З давнини у людей виникла необхідність підтримувати зв'язок між собою. Перші мисливці почали користуватися рогами тварин і морськими раковинами для передачі сигналів. На зміну їм прийшли звукові пристрої типу барабанів, а надалі людство почало використовувати смолоскипи та вогнища. Одним з перших технічних засобів можна назвати водяний годинник, так звані клепсидри. Це сполучені посудини, які мали розмітку з назвами команд. Зв'язок в даному випадку відбувалася за принципом синхронного видно команд. Довгий час люди користувалися традиційними в ті часи поштовими повідомленнями. Еволюція увірвалася в світ зв'язку в XVII столітті. Саме тоді суспільство задумалося про способи прискорення подачі повідомлень і винаході засобів зв'язку. Історію, принцип роботи та інші цікаві факти про телеграфі ви дізнаєтеся в процесі прочитання статті.

Перші розробки Роберта Гука

Оптичний телеграф - спосіб передачі інформації за допомогою системи механізмів, які мають шарнірні елементи, видимі на далеких відстанях. Англійська морська сигналізація прапорами, що існувала у флоті короля Якова II, є прототипом цього винаходу. "Першу ластівку" технічного прогресу в області передачі даних явив на світ англійський винахідник Роберт Гук. У 1684 році ним була влаштована демонстрація своєї конструкції в Royal Society. Після цього події в "Працях" Англійського королівського товариства з'явилася публікація з описом принципу роботи оптичного телеграфу Гука. Це винахід з успіхом було використано моряками і застосовувалося на флоті до кінця XVIII століття. Незабаром, у 1702 році Амонтоном при французькому дворі влаштовується подання його оптичного телеграфу з рухливими важелями.

Диво-апарат Івана Кулібіна

Російськими дослідниками в період царювання Катерини II також проводилися роботи над удосконаленням способів передачі інформації. У 1794 році природознавець Іван Петрович Кулібін сконструював свою "дальноизвещающую машину". Винахід конструктивно складалося з трьох вільно закріплених на осі планок з дерева, які по засобах роботи блоків і мотузок могли встановлюватися в різні положення один до одного. На апараті були встановлені дзеркала і винайдений Кулібіним Іваном Петровичем ліхтар з відбивають дзеркалами. Принцип дії цього телеграфу мало чим відрізнявся від апарату Шаппа. Але, на відміну від французького аналога, російським ученим-самородком була придумана своя оригінальна система шифрування окремих складів, а не слів. Ця машина могла працювати в різний час доби і при слабкому тумані. Ефект, безсумнівно, це винахід мало, але Російська Академія наук не визнала за необхідне виділення коштів на будівництво телеграфної лінії. Модель телеграфу Івана Петровича Кулібіна просто була відправлена в якості експоната в Кунсткамеру.

Народження телеграфу

Давню задумку людства про новий вид зв'язку, згадка про яку ставилося ще до античних часів, змогли втілити в життя брати Шаппа. Довгий час француз Клод Шаппа працював над удосконаленням клепсидр. Хоча частина його дослідів була вдалою, в результаті винахідник відмовився від цих досліджень. У 1789 році у Франції Шаппа показав в дію апарат-носій знаків, названий їм семафором. На відстані 15 км проведена була передача сигналів. Це не набуло належного успіху, але вчений не припиняв свої розробки. Завдяки постійній підтримці свого брата Ігнатія, Клод Шаппа проводить ряд переробок свого винаходу. Вже в 1794 році створює справжній апарат-дальнописец. Саме його працям ми зобов'язані появі в ужитку термінів, що визначають засоби зв'язку, нового поняття "телеграф". Зроблене ним винахід стало основою першої ефективної системи передачі інформації епохи промислового прогресу.

Пристрій і принцип дії

Як і оптичний телеграф Гука, модернізована братами Шаппа конструкція оснащувалася системою з шарнірів-ригелів, закріплених на щоглі. Рухливий регулятор і оконечивающие його з торців крила могли змінювати свої положення завдяки роботі пасових передач та шківів, тим самим створюючи фігури-коди. Довжина крила складала 3 – 30 футів, їх рух здійснювався двома рукоятками. Весь механізм семафора був розміщений на споруді, подібному вежі, яке розташовувалося в поле візуальної прямої видимості. Робота оптичного телеграфу полягала в наступному. Обслуговуючий семафор працівник спостерігав за рядом стоїть станцією і дублював знаки-сигнали, що передаються сусідом. Так, від будови до будови передавалися по лінії повідомлення. Клодом Шаппом була створена унікальна система зашифрованих кодів-схем, що налічує 196 фігур, на практиці їх було використано тільки 98. Винахідники хотіли оснастити консольні елементи лампами для використання системи в нічний час, але незабаром визнали ідею невдалою.

