В этой статье постараюсь коротко обобщить сведения о жизни и работе российского и советского радиоинженера и конструктора М. А. Бонч-Бруевича.
М.А. Бонч-Бруевич был человеком, который построил первую в России военную приемопередающую радиостанцию; написал первое пособие по работе на радиоаппаратуре; спроектировал и изготовил первые отечественные радиолампы; основал радиотехническую отрасль промышленности; сыграл ключевую роль в строительстве первой советской радиостанции «Радио Коминтерн».
Михаил Александрович Бонч-Бруевич родился в городе Орле 21 февраля 1888 года в семье помещика. Однако детство его прошло в Киеве, куда семья была вынуждена переехать из-за разорения. Начальное образование юный Михаил получил в Киевском коммерческом училище. В сентябре 1906 года он успешно сдал вступительные экзамены и был зачислен юнкером в Николаевское инженерное училище в Петербурге.
Инженерное училище Бонч-Бруевич окончил в 1909 году в звании подпоручика, он добился своего прикомандирования к 1-й Сибирской роте искрового телеграфа. Иначе такие роты называли радиотелеграфными. Они были оснащены искровыми радиостанциями дальностью действия до 30 км и мощностью в 0,5 кВт.
Началом научной деятельности Бонч-Бруевича можно считать 1907 год, тогда он приступил к работам над теорией искрового разряда. Свои исследования Михаил Александрович продолжал в искровой роте в Иркутске, а закончил в радиотелеграфной лаборатории Офицерской электротехнической школы в Петербурге.
Началом научной деятельности Бонч-Бруевича можно считать 1907 год, тогда он приступил к работам над теорией искрового разряда. Свои исследования Михаил Александрович продолжал в искровой роте в Иркутске, а закончил в радиотелеграфной лаборатории Офицерской электротехнической школы в Петербурге. В 1914 году за работы по изучению электрической искры Русское физико-техническое общество присудило ему премию имени Ф. Ф. Петрушевского.
Почти сразу после начала военных действий в 1914 году Бонч-Бруевич получил назначение в Тверь – помощником начальника Тверской военной приемной радиостанции международных отношений (она же Тверская радиостанция спецназначения).
Сигнал принимался большой антенной длиной 300 метров и высотой 110 метров, преобразовывался в постоянный ток детектором и принимался на слух в виде азбуки Морзе. В то же время на некоторых радиостанциях за рубежом постепенно появлялись первые электронные лампы. В России в те годы отечественных ламп не выпускали, поэтому Бонч-Бруевич решает начать их производство собственными силами. Для этого Михаил организовал лабораторию прямо у себя на квартире. К концу 1915 года, в результате напряженной работы, в ходе которой Михаил Александрович отравился ртутью (для создания вакуума использовался ртутный насос) и месяц пролежал в постели, были созданы электронные лампы, названные «катодными реле». За проявленный героизм 25 декабря 1915 года штабс-капитан Бонч-Бруевич был награжден орденом Святой Анны третьей степени.
Созданную собственную конструкцию радиолампы необходимо было испытать на приеме радиостанции, работающей незатухающими колебаниями. Такая была в Париже - это Эйфелева башня. Испытания прошли успешно.
Вот как описывает испытания лампы в своей книге П. А. Остряков: «Обливаясь потом, ефрейтор Бобков крутит колесо воздушного насоса, где-то в углу комнаты журчит вращающийся ртутный насос, унтер- офицер Кабошин вертит какие-то рукоятки, а сам поручик поливает водой замазку и сургуч, уплотнявшие места соединения лампы с насосом. На всю комнату раздается певучая дробь передатчика Эйфелевой башни».
В начале 1916 года Михаил Александрович отправляется во Францию, чтобы посмотреть на производство новейших электронных ламп с высоким вакуумом. Он уверен, что в России можно организовать выпуск таких же ламп, и даже лучше. Возвратившись в Тверь, Бонч-Бруевич оборудует настоящую ламповую мастерскую. Здесь в скором времени была создана первая отечественная полностью электронная лампа, которую впоследствии прозвали «бабушкой». Так в России зародилось радиоламповое производство.
