Юный техник, 2014 № 11

С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА Что изобрел Александр Попов?

Итак, 155 лет назад, 16 марта 1859 года, в поселке Турьинские Рудники (с 1944 года — город Краснотурьинск Свердловской области) в семье священника родился четвертый ребенок. Назвали его Александром. Мальчик рос любознательным и мастеровитым. С самого раннего детства он привык все делать своими руками. Больше всего Саша любил мастерить модели различных повозок. А вот читать научился только в 11 лет.

Тем не менее, в Пермской духовной семинарии, куда отец отдал сына учиться на священника, его прозвали математиком за внимание к точным наукам. А потому, наверное, священника из него не получилось, юноша предпочел стать студентом физико-математического факультета Петербургского университета.

В университете Александр Попов увлекся опытами с модным тогда электричеством. И по окончании курса защитил диссертацию на тему: «О принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока». Работать молодой преподаватель начал в кронштадтском Минном офицерском классе. Только там ставились тогда опыты по практическому применению электричества.

С 1890 года А. С. Попов стал воспроизводить опыты известного немецкого ученого Генриха Герца, который тремя годами ранее доказал существование электромагнитных волн. Как вспоминал позднее профессор Н. Н. Георгиевский, который был ассистентом Попова с 1890 по 1894 год, еще тогда его учитель высказал мысль «о возможности использовать лучи Герца для передачи сигналов на расстояние».

К тому времени задача построения передающего устройства — источника электромагнитных волн — была уже принципиально решена самим Г. Герцем. Поэтому основное внимание Попова, как и многих зарубежных исследователей, было обращено на создание приемника.

Французский физик Э. Бранли обнаружил свойство металлических порошков резко изменять сопротивление при воздействии высокочастотного электромагнитного излучения. Английский ученый О. Лодж придумал, как такое свойство порошков использовать в электротехнике. А Попов создал когерер — устройство, позволявшее фиксировать приход электромагнитного сигнала, например, при помощи электрического звонка. Оно представляло собой стеклянную трубку с двумя электродами и помещенными внутрь металлическими опилками, которые реагировали на приход электромагнитного сигнала.

Первые опыты по беспроводной связи проводились в саду Минного офицерского класса. Расстояние между передатчиком и приемником составляло всего 64 м, а передача сигнала производилась с помощью азбуки Морзе.

25 апреля (7 мая) 1895 года Александр Степанович прочитал доклад об изобретенном им приборе и продемонстрировал его в действии на очередном заседании Физического отделения Русского физико-химического общества (ФО РФХО). Заметка о докладе была напечатана в газете «Кронштадтский вестник» от 30 апреля (12 мая) 1895 года, а затем и в августовском номере Журнала РФХО.

Поскольку при проведении экспериментов была обнаружена чувствительность приемника к разрядам атмосферного электричества, то есть к молниям, то, немного видоизменив свой приемник, А. С. Попов при участии П. Н. Рыбкина сконструировал грозоотметчик — прибор для улавливания электромагнитных сигналов природного происхождения. С июля 1895 года грозоотметчик использовался для метеорологических наблюдений в Лесном институте в Петербурге.

Результаты исследований были описаны в статье «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний», напечатанной в январском номере Журнала РФХО за 1896 год. Аннотации этой статьи были переведены на основные европейские языки — английский, французский и немецкий. Таким образом, своей публикацией в открытой печати Попов, по существу, «подарил» изобретение миру.

Надо отметить, что вопрос о патентовании аппаратуры нашим исследователем даже не ставился. То ли потому, что Попов тогда не видел возможностей широкого практического применения своего изобретения, то ли потому, что при поступлении на службу в Техническое училище Морского ведомства, где он занимал штатную должность преподавателя электротехники с 1890 по 1899 год, Александр Степанович дал обязательство о неразглашении сведений, представляющих служебную тайну. И все сообщения были сделаны им, так сказать, явочным порядком, как не относящиеся напрямую к его служебным обязанностям.

Так или иначе, но в январе того же 1896 года о созданной им системе передачи сигналов без проводов Попов доложил в Кронштадтском отделении Императорского Русского технического общества (ИРТО), членами которого в основном были офицеры Морского ведомства.

В марте того же года Попов и Рыбкин осуществили передачу и прием слов «Heinrich Hertz», зарегистрированных телеграфным аппаратом Морзе между зданиями Петербургского университета на расстоянии 250 м.

Далее, весной 1897 года была установлена радиотелеграфная связь на расстоянии 600 м между берегом и кораблями в Кронштадтской гавани, летом — на расстоянии до 5 км между кораблями. При этом в ходе испытаний было обнаружено отражение радиоволн посторонним металлическим телом (кораблем), попавшим на прямую линию между передатчиком и приемником, что было отражено в отчете Попова и могло бы послужить основой для исследований по радиолокации. Однако, опять-таки, радиолокация была повторно открыта и запатентована четверть века спустя в США. У нас же опыты по созданию радаров проводились перед Второй мировой войной в обстановке строжайшей секретности.

А. С. Попов по своему характеру был больше теоретик, нежели практик. Между тем в июне 1897 года в журнале The Electrician появилась статья главного инженера телеграфов Великобритании В. Г. Приса, где была описана аппаратура Г. Маркони, на которую итальянский изобретатель получил британский патент, признаваемый во многих других странах.

Выступление В. Приса и публикация патента Маркони дали возможность Попову уже открыто выступать в 1897 году с докладами о результатах своих работ и сравнении их с результатами, полученными Маркони. Но попыток получения патента и на сей раз предпринято не было.

Пока Попов продолжал свои эксперименты, продвижением его изобретения занялся французский предприниматель и инженер Э. Дюкрете. Пользуясь указаниями Попова и возможностями своей мастерской, Дюкрете наладил выпуск радиоаппаратуры для судов по заказам Морского ведомства России и для французского флота.

Тут, видимо, и теоретик Попов понял, что радио имеет большое практическое будущее. И на свое очередное изобретение — первый в мире детекторный «телефонный приемник депеш» — он уже получил патенты в России, Франции, Британии, Бельгии, Швейцарии, США, Испании, Италии. Основным элементом нового приемника стал усовершенствованный когерер — первый кристаллический диод. Этот телефонный приемник был впервые применен на практике при налаживании радиосвязи на дистанции в 47 км между островами Кутсало (г. Котка, Финляндия) и Гогланд в Финском заливе. Эта радиолиния помогла организации спасательных работ на броненосце «Генерал-адмирал Апраксин», напоровшемся на камни в результате навигационной ошибки вахтенного штурмана. Заодно радиодепеша, переданная на ледокол «Ермак», помогла спасти финских рыбаков, унесенных в открытое море на оторвавшейся льдине.

Все это способствовало принятию беспроволочной телеграфии на вооружение судов военно-морского флота и организации в 1900 году в Кронштадте мастерской по ремонту и изготовлению корабельных радиостанций.

Получили работы Попова и зарубежное признание. На Международной промышленной выставке 1900 года в Париже он был удостоен Большой именной золотой медали.

Весной 1901 года А. С. Попов принял предложение Н. Н. Качалова, директора Электротехнического института, занять освободившуюся должность профессора физики. С 1904 года Попов начал сотрудничество с фирмой «АО Русские электротехнические заводы» и германским Обществом беспроволочной телеграфии Telefunken, организовавшими в Петербурге производство «приборов беспроволочной телеграфии по системе профессора А. С. Попова и германского Общества беспроволочной телеграфии Telefunken». И все же Попов понимал, что опоздал. Последний год его жизни был омрачен печальными итогами Русско-японской войны, во время которой погибли многие его ученики и коллеги по Минному классу. А ведь исход того же Цусимского сражения, возможно, был бы иным, если бы на российской эскадре были хорошо налажены разведка и связь. Вдобавок, в первые же месяцы войны погиб адмирал С. О. Макаров, активный сторонник внедрения радио на флоте. Эскадренный броненосец «Петропавловск» с адмиралом на борту подорвался на японских минах.

В сентябре 1905 года А. С. Попов был избран на должность директора Электротехнического института. Но грянула революция, в которой приняли участие многие сотрудники института. Попова вызвали в Министерство внутренних дел, которому подчинялся институт. Состоялся тяжелый разговор, в результате которого у Попова произошло кровоизлияние в мозг. Он скоропостижно скончался 13 января 1906 года (31 декабря 1905 года по старому стилю) в возрасте всего 46 лет.

Вопрос о приоритете в изобретении радио обсуждался практически непрерывно в течение всего XX века. В Мемориальном музее А. С. Попова Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ныне собраны документы, доказывающие приоритет А. С. Попова в изобретении радио. Неоднократно музей посещали президенты Международного института инженеров по электротехнике и электронике. По их инициативе музей обратился в Исторический центр международного института с просьбой отметить памятной доской «Milestone» день 7 мая как веху в истории развития электротехники. В 2005 году такая доска была установлена в СПбГЭТУ у входа в Мемориальный музей-лабораторию А. С. Попова.

И все-таки за рубежом частенько отдают предпочтение Гульельмо Маркони, Николе Тесла и другим изобретателям. И на то есть свои основания. Во-первых, именно Маркони, а вслед за ним и другие изобретатели получили патенты на устройства радиосвязи. Попов же такого патента не имел. Сначала, как уже сказано, его разработку не патентовали ввиду ее секретности. А когда выяснилось, что секретить, собственно говоря, уже нечего, своими публикациями в открытой печати сам Попов лишил себя возможности получить патент. Ему было достаточно Большой золотой медали за труды.