Optikai távíró: története, működési elve

Tartalomjegyzék:

Optikai távíró: története, működési elve
Optikai távíró: története, működési elve
Anonim

Ősidők óta az embereknek szükségük volt arra, hogy kapcsolatot tartsanak egymással. Az első vadászok állati szarvakat és tengeri kagylókat kezdtek használni a jelek továbbítására. Ezeket felváltották a hangeszközök, például a dobok, és a jövőben az emberiség fáklyákat és máglyákat kezdett használni. Az egyik első technikai eszköz a vízóra, az úgynevezett clepsydra. Ezek olyan kommunikáló hajók, amelyeken csapatnevekkel ellátott jelölések voltak. A kommunikáció ebben az esetben a parancsok szinkron láthatóságának elvén zajlott. Hosszú ideig az emberek az akkoriban hagyományos leveleket használták. Az evolúció a 17. században robbant be a kommunikáció világába. Ekkor kezdett a társadalom azon gondolkodni, hogy miként lehetne felgyorsítani az üzenetek benyújtását és a kommunikációs eszközök feltalálását. A cikk olvasása során megtudhatja a távíró történetét, működési elvét és egyéb érdekességeket.

optikai távíró
optikai távíró

Robert Hooke első fejlesztései

Optikai távíró – információtovábbítási módszer olyan mechanizmusok segítségével, amelyeknagy távolságból látható csuklós elemek. A II. Jakab király flottájában létező angol zászlós haditengerészeti jelzés a találmány prototípusa. A technikai fejlődés "első jelét" az adatátvitel területén Robert Hooke angol feltaláló szülte meg. 1684-ben a Royal Societyben bemutatót rendezett tervének. Ezt az eseményt követően a Proceedings of the English Royal Society folyóiratban megjelent egy publikáció, amely leírja Hooke optikai távírójának működési elvét. Ezt a találmányt a tengerészek sikeresen használták, és a haditengerészetben a 18. század végéig használták. Hamarosan, 1702-ben Amonton a francia udvarban bemutatta mozgatható karokkal ellátott optikai távíróját.

Hooke optikai távírója
Hooke optikai távírója

Ivan Kulibin csodagépe

Az orosz kutatók II. Katalin uralkodása alatt is dolgoztak az információtovábbítás módszereinek fejlesztésén. 1794-ben Kulibin Ivan Petrovich természettudós megtervezte "nagy hatótávolságú figyelmeztető gépét". A találmány szerkezetileg három, a tengelyen szabadon rögzített fa deszkából állt, amelyek a tömbök és kötelek segítségével különböző pozíciókban egymáshoz rögzíthetők. A készülékre tükröket és egy lámpást, amelyet Kulibin Ivan Petrovich talált fel fényvisszaverő tükrökkel. Ennek a távírónak a működési elve nem sokban különbözött a Chappe készülékétől. De a francia társával ellentétben az orosz rög tudós saját eredeti titkosítási rendszerével állt előegyes szótagok, nem szavak. Ez a gép a nap különböző szakaszaiban és enyhe ködben is működhet. Ennek a találmánynak kétségtelenül megvolt a hatása, de az Orosz Tudományos Akadémia nem tartotta szükségesnek a távirati vonal építéséhez szükséges források elkülönítését. Ivan Petrovics Kulibin távírómodelljét egyszerűen kiállításként küldték el a Kunstkamerába.

Kulibin Ivan Petrovics
Kulibin Ivan Petrovics

A távíró születése

Az emberiség régi elképzelése egy újfajta kommunikációról, amelynek említése az ókorig nyúlik vissza, képes volt életre kelteni a Schapp testvéreket. A francia Claude Chappe hosszú ideig a clepsydra fejlesztésén dolgozott. Bár néhány kísérlete sikeres volt, a feltaláló végül feladta ezeket a vizsgálatokat. 1789-ben Franciaországban Chappe egy jelhordozó készüléket mutatott be, amelyet szemafornak nevezett. A jelátvitel 15 km távolságban történt. Ez nem járt kellő sikerrel, de a tudós nem állította meg a fejlődését. Testvére, Ignatius folyamatos támogatásának köszönhetően Claude Chappe számos változtatást hajt végre találmányán. Már 1794-ben igazi nagy hatótávolságú készüléket alkotott. Munkáinak köszönhetjük, hogy a mindennapi életben megjelentek a kommunikációs eszközöket meghatározó kifejezések, a „távíró” új fogalma. Találmánya lett az ipari haladás korszakának első hatékony információátviteli rendszerének alapja.

Dizájn és működési elv

A Hooke optikai távírójához hasonlóan a Chappe fivérek továbbfejlesztett kialakítását is árbocra szerelt csuklós keresztrudak rendszerével látták el. Mozgatható szabályozó és végeka szárnyak a szíjhajtások és a szíjtárcsák munkája miatt változtathattak helyzetükön, ezáltal kódfigurákat hoztak létre. A szárny hossza 3-30 láb volt, mozgásukat két fogantyú végezte. A szemafor teljes szerkezete egy toronyszerű szerkezetre került, amely a látómezőben helyezkedett el. Az optikai távíró munkája a következő volt. A szemafort kiszolgáló alkalmazott a közeli állomást figyelte, és lemásolta a szomszéd által sugárzott jelzéseket. Így épületről épületre üzeneteket továbbítottak a vonal mentén. Claude Chapp megalkotta a titkosított kódsémák egyedi rendszerét, 196 figurát számláltak, a gyakorlatban csak 98 darabot használtak fel. A feltalálók a konzolelemeket lámpákkal szerették volna felszerelni a rendszer éjszakai használatához, de hamarosan sikertelennek találták az ötletet.

chapp testvérek szemafor
chapp testvérek szemafor

Első távíróvonal

Hazájuk hazafiai lévén a franciák azonnal felismerték az új találmány minden előnyét, és átvették azt. A francia nemzetgyűlés, miután ismertette a tudósokat optikai távírója működési elvével, rendeletet adott ki az első szemaforvonal megépítéséről. 1794-ben megépült egy 225 km hosszú Párizs-Lille távíróvonal. A Chappe távírónak köszönhetően 1794. szeptember 1-jén megérkezett a világ első küldeménye. Azt jelentették, hogy a francia hadsereg legyőzte az osztrákokat. Ez mindössze 10 percig tartott. Napóleon hadserege széles körben használta a szemaforvonalak hálózatát a katonai egységek mozgásának koordinálására és továbbítására.távolsági parancsok.

Utazz a világban

A Chapp testvérek szemaforjának volt egy hátránya: az időjárástól függött. Éjszaka és rossz látási viszonyok mellett a munkáját fel kellett függeszteni. Ennek ellenére a francia találmány gyorsan beleszeretett az emberekbe, és Európa, Ázsia és Amerika számos országában gyökeret vert. Az első távíróvonal 1778-ban nyílt meg. Párizs, Strasbourg és Brest városait kötötte össze. 1795-ben már megkezdődik az optikai távíró hálózatok kiépítése Spanyolországban és Olaszországban. Anglia, Svédország, India, Egyiptom és Poroszország is kapott szemafor vonalakat.

optikai távíró Oroszországban
optikai távíró Oroszországban

Solar Telegraph

Itt meg kell emlékeznünk még egy találmányról. Claude Schaff 1778-ban készítette el a heliográfot. Ezt a tükörtávírót arra tervezte, hogy üzeneteket továbbítson a greenwichi és a párizsi obszervatóriumok között. Az információkat a keretbe rögzített tükrök dőlései közvetítették, rövid napfény-visszaverődések létrehozásával. A fényjel-heliográfokat egyébként ma is használják.

Oroszország távíróvonalai

Az optikai távíró valamivel később került Oroszországba. F. A. Kozen vezérőrnagy rendszerének első távíróvonalát 1824-ben állították fel Szentpétervár és Shlisselburg között, hossza 60 km volt. Ez a távíró üzeneteket közvetített a hajózás mozgásáról a Ladoga-tavon, 1836-ig használták. I. Miklós császár alatt egy bizottságot hoztak létre, amelynek feladata az volt, hogy optikai távíró projekteket mérlegeljenalkalmazása az oroszországi építőiparban. A külföldi és hazai feltalálók fejlesztéseinek számos változatát mutatták be. Megjegyezzük az orosz távírók számos projektjét: L. L. Carbonier tábornok, P. E. Chistyakov rendszereit. Chateau francia mérnök távíró projektjét választották a legcélravezetőbbnek. Így az ő távírórendszerét azokban az ágakban használták, amelyek Kronstadtot, Carszkoje Selót, Gatchinát Szentpétervárral kötötték össze. A világ leghosszabb vonalának (1200 km) a Szentpétervár és Varsó közötti, 1839-ben épült optikai távíróvonalat tartják, amely 149 állomásból áll, legfeljebb 17 m magasan.. Ezen az úton 45 egyezményes tábla jelzése 22 darabig tartott. percek. A karbantartást 1904 kezelő végezte.

optikai szemafor
optikai szemafor

Chateau Innovations

Szerkezetileg Chateau találmánya valamivel egyszerűbb volt, mint Claude Chappe optikai távírója. A szemaforok egy T-alakú nyilat használtak három csuklós rúdból. A rövid végelemeknek ellensúlyok voltak. Minden mozgó alkatrész lámpával volt felszerelve. A figurákat a rudak egymáshoz viszonyított helyzetének megváltoztatásával állítottuk össze. Ily módon számokat, betűket és kifejezéseket kódoltak. A feltaláló egy speciális megfejtő szótárt állított össze a küldemények elkészítéséhez. A Chateau mérnök szemaforrendszere 196 pozíció felvételét tette lehetővé, az üzeneteket többféle – hivatali, polgári és katonai – kódolásban továbbították. Az irányítást éjjel-nappal a szerkezet belsejében négy kezelő végezte, akik csörlők és kábelek segítségével beállították a rudakat. A rendszer fényvisszaverő tükröket éslámpák. Minden jelzést rendszeresen fel kellett jegyezni egy speciális naplóba, a munkához való hanyag hozzáállásért az állomási dolgozó akár börtönbe is kerülhetett. A polgárok optikai táviratok továbbítására távíróvonalakat is használhattak, de ez a szolgáltatás nem volt olcsó és nem vált népszerűvé. Chateau optikai távíróját A. Edelcrantz továbbfejleszti, amiért a tudós nemcsak hazájában, Svédországban, hanem más országokban is elismerést kap.

Claude Chappe optikai távírója
Claude Chappe optikai távírója

Az optikai távíró újjászületése

A tudomány nem stagnált, tovább folytatódtak a kutatások a kommunikáció területén. Már a 19. század közepén kialakultak az elektromos távíróhálózatok rendszerei. Ebben a tekintetben az optikai távíró elvesztette jelentőségét. De bár a világ kommunikációs rendszerében a vezető helyet mások fogl alták el, váratlan hasznát találta magának. Az optikai szemafor a flottában és jelenleg az egyik leggyakoribb kommunikációs típus. A vasúti szemafor saját fényjelző rendszerrel továbbra is használatos. És persze emlékezzünk az utakon lévő közlekedési lámpákra, amelyek működését nap mint nap megfigyeljük.

Ajánlott: