Admin

Развитие радиофикации

Н.Ф. СЕМЕНЮТА, почетный профессор Белорусского государственного университета транспорта

Радио - одно из величайших изобретений XIX века, к которому человечество неуклонно приближалось долгие годы. Предшественниками открытия беспроволочной связи были многие ученые мира. Среди них особое место принадлежит ученым М. Фарадею, Дж. Максвеллу, Г. Герцу и другим. Изобретателем радио стал А.С. Попов, а пионером в применении беспроволочной связи Г. Маркони (материалы о них публиковались в журнале ранее).

Одним из продолжателей дела А.С. Попова в России стал его ученик И.Г. Фрейман (1890-1929), который в 1913 г. окончил Санкт-Петербургский электротехнический институт (ЭТИ). С его именем связано становление новой области науки и техники в России - радиотехники. Через его руки прошла радиоаппаратура от искровых и дуговых радиопередатчиков до первых ламповых радиоприемников.

В 1917 г. в ЭТИ была организована первая в России кафедра радиотехники, и И. Г. Фрейман стал ее первым руководителем.

В 1923 г. Совет Народных Комиссаров принял декрет о свободе эфира (с некоторыми ограничениями), положивший начало широкому радиолюбительству в СССР как общественному движению. Мощным стимулом радиолюбительства явился пуск в это время первой вещательной радиостанции.

В 1935-1936 гг. широко развернулась работа по внедрению широковещательных радиостанций на железнодорожном транспорте. Было принято решение, что в каждой дистанции, депо, на
вокзале в зале ожидания должны быть установлены репродукторы. В последующем радиофикация охватила будки путевых обходчиков, казармы рабочих пути, общежития и др. На крупных железнодорожных станциях создавались радиотрансляционные узлы.

На начальном этапе для приема сигналов радиовещательных станций использовались простейшие детекторные приемники, в которых катушки индуктивности, конденсаторы и кристаллические детекторы (полупроводниковые диоды) изготовливались, в основном, радиолюбителями. Внешний вид и принципиальная схема одного из детекторных приемников приведены на рис. 1. В дальнейшем (1936 г.) уже использовали промышленные медно-закисные или, как их иначе называли, куп-роксные выпрямители.

Особенностью первых детекторных и ламповых приемников были съемные колебательные контуры, устанавливаемые на корпусе приемника с помощью вилочных разъемов. Контуры настраивались на длину волны принимающей радиостанции обычно с помощью
катушки переменной индуктивности - вариометра или конденсатора переменной емкости. Детекторные приемники обеспечивали прием сигналов от мощных радиовещательных станций на расстоянии 500-1000 км в диапазоне волн 260-1800 м с антенной, подвешенной на высоте 15-20 м и длиной 30-60 м.


С появлением электронных ламп и началом производства ламповых радиоприемников для радиофикации стали применяться промышленные радиоприемники двух типов (рис. 2): БИ-234 («Колхозник») с питанием цепей накала ламп (1-2 В) и анодных цепей (60-120 В) от сухих батарей или аккумуляторов и ЭЧС-4 с питанием от сети переменного тока (127/220 В) и выводом звукового сигнала на громкоговоритель «Рекорд». На транспорте было установлено 5436 радиоприемников с репродукторами, а также оборудовано более шести тысяч радиоточек от железнодорожных радиотрансляционных узлов. В послевоенные 1948-1949 гг. в практику вошли батарейные радиоприемники «Родина».

Радиофикация на железнодорожном транспорте преследовала не только производственные цели

- трансляцию докладов, распоряжений и информации из НКПС непосредственно линейным командирам, но и предусматривала широкое использование вещания для культурного обслуживания железнодорожников.

Значительным событием для железнодорожного транспорта стало создание на факультете СЦБ и связи Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта (ЛИИЖТа) кафедры -Радиотехника» (1930 г.), руководителем которой до 1939 г. был профессор В. Н. Листов, а с 1939 по 1984 гг. - профессор П. Н. Рам-лау, ученик М. А. Бонч-Бруевича, одного из первых руководителей Нижегородской научно-исследо-вательской радиолаборатории, организованной в первые годы Советской власти. П.Н. Рамлау внес весомый вклад в развитие радиосвязи на железных дорогах, в создание и строительство магистральных радиолиний, в том числе радиолинии Москва -Ташкент (1925 г.). Он издал первое учебное пособие (1939 г.) по проектированию радиосвязи на железнодорожном транспорте, а также обосновал необходимость внедрения поездной и станционной радиосвязи на железных дорогах.
Начало применения магистральной радиосвязи пришлось на 30-е годы прошлого столетия. Несмотря на большие преимущества проводной телеграфной и телефонной связи, она не всегда гарантировала постоянство ее действия, особенно с удаленными железными дорогами Сибири, Дальнего Востока, Средней Азии, Закавказья. Частые стихийные явления (гололед, иней, снежные и песчаные бури, грозы и др.) повреждали «воздушку» иногда на несколько часов, а то и дней, что приводило к нарушению управления железнодорожными перевозками. Например, в 1931 г. с Хабаровском не было связи 20 дней, с Читой - 5.

Естественным дополнением проводной связи, гарантирующим транспорту оперативное руководство перевозками, стали телеграфная и телефонная радиосвязь. Тогда начали создаваться первые передающие и приемные радиоцентры НКПС в Москве, Чите, Тифлисе. При этом вся связь, независимо от расстояния, предусматривалась исключительно на коротких волнах. В эти же годы Научно-исследовательским институтом сигнализации и связи (НИИСиС) НКПС были проведены опыты по определению прохождения коротких волн (60-90 м) для связи с некоторыми пунктами Европейской части страны (Тула, Орел, Харьков, Казань).

