשודרג של האחים צ'אפ צויד במערכת של מוטות צולבים עם צירים שהותקנו על תורן. וסת זז וקצוותהכנפיים יכולות לשנות את מיקומן עקב עבודתם של כונן רצועות וגלגלות, ובכך ליצור דמויות קוד. אורך הכנף היה 3 - 30 רגל, תנועתם בוצעה על ידי שתי ידיות. כל מנגנון הסמפור הוצב על מבנה דמוי מגדל, שהיה ממוקם בשדה קו הראייה. עבודתו של הטלגרף האופטי הייתה כדלקמן. העובד המשרת את הסמפור צפה בתחנה הסמוכה ושכפל את הסימנים-אותות ששידר השכן. אז, מבניין לבניין, הועברו מסרים לאורך הקו. קלוד צ'אפ יצר מערכת ייחודית של תוכניות קוד מוצפנות, המונה 196 דמויות, בפועל נעשה שימוש רק ב-98 מהן. הממציאים רצו לצייד את רכיבי הקונסולה במנורות לשימוש במערכת בלילה, אך עד מהרה זיהו את הרעיון כלא מוצלח.

סמפור האחים צ'אפ
סמפור האחים צ'אפ

קו טלגרף ראשון

בהיותם פטריוטים של ארצם, הצרפתים העריכו מיד את כל היתרונות של ההמצאה החדשה ואימצו אותה. האסיפה הלאומית הצרפתית, לאחר שסיפקה למדענים תיאור של עיקרון הפעולה של הטלגרף האופטי שלה, הוציאה צו על בניית קו הסמפור הראשון. בשנת 1794 נבנה קו טלגרף פריז - ליל באורך 225 ק מ. הודות לטלגרף צ'אפה, ב-1 בספטמבר 1794, התקבלה המשלוח הראשון בעולם. הוא דיווח כי הצבא הצרפתי הביס את האוסטרים. זה לקח רק 10 דקות. צבא נפוליאון השתמש רבות ברשתות של קווי סמפור כדי לתאם את תנועתן של יחידות צבאיות ולשדרפקודות למרחקים ארוכים.

לטייל בעולם

לסמפור של האחים צ'אפ היה חסרון אחד: זה היה תלוי במזג האוויר. בלילה ובראות לקויה, היה צורך להשעות את עבודתו. אבל למרות זאת, ההמצאה הצרפתית התאהבה במהירות באנשים והשתרשה במדינות רבות באירופה, אסיה ואמריקה. קו הטלגרף הראשון נפתח ב-1778. הוא חיבר בין הערים פריז, שטרסבורג וברסט. כבר ב-1795 תחל בניית רשתות טלגרף אופטיות בספרד ובאיטליה. גם אנגליה, שוודיה, הודו, מצרים, פרוסיה קיבלו קווי סמפור.

טלגרף אופטי ברוסיה
טלגרף אופטי ברוסיה

Solar Telegraph

כאן יש צורך לזכור המצאה אחת נוספת. קלוד שאף יצר את ההליוגרף ב-1778. טלגרף מראה זה תוכנן על ידו להעביר מסרים בין מצפה הכוכבים של גריניץ' ופריז. המידע הועבר על ידי הטיות של מראות קבועות במסגרת על ידי יצירת הבזקים קצרים של החזרות אור השמש. אגב, הליוגרפים של אותות אור משמשים עד היום.

קווי טלגרף של רוסיה

הטלגרף האופטי הגיע לרוסיה קצת מאוחר יותר. קו הטלגרף הראשון של מערכת האלוף פ.א. קוזן הוקם בין סנט פטרבורג לשליסלבורג ב-1824, אורכו היה 60 ק"מ. הטלגרף הזה העביר הודעות על תנועת הספנות באגם לאדוגה, הוא היה בשימוש עד 1836. תחת הקיסר ניקולאי הראשון, הוקמה ועדה שתפקידה היה לשקול פרויקטים של טלגרף אופטיבקשה לבנייה ברוסיה. הוצגו גרסאות רבות של התפתחויות של ממציאים זרים ומקומיים. אנו מציינים כמה פרויקטים של טלגרפים רוסיים: המערכות של הגנרל L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. פרויקט הטלגרף של המהנדס הצרפתי שאטו נבחר כמתאים ביותר. אז, מערכת הטלגרף שלו שימשה בסניפים שחיברו את קרונשטאדט, צארסקויה סלו, גאצ'ינה עם סנט פטרסבורג. הקו הארוך ביותר בעולם (1200 ק"מ) נחשב לקו הטלגרף האופטי בין סנט פטרסבורג לוורשה, שנבנה ב-1839 ומורכב מ-149 תחנות בגובה של עד 17 מ'. אות של 45 שלטים קונבנציונליים לאורך שביל זה לקח 22 דקות. התחזוקה בוצעה על ידי מפעילי 1904.

סמפור אופטי
סמפור אופטי

Chateau Innovations

מבחינה מבנית, ההמצאה של שאטו הייתה קצת יותר פשוטה מהטלגרף האופטי של קלוד שאפה. הסמפורים השתמשו בחץ אחד בצורת T של שלושה מוטות מפרקים. לאלמנטים הקצרים היו משקל נגד. כל החלקים הנעים היו מצוידים באורות. הדמויות הורכבו על ידי שינוי מיקום המוטות זה ביחס לזה. בדרך זו הוצפנו מספרים, אותיות וביטויים. הממציא חיבר מילון פענוח מיוחד לביצוע משלוחים. מערכת הסמפור של מהנדס שאטו אפשרה לקחת 196 עמדות, הודעות הועברו במספר קידודים - רשמי, אזרחי וצבאי. הבקרה בוצעה מסביב לשעון בתוך המבנה על ידי ארבעה מפעילים שכוונו את המוטות באמצעות כננות וכבלים. המערכת השתמשה במראות רפלקטיביות ומנורות. כל האותות היו צריכים להיות מתועדים באופן קבוע ביומן מיוחד, עבור יחס רשלני לעבודה, עובד תחנה יכול אפילו להיכנס לכלא. אזרחים יכלו גם להשתמש בקווי טלגרף להעברת מברקים אופטיים, אך שירות זה לא היה זול ולא זכה לפופולריות. הטלגרף האופטי של שאטו ישופר על ידי A. Edelcrantz, שעליו יקבל המדען הכרה לא רק במולדתו בשוודיה, אלא גם במדינות אחרות.

הטלגרף האופטי של קלוד שאפה
הטלגרף האופטי של קלוד שאפה

לידה מחדש של הטלגרף האופטי

המדע לא קפא, המחקר נמשך בתחום התקשורת. כבר באמצע המאה ה-19 פותחו מערכות של רשתות טלגרף חשמליות. בהקשר זה, הטלגרף האופטי איבד את הרלוונטיות שלו. אבל, למרות שהמקום המוביל במערכת התקשורת העולמית היה תפוס על ידי אחרים, הוא מצא שימוש בלתי צפוי לעצמו. סמפור אופטי בצי ועכשיו הוא אחד מסוגי התקשורת הנפוצים ביותר. סמפור הרכבת עם מערכת משלו של אותות אור עדיין בשימוש. וכמובן, בואו נזכור את הרמזורים בכבישים, שעל עבודתם אנו צופים מדי יום.

מוּמלָץ: