Optinen lennätin: historia, toimintaperiaate

Sisällysluettelo:

Optinen lennätin: historia, toimintaperiaate
Optinen lennätin: historia, toimintaperiaate
Anonim

Muinaisista ajoista lähtien ihmisten on tarvinnut pitää yhteyttä toisiinsa. Ensimmäiset metsästäjät alkoivat käyttää eläinten sarvia ja simpukoita signaalien välittämiseen. Ne korvattiin äänilaitteilla, kuten rummuilla, ja tulevaisuudessa ihmiskunta alkoi käyttää soihtuja ja kokkoa. Yksi ensimmäisistä teknisistä välineistä voidaan kutsua vesikelloksi, niin sanotuksi klepsydraksi. Nämä ovat kommunikoivia aluksia, joissa oli merkinnät joukkueiden nimillä. Viestintä tapahtui tässä tapauksessa komentojen synkronisen näkyvyyden periaatteella. Ihmiset käyttivät pitkään perinteisiä sähköpostiviestejä. Evoluutio tunkeutui viestinnän maailmaan 1600-luvulla. Silloin yhteiskunta alkoi miettiä tapoja nopeuttaa viestien lähettämistä ja viestintävälineiden keksimistä. Opit lennättimen historian, toimintaperiaatteen ja muita mielenkiintoisia faktoja artikkelin lukemisen aikana.

optinen lennätin
optinen lennätin

Robert Hooken ensimmäiset kehitystyöt

Optinen lennätin - menetelmä tiedon siirtämiseksi käyttämällä mekanismijärjestelmää, jolla onsaranoidut elementit näkyvissä pitkiä matkoja. Englantilainen laivaston merkinanto lipuilla, joka oli olemassa kuningas James II:n laivastossa, on tämän keksinnön prototyyppi. Teknisen kehityksen "ensimmäinen merkki" tiedonsiirron alalla syntyi englantilaisen keksijän Robert Hooken toimesta. Vuonna 1684 hän järjesti suunnitelmansa esittelyn Royal Societyssa. Tämän tapahtuman jälkeen Proceedings of the English Royal Society -lehdessä ilmestyi julkaisu, jossa kuvattiin Hooken optisen lennättimen toimintaperiaate. Merimiehet käyttivät tätä keksintöä menestyksekkäästi, ja sitä käytettiin laivastossa 1700-luvun loppuun asti. Pian, vuonna 1702, Amonton järjesti ranskalaisessa hovissa esittelyn optisesta lennättimestään liikkuvilla vipuilla.

Hooken optinen lennätin
Hooken optinen lennätin

Ivan Kulibinin ihmekone

Venäläiset tutkijat tekivät Katariina II:n hallituskaudella myös työtä tiedonvälitysmenetelmien parantamiseksi. Vuonna 1794 luonnontieteilijä Kulibin Ivan Petrovich suunnitteli "pitkän kantaman varoituskoneensa". Keksintö koostui rakenteellisesti kolmesta akselille vapaasti kiinnitetystä puulaudasta, jotka lohkojen ja köysien avulla voitiin asentaa eri asentoihin toisiinsa. Laitteeseen asennettiin peilit ja Kulibin Ivan Petrovitšin keksimä lyhty heijastavilla peileillä. Tämän lennättimen toimintaperiaate ei juurikaan eronnut Chappe-laitteistosta. Mutta toisin kuin ranskalainen vastine, venäläinen nugget-tutkija keksi oman alkuperäisen salausjärjestelmänsäyksittäisiä tavuja, ei sanoja. Tämä kone voisi toimia eri vuorokaudenaikoina ja kevyessä sumussa. Tällä keksinnöllä oli epäilemättä vaikutusta, mutta Venäjän tiedeakatemia ei katsonut tarpeelliseksi osoittaa varoja lennätinlinjan rakentamiseen. Ivan Petrovitš Kulibinin lennätinmalli lähetettiin yksinkertaisesti näyttelyksi Kunstkameraan.