Практический результат проводимых работ - создание в 1934 г. совместно со специалистами ЦСС и железных дорог радиотелеграфной связи в коротковолновом диапазоне частот между приемопередающими радиоцентрами НКПС и управлениями железных дорог в Хабаровске, Чите, Новосибирске и Ташкенте. Затем радиотелеграфная связь была расширена на все управления сети дорог.

Прием телефонных сообщений обычно производился на длинноволновые и коротковолновые приемники на электронных лампах. Для приема телеграфных сообщений применялись коротковолновые радиоприемники ПКВ-6 или КУБ-4. К их особенности следует отнести то, что они были выполнены на первых отечественных трехэлектродных радиолампах

- триодах. В связи с отсутствием в те годы многоконтактных переключателей диапазонов рабочих волн применялись съемные катушки колебательных контуров. Обычно прилагался комплект из 5-6 катушек для различных диапазонов.


Телеграфные сообщения принимались обычно «на слух» или медленнодействующий пишущий электромеханический прибор - ондулятор, который записывал на движущейся телеграфной ленте знаки кода Морзе в виде зигзагообразной линии.

Кроме магистральной применялась телеграфная и телефонная радиосвязь отделений дорог с использованием ламповых передатчиков, работающих на длинных и коротких волнах на расстоянии 200-600 км. Рабочие волны устанавливались в пределах 1500-3000 м, в некоторых случаях - в пределах 300-700 м.

В послевоенные годы большой вклад в развитие и совершенствование магистральной радиосвязи, в том числе с подвижными объектами, внесли инженеры ЦСС Н. Е. Доценко, В. Е. Малявко, А. И. Кузнецов, автор статьи, профессор МИИТа В.И. Нейман и многие другие.

В первой половине прошлого столетия проводились активные разработки теоретических положений радиотехники и практические испытания технических средств радиосвязи с целью возможного их использования для организации связи с подвижными объектами на станциях и перегонах. Именно тогда начали закладываться основы широко распространенной в наше время мобильной радиосвязи.


Проблема радиосвязи с движущими объектами разделялась на два направления: прием в движущемся поезде радиовещательных станций и радиосвязь поезда со станциями и промежуточными пунктами в целях передачи и приема сообщений служебного характера или переговоров пассажиров с абонентами ближайших станций.

Радиовещание в поездах велось удовлетворительно только вблизи радиовещательных станций, имеющих мощность, обеспечивающую напряженность электромагнитного поля, достаточную для надежного радиоприёма. При этом в поезде дня приема радиосигналов требовалась напряженность поля приблизительно в 2-4 раза больше, чем для радиоприема в обычных условиях. На качество приема отрицательное влияние оказывали значительные механические вибрации приемных и усилительных радиоламп и антенн, устанавливаемых на крышах вагонов. Частично эта проблема была разрешена Научно-исследовательским институтом сигнализации и связи (НИИСиС) при разработке типового проекта радиофикации пассажирских поездов. Поездной радиотрансляционный пункт состоял из радиоприемника (ЭЧС-3) и усилителя мощности. Для голосового оповещения пассажиров использовался микрофон, а для музыкальных передач - патефон с набором грампластинок. Однако полностью эту проблему удалось устранить лишь в конце 50-х годов. В настоящее время все поезда оборудованы поездными радиопунктами для передачи пассажирам сообщений, радиовещания и звукозаписи.

Первые опыты применения радиопроводной связи с движущимися пассажирскими поездами проводились на магистрали Москва - Ленинград в 1932 г. Связь с движущимся поездом организовывалась по комбинированной схеме с применением радиосвязи между вагоном и воздушной линией связи и высокочастотной связи по пучку проводов до распорядительной станции, подобно высокочастотному телефонированию. С абонентами телефонной сети распорядительная станция дороги соединялась обычным образом.

Радиопроводная связь оказалась наиболее приемлемой для связи с подвижными объектами, что подтвердил отечественный и зарубежный опыт. Однако ее организация была связана со значительными трудностями. Они были вызваны особенностями транспортной связи: меняющееся расстояние между линией связи и полотном железной дороги; наличие мостов, тоннелей и виадуков, путепроводов; встречные поезда и др., приводящие к сильному колебанию уровня принимаемого сигнала; вибрация вагонной аппаратуры и антенн, требующая рационально разработанной конструкции средств связи; помехи от подвагонной динамомашины. Не был изучен вопрос распространения электромагнитной энергии в условиях железных дорог, станций и узлов, и связанное с этим определение мощности передатчиков, чувствительности приемников, длины волн, способа обработки линий связи.

Специалисты и ученые ЦНИИ МПС, ЛИИЖТа и железных дорог совместно разработали основные технические требования, подтвержденные экспериментальными исследованиями, на системы станционной и поездной диспетчерской радиосвязи с движущимся поездом. Кроме того, были проведены научные исследования распространения радиоволн в условиях железных дорог и станций, выполнен расчет радиолиний и другие основополагающие теоретические работы для решения прикладных задач.


Однако из-за войны (1941-1945 гг.) внедрение радиосвязи задержалось на несколько лет и возродилось только в 1948 г. Тогда с целью повышения производительности маневровых локомотивов и ускорения обработки составов на сортировочных станциях начала широко применятся станционная радиосвязь. Радиотелефонная связь между машинистами маневровых и горочных локомотивов, с одной стороны, и маневровым диспетчером или соответствующим дежурным по парку или горке, с другой, позволили повысить технико-экономические показатели, характеризующие технологические процессы работы железных дорог и станций.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin