[Перевод] Во время Первой мировой войны у британских бипланов в кабине были беспроводные телефоны
Пилоты, совершающие разведывательные миссии, могли сразу же передавать информацию о своих наблюдениях.
Инженеры компании Marconi, служащие в Британском Королевском летном корпусе, разработали данный аппарат воздушной телефонной связи.
Музей науки/SSPL/GETTY IMAGES
Как только люди впервые поднялись в воздух на воздушных шарах в конце 18 века, военные стратеги сразу оценили широкие возможности воздушной разведки. Представьте, что вы можете отслеживать передвижения противника и артиллерию с высоты — еще лучше, если можно было бы мгновенно сообщать об этих наблюдениях товарищам на земле. Но технологии того времени не позволяли сделать это.
К началу 20-го века были созданы все необходимые элементы, чтобы, в конце концов, сделать воздушную разведку реальностью: телеграф, телефон и самолет. Задача состояла в том, чтобы соединить их. Энтузиасты беспроводной связи столкнулись с нежеланием государственных бюрократов, которые были скупы в финансировании непроверенной технологии.
По беспроводному телеграфу передавалась важная информация во время сражений Первой мировой войны
К ранним попыткам относится беспроводная телеграфия — отправка телеграфных сигналов по радио. Главный недостаток заключался в размере оборудования. Блок батарей и передатчик весили до 45 килограммов и занимали целое сиденье в самолете, иногда занимая даже часть зоны пилота. Проволочная антенна тянулась за самолетом, и ее приходилось сматывать перед посадкой. Места для специального радиста не было, и поэтому пилоту приходилось заниматься всем самостоятельно: наблюдать за противником, сверяться с картой и набирать координаты азбукой Морзе. И это всё во время полета самолета под огнем противника.
Несмотря на сложную настройку, некоторым новаторам удалось заставить ее работать. В 1911 году первый лейтенант Бенджамин Д. Фулоис, пилот единственного самолета армии США, пролетел вдоль мексиканской границы и поддерживал связь с наземными станциями войск с помощью азбуки Морзе. Три года спустя, под эгидой Британского королевского летного корпуса (КЛК), лейтенанты Дональд Льюис и Барон Джеймс опробовали радиотелеграф «воздух-воздух», пролетев на расстоянии 16 километров друг от друга и общаясь во время полета по азбуке Морзе.
Вскоре беспроводная система КЛК уже была опробована на практике. Англия вступила в Первую мировую войну 4 августа 1914 года. 6 сентября во время полета в ходе первой битвы при Марне во Франции Льюис заметил 50-километровый разрыв в линии противника. Он отправил радиограмму с сообщением об увиденном, и британские и французские войска аттаковали эту брешь. Это был первый случай, когда беспроводное сообщение, отправленное с британского самолета, было получено и принято к исполнению. Командиры британской армии мгновенно стали преданными сторонниками беспроводной связи, требуя больше оборудования и подготовки как для пилотов, так и для наземных служб.
С тех пор КЛК, основанный в 1912 году под руководством капитана Герберта Масгрейва, быстро рос. Изначально Масгрейву было поручено исследовать целый список видов деятельности, связанных с войной — полеты на воздушных шарах, фотографирование, метеорология, бомбометание, стрелковое дело и связь. Он решил сосредоточиться на последнем. В начале войны КЛК взяла под свой контроль экспериментальную станцию Marconi на аэродроме Бруклендс в Суррее, к юго-западу от Лондона.
Британский биплан во время разведывательной миссии пролетает над вражескими позициями во Франции во время Первой мировой войны.
Фото: Национальная библиотека Шотландии
Бруклендс был местом первого в Англии полета с двигателем в 1909 году, хотя это и не было идеальным местом для аэродрома. Взлетно-посадочная полоса располагалась посреди автодрома, высоковольтные кабели окружали поле с трех сторон, а на востоке располагались две кирпичные трубы высотой 30 метров.
Сначала летчики-разведчики докладывали об эффективности артиллерийских обстрелов, давая более точные указания по направлению. «Примерно на 50 ярдов ближе и правее» — таково было одно из сообщений, которое Льюис отправил при Марне. Это довольно длинная строка для пилота, учитывая необходимость набора по азбуке Морзе. К октябрю 1914 года британцы разработали карты с координатной сеткой, а это означало, что с помощью всего нескольких букв и цифр, например, «A5 B3», можно было указать направление и расстояние. Однако даже при таком упрощении использование радиотелеграфии все еще было непростым делом.
Качество голосовых звонков из кабины пилотов зависело от характеристики микрофона
Прямая голосовая связь с помощью беспроводной телефонии была лучшим решением — за исключением того, что открытая кабина биплана не очень располагала к комфортному общению. Сильный шум, вибрация и мощные потоки воздуха заглушали голос. Мышцы лица с трудом двигались при переменных ветровых нагрузках, а члены экипажа с трудом понимали пилотов, которые сидели всего в нескольких сантиметрах от них, не говоря уже о возможности быть услышанными через микрофон по радио, для чего требовалось отличать голос от фонового шума.
Весной 1915 Чарльз Эдмонд Принс был направлен в Брукленд, чтобы возглавить разработку двусторонней голосовой системы связи для самолетов. Принс работал инженером в компании Marconi с 1907. Он и его команда, многие члены которой также были выходцами из Marconi, вскоре разработали и запустили систему связи «воздух-земля».
Система Принса совсем не походила на современный мобильный телефон и даже не была похожа на телефоны того времени. Хотя пилот мог разговаривать с наземной станцией, наземный оператор отвечал азбукой Морзе. Еще год ушел на разработку беспроводной телефонии «земля-воздух» и «машина-машина».
Группа Принса экспериментировала с различными микрофонами. В конце концов они остановились на старом конусном микрофоне Ханнинга с толстой диафрагмой. В следствии проб и собственных ошибок они поняли важность испытания микрофона вне лаборатории, в обычных условиях полета. Они обнаружили, что почти невозможно предсказать, как конкретный микрофон будет работать в воздухе, основываясь исключительно на его поведении на земле. Как позже писал Принс о конусе Ханнингса, «на земле он выглядел мертвым и неэффективным, но в воздухе, казалось, обретал новую жизнь».
Материал диафрагмы также был важен. Команда протестировала углерод, сталь, эбонит, целлулоид, алюминий и слюду. Слюда стала абсолютным победителем, потому что на ее собственную частоту меньше всего влиял шум двигателя. (Принс опубликовал свои выводы после войны в журнале Института инженеров-электриков (IEE) за 1920 год. Если у вас есть подписка на IEEE Xplore, вы можете прочитать статью Принса здесь [PDF].)
Принс был одним из первых сторонников электронных ламп, поэтому в его радиоприемнике использовались лампы, а не кристаллы. Но лампы, которые изначально использовала его команда, были невероятно проблемными и ненадежными, поэтому команда работала с несколькими различными моделями. После того, как капитан Х.Дж. Раунд из компании Marconi присоединился к группе Принса, он разработал электронные лампы специально для применения в воздухе.
Летом 1915 года группа Принса успешно протестировала первую голосовую связь «воздух-земля» с использованием авиационного радиотелефонного передатчика. Вскоре после этого капитан Дж.М. Фернивал, один из помощников Принса, основал Школу обучения беспроводной связи в Брукленде. Каждую неделю 36 летчиков-истребителей обучались в ней, чтобы научиться пользоваться беспроводной аппаратурой и освоить искусство правильной артикуляции в воздухе. Офицеров в школе обучали также обслуживанию оборудования.
Hands-Free с помощью ларингофона
Команда Принса не остановилась на достигнутом. В 1918 году они выпустили шлем для пилотов, в который были встроены телефонные приемники над ушами и горловой микрофон. Ларингофон (горловой микрофон) был встроен в шлем и оборачивался вокруг шеи, чтобы улавливать вибрации непосредственно из горла пилота, что позволяло избежать фонового шума ветра и двигателя. Это было значительным достижением, потому что позволило пилотам «освободить руки», как написал капитан Б.С. Коэн в своем инженерном отчете за октябрь 1919.
К концу войны Принс и его инженеры добились беспроводной передачи речи «воздух-земля», «земля-воздух» и «машина-машина». Королевские ВВС оснастили 600 самолетов непрерывной речевой радиосвязью и создали 1000 наземных станций с 18000 операторами беспроводной связи.
Это наглядный пример того, как военные технологии стимулировали инновации во время войны. Но история этого достижения немного запутана. В официальном ответе на статью Принса 1920 года в IEE, капитан П.П. Экерсли назвал телефон в самолете не только технической проблемой, но и проблемой пропаганды. Под этим он подразумевал, что у Принса не было неограниченного бюджета на исследования и разработки, и поэтому он должен был доказать, что воздушная телефония будет иметь успех в практическом применении.
Рассказывая о разработке, Принс гордился демонстрацией, проведенной его командой для лорда Китченера в Сент-Омере в феврале 1916 года, что стало первой практической демонстрацией устройства.
Но майор Т. Винсент Смит счел такую демонстрацию неразумной. Смит, технический советник КЛК, утверждал, что демонстрация беспроводного телефона высшему командованию только разыграла бы их воображение, поверив, что такое устройство может решить все существенные трудности со связью. Смит считал своим долгом уменьшить всеобщий восторг, чтобы его не попросили «делать всевозможные невозможные вещи».
Раунд, разработчик электронных ламп и Гарри М. Доусетт, начальник отдела тестирования Marconi, добавили некоторые нюансы в версию развития событий от Принса. Раунд отметил, что исследования систем электронных ламп для передачи и приема телефонной связи начались в 1913 году, задолго до начала войны. Доусетт утверждал, что в большей степени следует отдать должное инженерам Marconi, которые создали первый рабочий телефонный аппарат (в отличие от экспериментального аппарата Принса 1915 года).
В своей статье 1920 года Принс признает, что он не включил полную историю и что его вклад заключался в новом применении существующих схем для использования в самолете. Он отдал должное вкладу Раунда и других инженеров, а также компании General Electric Co., которая запатентовала аналогичную систему воздушной телефонной связи, используемую войсками связи США.
Но в истории обычно нет места для такого количества деталей. И поэтому Принсу — и только Принсу — досталось все признание за создание аппарата воздушной телефонии, который сегодня находится в коллекции Музея науки в Лондоне. Но мы должны помнить, что это инновационное устройство было результатом труда не одного человека, а многих специалистов.
Немного рекламы
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5–2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Equinix Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5–2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4×960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5–2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2×960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5–2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
