Optisk telegraf: historia, funktionsprincip

Innehållsförteckning:

Optisk telegraf: historia, funktionsprincip
Optisk telegraf: historia, funktionsprincip
Anonim

Sedan urminnes tider har människor behövt hålla kontakten med varandra. De första jägarna började använda djurhorn och snäckskal för att överföra signaler. De ersattes av ljudenheter som trummor, och i framtiden började mänskligheten använda facklor och brasor. Ett av de första tekniska medlen kan kallas en vattenklocka, den så kallade clepsydra. Det här är kommunicerande fartyg som hade markeringar med lagnamn. Kommunikation i detta fall skedde på principen om synkron synlighet av kommandon. Under lång tid använde människor traditionella e-postmeddelanden på den tiden. Evolutionen brast in i kommunikationsvärlden på 1600-talet. Det var då samhället började fundera över sätt att påskynda inlämnandet av meddelanden och uppfinnandet av kommunikationsmedel. Du kommer att lära dig historien, funktionsprincipen och andra intressanta fakta om telegrafen när du läser artikeln.

optisk telegraf
optisk telegraf

Robert Hookes första utvecklingar

Optisk telegraf - en metod för att överföra information med hjälp av ett system av mekanismer som hargångjärnselement synliga på långa avstånd. Den engelska flottans signalering med flaggor, som fanns i King James II:s flotta, är prototypen för denna uppfinning. Det "första tecknet" på tekniska framsteg inom dataöverföringsområdet föddes av den engelske uppfinnaren Robert Hooke. 1684 arrangerade han en demonstration av sin design på Royal Society. Efter denna händelse dök en publikation upp i Proceedings of the English Royal Society som beskrev funktionsprincipen för Hookes optiska telegraf. Denna uppfinning användes framgångsrikt av sjömän och användes i flottan fram till slutet av 1700-talet. Snart, 1702, arrangerade Amonton vid det franska hovet en presentation av sin optiska telegraf med rörliga spakar.

Hookes optiska telegraf
Hookes optiska telegraf

Ivan Kulibins mirakelmaskin

Ryska forskare under Katarina II:s regering arbetade också med att förbättra metoderna för att överföra information. 1794 designade naturforskaren Kulibin Ivan Petrovich sin "långdistansvarningsmaskin". Uppfinningen bestod strukturellt av tre plankor av trä fritt fixerade på axeln, vilka med hjälp av blocken och repen kunde installeras i olika positioner till varandra. Speglar och en lykta som uppfanns av Kulibin Ivan Petrovich med reflekterande speglar installerades på apparaten. Funktionsprincipen för denna telegraf skilde sig inte mycket från Chappe-apparaten. Men, till skillnad från den franska motsvarigheten, kom den ryska nugget-forskaren på sitt eget ursprungliga krypteringssystemenskilda stavelser, inte ord. Denna maskin kan fungera vid olika tider på dygnet och i lätt dimma. Denna uppfinning hade utan tvekan effekt, men den ryska vetenskapsakademin ansåg det inte nödvändigt att anslå medel för byggandet av en telegraflinje. Telegrafmodellen av Ivan Petrovich Kulibin skickades helt enkelt som en utställning till konstkameran.

Kulibin Ivan Petrovich
Kulibin Ivan Petrovich

Telegrafens födelse

Mänsklighetens gamla idé om en ny typ av kommunikation, vars omnämnande går tillbaka till antiken, kunde levandegöra bröderna Schapp. Under lång tid arbetade fransmannen Claude Chappe med att förbättra clepsydran. Även om några av hans experiment var framgångsrika, övergav uppfinnaren till slut dessa studier. År 1789, i Frankrike, visade Chappe i aktion en teckenbärande apparat, som han kallade en semafor. Signalöverföringen utfördes på ett avstånd av 15 km. Detta hade inte tillbörlig framgång, men vetenskapsmannen stoppade inte sin utveckling. Tack vare det ständiga stödet från sin bror Ignatius, genomför Claude Chappe ett antal förändringar av sin uppfinning. Redan 1794 skapade han en riktig långdistansanordning. Det är hans verk som vi i vardagen har att tacka för de termer som definierar kommunikationsmedlen, det nya begreppet "telegraf". Hans uppfinning blev grunden för det första effektiva informationsöverföringssystemet från industriella framstegs era.

Design och funktionsprincip

Liksom Hookes optiska telegraf var bröderna Chappes uppgraderade design utrustad med ett system av gångjärnsförsedda tvärstänger monterade på en mast. Rörlig regulator och ändarvingarna kan ändra sina positioner på grund av arbetet med remdrift och remskivor, och därigenom skapa kodfigurer. Vingens längd var 3 - 30 fot, deras rörelse utfördes av två handtag. Hela semaformekanismen placerades på en tornliknande struktur, som var belägen i synfältet. Den optiska telegrafens arbete var följande. Den anställde som serverade semaforen tittade på den närliggande stationen och duplicerade tecken-signalerna som sänts av grannen. Så från byggnad till byggnad sändes meddelanden längs linjen. Claude Chapp skapade ett unikt system med krypterade kodscheman, med 196 siffror, i praktiken användes endast 98. Uppfinnarna ville utrusta konsolelementen med lampor för att använda systemet på natten, men insåg snart att idén misslyckades.