Kulibin Ivan Petrovitš
Kulibin Ivan Petrovitš

lennättimen syntymä

Ihmiskunnan vanha ajatus uudenlaisesta viestinnästä, jonka maininta juontaa juurensa muinaisista ajoista, pystyi herättämään eloon Schapp-veljekset. Ranskalainen Claude Chappe työskenteli pitkään klepsydran parantamiseksi. Vaikka jotkut hänen kokeistaan olivat onnistuneita, keksijä lopulta hylkäsi nämä tutkimukset. Vuonna 1789 Ranskassa Chappe esitteli toiminnassa merkkiä kantavan laitteen, jota hän kutsui semaforiksi. Signaalin lähetys suoritettiin 15 km:n etäisyydeltä. Tällä ei ollut riittävää menestystä, mutta tiedemies ei pysäyttänyt kehitystään. Veljensä Ignatiuksen jatkuvan tuen ansiosta Claude Chappe suorittaa useita muutoksia keksintöönsä. Jo vuonna 1794 hän loi todellisen pitkän kantaman laitteen. Hänen teostensa ansiosta olemme velkaa viestintävälineitä määrittävien termien, uuden "lennätin" käsitteen, ilmestymisen jokapäiväiseen elämään. Hänen keksinnöstään tuli teollisen kehityksen aikakauden ensimmäisen tehokkaan tiedonsiirtojärjestelmän perusta.

Suunnittelu ja toimintaperiaate

Kuten Hooken optinen lennätin, Chappe-veljesten paranneltu malli oli varustettu saranoitujen poikkipalkkien järjestelmällä, joka oli asennettu mastoon. Siirrettävä säädin ja päädytsiivet saattoivat muuttaa asentoaan hihnakäyttöjen ja hihnapyörien toiminnan vuoksi, jolloin muodostui koodihahmoja. Siipien pituus oli 3 - 30 jalkaa, niiden liike toteutettiin kahdella kahvalla. Koko semaforimekanismi asetettiin tornimaiselle rakenteelle, joka sijaitsi näkökentässä. Optisen lennättimen työ oli seuraava. Semaforia palveleva työntekijä tarkkaili läheistä asemaa ja monisti naapurin lähettämiä merkkejä-signaaleja. Joten rakennuksesta toiseen viestejä välitettiin pitkin linjaa. Claude Chapp loi ainutlaatuisen salattujen koodimallien järjestelmän, jossa lukuja oli 196, käytännössä niitä käytettiin vain 98. Keksijät halusivat varustaa konsolielementit lampuilla järjestelmän yökäyttöä varten, mutta huomasivat idean pian epäonnistuneeksi.

chapp veljesten semafori
chapp veljesten semafori

Ensimmäinen lennätinlinja

Maansa patriooteina ranskalaiset arvostivat välittömästi uuden keksinnön kaikkia etuja ja ottivat sen käyttöön. Ranskan kansalliskokous, toimitettuaan tutkijoille kuvauksen optisen lennättimensä toimintaperiaatteesta, antoi asetuksen ensimmäisen semaforilinjan rakentamisesta. Vuonna 1794 rakennettiin 225 km lennätinlinja Pariisi - Lille. Chappe lennätin ansiosta 1. syyskuuta 1794 vastaanotettiin maailman ensimmäinen lähetys. Se kertoi, että Ranskan armeija oli voittanut itäv altalaiset. Tämä kesti vain 10 minuuttia. Napoleonin armeija käytti laaj alti semaforilinjojen verkostoja sotilasyksiköiden liikkeen koordinoimiseen ja lähettämiseen.pitkän matkan komentokäskyt.

Matkaile maailmaa

Chapp-veljesten semaforilla oli yksi haittapuoli: se oli riippuvainen säästä. Yöllä ja huonon näkyvyyden vuoksi hänen työnsä oli keskeytettävä. Mutta tästä huolimatta ranskalainen keksintö rakastui nopeasti ihmisiin ja juurtui moniin Euroopan, Aasian ja Amerikan maihin. Ensimmäinen lennätinlinja avattiin vuonna 1778. Se yhdisti Pariisin, Strasbourgin ja Brestin kaupungit. Jo vuonna 1795 aloitetaan optisten lennätinverkkojen rakentaminen Espanjassa ja Italiassa. Englanti, Ruotsi, Intia, Egypti, Preussi sai myös semaforilinjat.

optinen lennätin Venäjällä
optinen lennätin Venäjällä

Solar Telegraph

Tässä on tarpeen muistaa vielä yksi keksintö. Claude Schaff loi heliografin vuonna 1778. Hän suunnitteli tämän peililennätin välittämään viestejä Greenwichin ja Pariisin observatorioiden välillä. Tieto välitettiin kehykseen kiinnitettyjen peilien kallistumien avulla luomalla lyhyitä auringonvalon heijastuksia. Muuten, valosignaaliheliografeja käytetään edelleen tänään.

Venäjän lennätinlinjat

Optinen lennätin tuli Venäjälle vähän myöhemmin. Ensimmäinen kenraalimajuri F. A. Kozenin järjestelmän lennätin pystytettiin Pietarin ja Shlisselburgin välille vuonna 1824, sen pituus oli 60 km. Tämä lennätin välitti viestejä laivaliikenteen liikkeistä Laatokajärvellä, sitä käytettiin vuoteen 1836 asti. Keisari Nikolai I:n alaisuudessa perustettiin komitea, jonka tehtävänä oli harkita optisia lennätinprojektejasovellus rakentamiseen Venäjällä. Esiteltiin monia muunnelmia ulkomaisten ja kotimaisten keksijöiden kehityksestä. Panemme merkille useita venäläisten lennättimien hankkeita: kenraali L. L. Carbonierin, P. E. Chistyakovin järjestelmät. Ranskalaisen insinöörin Chateaun lennätinprojekti valittiin tarkoituksenmukaisimmaksi. Joten hänen lennätinjärjestelmää käytettiin haaroissa, jotka yhdistivät Kronstadtin, Tsarskoje Selon, Gatchinan Pietariin. Maailman pisimpään linjaan (1200 km) pidetään Pietarin ja Varsovan välistä optista lennätinlinjaa, joka rakennettiin vuonna 1839 ja koostuu 149 asemasta korkeintaan 17 m. Tällä polulla 45 sopimuskyltin signaali kesti 22 pöytäkirja. Huollon suoritti 1904 kuljettajaa.

optinen semafori
optinen semafori

Chateau Innovations

Rakenteellisesti Chateaun keksintö oli hieman yksinkertaisempi kuin Claude Chappen optinen lennätin. Semaforeissa käytettiin yhtä T-muotoista nuolta, jossa oli kolme nivellettyä sauvaa. Lyhyissä päätyelementeissä oli vastapainot. Kaikki liikkuvat osat varustettiin valoilla. Figuurit muodostettiin muuttamalla sauvojen asentoa suhteessa toisiinsa. Tällä tavalla numerot, kirjaimet ja lauseet koodattiin. Keksijä laati erityisen salaussanakirjan lähetysten tekemiseen. Chateau-insinöörin semaforijärjestelmä mahdollisti 196 aseman ottamisen, viestit välitettiin useissa koodauksissa - virallisissa, siviili- ja sotilaallisissa. Ohjausta suoritti rakennuksen sisällä ympäri vuorokauden neljä kuljettajaa, jotka säätelivät tangot vinsseillä ja kaapeleilla. Järjestelmässä käytettiin heijastavia peilejä jalamput. Kaikki signaalit oli kirjattava säännöllisesti erityiseen lokiin, huolimattomasta työasenteesta aseman työntekijä saattoi joutua jopa vankilaan. Kansalaiset saattoivat käyttää lennätinlinjoja myös optisten sähkeiden välittämiseen, mutta tämä palvelu ei ollut halpa eikä saavuttanut suosiota. Chateaun optista lennätintä parantaa A. Edelcrantz, josta tiedemies saa tunnustusta paitsi kotimaassaan Ruotsissa myös muissa maissa.

Claude Chappen optinen lennätin
Claude Chappen optinen lennätin

Optisen lennättimen uudestisyntyminen

Tiede ei pysähtynyt, tutkimus jatkui viestinnän alalla. Jo 1800-luvun puolivälissä kehitettiin sähköisten lennätinverkkojen järjestelmiä. Tässä suhteessa optinen lennätin on menettänyt merkityksensä. Mutta vaikka johtava paikka maailman viestintäjärjestelmässä oli muiden hallussa, hän löysi odottamattoman käytön itselleen. Optinen semafori laivastossa ja on nyt yksi yleisimmistä viestintätyypeistä. Rautatien semafori omalla valomerkkijärjestelmällään on edelleen käytössä. Ja tietysti muistetaan liikennevalot teillä, joiden toimintaa seuraamme joka päivä.

Suositeltava: