Воронцов. Перезагрузка. Книга 10 (СИ)
Дмитрий Лебедев поднял руку:
— Егор Андреевич, а как именно мы будем передавать сигналы? Просто замыкать и размыкать цепь?
— Именно, — кивнул я. — Нужен ключ — простой контакт, который можно нажимать и отпускать. Когда нажал — цепь замкнулась, ток пошёл, электромагнит притянул пластинку — это сигнал. Отпустил — цепь разомкнулась, электромагнит отпустил пластинку — конец сигнала. Короткое нажатие — точка. Длинное — тире. Комбинации точек и тире составляют буквы.
Александр Зайцев задумчиво кивал:
— Нужно разработать таблицу кодировки. Какая комбинация какой букве соответствует.
— Займись этим, — поручил я ему. — Принцип простой — самые частые буквы должны иметь самые короткие коды. Буква А, например, — одна точка и одно тире. Буква Е — одна точка. И так далее.
Через три дня у нас был готов передающий ключ — простая конструкция из двух медных пластин на изолирующей деревянной основе. Верхняя пластина на пружине — нажал, она коснулась нижней, цепь замкнулась. Отпустил — пружина разомкнула контакт.
Приёмное устройство было чуть сложнее. Электромагнит притягивал лёгкую железную пластинку, закреплённую на пружине. К пластинке прикрепили тонкий стальной штифт, который при притяжении царапал движущуюся бумажную ленту, оставляя след. Лента двигалась с помощью часового механизма — медленно, равномерно.
— Гениально, — пробормотал Александр, наблюдая за первым испытанием. — Сигналы будут записываться автоматически. Можно потом расшифровывать в спокойной обстановке.
Мы протянули медный провод через всю комнату — метров двадцать. На одном конце установили передающий ключ и батарею, на другом — приёмник. Я сел за передатчик, Александр встал у приёмника.
— Готов? — крикнул я.
— Готов! — отозвался он.
Я нажал на ключ — короткий сигнал. Отпустил. Нажал и подержал — длинный сигнал. Отпустил.
— Работает! — восторженно закричал Александр. — Штифт царапает бумагу! Вижу короткую черту, потом длинную!
Остальные столпились вокруг приёмника, наблюдая за чудом. Я продолжал передавать — точка, тире, точка, точка, тире, тире, точка…
— Это какое-то слово? — спросил Павел.
— Пока просто проверка, — ответил я, вставая. — Главное — система работает. Сигнал проходит по проводу, электромагнит реагирует, запись ведётся. Теперь нужно масштабировать. Увеличить дистанцию.
* * *Следующим этапом было испытание на расстоянии в двести метров — от одного конца заводского двора до другого. Мы протянули медный провод по деревянным столбам, тщательно изолировав его тканью, пропитанной воском и смолой.
Но здесь нас ждала первая серьёзная проблема. Когда я нажимал на ключ в передающей станции, расположенной в моём кабинете, Александр в приёмной станции у заводских ворот сообщал, что штифт едва-едва царапает бумагу — пластинка притягивается слабо, неуверенно.
— Сигнал слишком слабый, — доложил он, когда мы собрались для обсуждения. — Чего-то не хватает, чтобы электромагнит нормально работал на таком расстоянии.
Я нахмурился, обдумывая проблему. Сопротивление проводника растёт с длиной. Закон Ома. Нужно либо увеличить напряжение батареи, либо уменьшить сопротивление провода, либо…
— Нужна более мощная батарея, — сказал я вслух. — Больше элементов в столбе. Иван, сколько у нас сейчас элементов?
— Двадцать, барин.
— Делай сорок. Удвой количество пластин. Это даст вдвое большее напряжение.
Иван кивнул и ушёл выполнять приказ. На следующий день новая батарея была готова — массивный столб из восьмидесяти медных и цинковых пластин, стоящий в большом деревянном ящике, залитом кислотным раствором.
Мы повторили испытание. На этот раз сигнал прошёл намного лучше — пластинка притягивалась чётко, штифт оставлял ясные отметки на бумаге.
— Отлично! — воскликнул Александр, изучая запись. — Теперь всё читается!
Я передал тестовое сообщение — первое слово, закодированное по нашей азбуке: «Россия».