В 1916 году, продолжая работать в Твери, Михаил Бонч-Бруевич подготовил и издал по заданию Главного военного технического управления первое русское учебное пособие по электронике, а в следующем году опубликовал свою основополагающую работу «Применение катодных реле в радиотелеграфном приеме». Годом позже он предложил схему переключающего устройства, которое имело два устойчивых рабочих состояния. Впоследствии оно получило название «триггер». Как часто бывало с российскими изобретениями, в данном случае патент на «переключающее реле, использующее трехэлектродные вакуумные лампы», получили зарубежные специалисты — британские радиоинженеры Икклз и Джордан.
После революции 1917 года Бонч-Бруевич принимает решение остаться в стране. В августе 1918 года все сотрудники тверской радиостанции с их семьями, а также с оборудованием были перевезены в Нижний Новгород. Здесь создается Нижегородская лаборатория (НРЛ), призванная разрабатывать необходимые стране аппараты. Одним из первых таких приборов становится радиотелефон.
В 1919 году в Нижегородской радиолаборатории он сделал доклад, опубликованный затем в журнале «Радиотехник» № 7: «Основания технического расчёта пустотных катодных реле малой мощности», в которой излагалась разработанная М. А. Бонч-Бруевичем теория расчёта триода, ставшая основой теории электронных ламп и получившая позже название «теория Бонч-Бруевича — Баркгаузена».
Под руководством М. А. Бонч-Бруевича с весны 1919 года в Нижнем Новгороде было налажено серийное производство приёмно-усилительных ламп. Выпускалось до 1000 штук ламп в год. Французская лампа имела рабочий ресурс 10 ч при стоимости 250 рублей, а лампа, сконструированная Бонч- Бруевичем, при ресурсе 4 недели обходилась государству лишь в 32 рубля.
Наладив серийный выпуск приемно-усилительных ламп, Бонч-Бруевич приступил к практическим работам по радиотелефонии. Так, 11 января 1920 года в 4 км от Нижегородской радиолаборатории на приемной станции была принята радиопередача: прочитан отрывок из книги, передано пение, свист, отдельные слова и фразы с шипящими звуками. Качество воспроизведения речи было намного лучше, чем при передаче по проводам.
15 января 1920 года прошла пробная радиотелефонная передача из Нижегородской радиолаборатории в Москву (370 км) при 30 Вт мощности передатчика.
В.И. Ленин высоко оценил значение широкого радиовещания и 7 марта 1920 года подписал постановление Совета Труда и Обороны, в котором говорится:
"1. Поручить Нижегородской радиолаборатории Наркомпочтеля изготовить в самом срочном порядке, не позднее двух с половиной месяцев, Центральную Радио-Телефонную станцию с радиусом действия 2000 верст."
В 1923 г. М. А. Бонч-Бруевич построил 25-киловаттную лампу, в то время самую мощную в мире, а еще через два года - 100-киловаттную лампу.
В марте 1920 года начинается сооружение в Москве Центральной радиотелефонной станции, строительство поручается Бонч-Бруевичу. Уже 17 сентября 1922 года с радиостанции, сделанной нижегородцами, был передан первый в истории российской радиоотрасли концерт, а в 1924 г. началось регулярное радиовещание через Московскую центральную радиотелефонную станцию им. Коминтерна. Возведена она была в Москве возле Храма Вознесения на Гороховом поле на Вознесенской улице (ныне Улица Радио). Вещала на длине волны 3200 м (примерно на частоте 93,75 кГц).
Через несколько месяцев на радиоцентре под Берлином вокруг технического руководителя всемирно известной фирмы «Телефункен», Георга фон Арко (нем. Georg Graf von Arco) с новинкой – очень чувствительным ламповым радиоприемником – собрались ведущие специалисты концерна. «Das ist unmoglich» – «Это невозможно!» – произнес кто-то из них, услышав в наушниках негромкий, но прекрасно различимый голос, говорящий сначала по-русски, а затем по-немецки: «Говорит Москва!» Это была экспериментальная радиотелефонная передача из России на расстояние около 2000 км, специально для немецких специалистов. Было чему поражаться, ведь в то время в Германии исследования по радиотелефону еще не выходили из стен лаборатории. А в Советской России работы по сооружению и доводке Центральной радиотелефонной станции уже шли полным ходом!
