Технический гений сына русского купца

Василий Борисов
27 июля 2009, 00:00

Отечественные ученые сыграли принципиальную роль в разработке и внедрении такого важного изобретения, как телевизор

Начало 1930-х годов было периодом активной работы ученых и изобретателей разных стран над созданием электронной системы телевидения. Первоклассные лаборатории, занимавшиеся разработкой электронной передающей и приемной аппаратуры, были созданы в Германии, Франции, Англии, США и ряде других государств. Однако технологические и радиотехнические проблемы, которые нужно было решить: формирование сложной фоточувствительной структуры, усиление исчезающе малых токов и т. п., — представлялись если не неразрешимыми, то чрезвычайно трудными.

Приход эры электронного телевидения можно датировать 1933 годом, когда русский эмигрант в США, выходец из купеческой семьи Владимир Зворыкин выступил на ежегодной конференции Американского общества радиоинженеров. В своем докладе ученый подвел итог многолетней работы над передающей электронной телевизионной трубкой, раскрыв технические секреты решения проблем, ранее казавшихся непреодолимыми. Новая разработка стала одним из самых выдающихся изобретений. И несомненно, что «чудо ХХ века» своим рождением в значительной части обязано русским ученым.

Реализация мечты

К числу стран, где впервые стали проводить опыты по передаче изображений на расстояние с помощью электронных приборов, относится Россия. В 1907 году преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг подал в патентные ведомства России, Англии и Германии заявки на изобретение «способа электрической передачи изображений». Патенты в этих странах были им получены в 1908–1910 годах. Согласно патентному описанию, «на станции получения изображение воспроизводится последовательно точка за точкой на флюоресцирующем экране трубки Брауна или другого подобного прибора пучком катодных лучей, совершающим движения, подобные и синхронные с движением осей световых пучков, идущих на станции отправления от элементов изображаемого поля к фотоэлектрическому приемнику».

Осциллографическая трубка Брауна, на которую Розинг ссылался в патентной формуле, получала в его изобретении кардинальное усовершенствование. Главным отличием трубки Розинга было наличие пластин, на которые подавался сигнал от фотоэлектрического приемника. Приемному устройству Розинга не требовалось механическое развертывающее устройство, его заменила электромагнитная развертка катодным лучом.

Свои результаты в разработке электронной системы телевидения Розинг продемонстрировал в 1911 году известным петербургским физикам В. Ф. Миткевичу, В. К. Лебединскому, С. И. Покровскому. На демонстрациях присутствовал и студент пятого курса Зворыкин, помогавший Розингу в проведении экспериментов.

По окончании в 1912 году Петербургского технологического института Зворыкин решает продолжить работу по созданию системы электронного телевидения. Но начинается Первая мировая война, научные планы приходится отложить. После возвращения с фронта Зворыкина ждут новые испытания. В стране Гражданская война, о спокойной работе в лаборатории бывшему офицеру не приходится и мечтать.

«Становилось очевидным, — писал Зворыкин в воспоминаниях, — что ожидать возвращения к нормальным условиям, в частности для исследовательской работы, в ближайшем будущем не приходилось... Новое правительство издало строгие декреты, согласно которым все бывшие офицеры обязывались явиться в комиссариат для призыва в Красную Армию… Мне не хотелось участвовать в гражданской войне. Более того, я мечтал работать в лаборатории, чтобы реализовать идеи, которые я вынашивал. В конце концов я пришел к выводу, что для подобной работы нужно уезжать в другую страну, и такой страной мне представлялась Америка».

В 1918-м, преодолев немало трудностей, Зворыкин уезжает в США, где спустя два года начинает работу в исследовательской лаборатории фирмы Westinghouse Electric. Получив возможность реализовать давно вынашиваемые идеи, Зворыкин практически в одиночку разрабатывает полностью электронную телевизионную установку и в декабре 1923 года подает заявку на изобретение телевизионной системы нового типа.

Первую заявку Зворыкина на изобретение системы электронного ТВ ждала трудная судьба. В течение многих лет патентное ведомство США отказывало изобретателю в выдаче патента, ссылаясь на то, что изготовить фоточувствительную пластину такого рода практически невозможно. Патент ему выдали лишь спустя пятнадцать (!) лет после подачи заявки — 20 декабря 1938 года, когда многие жители Нью-Йорка уже имели дома телевизионные приемники с кинескопом Зворыкина.

Долгое время не могло оценить по достоинству пионерскую разработку русского изобретателя и руководство Westinghouse. После демонстрации в 1925 году установки электронного ТВ генеральному директору компании Дэвису Зворыкин получил указание «заняться чем-нибудь более полезным для фирмы».

В отличие от руководителя компании Зворыкин не сомневался в будущем своего детища. В этот период он уже обдумывал способ передачи цветного изображения и в том же 1925 году подал заявку на изобретение системы цветного телевидения.

В 1929 году Зворыкин разработал принципиально новую приемную электронно-лучевую трубку, внутри которой обеспечивался высокий вакуум. Этот фактор, а также проведенный Зворыкиным расчет электронной оптики позволили обеспечить остро фокусированное пятно электронного луча на флюоресцирующем экране. Новой трубке изобретатель дал название «кинескоп» (от греческих слов kineo — двигать и skeptomai — смотреть).

В апреле 1929 года Зворыкин заканчивает разработку аппаратуры для телевизионной передачи кинофильмов. К августу у изобретателя готова установка такого же типа для трансляции передач из телевизионной студии.

26 июня 1933 года Зворыкин представил на ежегодной конференции Американского общества радиоинженеров доклад «Иконоскоп — современный вариант электрического глаза». Иконоскоп Зворыкина по существу открыл новую эру в развитии радиоэлектроники, предоставив обществу средство коммуникации, о котором многие поколения людей могли лишь мечтать.

В 1954 году серийное производство телевизионных приемников запустил Кунцевский радиотехнический завод в Москве

Назад в СССР

Эмигрант из России получает массу приглашений выступить как в США, так и в Англии, Франции, Германии, СССР и других странах. Решение, принятое в этой ситуации Зворыкиным, было для многих удивительным: изобретатель принял предложение посетить Россию. Спустя всего полтора месяца после доклада в Чикаго Зворыкин выступал перед научно-инженерной общественностью в Ленинграде, а затем в Москве.

Поездке ученого в СССР способствовала внешнеэкономическая деятельность компании Radio Corporation of America (RCA), в которой Зворыкин работал начиная с 1929 года. В США продолжался жестокий экономический кризис, и получение заказов на продукцию от других стран было благом для фирмы. В 1933 году RCA начала переговоры с Наркоматом электропромышленности СССР о поставке в Страну Советов технологического оборудования и разнообразной аппаратуры, в том числе для оснащения Московского телецентра.

У этой поездки была и своего рода закадровая сторона. В своих воспоминаниях, готовившихся к печати, но так и не опубликованных при его жизни, Зворыкин писал: «Еще до приглашения прочитать лекции (в Ленинграде и Москве. — “Эксперт”) я уже получал предложения вернуться в СССР на выгодных условиях и с заверениями, что мое прошлое известно, но никаких инкриминаций в отношении меня быть не может. На это предложение я сразу ответил отказом, объяснив, что я уже обосновался в США, принял гражданство и не собираюсь менять свой уклад жизни. Прочесть лекции о телевидении было другое дело. Я знал из литературы, что к телевидению в СССР был большой интерес, и хотел ознакомиться со всем этим лично».

 pic_text1

13 августа 1933 года Зворыкин выступил с докладом «Телевидение при помощи катодных трубок» на заседании Ленинградского научно-технического общества электриков. В зале находились практически все ведущие отечественные радиоспециалисты, занимавшиеся исследованиями и разработками в области телевидения. По окончании доклада было решено провести обсуждение. Стенограмма заседания позволяет воспроизвести отрывки из выступлений наших ведущих специалистов.