Перша телеграфна лінія

Будучи патріотами своєї країни, французи відразу ж оцінили всі переваги нового винаходу і взяли його на озброєння. Французькі національні збори, після надання вченим опису принципу дії його оптичного телеграфу, винесло постанову про будівництво першої семафорної лінії. У 1794 році була споруджена телеграфна лінія Париж - Лілль довжиною 225 км Завдяки телеграфу Шаппа 1 вересня 1794 року була отримана перша в світі депеша. В ній повідомлялося, що французька армія здобула перемогу над австрійцями. Для цього знадобилося лише 10 хвилин. Армією Наполеона широко використовувалися мережі ліній семафорів для координації руху військових частин і передачі розпоряджень командування на далекі відстані.

Подорож по світу

Семафор братів Шаппа мав один недолік: він був залежний від погоди. У нічний час і при поганій видимості потрібно було припиняти його роботу. Але, незважаючи на це, французький винахід досить швидко довелося по душі людям і прижилася в багатьох країнах Європи, Азії та Америки. Перша телеграфна лінія відкрилася в 1778 році. Вона з'єднала міста Париж, Страсбург та Брест. Вже у 1795 році почнеться будівництво мереж оптичного телеграфу в Іспанії та Італії. Обзавелися семафорними лініями і Англія, Швеція, Індія, Єгипет, Пруссія.

Сонячний телеграф

Тут необхідно згадати ще про один винахід. Клод Шаф в 1778 році створив гелиограф. Цей дзеркальний телеграф був сконструйований ним для передачі повідомлень між Грінвічській і Паризької обсерваторії. Передавалася інформація нахилами закріплених у рамці дзеркал шляхом створення коротких спалахів відбиття сонячного світла. До речі, світлосигнальні гелиографи використовуються і в нинішній час.

Телеграфні лінії Росії

В Росію оптичний телеграф прийшов трохи пізніше. Перша телеграфна лінія системи генерал-майора Ф. А. Козена була зведена між Петербургом і Шліссельбургом в 1824 році, її довжина склала 60 км. Цей телеграф передавав повідомлення про рух судноплавства на Ладозькому озері, ним користувалися до 1836 року. При імператорові Миколі I був створений Комітет, завданням якого було розгляд проектів оптичного телеграфу для застосування до будівництва в Росії. Було представлено безліч варіантів розробок іноземних і вітчизняних винахідників. Відзначимо кілька проектів російських телеграфів: системи генерала Л. Л. Карбоньера, П. Е. Чистякова. Найбільш доцільним був обраний проект телеграфу французького інженера Шато. Так, його система телеграфу була використана в гілках, які з'єднали з Петербургом Кронштадт, Царське село, Гатчини. Найпротяжнішою лінією в світі (1200 км) вважається оптична телеграфна лінія між Петербургом і Варшавою, споруджена в 1839 році і складалася з 149 станцій висотою до 17 м. Сигнал з 45 умовних знаків по цьому шляху проходив за 22 хвилини. Обслуговування виконувалося 1904 операторами.

Інновації Шато

Конструктивно винахід Шато було дещо простіше, ніж оптичний телеграф Клода Шаппа. На семафорах використовувалася одна Т-подібна стріла з трьох шарнірних штанг. Короткі кінцеві елементи мали противаги. Всі рухомі деталі були забезпечені ліхтарями. Фігури складалися шляхом зміни положення штанг відносно один одного. Таким чином кодувалися цифри, букви і фрази. Винахідником був складений особливий дешифровочний словник для складання депеш. Система семафора інженера Шато дозволяла приймати 196 положень, повідомлення передавалися в декількох кодуваннях - службової, цивільної і військової. Управління здійснювалося цілодобово всередині споруди чотирма операторами, які регулювали штанги з допомогою лебідок і тросів. У системі були використані відображають дзеркала і світильники. Всі сигнали справно мали заноситися в спеціальний журнал, за халатне ставлення до роботи працівник станції навіть міг потрапити у в'язницю. Для передачі оптичних телеграм лініями телеграфу могли користуватися і городяни, але коштувала ця послуга недешево і популярності не набула. Оптичний телеграф Шато буде вдосконалено А. Эделькранцем, за що вчений отримає визнання не тільки у себе на батьківщині в Швеції, але й інших країнах.

Переродження оптичного телеграфу

Наука не тупцювала на місці, тривали дослідження в галузі зв'язку. Вже до середини XIX сторіччя одержують розвиток системи електричних телеграфних мереж. У зв'язку з цим, оптичний телеграф втратив свою актуальність. Але, хоча провідне місце в світовій системі зв'язку було зайнято іншими, він знайшов собі несподіване застосування. Оптичний семафор на флоті і зараз - один з найпоширеніших видів зв'язку. Використовується досі залізничний семафор зі своєю власною системою знаків світлових сигналів. І, звичайно ж, згадаймо про світлофорах на автомобільних дорогах, роботу яких спостерігаємо кожен день.