Николай Симонов.

Несостоявшаяся информационная революция. Условия и тенденции развития в СССР электронной промышленности и средств массовой коммуникации. Часть I. 1940–1960 годы



скачать книгу бесплатно

© Симонов Н. С., 2013

© Русский Фонд Содействия Образованию и Науке, 2013

Предисловие

В современном понимании термина «электроника», это – наука и отрасль общественного производства, которая возникла в результате органического слияния радиофизики, радиотехники, физики твёрдого тела, оптики, автоматики и технической кибернетики.

Электроника – основная магистраль научно-технического прогресса, а ее история – неотъемлемая часть реалий современной эпохи, ее тайная движущая сила и бытовая (обыденная) сторона нашей жизни.

Каждая область современной электроники подразделяется на ряд разделов и ряд направлений. Раздел объединяет комплексы однородных физико-химических явлений и процессов, которые имеют фундаментальное значение для разработки различных классов электронных приборов данной области. Направление охватывает методы конструирования и расчётов электронных приборов, родственных по принципам действия или по выполняемым ими функциям, а также способы изготовления этих приборов.

Средства массовой коммуникации (англ. mass media) – способы донесения словесной, звуковой и визуальной информации по принципу электронного широковещательного (англ. broadcasting) канала или цифровых (англ. digital) технологий. Средства массовой коммуникации, это – радио, телевидение и Интернет.

Англоязычное слово «телекоммуникации» (telecommunications) имеет схожую морфологическую структуру, но обозначает совсем другое – электросвязь, то есть связь, при которой передача информации любого вида осуществляется электрическими сигналами, распространяющимся по проводам или радиоволнам.

Настоящая монография посвящена проблеме становления отечественной электроники, как отрасли общественного производства, то есть созданию ее первоначальной производственной базы и формированию структурообразующих научно-производственно-технологических комплексов. В контексте данных процессов автор рассматривает развитие электронных средств массовой коммуникации, которые создавали для электронной промышленности массовый рынок сбыта конечной продукции в виде радиоприемных устройств, телевизоров и коммуникационного оборудования.

Автор проделал значительную работу по выявлению в федеральных архивах новых документальных материалов, относящихся к теме исследования. Это позволило ввести в научный оборот новые факты и документы и сформулировать некоторые концептуальные положения, которые в дальнейшем могут стать предметом научной дискуссии и отправной точкой новых научных проектов по изучению истории советской промышленности и экономики.

Хронологические рамки исследования методологически обоснованы тем, что в 1940-е годы завершается процесс формирования первоначальной производственной базы отечественной электроники, как будущей отрасли общественного производства, которая пока еще присутствует в подсобных цехах 14-ти серийных радиозаводов.

Однако, в связи с потребностями развития радиолокации, а затем – телевидения, в 1943–1946 гг., в СССР возникает первый специализированный научно-производственно-технологический комплекс, именуемый в документах того времени «электровакуумной промышленностью». В конце 1940-х годов вышеупомянутый комплекс становится базой для атомного и ракетного приборостроения и даже конструирования первых ЭВМ.

В 1950-е годы, в связи с «транзисторной революцией», формируется второй специализированный научно-производственно-технологический комплекс, именуемый в документах того времени «полупроводниковой промышленностью». В 1961 г. создается Государственный Комитет по электронной технике, и термин «электроника» начинает применяться не только по отношению ко всему классу приборов, физический принцип работы которых основан на управлении движения потоков электронов, но и по отношению к соответствующей сфере производства.

В 1962–1965 гг., в связи с начавшейся «микроэлектронной революцией», формируется третий специализированный научно-производственно-технологический комплекс, именуемый в документах того времени «микроэлектроникой». В 1965 г. все предприятия и организации электровакуумной и полупроводниковой промышленности и микроэлектроники переходят в подчинение Министерства электронной промышленности СССР вместе с предприятиями, созданными для удовлетворения их потребностей в производственном оборудовании и технологической оснастке. Таким образом, из разряда вспомогательной (комплектующей) электронная промышленность окончательно переходит в разряд системообразующих (базовых) отраслей народного хозяйства.

Как видно из вышесказанного, советская электронная промышленность в качестве предмета научного исследования имеет некоторую специфику, состоящую в том, что, например, в отличие от черной или цветной металлургии, имеющих тысячелетнюю историю, она возникла и сформировалась всего за три-четыре десятилетия. Общее родовое название производимой ею продукции – «электронно-компонентная база», или сокращенно, ЭКБ. При этом следует заметить, что состав (структура) ЭКБ находится в постоянном изменении и оказывает определяющее влияние на изменение номенклатуры и состояние качества выпускаемых на ее основе изделий: радиоприемников, телевизоров, радиолокаторов, компьютеров, приборов управления и т. д. Поскольку в рамках одного исследования проследить данную закономерность по отношению ко всему составу ЭКБ невозможно, автор ограничил задачу описания электронной техники 1940-60-х годов в основном бытовыми радиоприемниками, телевизорами и ЭВМ. Иные изделия: профессиональные радиостанции, радиолокаторы (радары), приборы управления авиационной и ракетно-космической техникой и приборы для проведения научных исследований, – упоминаются в монографии постольку, поскольку их появлению предшествует создание соответствующей научно-производственно-технологической базы. Автор также не ставит перед собой задачу исследования отраслевой специфики трудовых отношений и споров, профессиональной сегментации работников отрасли и деятельности первичных партийных, комсомольских и профсоюзных организаций.

Изучение военно-политических и макроэкономических условий, в которых происходило формирование производственной, научной и технологической базы советской электронной промышленности, перечень и оценка принимаемых партийно-государственным руководством страны решений по конкретным государственным проектам и производственным объектам, представляется задачей вполне самодостаточной. Суждения о тенденциях развития отрасли, основанные на исторических фактах, не менее актуальны, особенно в свете нынешних дискуссий о причинах краха советской экономики и ее последующей деиндустриализации.

Автор выражает благодарность своим коллегам – сотрудникам Центра по изучению новейшей истории и политологии Института российской истории РАН – за внимание, проявленное к данному проекту, и благожелательную критику.

23 октября 2012 г.

Введение

В современном обществознании принято считать, что в 1970–1980-е годы в результате прогресса электроники, средств массовой коммуникации и телекоммуникаций в мире произошла «революция в организации и обработке информации и знания» (Д. Белл), которая запустила процесс построения «информационного общества», для которого характерно:

• ускорение информационного обмена между участниками рынка и представителями профессиональных сообществ;

• создание глобального экономического и культурного пространства;

• ориентация производства не на объем, а на качество и разнообразие продукции;

• интенсификация производства и повышение производительности совместного (коллективного) и общественного труда;

• социальная интеллектуализация индивидуального труда и увеличение творческого потенциала личности;

• повышение эффективности государственного и корпоративного управления.

* * *

Все важные исторические события можно разделить на две категории: начало чего-то нового и ключевые этапы, своего рода вехи развития какого-либо направления, без которых история складывалась бы совсем иначе. Это в полной мере относится к истории электроники и электронных средств массовой коммуникации (радио и телевидение).

Спору о том, кто изобрел радио: Александр Попов или Гульельмо Маркони, – уже больше ста лет; как и спору о том, пришли ли они к одной мысли независимо друг от друга, или нет. В 1897 г. Маркони получил британский патент № 12039 «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов в передающем аппарате». В том же году он учредил (при поддержке британского почтового ведомства) «Беспроводную телеграфную компанию», которая добилась выдающихся успехов в производстве и продаже радиотелеграфного оборудования по всему миру. В общих чертах, как считают специалисты, приёмник Маркони воспроизводил «телефонный приёмник депеш» Попова, а передатчик – «вибратор» Герца, усовершенствованный французом Эдуардом Брэнли («датчик радиоволн» или «когерер»).[1]1
  Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ. – М.: Прогресс, 1992.


[Закрыть]

В Англии «отцом радио» считают профессора Бирмингемского университета сэра Оливера Лоджа (Sir Oliver Joseph Lodge). В 1898 г. сэр Лодж (он также считается изобретателем электрической свечи зажигания в цилиндрах бензиновых двигателей) предложил использовать «индукционную катушку Румкорфа или антенный контур в беспроводных передатчиках или приемниках». Однако практической реализацией данной идеи сэр Лодж заниматься не стал, – его больше интересовали проблемы теософии.

Принципиально новым в патентной заявке Маркони было то, что приемное устройство изначально соединялось с телеграфным аппаратом, а передатчик – с ключом Морзе, что и делало радиотелеграфию новым средством электросвязи. Кроме того, магнитный детектор («когерер» – стеклянная трубка, наполненная металлическими опилками) Маркони оказался гораздо чувствительнее эбонитового (вулканизированный каучук с большим содержанием серы) детектора Попова, что признавал и сам Попов.

В 1899 г. Попов добавляет в схему радиоприемника «головные телефоны» – в просторечье, «наушники». В свою очередь, Маркони в 1900 г. патентует «синтонную настройку» – возможность передачи и приема радиосигнала одной радиостанцией, но в разных частотных диапазонах. Встречались, когда либо, Попов и Маркони, лично, и как они друг к другу относились, доподлинно неизвестно, хотя на эту тему в историографии существует несколько, более или менее, правдоподобных версий.

Радиоприемник с кристаллическим детектором и головными телефонами, благодаря своей простоте и дешевизне, на долгое время стал самым распространенным радиоустройством. Главное его преимущество заключалось в том, что он не требовал источника электрического тока. Увеличение дальности связи обеспечивалось возрастанием высоты подвеса вертикального приемного провода (приемной антенны), вплоть до подъема верхнего его конца воздушным змеем.

Улучшить качество детектора Попова и передатчика Маркони смог немецкий физик Карл Фердинанд Браун (Karl Ferdinand Braun). Он заменил эбонит сульфидом свинца (PbS), и тем самым усилил чувствительность кристаллического детектора. Затем он сконструировал конденсаторный контур с направленной антенной, и тем самым увеличил энергию передатчика. Если до этого дальность передачи искрового радиотелеграфа составляла около 20 км, то искровой передатчик Брауна обеспечил дальность действия свыше 10 000 км. В 1897 г. он изобрел осциллоскоп – прибор, в котором переменное напряжение перемещает пучок электронов внутри вакуумной трубки с катодными лучами и оставляет на ее поверхности след. После того, как английским физиком Джозефом Томсоном в 1897 г. был открыт электрон – носитель элементарного электрического заряда – «трубка Брауна» стала называться «электронно-лучевой».

В 1909 г. Браун (совместно с Маркони) получил Нобелевскую премию по физике «в знак признания заслуг в развитии беспроволочной телеграфии». Такую же премию мог получить и Попов, но тремя годами раньше русский ученый скончался от кровоизлияния в мозг в возрасте 46 лет. Гульельмо Маркони пережил А. С. Попова на три десятилетия. Он стал свидетелем и активным участником бурного развития радиотехники и электроники. Постепенно он принял на свои плечи груз славы, прежде распределявшийся на многих пионеров радиосвязи.

Одновременно с Маркони, Поповым и Брауном научно-практической разработкой принципов радиосвязи занимался американский ученый и изобретатель сербского происхождения Никола Тесла, которого иногда называют «Электрическим Прометеем». Электродвигатель переменного тока – превосходный пример одного из изобретений Тесла, которые изменили мир. В 1896 г. Тесла создал «резонанс-трансформатор» радиоволн низкой частоты, колебательная энергия которых распространяется в пространство через радиоантенну. Данное изобретение предназначалось, не много ни мало, как «для освещения, нагрева и передвижения электрического транспорта на земле и в воздухе».

