Optički telegraf: povijest, princip rada

Sadržaj:

Optički telegraf: povijest, princip rada
Optički telegraf: povijest, princip rada
Anonim

Od davnina, ljudi su morali biti u kontaktu jedni s drugima. Prvi su lovci počeli koristiti životinjske rogove i morske školjke za prijenos signala. Zamijenili su ih zvučni uređaji poput bubnjeva, a u budućnosti je čovječanstvo počelo koristiti baklje i krijesove. Jedno od prvih tehničkih sredstava može se nazvati vodenim satom, takozvanom klepsidrom. To su komunikacijska plovila koja su imala oznake s nazivima timova. Komunikacija se u ovom slučaju odvijala na principu sinkrone vidljivosti naredbi. Dugo su vremena ljudi koristili e-mail poruke, tradicionalne u ono vrijeme. Evolucija je ušla u svijet komunikacija u 17. stoljeću. Tada je društvo počelo razmišljati o načinima ubrzanja slanja poruka i izuma sredstava komunikacije. Povijest, princip rada i druge zanimljive činjenice o telegrafu naučit ćete u procesu čitanja članka.

optički telegraf
optički telegraf

Prvi razvoj Roberta Hookea

Optički telegraf - metoda prijenosa informacija pomoću sustava mehanizama koji imajuzglobni elementi vidljivi na velikim udaljenostima. Engleska pomorska signalizacija sa zastavama, koja je postojala u floti kralja Jamesa II, prototip je ovog izuma. “Prvi znak” tehničkog napretka u području prijenosa podataka rodio je engleski izumitelj Robert Hooke. Godine 1684. organizirao je demonstraciju svog dizajna u Kraljevskom društvu. Nakon ovog događaja pojavila se publikacija u Proceedings of the English Royal Society koja opisuje princip rada Hookeova optičkog telegrafa. Ovaj izum uspješno su koristili pomorci i koristio se u mornarici do kraja 18. stoljeća. Ubrzo, 1702., Amonton je na francuskom dvoru organizirao prezentaciju svog optičkog telegrafa s pomičnim polugama.

Hookeov optički telegraf
Hookeov optički telegraf

Čudotvorna mašina Ivana Kulibina

Ruski istraživači za vrijeme vladavine Katarine II također su radili na poboljšanju metoda prijenosa informacija. Godine 1794. prirodoslovac Kulibin Ivan Petrovich dizajnirao je svoj "stroj za upozorenje dugog dometa". Izum se konstrukcijski sastojao od tri drvene daske slobodno pričvršćene na osi, koje su se pomoću blokova i užadi mogle međusobno ugraditi u različite položaje. Na aparatu su ugrađena ogledala i fenjer koji je izumio Kulibin Ivan Petrovič s reflektirajućim zrcalima. Princip rada ovog telegrafa nije se mnogo razlikovao od Chappeovog aparata. No, za razliku od francuskog kolege, ruski nugget znanstvenik osmislio je vlastiti originalni sustav šifriranjapojedinačni slogovi, a ne riječi. Ovaj stroj mogao je raditi u različito doba dana i u laganoj magli. Ovaj izum je nedvojbeno imao učinka, ali Ruska akademija znanosti nije smatrala potrebnim izdvojiti sredstva za izgradnju telegrafske linije. Telegrafski model Ivana Petroviča Kulibina jednostavno je poslan kao izložak u Kunstkameru.

Kulibin Ivan Petrovič
Kulibin Ivan Petrovič

Rođenje telegrafa

Stara ideja čovječanstva o novoj vrsti komunikacije, čije spominjanje datira još iz antičkih vremena, uspjela je oživjeti braću Schapp. Francuz Claude Chappe dugo je radio na poboljšanju klepsidre. Iako su neki od njegovih eksperimenata bili uspješni, izumitelj je na kraju odustao od ovih studija. Godine 1789. u Francuskoj je Chappe pokazao na djelu aparat za nošenje znakova, koji je nazvao semaforom. Prijenos signala obavljen je na udaljenosti od 15 km. To nije imalo zadani uspjeh, ali znanstvenik nije zaustavio njegov razvoj. Zahvaljujući stalnoj podršci svog brata Ignacija, Claude Chappe provodi niz preinaka svog izuma. Već 1794. godine stvorio je pravi uređaj dugog dometa. Upravo njegovim djelima dugujemo pojavu u svakodnevnom životu pojmova koji definiraju sredstva komunikacije, novog pojma "telegraf". Njegov izum postao je temelj prvog učinkovitog sustava za prijenos informacija u eri industrijskog napretka.

Dizajn i princip rada

Poput Hookeovog optičkog telegrafa, nadograđeni dizajn braće Chappe bio je opremljen sustavom zglobnih prečki postavljenih na jarbol. Pomični regulator i krajevikrila su mogla mijenjati svoj položaj zbog rada remenskih pogona i remenica, stvarajući tako kodne figure. Duljina krila bila je 3 - 30 stopa, njihovo kretanje vršilo se pomoću dvije ručke. Cijeli mehanizam semafora postavljen je na konstrukciju nalik tornju, koja se nalazila u vidnom polju. Rad optičkog telegrafa bio je sljedeći. Djelatnik koji je opsluživao semafor promatrao je obližnju stanicu i umnožavao znakove-signale koje je prenosio susjed. Dakle, od zgrade do zgrade, poruke su se prenosile duž linije. Claude Chapp stvorio je jedinstveni sustav šifriranih kodnih shema, brojeći 196 figura, u praksi ih je korišteno samo 98. Izumitelji su željeli opremiti elemente konzole lampama za korištenje sustava noću, ali su ubrzo tu ideju prepoznali kao neuspješnu.

semafor braće chapp
semafor braće chapp

Prva telegrafska linija

Kao domoljubi svoje zemlje, Francuzi su odmah shvatili sve prednosti novog izuma i prihvatili ga. Francuska nacionalna skupština, nakon što je znanstvenicima dala opis principa rada svog optičkog telegrafa, izdala je dekret o izgradnji prve linije semafora. Godine 1794. izgrađena je telegrafska linija Pariz - Lille od 225 km. Zahvaljujući Chappeovom telegrafu, 1. rujna 1794. primljena je prva depeša u svijetu. Izvještavalo je da je francuska vojska porazila Austrijance. Ovo je trajalo samo 10 minuta. Napoleonova vojska je naširoko koristila mreže semaforskih linija za koordinaciju kretanja vojnih jedinica i prijenoszapovjedne naredbe na daljinu.

Putujte svijetom

Semafor braće Chapp imao je jedan nedostatak: ovisio je o vremenu. Noću i uz slabu vidljivost bilo je potrebno obustaviti njegov rad. No, unatoč tome, francuski izum brzo se zaljubio u ljude i ukorijenio se u mnogim zemljama Europe, Azije i Amerike. Prva telegrafska linija otvorena je 1778. godine. Povezivao je gradove Pariz, Strasbourg i Brest. Već 1795. počinje izgradnja optičkih telegrafskih mreža u Španjolskoj i Italiji. Engleska, Švedska, Indija, Egipat, Pruska također su dobile semaforske linije.

optički telegraf u Rusiji
optički telegraf u Rusiji

Solarni telegraf

Ovdje je potrebno prisjetiti se još jednog izuma. Claude Schaff stvorio je heliograf 1778. godine. Ovaj zrcalni telegraf dizajnirao je za prijenos poruka između zvjezdarnica Greenwich i Paris. Informacije su se prenosile nagibima zrcala učvršćenih u okviru stvarajući kratke bljeskove odsjaja sunčeve svjetlosti. Inače, svjetlosno-signalni heliografi se i danas koriste.

Telegrafske linije Rusije

Optički telegraf došao je u Rusiju nešto kasnije. Prva telegrafska linija sustava general-bojnika F. A. Kozena podignuta je između Sankt Peterburga i Shlisselburga 1824. godine, duljine 60 km. Ovaj telegraf prenosio je poruke o kretanju broda na jezeru Ladoga, koristio se do 1836. godine. Za cara Nikole I. stvoren je Odbor čija je zadaća bila razmatrati projekte optičkog telegrafa zaprimjena u građevinarstvu u Rusiji. Predstavljene su mnoge varijante razvoja stranih i domaćih izumitelja. Zabilježimo nekoliko projekata ruskih telegrafa: sustave generala L. L. Carbonier, P. E. Chistyakova. Telegrafski projekt francuskog inženjera Chateaua izabran je kao najsvrsishodniji. Dakle, njegov se telegrafski sustav koristio u ograncima koji su povezivali Kronstadt, Carskoe Selo, Gatchinu sa Sankt Peterburgom. Najdužom linijom na svijetu (1200 km) smatra se optička telegrafska linija između Sankt Peterburga i Varšave, izgrađena 1839. godine i koja se sastoji od 149 postaja visine do 17 m. Signal od 45 konvencionalnih znakova duž ove staze trajao je 22 minutama. Održavanje je izvršilo 1904 operatera.

optički semafor
optički semafor

Chateau Innovations

Strukturno, Chateauov izum bio je nešto jednostavniji od optičkog telegrafa Claudea Chappea. Semafori su koristili jednu strelicu u obliku slova T od tri zglobna šipka. Kratki krajnji elementi imali su protuutege. Svi pokretni dijelovi bili su opremljeni svjetlima. Figure su sastavljene promjenom položaja šipki jedna u odnosu na drugu. Na taj su način kodirani brojevi, slova i izrazi. Izumitelj je sastavio poseban dešifrirajući rječnik za izradu depeša. Sustav semafora inženjera Chateaua omogućio je zauzimanje 196 pozicija, poruke su se prenosile u nekoliko kodiranja - službenim, civilnim i vojnim. Kontrolu su provodila 24 sata unutar konstrukcije četiri operatera koji su vitlom i sajlom podešavali šipke. Sustav je koristio reflektirajuća zrcala isvjetiljke. Svi signali morali su se redovito bilježiti u poseban dnevnik, za nemaran odnos prema poslu, radnik stanice mogao je i u zatvor. Građani su također mogli koristiti telegrafske linije za prijenos optičkih brzojava, ali ta usluga nije bila jeftina i nije stekla popularnost. Chateauov optički telegraf poboljšat će A. Edelcrantz, za što će znanstvenik dobiti priznanje ne samo u svojoj domovini u Švedskoj, već iu drugim zemljama.

Optički telegraf Claudea Chappea
Optički telegraf Claudea Chappea

Preporod optičkog telegrafa

Znanost nije stagnirala, istraživanja su nastavljena u području komunikacija. Već sredinom 19. stoljeća razvijaju se sustavi električnih telegrafskih mreža. S tim u vezi, optički telegraf je izgubio svoju važnost. No, iako su vodeće mjesto u svjetskom komunikacijskom sustavu zauzeli drugi, našao je neočekivanu upotrebu za sebe. Optički semafor u floti i sada je jedan od najčešćih vrsta komunikacije. I dalje se koristi željeznički semafor s vlastitim sustavom znakova svjetlosnih signala. I, naravno, sjetimo se semafora na cestama čiji rad svakodnevno promatramo.

Preporučeni: