Вернер фон Сименс. Личные воспоминания. Как изобретения создают бизнес - Валерий Чумаков

Я прошу Вас как можно скорее дать мне знать, куда и когда к Вам отправить механика и достаточно ли Вам будет одного. Я думаю, Вам понадобится много умных помощников, потому что любая ошибка даже при самой лучшей подготовке может быть чрезвычайно опасной.

Я посылаю это письмо непосредственно в Биркенхед[124], где Вы, по моему предположению, находитесь и где Вас намерен посетить Вильгельм, если Вы не будете возражать против его визита.

Может, лучше перенести прокладку вашей мальтийской линии на зимний период, когда погода будет более спокойной и тихой? Октябрь по-прежнему считается довольно опасным месяцем, и атмосфера, как известно, до декабря спокойнее не станет.

Опыт, который я вынес из прокладки кабеля между Кальяри и Боной, действительно убедил меня, как я и сказал в приведенном выше письме, что подводные линии надлежащей конструкции можно проложить на любой глубине и что они могут работать долго и качественно. Поэтому я старательно пытался решить все связанные с этим задачи. Для этой цели необходимо было наладить систематический контроль за производством проводов, с тем чтобы быть уверенным в отсутствии дефектов у погруженного в трюм корабля кабеля. Этого, в свою очередь, можно было достичь только путем создания специальной аппаратуры, которая обладала бы достаточной чувствительностью для измерения изоляционных свойств гуттаперчевого покрытия и могла бы выражать степень изоляции в числах. Если измеренное таким образом сопротивление изоляции совпадет с вычисленным математическим путем, провод можно будет считать заизолированным идеально. И если в готовом кабеле сопротивление меди не больше, а изоляции – не меньше расчетного, то и сам кабель можно считать идеальным.

Не верилось, что столь точное исследование можно было провести, измеряя электрический ток. Точности его не хватало даже для того, чтобы отыскать повреждения в местах, для которых я еще в 1850 году нашел, а позднее и опубликовал специальную формулу. Надо было лучше изучить сопротивление, но для его измерения еще не только не существовало надежных методов, но не было даже более-менее постоянной, привязанной к эталону, его единицы. Наконец, сами физические свойства «проводов-банок», как я называл подземные провода из-за их схожести с лейденскими банками, были еще плохо изучены для того, чтобы браться за прокладку протяженных глубоководных телеграфных линий без риска провала дорогостоящего предприятия.

Я был занят изучением этого вопроса еще с 1850 года. По времени это совпало с периодом, когда великий Фарадей удивлял весь научный мир своими открытиями. В Германии к некоторым его утверждениям, особенно о распределении электричества посредством молекулярной индукции, шедшим вразрез с общепринятыми представлениями, относились с большим недоверием. Это заставило меня заняться вопросами электромагнитной индукции без оглядки на современные теории, так как данный вопрос представлялся мне для телеграфного дела очень важным. И я пришел к полному подтверждению выводов Фарадея, найдя для них при этом новые методы доказательства. К сожалению, мне слишком часто приходилось отвлекаться от исследований, поэтому работу удалось закончить лишь к весне 1857 года. Ее результаты я изложил в статье «Об электростатической индукции в проводах-банках», которую опубликовал в «Анналах…» Поггендорфа.

Из этих экспериментов я понял, что, только используя короткие переменные токи, можно добиться быстрого сообщения по достаточно длинному кабелю. В статье «Индуктивный пишущий телеграф Сименса и Гальске», напечатанной в 1857 году, я описал механические средства для решения этой задачи. В их основе были магнитно-поляризованные реле, которые были устроены таким образом, что при прохождении короткого электрического сигнала якорь притягивался к контакту и оставался в таком состоянии до тех пор, пока новый импульс, уже противоположного направления, не приводил его в исходное разомкнутое положение. Такие короткие переменные токи порождала вторичная катушка индуктора, в то время как через первичную проходили телеграфные токи.

