Русская радиотехника в период первой мировой войны

Русская радиотехника в период первой мировой войны

Благодаря аппаратуре, выпущенной радиотелеграфным заводом радиосвязь на основном морском театре — Балтийском море — стояла на достаточно высоком уровне. Все искровые станции старого типа были заменены новыми радиостанциями со «звучащей» искрой, которые обеспечивали устойчивую и надёжную связь, более свободную от помех. Производство этих станций на радиотелеграфном заводе совершенно освободило русский флот от иностранной зависимости в области радиовооружения. Имелась хорошо организованная служба береговых наблюдательных постов и береговых радиостанций. Ни одно движение немецкого флота не проходило незамеченным и сразу становилось известным командованию Балтийского флота. Уже в начале войны на флоте была организована радиопеленгаторная служба. Восемь таких станций на Балтийском море оказали большую пользу флоту. Во время войны продолжалось дальнейшее усиление радиовооружения военно-морского флота. В 1915 г. была заменена радиостанция в Севастополе, установлены новые станции на Белом море и началась установка станции на Каспийском море. В конце ноября 1915 г. был выдан заказ на установку радиостанции в «Новой Голландии» (Петроград) мощностью 25 киловатт, предназначенной для связи с Балтикой и Севастополем.

Радиосвязь в армии и гражданская радиосвязь находились в значительно худшем положении. Война с Германией обнаружила давно уже назревшее глубокое противоречие в обеспечении царской России средствами радио. Царское правительство не намеревалось создавать своей радиопромышленности, предпочитая привычные и удобные отношения с иностранными фирмами. Формально в договорах имелся пункт о том, что поставляемые станции должны быть изготовлены на русских предприятиях. Для выполнения этого пункта договоров Маркони и немецкая фирма «Сименс и Гальске» создали свои русские филиалы, куда ввозились из-за границы отдельные узлы и детали и где осуществлялась по существу лишь сборка станций из готовых изделий, доставленных из-за границы.

Поэтому русские радиоинженеры, служившие на заводах РОБТиТ, «Сименс и Гальске» и других предприятиях, вынуждены были работать лишь в качестве исполнителей, монтажёров, установщиков. Только первая мировая война дала возможность русским радиоспециалистам несколько активизировать свои стремления, начать освобождение от иностранной зависимости.

Русская армия была плохо вооружена радиостанциями: имелись походные станции фирмы «Телефункен», но в самом начале войны не было более мелких станций, в том числе кавалерийских, ранцевых, самолётных. Такими станциями «Телефункен» снабжала лишь немецкую армию.

Когда к началу войны связь России с Францией и Англией была прервана ввиду того, что немцы перерезали или захватили английские подводные кабели, русские инженеры на заводе РОБТиТ в рекордный срок 100 дней (сентябрь— декабрь 1914 г.) построили сверхмощные по тому времени передающие радиостанции, которые были установлены в Москве на Ходынке и Царском селе. Было ускорено изготовление мощных радиостанций для Николаева, Ташкента и Читы. На заводе «Дюфлон» В. П. Вологдин вёл проектирование машины высокой частоты для радиостанции во Владивостоке. По инициативе русских радиоинженеров, работавших на заводе «Сименс и Гальске» (лабораторией которого во время войны руководил Л. И. Мандельштам), а также на заводе РОБТиТ (где научным руководителем радиолаборатории был Н. Д. Папалекси), было увеличено производство полевых радиостанций и подготовлены к выпуску новые типы их. Завод Морского ведомства изготовил прекрасные по тому времени двухконтурные радиоприёмники, разработанные по проекту М. В. Шулейкина и И. Г. Фреймана. Радиоспециалисты, сосредоточенные в Офицерской электротехнической школе, наладили в мастерской школы производство радиопеленгаторных станций, которые были затем установлены на западной границе для радионаблюдения за передвижением частей противника.