Профессор НИИ телемеханики и телевидения Г. В. Брауде отметил, что в СССР работой в том же направлении, что и Зворыкин, занимались Б. Л. Розинг, А. А. Чернышев и А. П. Константинов. Профессор А. А. Чернышев запатентовал в 1925 году конструкцию трубки с мозаичной мишенью, а А. П. Константинов независимо от Зворыкина разработал передающую трубку с накоплением зарядов.

«К сожалению, — констатировал Брауде, — автор (А. П. Константинов. — “Эксперт”) не только не осуществил этой вещи, но даже не опубликовал и не добился патентного завершения. Это показывает, как у нас не умеют развивать хорошую мысль и не умеют ее поддерживать. Например, Б. Л. Розинг предложил приемную трубку, но она только у нас до сих пор не осуществлена».

В выступлении заведующего лабораторией ЛЭФИ А. П. Константинова были как досада на волокиту с рассмотрением его заявки отечественными бюрократами, так и высокая оценка того, что сделано Зворыкиным: «В отношении новизны и колоссального переломного значения того основного начала, которое положено в самый принцип накопления заряда, то, как справедливо указал здесь т. Брауде, это было предложено у нас три года тому назад… Соответствующие заявки были в ЦРЛ, и в том институте, где работал автор, и во Всесоюзном электротехническом институте, то есть во всех пунктах, которые занимаются телевидением… В моем устройстве в основном применен тот же самый принцип, но неизмеримо изящнее и практичнее это сделано у д-ра Зворыкина… Несмотря на то что в 1930 году с этим предложением были ознакомлены буквально все учреждения, почти никаких мер, если не считать некоторых первоначальных шагов ВЭИ, по этому поводу не предпринято. В ВЭИ начали делать, получили отзыв на эту работу, в 1931 году запросили информацию о кое-каких деталях, и с того времени почти ничего не сделано».

Академик А. А. Чернышев отметил большие перспективы, которые открывают работы Зворыкина: «Мне кажется, что действительно наступил момент, когда телевидение стало уже действительностью, и что после работы д-ра Зворыкина можно определенно утверждать, что мы через несколько лет окажемся в таком же положении в отношении телевидения, в каком мы теперь оказались по отношению к широкому вещанию (т. е. радиовещанию. — “Эксперт”)... Заслуга д-ра Зворыкина, который столько лет упорно работал, необычайно велика, и, безусловно, он является настоящим творцом телевидения».

Сказанное во время обсуждения требует некоторых комментариев.

В декабре 1930 года сотрудник Ленинградского электрофизического института А. П. Константинов подал заявку на изобретение «Передающего устройства для дальновидения». Главной частью изобретения являлась электронная передающая телевизионная трубка с накоплением зарядов и их коммутацией электронным лучом. Комитет по делам изобретений СССР первоначально дал отрицательное заключение на заявку Константинова. После ряда дополнительных экспертиз в разных организациях устройство было признано оригинальным, и в конце 1934 года Константинову было выдано авторское свидетельство на изобретение.

Путь от идеи к действующему устройству бывает очень трудным, свидетельством чему является многолетняя работа Зворыкина над иконоскопом. Возможности пройти такой путь у Константинова не было. Технология изготовления мозаики по предложенному им способу была признана слишком сложной, и работа была прекращена на стадии изготовления экспериментального образца.

Всего несколькими месяцами позже А. П. Константинова (в сентябре 1931 года) заявку на изобретение «Устройства для передачи движущихся изображений» подал один из ведущих отечественных специалистов в области телевидения С. И. Катаев. Описанная в заявке Катаева передающая трубка с накоплением зарядов и мозаичной мишенью была принципиально схожей с предложенной Константиновым и практического использования также не нашла.

