Путеводитель в мир электроники. Книга 2 - Борис Семенов

Сегодня Останкинская башня ремонтируется после пожара, случившегося в августе 2000 г., меняется ее техническое оснащение. А до пожара на башне размешались: телевизионная станция, УКВ радиостанция массового вещания, станция радиотелефонной связи с подвижными объектами (пожарная служба, милиция, скорая помощь и др.), специальная лаборатория для исследования атмосферных грозовых явлений.

Высота башни составляет 540 м. Это вторая по высоте рукотворная конструкция в мире, оснащенная девятью лифтами, четыре из которых — высокоскоростные пассажирские, пять — грузовые. Лифты сконструированы дня подъема на высоту 478 м. На башню также возможно подняться с помощью лестницы: наверх ведут 1706 ступенек. Проект башни был утвержден 22 марта 1963 г.

Кстати, о высотных сооружениях. Самое высокое в мире сооружение, называемое CN Tower, располагается в г. Торонто (Канада). Высота башни 553 м, то есть всего на 13 м выше Останкинской телебашни. CN Tower открыта в 1976 г. Ее назначение тоже связано с радиосвязью.

«Средства связи США»

В конце 1960-х гг. в Советском Союзе прошла выставка «Средства связи США», вызвавшая ажиотаж наших сограждан. Большинство людей, как утверждают очевидцы, тянулись на выставку за невиданной тогда у нас кока-колой, за красочными буклетами, полиэтиленовыми мешочками и значками. Сохранился такой буклет и в семье одного из авторов этой книги. Вот небольшая выдержка из него, отражающая уровень развития радиовещания на тот момент.

«Радио в Соединенных Штатах Америки слушают свыше 99 процентов населения. Ассортимент продукции радиотехнических фирм необычайно разнообразен: от крупногабаритных многоламповых агрегатов до миниатюрных карманных приемников на полупроводниках. В 1933 г. для средней американской семьи покупка радиоприемника средней цены обходилась в 91 рабочий час, в настоящее время для этого достаточно шести рабочих часов.

В эфире работает 3757 станций AM и 1092 станции ЧМ. Подавляющее большинство радиостанций принадлежит либо частным компаниям, либо колледжам и другим просветительским организациям. Для открытия радиостанции необходимо разрешение Федеральной комиссии связи. Существуют сбои радиовещательные сети.

Кроме четырех радиосетей, для всей страны имеется еще 180 районных: две или несколько станций объединяются в одну для лучшего обслуживания данного района. Наличие большого количества станций обеспечивает американскому радиослушателю обширный выбор программ. По радио можно услышать все — от классической музыки до народных песен, джаза и блюза, от последних известий и прогноза погоды до драматических спектаклей, от обзора политических событий — с различных точек зрения — до спортивных соревнований.

Одно из последних достижений американской радиотехники — стереофонические передачи по станциям ЧМ. Радиоприемниками оснащены почти все автомобили. Моторист без радиоприемника — в США явление редкое. Некоторые автомобили оборудованы проигрывателями, магнитофонами или устройствами для приема звуковой части телепередач».

Аэростат — альтернатива башне?

Когда случился пожар на Останкинской башне, в Москве прервалось регулярное телевещание. По свидетельству очевидцев, в те дни, когда башня горела, резко возросла продажа газет и журналов.

Многие издания, до того долго лежавшие на лотках торговцев прессой, были просто мгновенно раскуплены. Действительно, современный человек не может долго обходиться без информации, поэтому выход из строя телевидения в огромном городе показал, насколько отражается это на нашей жизни.

Интересно, что уже во время пожара специалисты вспомнили о давно забытой идее, появившейся на заре возникновения средств радиовещания и радиосвязи, в 1900-х гг. Идея, высказанная, кстати, А. С. Поповым, состояла в установке радиопередатчика на аэростате, который возможно было поднять на высоту 2–3 км, повысить дальность распространения радиоволн. Таким образом, на время выхода Останкинской башни из строя с аэростата можно было бы транслировать телесигнал.

Сегодня проблемами вещания с аэростатов занимается Русское воздухоплавательное общество совместно с российской Академией наук, создастся система беспроводной аэростатной радиосети (БАРС).

Но почему настолько опоздала реализация этой идеи? Дело в том, что в предвоенные, военный и послевоенные годы поднимать аппаратуру с гигантскими источниками электропитания на аэростате оказалось слишком сложной задачей. Сложными оказались и проблемы передачи питания с земли, размещения на аэростатах передающих антенн.

Отечественная история, насчитывает единичные случаи использования аэростатов для трансляции радиосигнала. Один такой уникальный случай — передача легендарной VI симфонии Д. Д. Шостаковича, премьера которой состоялась в блокадном Ленинграде. В последующие годы военные связисты иногда поднимали на небольшую высоту свои радиостанции.

Эра спутниковой радиосвязи разом решила проблемы уверенной передачи радиосигнала на большие расстояния. Однако представьте себе, сколько стоит вывод на орбиту хотя бы одного спутника? Или строительство высокой башни? Если потребителя интересует связь на расстоянии не более 200…300 км, спутники здесь вообще окажутся слишком расточительными, а башни — недостаточно высокими. Эти мысли посетили разработчиков электронной техники связи в 60-х гг. XX в. Тогда они вспомнили об аэростатах. В 1963 г. в СССР велись разработки аэростатной радиотрансляционной станции, состоящей из огромного аэростата объемом 220 тысяч м3 и специальной системы позиционирования — привязных тросов. Аэростат планировалось разместить на высоте 9 км, а аппаратуру питать от бортовой электростанции. Проект так и остался проектом…

Намного дальше продвинулись в области аэростатной связи инженеры из США. В середине 60-х гг. XX в. было создано специализированное государственное учреждение «Tethered communications» (ТСОМ), которым преследовалась задача обеспечения телефонной связью труднодоступных районов страны и близлежащих государств. Инженеры ТСОМ разработали привязной аэростат объемом 14 тысяч м3 и необходимую связную аппаратуру. Аэростат работал с 2700 абонентами и ретранслировал радиосигнал. Оказалось, что расходы на эксплуатацию такой системы связи более чем в 2 раза уменьшились по сравнению с расходами на обслуживание классических наземных линий связи.

Еще один проект, разрабатывавшийся специалистами NASA по заказу военно-воздушных сил США в 70-х гг. XX в., но не нашедший практической реализации, поражает масштабностью и смелостью технических решений. Поскольку на высоте 20–25 км скорость ветра значительно меньше, чем в более низких слоях атмосферы, предполагалось вывести на эту высоту принципиально новый аэростат объемом 500 тысяч м3 без привязного троса. Благодаря современной навигационной системе, связанной со специальными двигателями, аэростат мог бы «зависнуть» в определенной точке пространства. Питание аппаратуры навигационной системы осуществлялось от неиссякаемого источника энергии — солнечных батарей. Днем вырабатываемое электричество могло бы разлагать воду на водород и кислород, а ночью — горсть в двигателе, пополняя запасы воды на борту. Проект, однако, оказался «не по зубам», и в начале 1990-х гг. его просто закрыли.

Но будьте уверены на все сто процентов: аэростаты еще скажут свое веское слово в технике радиосвязи!

Радиолюбительство в 20-х гг. XX века

Сегодня, в XXI в., радиолюбители не страдают от отсутствия компонентов, разве что с трудом покупаются очень уж экзотические радиодетали. А в первой половине XX в., когда увлечение радиотехникой только-только стало входить в моду, все было совершенно иначе. Об изготовлении чрезвычайно популярного в те годы приемника Шапошникова вспоминает Александр Ашкинази: «Для радиолюбителей в продаже почти ничего не было, радиоприемники делали сами. Клеили картонный цилиндр, на него с отводами наматывался так называемый звонковый провод. Цилиндр устанавливался на деревянной доске, по окружности вбивались обойные гвозди с латунными головками, к ним подходили эти отводы. Там, где был центр окружности, устанавливались ось и медная пластинка, которая скользила по головкам гвоздей.

Конденсаторы тоже делали сами. Покупали в аптеке парафиновую бумагу. Откуда бралась фольга, не помню, потому что на конфеты у нас денег не было. В качестве детектора использовался гален, PbS, причем радиолюбители делали его сами. Надо было найти кусок кабеля, содрать оболочку, выпросить в аптеке кусок серы, расплавить в консервной банке или ложке свинец вместе с серой. Запах был соответствующий. То, что получалось, разламывали и вытаскивали кристаллики PbS. Такое было полупроводниковое производство.