Когда в том же 1857 году фирма «Ньюалл и Ко» заложила кабельную линию от Кальяри на Мальту и Корфу, я поставил на ее станции именно такие индуктивные пишущие телеграфы. Ретрансляционная станция была устроена на Мальте, и с ее помощью стало возможным организовать быстрое телеграфное сообщение между Кальяри и Корфу по тонкому прямому кабелю. Для того чтобы наладить хорошую изоляцию проводов, предназначенных как для этой, так и для многих других запланированных к прокладке в восточной части Средиземного моря линий, мы взяли на себя ее проверку на кабельном заводе «Ньюалл и Ко» в Биркенхеде. В этом мне помогал талантливый молодой человек, господин Ф. Дженкин, который позже прославился своими работами в области электричества.

Приключения на суше и в море

Очень интересной задачей была прокладка компанией «Ньюалл и Ко» кабельной линии от Суэца через Красное море и Индийский океан до Карачи. На долю нашей компании выпали проверка кабеля во время прокладки, а также поставка и установка оборудования. К тому времени самая протяженная морская линия, Сардиния – Корфу, имела протяженность около 700 морских миль[125], и опыт по ее прокладке был явно недостаточным для того, чтобы браться за линию длиной 3500 морских миль. Между тем именно такой должна была быть протяженность нового телеграфного маршрута. Поэтому ее решено было разбить на несколько работающих на переменных токах линий длиной примерно 700 миль, устроив между Суэцем и Карачи четыре-пять промежуточных ретрансляционных станций. Станции эти должны были быть полностью автоматизированными, дабы не терять времени на трудоемкую и длительную работу по ручной приемо-передаче. Сооружение таких станций при длинных подводных линиях было связано с особого рода трудностями. В том случае, когда не хотели использовать, как на Корфу, вторичные индуцированные токи, остаточный электрический заряд создавал в кабеле существенные помехи. Но на такой протяженной линии использование таких токов привело бы к значительному ее усложнению и, как следствие, к повышению стоимости и понижению надежности.

Для того чтобы справиться с этой проблемой, я сконструировал новую систему телеграфных аппаратов, получившую позже название «Система Красного моря». В ней я заменил индуктивные переменные токи на батарейные с изменяемым направлением движения. Теперь после каждого слова следовало прерывание второй, размагничивающей батареи и разрядка кабеля, после чего он опять подключался к реле. Этому служили несложные приспособления, устройство которых я весьма подробно описал в статье «Приборы для работы на протяженных подводных линиях», опубликованной в 1859 году в немецко-австрийском «Телеграфном журнале». На первом этапе, между Суэцем и Аденом, заложенном весной 1859 года, именно такие приемо-передающие станции были построены в Кусейре[126] и Суакине[127]. Работали они вполне хорошо, обеспечивая при использовании разрядного контакта и ключа Морзе скорость передачи, сопоставимую с сухопутными линиями. Без них на расстоянии в 1400 миль можно было наладить только медленную связь.

Однако, когда я был в Адене, мне удалось наладить прямую связь по телеграфной линии так, что необходимость в промежуточных станциях пропала. При изучении электрических свойств подземных линий мне стало ясно, что существует способ полностью устранить токи, мешающие телеграфному сообщению. С этой целью достаточно было ввести в кабель со стороны отправляющей станции некоторое, соответствующее его емкости, количество положительного и отрицательного электричества, а на приемной станции дать выход лишь для его части. Первоначально я думал достичь этой цели, применив поляризационную батарею, состоящую из такого большого числа элементов с крайне малой поверхностью электродов, одного заряда которой как раз хватало бы для замыкания якоря реле. У меня была такая батарея, состоявшая из 150 элементов, но эксперименты убедили меня в том, что полезное поляризационное действие полностью уничтожается ее вредным сопротивлением. Тогда мне на помощь пришел счастливый случай. При прокладке кабеля в Адене остался кусок длиной около 150 морских миль, который планировалось использовать в дальнейшем. Он представлял собой электрический конденсатор, который был лишен вредного сопротивления поляризационной батареи и при этом мог дать ожидавшийся мной от нее положительный эффект. После того как этот кабель был уложен, я заизолировал его удаленный конец и подключил к линии как заземление. Результат оказался выше всяческих похвал. Отныне можно было не только получать знаки Морзе без каких-либо затруднений прямо из Суэца, но и, даже к моему удивлению, передавать их туда без всякого ущерба для скорости.