Ученик А. С. Попова, В. И. Коваленков ещё в 1910 г. в стенах Электротехническою института начал конструировать электронную лампу, предназначавшуюся им для осуществления телефонных трансляций на основе советов, данных А. С. Поповым. В 1914 г. В. И. Коваленков смог уже продемонстрировать съезду инженеров-электриков работу лампового усилителя, предназначенного для проволочных телефонных линий. В этом усилителе применялись построенные В. И. Коваленковым электронные лампы, конструкция которых показана на рисунке. В центре стеклянного баллона лампы виден катод в виде буквы М, окружённый металлической сеткой и алюминиевым анодом.

Лампы конструкции В. И. Коваленкова.

Лампа, показанная справа на рисунке, была изготовлена В. И. Коваленковым в 1914 г. и предназначалась для работы в качестве генераторной. Анод лампы представлял собой металлический прямоугольник, закрытый со всех сторон и имевший выводную стеклянную (кварцевую) трубку, через которую подводились провода к катоду и сетке. Снаружи лампа для сохранения вакуума обмазывалась менделеевской замазкой. Для охлаждения во время работы лампу опускали в ведро с водой.

В том же 1914 г. Н. Д. Папалекси провёл демонстрацию работы лампового генератора незатухающих колебаний на расстоянии 25 километров. В это же время начались попытки наладить производство электронных ламп на заводе Морского ведомства и на заводе РОБТиТ и разработку гетеродинов для приёма незатухающих колебаний.

Наружный вид радиостанции на Югорском шаре.

Лампы, созданные Н. Д. Папалекси, имели оксидный катод прямого накала с никелевым сердечником. Катод помещался внутри сетки, выполненной в виде колпачка из никелевой проволоки. В свою очередь катод и сетка размещались внутри цилиндрического никелевого анода. Лампы были не чисто вакуумными, а работали при небольшом давлении ртутных паров. Это давление поддерживалось при помощи периодического подогревания небольшого отростка стеклянного баллона, в котором находилась ртутная амальгама серебра. Ртутные пары вводились для того, чтобы повысить эффективность работы лампы. Очень небольшой в количественном отношении выпуск ламп конструкции Н. Д. Папалекси, организованный на заводе РОБТиТ, оказал влияние на развитие радиотехники в период первой мировой войны. Выпуск этих ламп прекратился в 1917–1918 гг. перед переводом завода в Москву.

Следующий период работ по созданию отечественных, на этот раз уже чисто вакуумных, ламп начался в 1916 г. на Тверской приёмной радиостанции международных сношений, когда там стал работать по окончании Офицерской электротехнической школы М. А. Бонч-Бруевич. В августе 1916 г. он изготовил первую отпаянную приёмную лампу.

Радиостанция на двуколке в развёрнутом виде.

К 1917 г. Россия располагала следующими стационарными радиостанциями: в Москве и под Петроградом работали передающие мощные радиостанции, предназначавшиеся для связи с Англией и Францией. Выделенная приёмная станция международных сношений находилась в Твери. Радиостанция, подобная московской, но меньшей мощности, работала в Николаеве. Имелись также искровые станции в Ташкенте, Чите (по 35 киловатт в антенне), ещё меньшей мощности станции были в Кушке, Гельсингфорсе, Ревеле, Або, Петропавловске-на-Камчатке. Были установлены станции в ряде пунктов на севере. Некоторое количество радиостанций построило почтово-телеграфное ведомство: в Николаевске-на-Амуре, Либаве и Риге мощностью от 2 до 8 киловатт.

Вьючная радиостанция в развёрнутом виде.

Вьючная радиостанция в походном виде (три упаковки).

Основной радиоаппаратурой, применявшейся в армии, были полевые искровые станции мощностью около 750 ватт, смонтированные на двуколках. 5-сильный бензодвигатель вращал электрогенератор переменного тока, работавший на первичную обмотку индуктора, вторичная обмотка которого через искровой разрядник питала замкнутый колебательный контур, связанный с зонтичной антенной, укреплённой на мачте высотой около 15 метров. Заземление состояло из металлической сетки, расстилаемой около двуколки. Дальность действия такой станции считалась около 50 вёрст, но на практике при плохой проводимости почвы снижалась до 5 вёрст и меньше.

За два года до войны в армию стали поступать более мощные искровые станции систем «Телефункен» и Маркони. Дальность действия этих станций была около 150–200 километров. Аппаратура станции «Телефункен» размещалась в двух двуколках. В машинной двуколке бензиновый двигатель 8 л. с. через ремённую передачу вращал генератор переменного тока повышенной частоты (1000 герц). В радиостанции фирмы Маркони такой же двигатель был непосредственно соединён с якорем генератора частоты 500 герц, на валу которого сидел вращающийся синхронный разрядник. Станции имели телескопическую антенну и изолированный от земли противовес, освобождающий от необходимости подыскивать место с хорошей проводимостью почвы и позволяющий устанавливать такие станции неподалёку от штаба.

Кавалерийские станции, поступавшие в армию после начала войны, были смонтированы в одной двуколке, имели вращающийся синхронный разрядник и при благоприятных условиях обладали дальностью действия 50–60 километров. Имелось также несколько автомобильных радиостанций мощностью до 2,5 киловатта в антенне.

Основным средством приёма был детекторный приёмник. Лишь некоторая часть приёмных станций имела двухламповые усилители РОБТиТ, гетеродины и усилители.

Новейшая по тому времени радиотехника была представлена машинами высокой частоты В. П. Вологдина.

Схема искрового передатчика Ходынской радиостанции.

Ходынская радиостанция вынесла основную нагрузку радиосвязи в первые годы после Великой Октябрьской социалистической революции. Электропитание станции осуществлялось от своей электростанции, имевшей два дизеля Коломенского завода по 400 л. с. С валом каждого двигателя была спарена машина постоянного тока 320 киловатт, 220 вольт. При остановке электростанции энергию отдавала буферная батарея аккумуляторов емкостью 800—1000 ампер-часов при разрядном токе 300 ампер. Далее ток поступал в агрегатную, где стояло 12 агрегатов. Каждый из них представлял собой электродвигатель в 50 л. с. и два генератора по 750 вольт, 15 ампер, соединённых последовательно, и маломощного возбудителя. Каждый агрегат работал на зарядку аккумуляторной батареи ёмкостью в 54 ампер-часа. Двенадцать батарей соединялись последовательно, давая напряжение в 13 500 вольт.

Здание и антенны Ходынской радиостанции.

Катушка самоиндукции колебательного контура диаметром 1,5 метра была сделана из медной ленты шириной 0,7 метра. Емкостью контура являлись 100 конденсаторов объёмом каждый в 1 куб. метр. Конденсаторы через дроссель заряжались от аккумуляторов и разряжались через разрядник. Последний представлял собой диск красной меди диаметром 0,7 метра с зубцами по краям, вращавшийся мотором в 50 л. с. со скоростью 1000–1200 оборотов в минуту. Число искр равнялось 300 в секунду. Колебательный контур передатчика был индуктивно связан с антенным контуром, состоящим из катушки связи, вариометра, амперметра и самой антенны. Антенная система представляла собой четыре «колбасы», подвешенные на двух рядах мачт. Семь деревянных мачт имели по 100 метров высоты, четыре металлические — по 120 метров.

Телеграфная манипуляция передатчика осуществлялась автоматически разрывом цепи высокого напряжения при помощи четырёх пар контактов. Возникавшая при этом дуга гасилась струёй воздуха. При каждом разрыве Дуги слышался звук, напоминавший стрельбу из винтовки. Работа разрядника была слышна на расстоянии 3–4 километров от станции.

Приёмная станция находилась здесь же в специальном домике и имела антенну, подвешенную на тех же мачтах. Детекторный приёмник был высотой около 1 метра и имел свыше десяти ручек настройки.

Радиосвязь была односторонней. Станция вызывала корреспондента, ожидала согласия на приём, затем начинала свою передачу и после этого переходила на приём квитанции, т. е. подтверждения о приёме радиограммы.

Конструкции детекторных радиоприёмников 1912–1914 гг. Длина волны 2000–4000 метров.