Петр Образцов - Русские гении за рубежом. Зворыкин и Сикорский

• Название: Русские гении за рубежом. Зворыкин и Сикорский
• Автор: Петр Образцов
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-91678-216-5

Русские ученые и изобретатели открыли или изготовили и внедрили в жизнь радио и телевидение, телеграф, фотосинтез и хемосинтез, лазеры, синтетический каучук, электросварку, витамины, наркоз, крекинг нефти, высокооктановый бензин, танкеры, трактора, танки, нефтепроводы, теплоходы, паровозы, тепловозы, компьютерные томографы, систему трехфазного тока, электродвигатели, холодильники, стиральные машины… Но вот только многие из них, вынужденные покинуть родину, главные свои открытия сделали за рубежом. США, Франция, Англия, Германия, Чехословакия, Швейцария, Австрия — во всех этих странах русские эмигранты внесли значительный вклад в науку и технику. Это и есть «Россия, которую мы потеряли». Одни из ярчайших представителей этой России — изобретатель телевидения Владимир Зворыкин и авиаконструктор Игорь Сикорский, которые могли бы прославить и обогатить свою Родину, но им не дали этого сделать…

Возрастных ограничений нет

---

Телевидение — это комплексная наука и технологии, использующие достижения целого ряда отраслей знаний (физики, химии, биологии, физиологии, оптики, светотехники, фотоэлектроники, радиотехники), открытия и изобретения ученых (французских, английских, американских, немецких и российских) конца XIX — начала XX века.

Вот некоторые из них:

1864 год — открытие Дж. Максвеллом (Англия) электромагнитных волн;

1866 год — открытие А. Э. Беккерелем (Франция) фотоэлектрического эффекта;

1873 год — открытие У. Смитом (США) внутреннего фотоэффекта;

1880 год — П. И. Бахметьев (Россия) впервые предложил принцип передачи изображения на расстояние;

1883 год — открытие Т. А. Эдисоном (США) термоэлектронной эмиссии;

1887 год — открытие Г. Герцем (Германия) внешнего фотоэффекта;

1888–1890 годы — установление А. Г. Столетовым (Россия) основных закономерностей внешнего фотоэффекта;

1891 год — изобретение Н. Тесла (США) беспроводных методов связи;

1895 год — изобретение Г. Маркони (Италия) и А. С. Поповым (Россия) радио;

1896 год — открытие А. А. Беккерелем (Франция) люминесценции и радиоактивности;

1897 год — изобретение К. Брауном (Германия) электронно-лучевой трубки;

1902 год — открытие Л. Остином (Германия) вторично-электронной эмиссии.

Основной вехой на пути разработки телевидения можно назвать в XX веке аналоговое телевидение, которое заложило основу для последующего, более совершенного, способа передачи на дальние расстояния. В XXI веке на смену аналоговому телевидению пришло цифровое телевидение, обеспечивающее существенно лучшее качество передачи изображения и меньшие габариты.

Телевизионная система представляет собой совокупность оптических, электрических и радиотехнических устройств, передающих изображения на расстояние. В основе работы телевизионной системы, независимо от ее назначения и сложности, находятся следующие основные принципы:

функцию преобразования спроецированного объективом оптического изображения в электрический телевизионный сигнал выполняет видеокамера, основным элементом которой является датчик изображения, включающий оптический узел, преобразователь «свет-сигнал», устройство развертки и предварительный усилитель сигнала изображения;

функцию передачи электрических сигналов к получателю выполняет состоящий из передающей и приемной частей канал радиосвязи;

функцию обратного преобразования электрических сигналов в видимое телевизионное изображение выполняет приемное устройство.

Аналоговым называется телевидение из-за формы телевизионного сигнала, повторяющей форму распределения яркости изображения. А цифровое телевидение определяется как система, в которой передаваемый телевизионный сигнал является последовательностью кодовых (цифровых) комбинаций электрических импульсов. При приеме цифровой телевизионный сигнал преобразуется в аналоговый с последующим воспроизведением изображения на экране кинескопа.

Развитие телевидения происходило поэтапно как эволюционным путем, так и революционным. Можно выделить три основных периода в развитии телевидения, и в каждом из них рассмотреть выдающуюся роль талантливых ученых и изобретателей — пионеров в различных областях телевидения.

I период

Механическое телевидение (1920–1935 годы), названное так в связи с тем, что развертка осуществляется механически с помощью вращающегося светонепроницаемого «диска Нипкова» с крошечными отверстиями, расположенными по спирали Архимеда, изобретенного немецким инженером польского происхождения П. Г. Нипковым в 1885 году.

II период

Электронное телевидение (1935–1970 годы), названное так в связи с тем, что развертка осуществляется электронным лучом (сфокусированным потоком электронов).

С конца 30-х годов в качестве преобразователей «свет-сигнал» стали применяться вакуумные электронно-лучевые передающие трубки со светочувствительной мишенью.

