ЗМІСТ

ВСТУП

     Телеграфний зв’язок як складова частина господарства і один із видів електричного зв’язку  має свою славну історію та традиції.

       Людство з сивої давнини находило засоби зв’язку на значні відстані. Для передачі повідомлень посилались гінці, чи палаючі вогнища попереджували про наближення ворога, чи про те, що гурти диких тварин перебираються на нові території. Пізніше повідомлення почали передаватися в письмовому вигляді – виникає поштовий зв’язок. В кінці XYIII століття виникає оптичний зв'язок – оптичний телеграф, який прослугував людству близько 60 років.

     Але найбільш ефективні засоби зв’язку  було винайдено в ХІХ столітті; вони базувалися на досягненнях у  вивченні магнетизму та електрики. Розвиток техніки зв’язку в ХІХ столітті відмічено трьома великими винаходами – телеграфу, телефону, радіо.

     Основи  телеграфії були закладені членом-кореспондентом Академії наук Павлом Львовичем Шилінгом, який в 1832 році створив перший практичний електромагнітний телеграф. Пізніше ряд ефективних конструкцій телеграфних апаратів було розроблено послідовником Шилінга членом Петербурзької академії Борисом Семеновичем Якобі, який в 1839 році вперше в історії техніки запропонував електромагнітний пишучий телеграфний апарат, а у 1850 році – букводрукуючий.

     Винахід Шилінга одразу ж отримав визнання  серед вітчизняних та зарубіжних вчених,  а також широке на той  час практичне використання, що пояснювалося розвитком промисловості і ростом мережі залізниць.

     Важливим  напрямком у розвитку телеграфії був винахід засобів ущільнення телеграфного зв’язку. І в цьому  направленні російськими вченими  і інженерами був зроблений значний  вклад. Серед них З.Я.Словінський, П.І.Морозов та інші.

1. Історія розвитку телеграфного зв'язку

      Телеграфний зв'язок, передача на відстань буквено-цифрових повідомлень — телеграм — з обов'язковим записом їх в пункті прийому; здійснюється електричними сигналами, передаваними по дротах, і (або) радіосигналами.

      Відмітна  особливість телеграфного зв'язку — документальність: повідомлення вручається адресатові у вигляді друкарського (рідше рукописного) тексту. Це, а також прудкість передачі повідомлень зумовили значний розвиток телеграфного зв'язку, особливо у сфері управління, ділового і комерційного зв'язку. Окрім передачі телеграм, нею користуються для ведення документованих переговорів, передачі цифрової інформації, новин для преси, радіо і телебачення. Починаючи з 50—60-х рр. 20 ст. засоби телеграфного зв'язку використовуються також при передачі даних.

      Телеграфний зв'язок — старий вигляд електричного зв'язку. Він з'явився в 30-х рр. 19 ст.

      Починаючи з прадавніх часів для передачі повідомлень користувалися (окрім поштового зв'язку ) лише неелектричними способами телеграфування (сигналізації) — світловим і звуковим. Їх недоліки: низька швидкість передачі інформації, залежність від часу доби і погоди, неможливість дотримувати скритність передачі. Тому неелектричні способи в 70-і рр. 20 ст. застосовуються украй рідко.

      Основи телеграфії були закладені в Росії роботами П. Л. Шиллінга який в 1832 створив перший практично придатний комплекс пристроїв для електричного телеграфного зв'язку. Розроблена Шиллінгом система телеграфного зв'язку використовувалася у Великобританії (з 1837) і Германії.

      У 1836 Шилінг побудував експериментальну лінію телеграфу, що проходила довкола будівлі Адміралтейства в Петербурзі. Потім був організований телеграфний зв'язок Зимового палацу з Головним штабом (1841) і з Головним управлінням доріг повідомлень і публічних будівель (1842).

      У 1843 була побудована лінія значно більшої протяжності — між Петербургом і Царським Селом (25 км.) . Цілий ряд вдалих конструкцій телеграфних апаратів для цих ліній розробили Б. С. Якобі, який в 1839 створив електромагнітний телеграфний апарат, що пише, в 1850 — букводрукувальний телеграфний апарат. В 1844 в США була введена в експлуатацію лінія телеграфного зв'язку, обладнана електромеханічними телеграфними апаратами конструкції С. Морзе.

      Розвиток  телеграфного зв'язку в 2-ій половині 19 ст. було пов'язано із зростанням промисловості і мережі залізниць. Так, в 1860 в Росії експлуатувалося близько 27 000 км. телеграфних ліній зв'язку і 160 телеграфних станцій, а до 1870 цих показників зросли відповідно до 91 000 і 714. У 1871 була відкрита щонайдовша в світі телеграфна лінія Москва — Владивосток (близько 12 тисяч км.) . Ще раніше (1854) з'явилися міжнародні, а потім, з прокладкою підводних кабелів зв'язку, і міжконтинентальні лінії телеграфного зв'язку.

      Основна частина витрат в телеграфії доводиться на спорудження телеграфних ліній. Тому дослідження в області телеграфного зв'язку були направлені на збільшення ефективності використання ліній. У 1858 російський винахідник З. Я. Слонімський розробив метод одночасної передачі поодинці дроту двох пар телеграфних повідомлень (у протилежних напрямах). Різновид цього методу, що отримав назву диференціального дуплексу, широко застосовується в телеграфному зв'язку.

      У 1872 Же. Бодо винайшов багатократний телеграфний апарат, передавальний по одному дроту одночасне два (або більш) повідомлення в один бік. Застосований Бодо принцип тимчасового ущільнення лінії залишається одним з основних і в сучасному телеграфному зв'язку. Сам апарат Бодо мав настільки вдалу конструкцію, що з невеликими змінами експлуатувався в телеграфії до 50-х рр. 20 ст.

      У 1869 російський винахідник Г. І. Морозов  розробив апаратуру частотного ущільнення ліній зв'язку, при якому декілька повідомлень передаються по одній лінії сигналами змінного струму різної частоти (ідею частотного ущільнення висунув французький винахідник Е. Лаборд в 1860). Цей принцип надалі був реалізований в апаратурі тонального телеграфування, що дозволило отримувати велику кількість економічних телеграфних каналів. У 1880 російський винахідник Г. Г. Ігнатьев запропонував спосіб одночасного телеграфування і телефонування по одній лінії.

      Ефективність  використання телеграфних ліній  зростає також із збільшенням  швидкості передачі повідомлень. Оскільки можливості оператора (телеграфіста) практично обмежені, були розроблені способи автоматичної передачі телеграм, заздалегідь записаних, наприклад, на перфоровану стрічку. Подальше прочитування і передача телеграфних сигналів, відповідних запису на перфострічці, можуть виконуватися з великою швидкістю, що підвищує ефективність використання лінії або каналу телеграфного зв'язку.

      У 1858—67 Ч. Уїтстон запропонував конструкції трансміттера — пристрою для автоматичного прочитування з перфострічки і реперфоратора — пристрою для запису телеграфної інформації на перфострічку. Надалі їх стали застосовувати не лише для збільшення швидкості передачі, але і як пристрої, що запам'ятовують, в різних системах обробки телеграфної інформації, що встановлюються на телеграфних станціях.

      Великий внесок у розвиток телеграфії внесли також радянські учені і винахідники — Р. Ст Дашкевіч, А. Ф. Шорін, П. А. Азбукин, А. Д. Ігнатьев, Л. І. Тремль і ін.

2. Побудова та принцип дії телеграфного апарату

      Телеграфний апарат (Т. а.), апарат для передачі і (або) прийому електричних телеграфних сигналів — для здійснення телеграфному зв'язку.

      Перший  практично придатний Т. а. (електромагнітного типа) винайшов і продемонстрував у дії (1832) П. Л. Шиллінг. На ранніх етапах розвитку телеграфії кодовані повідомлення передавалися клавішним пристроєм або телеграфним ключем і при прийомі фіксувалися в телеграфному апараті, що пише, у вигляді ламаної лінії (наприклад, ондулятором ) або крапок і тире (наприклад, в Морзе апараті ).

      В Уїтстона телеграфному апараті і Кріда телеграфному апараті телеграфні сигнали, що приймаються, реєструвалися на перфорованій паперовій стрічці; Т. а. Кріда міг відтворювати також і друкарські знаки. Досконалішими виявилися букводрукувальні телеграфні апарати, до яких відносяться Т. а. Якобі, Юза, Сименса, багатократний телеграфний апарат Бодо і ін. Крім того, були сконструйовані так звані буквопішущие Т. а.

      Перші радянські Т. а. були створені А. П. Трусевічем (1921), В. І. Каупужем (1925), А. Ф. Шоріним (1928); Т. а. останнього в 1929 був введений в  експлуатацію. Великий вклад у розробку і конструювання Т. а. внесли радянські винахідники і вчені Л. І. Тремль, С. І. Часословів, Е. А. Вовків, Н. Р. Гагарін, А. Д. Ігнатьев, Л. Н. Гурін, Р. П. Козлів, В. І. Кербі і ін.

      Сучасні (середина 70-х рр. 20 ст) Т. а. підрозділяються  на апарати нерівномірної і рівномірної код. Із-за низької економічності і малої придатності для букводрукувального (буквопечатного) прийому Т. а. нерівномірної коди в телеграфії використовуються рідко. У Т. а. рівномірної коди будь-яка кодова комбінація містить однакову кількість елементів, що дозволяє здійснювати буквопечатний прийом. За способом передачі такі Т. а. підрозділяються на стартстопних і синхронних.  

        Сучасний Т. а. зазвичай складається  з телеграфного передавача і телеграфного приймача, живлення пристроїв яких постійним струмом здійснюється найчастіше від випрямлячів на 60 в , а змінним — безпосередньо від електричної мережі.

      Операції, що виконуються передавачем: шифровка (шифрація) передаваного знаку (здобуття комбінації елементарних сигналів відповідно до кодової таблиці); перетворення паралельної кодової комбінації в послідовну; включення до складу кодової комбінації службових сигналів для синхронізації і фазування приймача; передача в лінію зв'язку послідовності електричних сигналів потрібної тривалість і амплітуди. При роботі передавача (рис. 1) кожен знак, відповідний передаваному повідомленню, від джерела інформації поступає в кодуючий пристрій (шифратор), де він автоматично перетвориться в кодову комбінацію, елементи якої, з'являючись на виході кодуючого пристрою одночасно, слідують в набірний пристрій.

Рис. 1. Структурна схема передавача телеграфного апарату: 1 — джерело інформації; 2 — кодуючий пристрій; 3 — набірний пристрій; 4 — розподільник; 5 — вихідний пристрій; 6 — привід; 7 — пристрій, що управляє; 8 — датчик службових елементів.  

      Передавальний розподільник послідовно перетворить кожен елемент кодової комбінації в електричний сигнал певній тривалості. Вихідний пристрій формує електричні сигнали необхідної потужності, полярності і форми, а датчик видає службові елементи комбінацій. Привід визначає швидкість телеграфування. Метод передачі (стартстопний або синхронний) залежить від способу роботи пристрою, що управляє.

      Функції приймача Т. а. (рис. 2) — прийом електричних сигналів кодової комбінації; визначення полярності кожного елементарного сигналу; дешифровка (дешифрування) кодової комбінації; віддруковування прийнятого знаку. Електричні сигнали кодової комбінації поступають на вхідний пристрій, який визначає їх полярність і виправляє спотворення.

Рис. 2. Структурна схема приймача телеграфного апарату: 1 — вхідний пристрій; 2 — приймальний розподільник; 3 — набірний пристрій; 4 — дешифратор; 5 — друкуючий пристрій; 6 — привід; 7 — пристрій, що управляє.