В 1924 г. Народный Комиссариат почт и телеграфов заказал Нижегородской радиолаборатории новый радиотелефонный передатчик для радиостанции имени Коминтерна. Мощность его была намечена в 20 кВт в антенне. Окончание строительства предполагалось на 1926 г. К разработке схемы лаборатория приступила только летом 1926 г. К этому времени оказалось возможным увеличить мощность передатчика до 30—40 КВт.
Генератор мощного радиопередатчика состоял из трех каскадов, причем оконечный имел три лампы (две запасные) с водяным охлаждением при номинальной мощности каждой 25 КВт. Модуляция применялась анодная. Мощный модуляторный каскад состоял из таких же трех ламп, какие работали в генераторе. Выпрямление переменного тока производилось шестью ртутными выпрямителями. Пульсирующий выпрямленный ток напряжением в 10 КВ сглаживался фильтром. В передатчике была осуществлена система блокировки, обеспечивавшая безопасность работы обслуживающего персонала.
Антенна этой новой, самой мощной радиостанции в Европе поддерживалась с одной стороны Шуховской башней, а с другой деревянной мачтой (высотой 150 м. Противовес был расположен на высоте 30 м над землей. Длина волны — 1450 м.
В середине 1920-х годов М. А. Бонч-Бруевич вместе с сотрудником Нижегородской лаборатории В. В.Татариновым занялся исследованием использования коротких радиоволн для радиосвязи. Убедившись, что короткие радиоволны прекрасно подходят для организации и радиотелеграфной, и радиотелефонной связи, в Нижегородской радиолаборатории разработали и спроектировали аппаратуру для такого вида радиосвязи. В 1926 году на основе этой аппаратуры была запущена в эксплуатацию магистраль коротковолновой связи между Москвой и Ташкентом.
Последние пять лет жизни он посвятил изучению сверхвысоких частот (СВЧ) и разработке технических средств для их излучения, передачи и приема. Одной из важнейших здесь была проблема генерирования мощного излучения, так как еще не существовало ламп для генерирования мощных радиоволн дециметрового и сантиметрового диапазонов. Созданная для этого Бонч-Бруевичем и его учениками лампа получила название «многокамерный магнетрон». Принцип работы магнетрона был уже известен и применялся для генерации СВЧ очень малой мощности. Многокамерный магнетрон обеспечил мощности в сотни Вт при длине волны 10 см, что позволил построить радиолокаторы сантиметровых волн, которые во время II мировой войны нашли широкое применение. С 1935 по 1940 год Бонч-Бруевич был научным руководителем секретного НИИ-9 в Ленинграде, ответственного за создание радиолокационной и СВЧ-техники.
Но даже в среде специалистов мало кто знает об исследованиях ученого в области передачи на расстояние движущихся изображений. 31 марта 1921 года Бонч-Бруевич выступил с сообщением о радиотелескопии и с демонстрацией опытов на одной из научно-технических бесед в НРЛ (Нижегородская радио лаборатория). 18 апреля 1921 года председатель Радиосовета, член коллегии НКПиТ А.М.Николаев письменно доложил Ленину: "Изобретен новый фотоэлемент, который в соединении с усилительной лампой дает возможность в некотором удалении (20–30 м) констатировать выделение колебательной энергии. Рупор, направляемый на предмет (черный или белый), при действии этого фотоэлемента передает посредством приемной радиостанции отражение на экран. При усовершенствовании прибора можно достигнуть следующих результатов: 1) видеть на экране подвижное изображение говорящего человека при радиотелефоне; 2) видеть отраженную на экране движущуюся неприятельскую эскадру на расстоянии сотен верст. Изобретение сделано русским инженером Бонч-Бруевичем Михаилом Александровичем. С товарищеским приветом А.Николаев".
