Основоположник отечественной высокочастотной техники (стр. 1 из 2)
Основоположник отечественной высокочастотной техники
Ян Шнейберг
В природе еще многое не взято для техники. Кто-то из крупных химиков говорил: «Техника использует лишь изюминки из пирога природы». Вот я и хочу отковырять еще одну такую изюминку.
В.П. Вологдин
В первые два десятилетия после изобретения радио в 1895 году для целей радиосвязи применялись искровые и дуговые генераторы электромагнитных волн. Искровые передатчики имели малый КПД, сравнительно небольшой радиус действия, были подвержены влияниям помех. Несмотря на это, искровые радиостанции использовались на гражданских и морских судах, в сухопутных войсках. В военно-морском флоте радиосвязь была единственным средством беспроводной связи.
Поиски учеными и инженерами более надежных средств связи привели к созданию дуговых генераторов незатухающих электромагнитных колебаний. До начала 20-х годов XIX века дуговые радиостанции широко использовались в разных странах. Дуговые генераторы (мощностью от единиц до тысячи киловатт) были первыми технически пригодными средствами получения незатухающих колебаний, но при этом не могли удовлетворять возрастающие потребности в беспроводной связи: работали неустойчиво, были капризны в настройке и обслуживании. Научные исследования и многочисленные эксперименты показали, что более перспективным средством получения незатухающих электромагнитных колебаний могут быть электрические генераторы высокой частоты.
Еще до изобретения радиосвязи успешные попытки создания электрических машин высокой частоты с большим числом полюсов и повышенной скоростью ротора были предприняты выдающимся сербским электротехником Н. Теслой (1856 – 1943). Одно из первых устройств высокой частоты для радиотехнических предприятий – машина американского инженера Р. Фессендена (1866 – 1932). В частности, в 1906 году на радиостанции была установлена его машина мощностью около 1 кВт при частоте 75 кГц. В США и Германии использовались машины высокой частоты мощностью до нескольких сотен кВт и частотой от 6 до 25 кГц.
Пионером отечественного высокочастотного машиностроения был талантливый инженер В.П. Вологдин, создавший ряд оригинальных конструкций, первая из которых была построена в 1912 году для флотских радиостанций.
Нелегкие годы учебы
Валентин Петрович родился в семье бывшего крепостного уральских промышленников Строгановых 22 марта 1881 года. Его отец П.А. Вологдин сумел закончить Земледельческую школу в Москве и работал горным смотрителем на одном из отдаленных рудников – Кувинском металлургическом заводе. Будучи «мастером на все руки», он создавал разнообразные устройства для облегчения труда рабочих, был и столяром, и слесарем. Свою любовь к труду и к чтению книг старался передать детям.
После переезда семьи в Пермь Валентин вслед за старшими братьями поступил в 1892 году в Пермское реальное училище. С юности он увлекался рассказами учителя физики о новейших открытиях в области науки и техники. Особенное впечатление произвело на нчудами техники» того времени – фонографом и кинематографом. По совету отца Валентин много читает.
В 1900 году он успешно выдержал экзамены в Петербургский технологический институт. Постоянно следил за физическими и электротехническими открытиями и вместе с тем живо откликался на важнейшие общественные события, принимал участие в демонстрациях революционно настроенных студентов. Во время одной из демонстраций его арестовали – два месяца пришлось просидеть в тюрьме. Устроиться после ареста в институт не разрешили, он должен был отбывать воинскую повинность.
Благодаря ходатайству одного из профессоров Технологического института он был зачислен в инженерные войска солдатом-чертежником и нередко вычерчивал схемы сложных артиллерийских укреплений. Одновременно изучал физику и механику, мечтал закончить институт. Через год ему разрешили сдать экзамены за третий курс. Но чтобы зарабатывать на жизнь, он вынужден был трудиться на механическом заводе.
Вологдина все больше увлекают электромагнитные явления. Своими руками он устраивает небольшую домашнюю лабораторию, проводит эксперименты по передаче и приему электромагнитных волн. После одного из докладов изобретателя радио А.С. Попова он навсегда «породнился» с радиотехникой.
По окончании Технологического института в 1907 году способному инженеру-технологу предложили остаться для подготовки к получению профессорского звания. Он посещает публичные лекции крупных ученых, что расширяет и углубляет его знания в новой области – высокочастотных электрических колебаний. При этом Вологдин, по его словам, не хотел быть «ученым-попугаем», преподносящим молодежи чужие открытия и выводы. Валентин Петрович подчеркивал, что хочет быть «чернорабочим от науки... и войти в науку не с переднего, а с черного хода». Для накопления таких знаний нужно было пойти на электротехнический завод и активно участвовать в производственном процессе.