Первые шаги

Выступления Зворыкина в Ленинграде, а затем в Москве оказали существенное влияние на работы в области телевидения, проводимые в СССР. В рекордные сроки — за два с половиной месяца — доклад русского американца был издан отдельной брошюрой тиражом 3000 экземпляров. Специальным правительственным постановлением были определены мероприятия, направленные на преодоление отставания в данной области. В Ленинградском институте телемеханики была создана первая в СССР лаборатория передающих телевизионных трубок во главе с Б. В. Круссером. Лаборатория Круссера работала с большим энтузиазмом. Уже в конце 1934 года были представлены действующие образцы иконоскопов с четкостью 180 строк, как было установлено правительственным заданием. Большой вклад в выполнение разработки внесли Б. В. Круссер, А. В. Дубинин, Н. М. Романова, Я. А. Рыфтин и К. М. Янчевский.

 pic_text2

К концу 1936 года Ленинградский институт телемеханики, преобразованный к тому времени во ВНИИ телевидения, завершил разработку полностью электронной системы телевидения.

После заключения договора между RCA и Наркоматом электропромышленности работа по созданию системы телевещания в СССР шла в двух направлениях. В Московском телецентре на Шаболовке была установлена аппаратура компании RCA (343 строки, 25 кадров). Передающие антенны были смонтированы на Шуховской башне. 25 марта 1938 года Московский телецентр начал опытные передачи. В эфир первым пошел кинофильм «Великий гражданин». 5 ноября того же года была организована трансляция большого праздничного концерта.

Ленинградский завод № 210 (им. Козицкого) освоил по американской документации производство телевизоров ТК-1 c размером экрана кинескопа 14х18 см. В течение 1938–1941 годов завод выпустил около двух тысяч телевизоров этой марки.

Опытный Ленинградский телецентр (ОЛТЦ) было решено комплектовать аппаратурой и деталями отечественного производства. Оборудование телецентра, разработанное ленинградским Институтом телевидения, было смонтировано в здании на Каменном острове. Передающая аппаратура была рассчитана на 240 строк и 25 кадров при прогрессивной развертке. В сентябре 1938 года ОЛТЦ приступил к телевещанию. Для приема передач ОЛТЦ использовались отечественные телевизионные приемники электронно-лучевого типа ВРК (названные так по имени заказчика — «Всесоюзный радиокомитет»), которые были разработаны в Институте телевидения группой под руководством А. А. Расплетина (впоследствии академик АН СССР) и В. К. Кенигсона. Кинескоп диаметром 23 см располагался вертикально экраном вверх, изображение отражалось в зеркале, закрепленном на верхней откидной крышке.

10 марта 1939 года начались регулярные телевизионные передачи из Московского телевизионного центра на Шаболовке. Передача в тот день принималась 100 телевизорами типа ТК-1.

Телевизионные приемники ВРК и ТК-1 были громоздкими и сложными в эксплуатации. В связи с этим в начале 1940 года был разработан более простой телевизор 17ТН-1 (с диаметром экрана 17 см). До начала Великой Отечественной войны ленинградский завод «Радист» выпустил около двух тысяч телевизоров этой марки.

В мае 1941 года Московский телецентр был остановлен на реконструкцию. Одной из ее целей был переход на новый стандарт четкости передачи изображения по телевидению — 441 строка вместо 343. Кроме того, в столице началась работа по проекту создания телевизионного аппаратурного комплекса. Помимо телецентра на Шаболовке планируемый комплекс включал в себя аппаратные в Кремле, в Доме радио, проектировавшемся Дворце Советов СССР, а также междугородную телевизионную станцию. Особое место в планах отводилось телевизионному узлу Дворца Советов. Он должен был использовать новейшие достижения в развитии технических средств телевизионного вещания и стать образцом для последующей телефикации.

Успех

Вторая мировая война нарушила эти планы. Телевизионные передачи из Москвы, так же как из Лондона, Парижа и большинства других европейских столиц, прекратились. С окончанием войны руководство страны вернулось к планам развития телевидения; в Московском и Ленинградском телецентрах начались восстановительные работы.

Уже в декабре 1945 года Московский телевизионный центр смог приступить к регулярным передачам на прежнем стандарте четкости (343 строки, 25 кадров). Программы передавались два раза в неделю. В первые месяцы телевизионного вещания зрители (их было примерно две-три тысячи человек) могли видеть сцены из опер, оперетт и пьес в исполнении артистов московских театров. Осенью 1946 года по телевидению начали показывать художественные и документальные фильмы.

В 1946 году Государственный Союзный завод 528 (в дальнейшем Московский радиозавод) начал выпуск отечественного телевизионного приемника «Москвич Т-1» (автор разработки Е. Н. Геништа). В этом телевизоре, рассчитанном на прием передач Московского телецентра, была предусмотрена возможность перехода на более высокий стандарт 625 строк. Одновременно в Ленинграде на заводе им. Козицкого было освоено производство телевизора «Ленинград Т-1» (разработчики Д. С. Хейфец и С. А. Мазиков).

В 1947 году начал работу Ленинградский телевизионный центр, переоборудованный на стандарт 441 строка, 25 кадров. Опытный выход в эфир состоялся в ноябре того же года.

В 1946–1948 годах в ленинградском НИИ телевидения была проведена большая опытно-конструкторская и организационно-техническая работа, связанная с реконструкцией Московского и Ленинградского телевизионных центров. 4 ноября 1948 года Московский телецентр приступил к передачам с использованием новой отечественной аппаратуры, соответствующей самым высоким стандартам: 625 строк, 25 кадров. По качеству телевещания Московский телецентр в тот период занимал одно из ведущих мест в мире.

Студийная аппаратура Московского телецентра включала в себя пять камерных каналов. Кроме того, три камеры размещались в киноаппаратных. Используя пульт управления, режиссер мог посылать в эфир изображение с любой из восьми камер (на довоенном центре в распоряжении режиссера была только одна камера).

Ввод в эксплуатацию реконструированного Московского телевизионного центра с использованием усовершенствованной, во многом уникальной аппаратуры стал значительным достижением отечественной техники. Группа специалистов, в том числе Г. П. Казанский, С. В. Новаковский, П. Е. Кодесс, В. И. Мигачев, А. В. Воронов, Р. В. Вонатовский, Б. В. Брауде, была удостоена Государственной премии СССР.

В этот период была решена задача создания мобильных передвижных телевизионных станций (ПТС), оборудованных в автобусе, для организации передач с улиц, площадей, стадионов. Первая внестудийная передача — трансляция матча со стадиона «Динамо» — прошла 2 мая 1949 года.

 pic_text3 Фото: AKG/East news
Фото: AKG/East news

В 1949 году НИИ телевидения передал в производство массовый телевизор КВН-49, названный так по начальным буквам фамилий разработчиков (В. К. Кенигсон, Н. М. Варшавский, И. А. Николаевский). Благодаря надежности в работе и доступности КВН-49 стал в последующие годы наиболее популярным телевизионным приемником.

Начиная с 1951 года центральное телевидение перешло на ежедневные телевизионные передачи в Москве. Одновременно проводились опыты по трансляции телевизионных сигналов на большие расстояния. В 1952 году была введена в действие связь по коаксиальному кабелю между Московским телецентром и телевизионным узлом в Калинине (Твери). Впоследствии коаксиальная линия была продлена до Петербурга.

В 1954 году серийное производство телевизионных приемников начал осуществлять Кунцевский радиотехнический завод в Москве. Первая модель, освоенная заводом («Зенит»), не получила широкого распространения из-за громоздкости и сложности. Миллионам покупателей продукция Кунцевского радиотехнического завода стала известна с выпуском более поздних моделей телевизоров — «Старт» и «Юность».

5 ноября 1954 года в Москве начались экспериментальные передачи цветного телевидения.