По типу фотоэффекта светочувствительной мишени передающие трубки разделяются на приборы с внешним фотоэффектом (под действием падающего на фотослой света он испускает фотоэлектроны) и с внутренним фотоэффектом (под действием падающего на фотослой света изменяется его электропроводность).

Для удовлетворения требований разных заказчиков в достижении необходимых параметров (высокая разрешающая способность, чувствительность в требуемом световом диапазоне, гарантированный срок службы, малая инерционность, малые габариты) разрабатывалось множество различных по конструкции и принципу работы трубок как с внутренним (видикон, плюмбикон, сатикон, кремникон), так и с внешним фотоэффектом (иконоскоп, суперортикон, изокон). Однако независимо от типа передающей трубки общим для них всех является создание и хранение на мишени потенциального рельефа, соответствующего входному оптическому изображению, и считывание его электронным лучом, осуществляющим поэлементную развертку мишени путем прочерчивания на ней растра.

Растр — последовательность параллельных друг другу видеострок на мишени или экране электронно-лучевой трубки.

Для приема телевизионного сигнала, соответствующего оптическому изображению, используется также вакуумная электронно-лучевая трубка — кинескоп.

В качестве датчиков видеосигнала электронно-лучевые телевизионные трубки завоевали лидирующее положение, но с 70-х годов на смену им пришли твердотельные преобразователи «свет-сигнал» с зарядовой связью (ПЗС), в основе работы которых лежит явление внутреннего фотоэффекта. Однако твердотельные фотоприемники не вытеснили полностью со сцены электронно-вакуумные приборы.

III период

Цифровое телевидение. Этот период начался в 1970 году с использования твердотельных преобразователей «свет-сигнал».

История твердотельных датчиков изображения берет свое начало в 1963 году, когда инженер С. Р. Моррисон из американской компании Honeywell Со изобрел «полупроводниковое фоточувствительное устройство» — фотосканер. В 1969 году благодаря разработкам инженеров Bell Laboratory B. Бойла (Канада) и Дж. Смита (США) на свет появился Charge Coupled Device (CCD) — прибор с зарядовой связью (ПЗС).

Для перехода к цифровому телевидению на современном уровне техники возникает необходимость в преобразовании аналогового видеосигнала в цифровую форму и обратного преобразования в аналоговую форму перед воспроизведением изображения в приемном устройстве. В цифровой телевизионной системе для приема видеосигнала изображения используется плоскопанельный телевизор, пришедший на смену кинескопу.

* * *

В 1912 году Зворыкин оканчивает Технологический институт, получив диплом с отличием. Это дает ему право поехать на научную стажировку в одну из европейских лабораторий.

По совету Розинга решено проходить стажировку в Париже у выдающегося физика Поля Ланжевена. В течение года Владимир Козьмич занимается в Коллеж де Франс исследованием дифракции рентгеновских лучей, затем выезжает в Германию прослушать курс теоретической физики в Шарлоттенбургском институте. Здесь его настигает известие о начале Первой мировой войны.

Чтобы не оказаться интернированным, Зворыкин срочно уезжает в Данию, оттуда через Финляндию выбирается в Россию, где его немедленно мобилизуют в армию.

Служить он начинает в чине рядового, но в скором времени его назначают руководителем радиостанции, которой некому было заняться и которая в разобранном виде хранилась на железнодорожных складах города Гродно. Под руководством Зворыкина станцию быстро собирают, налаживают, и она начинает выходить в эфир с радиограммами. Попутно ее используют и как «радиоперехватчик» для прослушивания немецких служебных сообщений.

Учитывая опыт и знания молодого ученого, его в 1916 году командируют в США для закупки радиооборудования.

Но на пороге был 1917 год, когда жизнь вступила в новую фазу — и для страны, и для нашего героя. Для него дальнейшая жизнь на несколько лет превратилась в сплошные приключения, в то, что на сегодняшнем языке называется экшн.

Вот как описывает ситуацию, сложившуюся в России 1917 года и в своей личной жизни между Февралем и Октябрем, сам Зворыкин (мемуары ему помогал писать американский журналист Фредерик Олесси):

«Когда я вернулся в Петроград в январе 1917 года, я понял, что обстановка в городе за время моего отсутствия сильно изменилась. Беспокойство, испытываемое людьми еще несколько месяцев назад, теперь сменилось паникой. Все были уверены, что произойдет что-то радикальное, опасное, но никто не знал, что именно и когда. В основном все считали, что чем быстрее „оно“ случится, тем лучше. Люди говорили: „Что бы ни случилось — будет лучше, чем сейчас“». Рушащийся мир и экономический кризис в стране создавали общее ощущение, что скоро случится что-то зловещее. Когда же 17 февраля главное событие наконец произошло, его почти никто и не заметил: все случилось так буднично, так неожиданно, — и потому, что все ожидали, что что-то произойдет, случилось совсем не то, чего ожидали. Результат этих перемен превзошел опасения и прогнозы всех, включая даже тех, кто все и заварил. Последней каплей можно считать демонстрацию около Московского вокзала, когда полицейский отдал приказ казакам разогнать толпу. Вместо этого один из казаков убил его.