С 1909 года Вологдин заведует испытательной станцией на первом русском электромашинном заводе Глебова, выпускавшем разнообразные электрические машины и аппараты. Он – единственный на предприятии русский дипломированный инженер – с завидной энергией устраняет недостатки в расчетах и изготовлении электротехнических устройств. Постепенно Валентин Петрович приобретает опыт конструктора-электромашиностроителя, становится известным специалистом в области радиотехники. Вскоре он получает приглашение в Кронштадтские офицерские классы для разработки отечественных генераторов повышенной частоты для корабельных радиоустановок, где все острее ощущалась потребность в более надежных средствах связи. В начале прошлого века радиотехническое оборудование в Россию поставляла немецкая фирма «Телефункен», но конструкция машин высокой частоты была далеко не совершенной, а стоимость – достаточно высокой.
Первое изобретение молодого инженера
Критически изучив зарубежные конструкции, В.П. Вологдин в 1912 году разработал собственный варианнный радиогенератор» мощностью 2 кВт при частоте 60 кГц вскоре стал применяться на флотских радиостанциях (изготовлялись на заводе Глебова). Спустя год, в 1913-м, Вологдин создает более мощную машину (6 кВт при частоте
20 кГц), которая использовалась для радиотелефонной связи между Гребным портом и Главным адмиралтейством в Петербурге на расстоянии до 5 км.
Творческие замыслы инженера не приостановило даже трагическое событие: во время пожара сгорел дотла завод Глебова, в огне погибло более десятка готовых машин. В.П. Вологдин становится начальником технического бюро на заводе «Дюфлон и Константинович» под Петербургом. Предприятие выпускало мощные генераторы, которые были дешевле зарубежных и надежнее в эксплуатации. Узнав об успехах инженера Вологдина, представители иностранных фирм приглашают его на работу, но он отвергает все предложения и мечтает создать собственную научную лабораторию.
Во время империалистической войны завод, где Валентин Петрович работал уже техническим директором, выпускал не только высокочастотные машины для радиостанций, но и генераторы для аэропланов, различную аппаратуру для военных установок. В 1915 году Вологдин разработал оригинальный генератор для самолета-гиганта «Илья Муромец».
«Ученый-специалист» Нижегородской радиолаборатории
Важный этап в творческих исследованиях В.П. Вологдина связан с Нижегородской радиолабораторией. В 1918 году Валентин Петрович получил конверт, вскрыл его и не поверил своим глазам: в России, где полыхала гражданская война, стояли фабрики и заводы, не хватало хлеба, по распоряжению Правительства в Нижнем Новгороде создавалась научная радиотехническая лаборатория, куда его приглашали в качестве «ученого-специалиста». Вскоре Вологдин был уже в пути. Вместе с пассажирами поезда, останавливавшегося посреди леса, отправлялся с топором для заготовки «пропитания» паровозу.
Потребность в создании Научного радиотехнического центра, основанного летом 1918 года специальным декретом, подписанным В.И. Лениным, была чрезвычайно острой. После мировой войны 1914 года Россия осталась без прямой связи со своими союзниками – Англией и Францией. Срочно были построены две передающие искровые радиостанции в Царском Селе и на
Ходынском поле в Москве, в Твери оборудована приемная радиостанция. Необходимо было быстро создать научно-исследовательский и производственный центр для массового (по тому времени) производства электронных усилительных ламп, ранее поступавших из-за границы. Техническим руководителем радиолаборатории назначили воспитанника Петроградской Офицерской радиотехнической школы М.А. Бонч-Бруевича (1888–1940), создателя первой в мире генераторной электронной лампы с медным анодом, охлаждаемым водой. Он был блестящим ученым и педагогом, профессором кафедры радиотехники Ленинградского электротехнического института связи, членом-корреспондентом АН СССР. С 1928 по 1940 год им было получено более 60 патентов в области радиотехнл еще в Твери в 1915 году, но организовать ее производство было чрезвычайно трудно из-за отсутствия необходимых материалов и оборудования.
В.П. Вологдину для лаборатории отвели отдельное помещение. Позднее в 1920–1921 годах для испытания мощных генераторов высокой частоты была сооружена силовая электростанция. Валентин Петрович начал разрабатывать конструкцию машины высокой частоты значительно большей мощности по сравнению с той, которую он создал в 1913 году (6 кВт при частоте 20 кГц). Он стремился обеспечить высокую надежность машины и создать мощный электрический двигатель для вращения вала генератора. Мощность проектируемой машины должна была составить 50 кВт при частоте 20 кГц. Отдельные части машины изготавливались на нескольких нижегородских машиностроительных заводах. Особую трудность представляла прокатка очень тонких стальных листов для ослабления вихревых токов. Такой стали в России не изготовляли, и Вологдину пришлось использовать старые связи на двух уральских заводах, где удалось получить прокат листов нужной толщины.