Радиотелескоп, представленный на рис.12 и 13, является установкой с механической разверткой изображения. Передающей частью служит матрица, составленная из 200 миниатюрных фотоэлементов (10 горизонтальных рядов по 20 элементов), на которую может проецироваться передаваемое изображение. К каждому фотоэлементу присоединен небольшой конденсатор. Приемная часть радиотелескопа содержит аналогичную по размеру матрицу, составленную из такого же количества миниатюрных лампочек. При проведении опытов матрицы соединялись друг с другом проводной линией через коммутаторы, работавшие синхронно и синфазно. Коммутаторы последовательно соединяли одинаковые ячейки обеих матриц, строка за строкой, с частотой 10 полных кадров изображения в секунду. В зависимости от того, как был освещен фотоэлемент на передающей стороне, по линии к лампочке шел больший или меньший ток, влиявший на яркость ее свечения. Разложение на 200 элементов позволяло принимать только достаточно грубые изображения. За время, которое проходило между коммутациями на конденсаторах, подключенных к фотоэлементам, происходило накопление электрических зарядов.
Таким образом, можно констатировать, что в радиотелескопе Бонч-Бруевича был реализован принцип накопления зарядов. О том, что радиотелескоп целесообразно использовать совместно с катодными усилителями, Бонч-Бруевич доложил в октябре 1921 года на VIII Всероссийском электротехническом съезде. По мнению автора, такой подход открывал новые перспективы для разрешения проблемы передачи изображений при помощи электромагнитных волн радиочастотного диапазона.
Сохранилось следующее описание эксперимента: "Картина, спроецированная некоторой оптической системой на плоскость, должна быть разбита на большое число маленьких квадратиков (элементов). В пределах такого элемента глаз не различает рисунка, и квадратик кажется равномерно освещенным. Если некоторое устройство позволяет управлять амплитудой незатухающих колебаний в антенне при помощи света так, что ток в антенне изменяется пропорционально степени освещения какого-либо светочувствительного элемента, то картина, составленная из различно освещенных квадратиков, может быть развернута во времени и выражена некоторой кривой амплитуд в антенне путем поочередного воздействия на антенну всех квадратиков. Для небольших изображений (1 кв. дюйм, на расстояние 30 см), нужно около 2 000 квадратиков; для получения кинематографического эффекта изображение должно повторяться 7 раз в секунду; таким образом, в течение секунды ток в антенне должен претерпеть 14 000 изменений, и время воздействия каждого элемента картины на антенну будет порядка 5∙10-5 секунды. Автор надеется, что с применением усилителей эта задача разрешима. Обратный переход электромагнитных колебаний в свет из приемной станции может быть осуществлен с помощью гейслеровых трубок. Вопросы синхронизма представляются механически разрешимыми. Демонстрируется управление током в антенне (мощность порядка 1 кВт), при помощи света: меняя освещенность калиевого фотоэлемента, автор получает по желанию любой ток в антенне от 0 до 12 А"
Подробнее по этой теме здесь: https://www.lastmile.su/files/article_pdf/6/article_6647_785.pdf
Стремясь поднять уровень подготовки радиолюбителей, М. А. Бонч-Бруевич писал статьи о новых радиотехнических идеях. Он умел самые сложные идеи облечь в наглядную популярную форму, недаром он был одним из наиболее одаренных учеников великого популяризатора точных наук профессора В. К. Лебединского (1868-1937). Особого внимания заслуживают статьи ученого, посвященные распространению радиоволн, теории модуляции, природе отрицательного сопротивления. М. А. Бонч-Бруевич написал и опубликовал свыше 80 научных трудов и книг. Им запатентовано и передано промышленности около 60 изобретений. М. А. Бонч-Бруевич является автором учебника «Основы радиотехники» (1936) и издано более 80 трудов по многим вопросам радиотехники. .
Умер Михаил Александрович Бонч-Бруевич в Ленинграде 7 марта 1940 года.
Именем Михаила Александровича Бонч-Бруевича назван Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций.
Меня очень удивил профиль Михаила Александровича Бонч-Бруевича на официальном сайте РАН своей краткостью.
И какое интересное слово - "специалист".
Извините, что статья не вместила всего, что сделал Михаил Александрович.
Всем здоровья и успехов.