chapp bröder semafor
chapp bröder semafor

Första telegraflinjen

Eftersom fransmännen var patrioter i sitt land uppskattade de omedelbart alla fördelarna med den nya uppfinningen och antog den. Den franska nationalförsamlingen, efter att ha försett forskare med en beskrivning av principen för driften av sin optiska telegraf, utfärdade ett dekret om konstruktionen av den första semaforlinjen. 1794 byggdes en 225 km lång telegraflinje Paris - Lille. Tack vare Chappe-telegrafen mottogs den 1 september 1794 världens första utskick. Den rapporterade att den franska armén hade besegrat österrikarna. Detta tog bara 10 minuter. Napoleons armé använde i stor utsträckning nätverk av semaforlinjer för att koordinera militära enheters rörelser och sändakommandoorder för långdistans.

Resa jorden runt

Bröderna Chapps semafor hade en nackdel: den var beroende av vädret. På natten och med dålig sikt var det nödvändigt att avbryta sitt arbete. Men trots detta blev den franska uppfinningen snabbt förälskad i människor och slog rot i många länder i Europa, Asien och Amerika. Den första telegraflinjen öppnade 1778. Den förband städerna Paris, Strasbourg och Brest. Redan 1795 påbörjas byggandet av optiska telegrafnät i Spanien och Italien. England, Sverige, Indien, Egypten, Preussen fick också semaforlinjer.

optisk telegraf i Ryssland
optisk telegraf i Ryssland

Solar Telegraph

Här är det nödvändigt att komma ihåg ytterligare en uppfinning. Claude Schaff skapade heliografen 1778. Denna spegeltelegraf designades av honom för att överföra meddelanden mellan observatorierna i Greenwich och Paris. Information överfördes genom lutning av speglar fixerade i ramen genom att skapa korta blixtar av reflektioner av solljus. Förresten, ljussignalheliografer används fortfarande idag.

Telegraflinjer i Ryssland

Den optiska telegrafen kom till Ryssland lite senare. Den första telegraflinjen i generalmajor F. A. Kozens system byggdes mellan St. Petersburg och Shlisselburg 1824, dess längd var 60 km. Denna telegraf sände meddelanden om sjöfartens rörelse på Ladogasjön, den användes fram till 1836. Under kejsar Nicholas I skapades en kommitté vars uppgift var att överväga optiska telegrafprojekt föransökan till byggande i Ryssland. Många varianter av utvecklingen av utländska och inhemska uppfinnare presenterades. Vi noterar flera projekt av ryska telegrafer: systemen för General L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. Den franske ingenjören Chateaus telegrafprojekt valdes som det mest ändamålsenliga. Så hans telegrafsystem användes i grenarna som förband Kronstadt, Tsarskoye Selo, Gatchina med St. Petersburg. Den längsta linjen i världen (1200 km) anses vara den optiska telegraflinjen mellan St Petersburg och Warszawa, byggd 1839 och bestående av 149 stationer upp till 17 m höga. En signal med 45 konventionella skyltar längs denna väg tog 22 minuter. Underhåll utfördes av operatörer från 1904.

optisk semafor
optisk semafor

Chateau Innovations

Strukturellt sett var Chateaus uppfinning något enklare än Claude Chappes optiska telegraf. Semaforerna använde en T-formad pil av tre ledade stavar. Kortändelement hade motvikter. Alla rörliga delar var utrustade med lampor. Figurerna komponerades genom att ändra stavarnas position i förhållande till varandra. På så sätt kodades siffror, bokstäver och fraser. Uppfinnaren sammanställde en speciell dechiffreringsordbok för att göra utskick. Chateau-ingenjörens semaforsystem gjorde det möjligt att ta 196 positioner, meddelanden överfördes i flera kodningar - officiella, civila och militära. Kontroll utfördes dygnet runt inne i strukturen av fyra operatörer som justerade stavarna med hjälp av vinschar och kablar. Systemet använde reflekterande speglar ochlampor. Alla signaler måste regelbundet registreras i en speciell logg, för en vårdslös inställning till arbetet kunde en stationsarbetare till och med hamna i fängelse. Medborgare kunde också använda telegraflinjer för att överföra optiska telegram, men denna tjänst var inte billig och blev inte populär. Chateaus optiska telegraf kommer att förbättras av A. Edelcrantz, för vilken vetenskapsmannen kommer att få erkännande inte bara i sitt hemland i Sverige, utan även i andra länder.

Claude Chappes optiska telegraf
Claude Chappes optiska telegraf

Rebirth of the optical telegraph

Vetenskapen stagnerade inte, forskningen fortsatte inom kommunikationsområdet. Redan i mitten av 1800-talet utvecklades system av elektriska telegrafnät. I detta avseende har den optiska telegrafen förlorat sin relevans. Men även om den ledande platsen i världskommunikationssystemet ockuperades av andra, fann han en oväntad användning för sig själv. Optisk semafor i flottan och nu är en av de vanligaste typerna av kommunikation. Järnvägssemaforen med eget system av tecken på ljussignaler används fortfarande. Och, naturligtvis, låt oss komma ihåg trafikljusen på vägarna, vars arbete vi observerar varje dag.

Rekommenderad: