Optisk telegraf: historie, funktionsprincip

Indholdsfortegnelse:

Optisk telegraf: historie, funktionsprincip
Optisk telegraf: historie, funktionsprincip
Anonim

Siden oldtiden har folk haft brug for at holde kontakten med hinanden. De første jægere begyndte at bruge dyrehorn og havskaller til at sende signaler. De blev erstattet af lydapparater som trommer, og i fremtiden begyndte menneskeheden at bruge fakler og bål. Et af de første tekniske midler kan kaldes et vandur, den såkaldte clepsydra. Disse er kommunikerende fartøjer, der havde markeringer med holdnavne. Kommunikation i dette tilfælde fandt sted efter princippet om synkron synlighed af kommandoer. I lang tid brugte folk e-mails, der var traditionelle i disse dage. Evolutionen brød ind i kommunikationsverdenen i det 17. århundrede. Det var dengang, samfundet begyndte at tænke på måder at fremskynde indsendelsen af meddelelser og opfindelsen af kommunikationsmidler på. Du vil lære historien, princippet om drift og andre interessante fakta om telegrafen i færd med at læse artiklen.

optisk telegraf
optisk telegraf

Robert Hookes første udviklinger

Optisk telegraf - en metode til at overføre information ved hjælp af et system af mekanismer, der harhængslede elementer synlige på lange afstande. Den engelske flådesignalering med flag, som fandtes i kong James II's flåde, er prototypen på denne opfindelse. Det "første tegn" på tekniske fremskridt inden for datatransmission blev født af den engelske opfinder Robert Hooke. I 1684 arrangerede han en demonstration af sit design på Royal Society. Efter denne begivenhed dukkede en publikation op i Proceedings of the English Royal Society, der beskriver funktionsprincippet for Hookes optiske telegraf. Denne opfindelse blev med succes brugt af sømænd og blev brugt i flåden indtil slutningen af det 18. århundrede. Snart, i 1702, arrangerede Amonton ved det franske hof en præsentation af sin optiske telegraf med bevægelige håndtag.

Hookes optiske telegraf
Hookes optiske telegraf

Ivan Kulibins mirakelmaskine

Russiske forskere under Catherine II's regering udførte også arbejde med at forbedre metoderne til at overføre information. I 1794 designede naturforskeren Kulibin Ivan Petrovich sin "langrækkende advarselsmaskine". Opfindelsen bestod strukturelt af tre planker af træ frit fastgjort på aksen, som ved hjælp af blokke og reb kunne installeres i forskellige positioner til hinanden. Spejle og en lanterne opfundet af Kulibin Ivan Petrovich med reflekterende spejle blev installeret på apparatet. Funktionsprincippet for denne telegraf var ikke meget forskelligt fra Chappe-apparatet. Men i modsætning til den franske pendant kom den russiske nugget-videnskabsmand med sit eget originale krypteringssystemindividuelle stavelser, ikke ord. Denne maskine kunne fungere på forskellige tidspunkter af dagen og i let tåge. Denne opfindelse havde utvivlsomt en effekt, men det russiske videnskabsakademi anså det ikke for nødvendigt at bevilge midler til opførelsen af en telegraflinje. Telegrafmodellen af Ivan Petrovich Kulibin blev simpelthen sendt som en udstilling til Kunstkameraet.

Kulibin Ivan Petrovich
Kulibin Ivan Petrovich

Telegrafens fødsel

Menneskehedens gamle idé om en ny type kommunikation, hvis omtale går tilbage til oldtiden, var i stand til at bringe Schapp-brødrene ud i livet. I lang tid arbejdede franskmanden Claude Chappe på at forbedre clepsydraen. Selvom nogle af hans eksperimenter var vellykkede, opgav opfinderen til sidst disse undersøgelser. I 1789 viste Chappe i Frankrig i aktion et tegnbærende apparat, som han kaldte en semafor. Signaloverførsel blev udført i en afstand af 15 km. Dette havde ikke den behørige succes, men videnskabsmanden stoppede ikke sin udvikling. Takket være den konstante støtte fra sin bror Ignatius, udfører Claude Chappe en række ændringer af sin opfindelse. Allerede i 1794 skabte han et rigtigt langtrækkende apparat. Det er hans værker, at vi i hverdagen skylder de udtryk, der definerer kommunikationsmidlerne, det nye begreb "telegraf". Hans opfindelse blev grundlaget for det første effektive informationstransmissionssystem fra den industrielle fremskridts æra.

Design og funktionsprincip

Ligesom Hookes optiske telegraf var Chappe-brødrenes opgraderede design udstyret med et system af hængslede tværstænger monteret på en mast. Bevægelig regulator og endervingerne kunne ændre deres positioner på grund af arbejdet med remtræk og remskiver og derved skabe kodefigurer. Vingens længde var 3 - 30 fod, deres bevægelse blev udført af to håndtag. Hele semaformekanismen blev placeret på en tårnlignende struktur, som var placeret i synsfeltet. Den optiske telegrafs arbejde var som følger. Medarbejderen, der betjener semaforen, så på den nærliggende station og kopierede de tegn-signaler, som naboen sendte. Så fra bygning til bygning blev der sendt beskeder langs linjen. Claude Chapp skabte et unikt system af krypterede kodeskemaer, der nummererede 196 figurer, i praksis blev kun 98 af dem brugt. Opfinderne ønskede at udstyre konsolelementerne med lamper til brug af systemet om natten, men opdagede snart, at ideen var mislykket.

chapp brødre semafor
chapp brødre semafor

Første telegraflinje

Da de var patrioter i deres land, satte franskmændene straks pris på alle fordelene ved den nye opfindelse og overtog den. Den franske nationalforsamling udstedte, efter at have givet videnskabsmænd en beskrivelse af princippet om driften af dens optiske telegraf, et dekret om konstruktionen af den første semaforlinje. I 1794 blev en 225 km lang telegraflinje Paris - Lille bygget. Takket være Chappe-telegrafen blev verdens første udsendelse den 1. september 1794 modtaget. Den rapporterede, at den franske hær havde besejret østrigerne. Dette tog kun 10 minutter. Napoleons hær brugte i vid udstrækning netværk af semaforlinjer til at koordinere bevægelsen af militære enheder og sendelangdistance kommandoordrer.

Rejs verden rundt

Chapp-brødrenes semafor havde én ulempe: den var afhængig af vejret. Om natten og med dårlig sigtbarhed var det nødvendigt at indstille sit arbejde. Men på trods af dette blev den franske opfindelse hurtigt forelsket i mennesker og slog rod i mange lande i Europa, Asien og Amerika. Den første telegraflinje åbnede i 1778. Det forbandt byerne Paris, Strasbourg og Brest. Allerede i 1795 begynder opbygningen af optiske telegrafnetværk i Spanien og Italien. England, Sverige, Indien, Egypten, Preussen fik også semaforlinjer.

optisk telegraf i rusland
optisk telegraf i rusland

Solar Telegraph

Her er det nødvendigt at huske endnu en opfindelse. Claude Schaff skabte heliografen i 1778. Denne spejltelegraf blev designet af ham til at sende beskeder mellem Greenwich og Paris observatorier. Information blev transmitteret af hældningen af spejle fastgjort i rammen ved at skabe korte glimt af refleksioner af sollys. I øvrigt bruges lyssignalheliografer stadig i dag.

Telegraflinjer i Rusland

Den optiske telegraf kom til Rusland lidt senere. Den første telegraflinje i systemet af generalmajor F. A. Kozen blev opført mellem St. Petersborg og Shlisselburg i 1824, dens længde var 60 km. Denne telegraf sendte beskeder om skibsfartens bevægelse på Ladoga-søen, den blev brugt indtil 1836. Under kejser Nicholas I blev der oprettet et udvalg, hvis opgave var at overveje optiske telegrafprojekter foransøgning til byggeri i Rusland. Mange varianter af udviklingen af udenlandske og indenlandske opfindere blev præsenteret. Vi bemærker flere projekter af russiske telegrafer: systemerne fra General L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. Den franske ingeniør Chateaus telegrafprojekt blev valgt som det mest hensigtsmæssige. Så hans telegrafsystem blev brugt i de filialer, der forbandt Kronstadt, Tsarskoye Selo, Gatchina med St. Petersborg. Den længste linje i verden (1200 km) anses for at være den optiske telegraflinje mellem Skt. Petersborg og Warszawa, bygget i 1839 og bestående af 149 stationer op til 17 m høje. Et signal med 45 konventionelle skilte langs denne vej tog 22 minutter. Vedligeholdelse blev udført af 1904-operatører.

optisk semafor
optisk semafor

Chateau Innovations

Strukturelt var Chateaus opfindelse noget enklere end Claude Chappes optiske telegraf. Semaforerne brugte en T-formet pil af tre leddelte stænger. Kortendeelementer havde modvægt. Alle bevægelige dele var udstyret med lys. Figurerne blev sammensat ved at ændre placeringen af stængerne i forhold til hinanden. På denne måde blev tal, bogstaver og sætninger kodet. Opfinderen kompilerede en speciel dechiffreringsordbog til at lave forsendelser. Chateau-ingeniørens semaforsystem gjorde det muligt at tage 196 positioner, meddelelser blev transmitteret i flere kodninger - officielle, civile og militære. Kontrol blev udført døgnet rundt inde i strukturen af fire operatører, som justerede stængerne ved hjælp af spil og kabler. Systemet brugte reflekterende spejle oglamper. Alle signaler skulle regelmæssigt registreres i en særlig log, for en uagtsom holdning til arbejdet kunne en stationsarbejder endda komme i fængsel. Borgerne kunne også bruge telegraflinjer til at sende optiske telegrammer, men denne tjeneste var ikke billig og vandt ikke popularitet. Chateaus optiske telegraf vil blive forbedret af A. Edelcrantz, som videnskabsmanden vil modtage anerkendelse for ikke kun i sit hjemland i Sverige, men også i andre lande.

Claude Chappes optiske telegraf
Claude Chappes optiske telegraf

Genfødsel af den optiske telegraf

Videnskaben stagnerede ikke, forskningen fortsatte inden for kommunikation. Allerede i midten af det 19. århundrede blev systemer af elektriske telegrafnetværk udviklet. I denne henseende har den optiske telegraf mistet sin relevans. Men selvom den førende plads i verdenskommunikationssystemet var besat af andre, fandt han en uventet brug for sig selv. Optisk semafor i flåden og nu er en af de mest almindelige former for kommunikation. Jernbanesemaforen med sit eget system af tegn på lyssignaler bruges stadig. Og lad os selvfølgelig huske lyskrydset på vejene, hvis arbejde vi observerer hver dag.

Anbefalede: