Несостоявшаяся информационная революция. Условия и тенденции развития в СССР электронной промышленности и средств массовой коммуникации. Часть I. 1940–1960 годы
Шрифт:
В 1915 г. ученый и инженер Ирвинг Ленгмюр (Irving Langmuir) из исследовательской лаборатории General Electric Company (GE) изобрел парортутный вакуумный насос, в 100 раз более мощный, чем любой, ранее существовавший. Это дало ему возможность сконструировать первый полноценный вакуумный триод (в патенте изобретателя прибор назывался «плиотрон») и, таким образом, положить начало развитию вакуумной электроники. Электрические токи в вакууме нашли широчайшую область применения. Это – все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры и СВЧ-генераторы. И везде, где производятся электровакуумные приборы, применяются насосы ленгмюровского типа.
В 1932 г. Ленгмюр удостоился Нобелевской премии «за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений», одним из которых являлось
Большинство приемно-усилительных радиоламп, применявшихся в массовых радиоустройствах (радиоприемники и телевизоры) в 1930-1950-е годы, представляли собой полые стеклянные баллоны диаметром 2-3 см и длиной около 6 см и имели стандартный электрический разъём – октальный цоколь. Их изготовление осуществлялось по так называемой «гребешковой технологии». Собранная арматура лампы (гибкие выводы и несущие траверсы) заваривалась в специальную стеклянную ножку. Ножка вваривалась в стеклянный баллон, а из «юбки» баллона формовался плоский «гребешок», в который вторично заваривались длинные гибкие выводы от электродов. Затем эти выводы приваривались к штырькам разъёма.
Предназначение радиолампы – создание потока электронов, перемещающихся от разогретого катода к аноду, и управление этим потоком. Чтобы на своем пути электроны не сталкивались с молекулами воздуха, в баллоне лампы создавали высокий вакуум. Воздух из лампы откачивали насосом, и давление понижалось до одной тысячной миллиметра ртутного столба. Часть молекул воздуха оставалась и, чтобы их удалить, перед созданием вакуума в баллоне лампы на никелевой пластине помещали вещество, активно поглощающее газы. Понизив давление внутри лампы, её запаивали и размещали возле высокочастотной катушки. От этого в веществе, поглощающем газы, наводились токи, которые раскаляли его, и оно испарялось. Вот эти-то пары, поглотив газы, оседали на внутренних стенках баллона лампы, отчего часть стекла становилась непрозрачна.
После окончания I мировой войны радиотехника выделяется в самостоятельную инженерно-техническую дисциплину, предмет исследования которой – колебательные и связанные контуры, фильтрующие цепи, усилители низкой, промежуточной и высокой частоты, модуляторы, детекторы, мультивибраторы, генераторы, ограничители, линии задержки и т. д. Небольшие заводские лаборатории GE, AT&T и других ведущих американских электротехнических компаний превращаются в крупные научно-исследовательские центры с многотысячными коллективами ученых, инженеров, техников и вспомогательного персонала. В 1907 г., когда де Форест обратился за патентом на триод, персонал лаборатории GE в Скенектеди (штат Нью-Йорк) насчитывал 40 ученых и инженеров и 55 технических работников. В 1918 г. персонал лаборатории GE состоял из 3 тыс. человек.
Прогресс в использовании радиоприемных устройств дал возможность в 1920 г. открыть первую радиовещательную станцию в США (г. Питсбург). В 1921 г. заработала первая радиовещательная станция во Франции. С помощью передатчика мощностью 5 кВт, установленного на Эйфелевой башне, на волне 2600 м передавались новости, сообщения о погоде и сигналы точного времени. В 1922 г. была создана Британская Вещательная Компания (British Broadcasting Company – BBC). В 1923 г. вступила в эксплуатацию московская радиостанция имени Коминтерна с передатчиком мощностью 12 кВт. Станция работала на волне 3000 м., и была рассчитана на прием ее вещания «революционным пролетариатом европейских стран». В Японии регулярное радиовещание и производство бытовых детекторных радиоприемников (самая популярная модель – “Sharp Dyne”) начинается в 1925 г.
С изобретением усилителя промежуточной частоты на 465 кГц, классическим типом радиоприемного устройства становится супергетеродин, чувствительный ко всему диапазону радиоволн, включая короткие. Благодаря аудиоусилителям удалось подключить к радиоприемнику громкоговоритель и прослушивать передачи целой аудиторией. В США первые супергетеродины (на шести лампах) поступили в продажу в марте 1924 г.
Первые промышленные образцы электронных ламп в России
В 1915 г. под руководством поручика М. А. Бонч-Бруевича началось производство электронных ламп в мастерских Тверской приемной радиостанции международных сношений. Аноды этих ламп изготавливались из железной сетки в целях лучшей теплоотдачи, а для удлинения срока службы в них были вставлены два катода на цоколях, расположенных друг против друга. Когда сгорал один катод, лампу переворачивали и включали другой.
Местом рождения отечественной радиопромышленности считается Кронштадтская мастерская «для производства и ремонта аппаратов телеграфирования без проводов». Она была организована по заданию Морского технического комитета А. С. Поповым 2(14) сентября 1900 г. В 1910 г. мастерская была переведена в Петербург и в 1915 г. стала именоваться Радиотелеграфным заводом морского ведомства (с 1922 г. «Радиотелеграфный завод имени Коминтерна»).
После Октябрьской революции 1917 г. все радиотелеграфные заводы страны были национализированы. 2 декабря 1918 г. В. И. Ленин подписал «Положение о радиолаборатории с мастерской Народного Комиссариата почт и телеграфов». Нижегородская радиолаборатория – первый советский научно-исследовательский центр в области радиотехники и электроники, где в 1918-1923 гг. были разработаны первые в Европе образцы генераторных электронных ламп с водяным охлаждением.
28 июля 1924 г. советское правительство приняло постановление «О частных приемных радиостанциях», закрепившее за гражданами страны право владения собственными радиоприемниками. В 1924 г. Трест заводов слабого тока приступил к серийному производству детекторных приемников «П-2» и «ЛДВ» («Любительский Детекторный Вещательный»). В 1925 г. поступил в продажу ламповый радиоприемник «Радиолина № 2». Он изготавливался по французской лицензии, но с использованием усовершенствованных радиоламп Р-5 и «Микро» производства ленинградского Электровакуумного завода. В 1925 г. в СССР насчитывалось около 20 тыс. радиоприемных устройств, из которых только 5 % являлись ламповыми.
Первым отечественным серийным супергетеродином был приемник танковой радиостанции 71-ТК разработки 1932 г. Первый бытовой супергетеродин «СВД» был запущен в серийное производство в 1936 г.
Радиоламповое производство в Европе и в США создавалось на базе существующих предприятий по изготовлению осветительных ламп накаливания. Этому способствовала родственность многих производственных операций и технологических процессов. Классическим примером удачного совмещения нескольких видов производства электровакуумных приборов: ламп накаливания, рентгеновских трубок и радиоламп, – являются «Электроламповые заводы Филипса». В 1923 г. эта голландская фирма выпустила первую серийную радиолампу Miniwatt, выгодно отличавшуюся эксплуатационной надежностью и значительно меньшим энергопотреблением. К 1933 г. «Электроламповые заводы Филипса» произвели 100 млн. радиоламп различных конструкций.
Кроме радиотехники электронные лампы нашли применение для выполнения таких ответственных операций, как управление амплитудой и длительностью выходного тока. Их использовали вместо электромагнитных контактов и реле в управлении электродвигателями, электропечами и станками. Во многих странах мира стали широко применяться низкочастотные направленные радиомаяки для навигации полётов самолётов в ночное время.
В конце 1920-х годов одновременно в Европе и Америке были разработаны комбинированные многоэлектродные радиолампы с экранными сетками: пентоды, гептоды и октоды, что позволило сократить количество радиоламп на одно устройство в среднем до 1-3-х шт., уменьшить вес и габариты профессиональных и бытовых радиоприемников. Радиотехника и электроника перешли к освоению и использованию диапазона ультракоротких волн – метровых, дециметровых, сантиметровых и миллиметровых. Пик инноваций в электровакуумной технике пришёлся на 1934 год – в этом году производители выпустили максимальное количество новых разработок, в том числе первые радиочастотные пентоды-жёлуди. Наметился переход стационарной аппаратуры с напряжений накала 2.5 В и 4 В на напряжение 6.3 В.