Александр расшифровывал, сверяясь с таблицей кодов:
— Р… О… С… С… И… Я… Россия! — он поднял голову, и лицо его сияло. — Егор Андреевич, вы только что передали слово «Россия» по проводу за секунды!
Я улыбнулся. Да, это был прорыв. Маленький, но важный шаг.
Но проблемы не закончились. Когда начался дождь, изоляция дала течь. Вода просачивалась через ткань, провод замыкало на мокрые деревянные столбы, сигнал пропадал.
— Изоляция никуда не годится, — сказал я, осматривая мокрый провод. — Воск размывается дождём, ткань намокает. Нужно что-то более надёжное.
Я задумался. Каучук был бы идеален, но достать его… Подождите. А что, если использовать кожу? Хорошо выделанную, промасленную кожу? Она не пропускает воду, достаточно гибкая…
— Попробуем кожу, — сказал я. — Дмитрий, закупи тонкой кожи, хорошо выделанной. Будем обматывать провод кожаными лентами, промазывая смолой.
Это сработало лучше. Кожа держала влагу, провод не замыкало даже в сильный дождь. Но процесс изоляции был долгим и трудоёмким — каждый метр провода приходилось обматывать вручную, тщательно промазывая стыки.
— Если тянуть линию до Москвы, — прикинул Дмитрий Лебедев, — это около двухсот вёрст. Двести тысяч метров провода. Сколько времени уйдёт на изоляцию?
Я покачал головой:
— Слишком долго. Нужен более быстрый способ. Или… — я задумался, — или нужны промежуточные станции. Ретрансляторы.
— Что? — не понял Павел. — Это что такое?
Я взял мел, нарисовал на доске схему:
— Смотрите. Если сигнал слабеет на длинной дистанции, мы ставим промежуточную станцию. Скажем, каждые пятьдесят верст. На этой станции стоит приёмник, который улавливает слабый сигнал от предыдущей станции. Этот сигнал включает реле — устройство, которое замыкает новую, мощную цепь с собственной батареей. И новый, сильный сигнал идёт дальше, до следующей станции.
Александр Зайцев вскочил:
— Это же как эстафета! Сигнал передаётся от станции к станции, каждый раз усиливаясь!
— Именно, — кивнул я. — Но для этого нужно спроектировать реле. Автоматическое устройство, которое слабым током включает сильный ток.
Мы взялись за эту задачу с новым энтузиазмом. Реле оказалось сложнее, чем простой электромагнит. Нужен был чувствительный механизм, способный реагировать на слабый ток и при этом надёжно замыкать мощную цепь.
После долгих объяснений принципов работы и сути чего нужно достичь, Иван Рогов предложил использовать систему рычагов — слабый электромагнит притягивает лёгкую пластинку, которая через рычаг толкает контакт, замыкающий основную цепь. Мы попробовали — и это сработало, хотя и не сразу. Первые образцы были ненадёжными, контакты окислялись, рычаги заедали.
Но мы упорно дорабатывали конструкцию. Полировали контакты, смазывали оси рычагов, подбирали нужное натяжение пружин. Через неделю напряжённой работы у нас было готово первое рабочее реле.
Мы установили его посередине двухсотметровой линии — на расстоянии ста метров от передатчика и ста метров от приёмника. Провели испытание.
Сигнал прошёл через реле, усилился и дошёл до приёмника чётким и сильным, как будто расстояние было вдвое меньше.
— Это работает! — ликовал Александр. — Теперь мы можем тянуть линию хоть на тысячу верст! Просто ставим реле каждые пятьдесят верст!
Я смотрел на работающую систему и думал — мы сделали это. Мы создали прототип электрического телеграфа. Первый в России. Скорее всего, даже первый в мире на данный момент.
Оставалось убедить в этом тех, кто принимает решения. Военных. Правительство. Императрицу.
А для этого нужна была демонстрация. Впечатляющая, неоспоримая демонстрация, которая покажет всю мощь нового изобретения.
Глава 13
Фома вернулся из Уваровки в середине октября, когда дороги еще не успели окончательно раскиснуть от осенних дождей. Я встречал его на заводском дворе, наблюдая, как длинная вереница телег, груженных под завязку, медленно въезжает через ворота. Захар с охранниками уже выдвинулся навстречу — привычная предосторожность, ставшая частью нашей жизни после того инцидента с французскими шпионами.