В 1902 г. датский инженер Вальдемар Паульсен (Valdemar Poulsen), будучи уже всемирно известным изобретателем магнитофона, запатентовал способ генерирования радиотелеграфных сигналов с помощью электрической («вольтовой») дуги, электроды которой располагаются между двумя полюсами электромагнита. Дуговые генераторы системы Паульсена позволяли получать незатухающие колебания на частотах до нескольких сотен килогерц. «Выдувание» дуги и, соответственно, модулирование сигнала осуществлялось с помощью промежуточного антенного контура, соединенного с телеграфным ключом. Для приема сигналов дуговых радиостанций вместо кристаллического детектора применялось специальное устройство под названием «тиккер». В России первая дуговая радиостанция (проект С. М. Айзенштейна) вступила в эксплуатацию в 1910 г. в г. Севастополе. Это было громоздкое многотонное сооружение, включающее мощный электромагнит, систему электропитания и водяного охлаждения.

Незатухающие колебания генерировались также с помощью вращающихся искровых разрядников – роторных электромашин (так называемые «машинные передатчики»), работавших со скоростью до 20 000 оборотов в минуту. Частота генерируемого тока достигала десятков килогерц. Для получения более высоких частот к машинному генератору добавлялись цепи умножения частоты в виде трансформаторов. В России первая машина высокой частоты (мощность 2 кВт) была построена в 1912 г. инженером В. П. Вологдиным. В 1915 г. Вологдин разработал машинный генератор для бортовой радиостанции самого большого самолета того времени «Илья Муромец».

В 1906 г. по сведениям Международного бюро телеграфных управлений в мире насчитывалось 332 радиостанции (береговых – 76, судовых – 246). По состоянию на 15 сентября 1912 г. этот показатель составлял 2121 радиостанций (298 береговых и 1824 судовых).[2]2
  Очерк развития радиотелеграфных сообщений в России и за границей. – СПб., 1913. С. 32.


[Закрыть]
Наиболее широко системы беспроводной телеграфной связи применялись в Великобритании и в США. Следом за ними шли Германия, Франция, Италия и Россия. Основными производителями радиотелеграфного оборудования в мире являлись транснациональная корпорация «Общество Маркони», французская Ducretet (с ней сотрудничал А. С. Попов) и германская «Gesellschaft f?r drahtlose Telegraphie System Telefunken» (ей покровительствовал кайзер Вильгельм II).

Важным этапом в развитии радиосвязи стало изобретение радиовещания. Проблемой передачи артикулированной человеческой речи модулированной несущей радиочастотой, занимались многие ученые и инженеры, в том числе – изобретатель телефона Александр Белл. Предпринимались попытки применить в конструкции радиотелефона дуговые генераторы, включив в цепь заземления микрофон, но, созданная на патентах Паульсена, компания Federal Telegraph упорно отказывалась от использования электрической дуги в других целях, кроме передачи телеграмм кодом Морзе. Того же мнения придерживался Гульельмо Маркони, компания которого занимала монопольное положение на рынке искровых радиостанций.

Первым, кто продемонстрировал возможности радиовещания, был канадский ученый Реджинальд Фессенден (Reginald Fessenden). В 1906 г., накануне Рождества, он стал автором, звукорежиссером и исполнителем первой в мире «радиопередачи» – радисты на кораблях Северной Атлантики могли явственно слышать через головные телефоны, как изобретатель играет на скрипке и зачитывает отрывки из Библии. Непризнанным соавтором этого технического достижения являлся американский инженер шведского происхождения Эрнст Александерсон, который разработал для Фессендена «машинный передатчик», работавший со скоростью 100 000 оборотов в минуту.

В 1907 г. профессор Петербургского технологического института Борис Львович Розинг подал заявку на изобретение «способа электрической передачи изображений» и вскоре получил первые в мире патенты на электронный телевизор в Англии (1908), Германии (1909) и России (1910). Меж тем, это событие прошло почти незамеченным. До Розинга и одновременно с ним изобретатели уже пытались добиться передачи изображения на расстояние, но при помощи электромеханических устройств.

Превращение радиотелеграфа в средство глобальной электросвязи, соединяющее страны и континенты, и первые опыты радиовещания послужили исходным пунктом развития радиотехники, а затем и электроники, грандиозные успехи которой мы видим теперь повсюду.

Начало развитию электроники (термин в 1904 г. ввел немецкий ученый Артур Рудольф Венельт) положило изобретение электронных приборов для усиления и генерирования слабых токов и высокочастотных колебаний: двухэлектродной лампы-диода (англичанин Джон Флеминг, 1904 г.) и трехэлектродной лампы-триода (американец французского происхождения Ли де Форест, 1906 г.). Данным изобретениям предшествовало открытие в 1875 г. Томасом Эдисоном эффекта «термоионной эмиссии» – почернения внутренней поверхности герметичной стеклянной колбы лампы накаливания в результате, как тогда считали, испускания электрически заряженных частиц-ионов (от греч. «ион» – путешествующий) сильно нагретыми твердыми телами. Факт существования электрона и термоэлектронной эмиссии бесспорным стал лишь в 1911 г.

Диод Флеминга (прибор также носит названия: «лампа с термокатодом», «вакуумный диод», «кенотрон», «термоионная лампа», «вентиль Флеминга») представлял собой герметичный стеклянный баллон с впаянной в него угольной нитью накаливания, окруженной металлическим цилиндром. Цилиндр был назван анодом (от греч. «анодос» – путь вверх), нить накала – катодом (от греч. «катодос» – спуск). В начале XX века полагали, что электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному, подобно тому, как стекает, сверху вниз, вода. Сегодня мы знаем, что, на самом деле, происходит обратное: под действием электромагнитных сил электроны «путешествуют» от отрицательного полюса к положительному.

В триоде Фореста (прибор также носит название «аудион» и «лампа де Фореста») между угольной нитью накала и анодом располагалась проволочная решетка («управляющая сетка»), позволявшая не только детектировать, но и усиливать принятые радиосигналы. Однако, Флеминг и де Форест неправильно понимали принципы работы своих приборов, объясняя их выпрямительные (диод) и усилительные (триод) свойства ионизацией разреженного газа. И даже предупреждали, что из баллона электронной лампы никоим образом нельзя откачивать газ, создавая в ней вакуум.


Де Форест сумел заинтересовать своим изобретением American Telephone and Telegraph Corporation (AT&T), и в 1913 г. продал ей за 50 тыс. долларов право на использование аудионных усилителей для телефонной связи. Де Форест, помимо прочего, считается отцом-основателем общественного радиовещания. 12 января 1910 г. с помощью дугового передатчика Паульсена, установленного на сцене чикагского Metropolitan House, он провел трансляцию в эфир живого исполнения оперы Пуччини «Тоска». Изобретатель участвовал в нескольких громких судебных процессах по патентным правам, и потратил целое состояние, полученное от своих изобретений, на оплату счетов адвокатов. В 1920 г. он запатентовал оптический способ записи звуковой дорожки на кинопленку, и всю оставшуюся долгую жизнь прожил и проработал в Голливуде.


В 1906 г. немецкий инженер и предприниматель Роберт фон Либен сконструировал триод с управляющей сеткой в виде перфорированного листа алюминия (в патенте изобретателя прибор назывался «катодно-лучевое реле»). Сетка помещалась в центре баллона, деля его на две части: в нижней части – нить накала (катод), в верхней части – анод. В целях увеличения эмиссионных свойств радиолампы фон Либен предложил покрывать нить накала тонким слоем окисла кальция или бария и заполнять баллон парами ртути.

Патенты фон Либена приобрели все ведущие немецкие производители телефонно-телеграфного оборудования: Siemens & Halske, AEG, Telefunken, Felten & Guillaume. В 1913 г. инженер компании Telefunken Александр Мейсснер использовал лампу фон Либена для генерирования радиосигналов, и построил на ее основе первый в мире ламповый радиопередатчик, способный передавать как телефонные, так и телеграфные сигналы. Ламповый генератор Мейсснера содержал ламповый триод и колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора.

Преимуществом ламповых радиостанций и приемников по отношению к другим радиоустройствам являлась более высокая стабильность генерации и приема сигнала. Они были просты в изготовлении и эксплуатации, имели небольшой вес, легко перестраивались с волны на волну и обеспечивали высококачественную передачу речи и музыки, а в дальнейшем изображения. Электронная лампа становится материальной основой или элементной базой первой «электронной революции».



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9