Эдвин Говард Армстронг

0 1100
0

Эдвин Говард Армстронг (Edwin Howard Armstrong), 1890–1954.
 

Снимок с пропуска в лаборатории «Western Electric Engineering Department». Перед Первой Мировой войной (1914–18).
Эдвин Говард Армстронг, американский изобретатель и инженер-электрик, внес фундаментальный вклад в развитие радио. Изобрел регенеративную схему (обратную связь), супергетеродинный приемник, частотную модуляцию (ЧМ). Армстронг был отцом ЧМ радио, дедушкой радара и прадедушкой космической связи, но никогда не пожинал плодов своего гения.

В юные годы Армстронг был заряжен энергией и полностью погружен в радио. Он любил девушек, но всегда был слишком занят для свиданий. Он забивал голову знаниями в Колумбийском Университете. Он управлял красным мотоциклом. Он любил взбираться на столбы и зависать там на ступнях. Он всегда был готов подвергнуть сомнению (и часто неправильно) высказывания преподавателей.

Армстронг не изобрел радио. Это заслуга принадлежит Попову и Маркони. Но в 1912, в возрасте 22 лет, Армстронг выяснил, как работает электронная лампа де Фореста и использовал ее в необычном виде. Он взял электрический сигнал, полученный с выхода усилительной лампы, и подал его обратно на вход. И так снова и снова, каждый раз увеличивая мощность.

Он назвал это явление «регенерацией». Это был очень важный вклад в развитие радио, потому что, когда обратная связь была увеличена выше критического уровня, то электронная лампа продолжала колебания, которые создавали собственные радиоволны. Это было не только усиление радиосигналов, но и их генерация. Армстронг установил аудион Фореста и в приемник, и в передатчик. Это небольшое с виду новшество позволило избавиться от 20-тонных генераторов.

Армстронг запатентовал свое открытие в 1913 и лицензировал его компании Маркони в 1914.

Затем он направился во Францию, чтобы сражаться на полях Первой Мировой войны. На фронте в Западной Европе капитан Армстронг с удивлением обнаружил, что Американский Экспедиционный корпус очень слабо оснащен радиосредствами. Практически в одиночку он постарался исправить ситуацию. Он лично снабжал радиооборудованием союзнические воздушные силы, зачастую самостоятельно усовершенствуя и испытывая аппаратуру непосредственно перед использованием.


Эдвин Говард Армстронг

 

«Эдвин Г. Армстронг объясняет принципы своего последнего изобретения – ‘суперрегенерации’, на встрече в Радио Клубе Америки, проведенной в Колумбийском Университете, Нью-Йорк».

Находясь в Париже, Армстронг изобрел устройство, названное странным словом «супергетеродинный приемник». Сложный продукт электронного колдовства, которое и сейчас является основным принципом практически всех радиоприемников, телевизоров и радаров.

Он продал права на изобретения главным корпорациям США, включая «RCA». Внезапно на радио буме 20-х он стал миллионером.

В 1920 компания «Westinghouse», благодаря купленному у Армстронга патенту супергетеродинного приемника, запустила первую вещательную радиостанцию «KDKA» в Питсбурге. Другой пионер радио – Ли де Форест – возразил. Он сообщил, что регенерация была его идеей, и подал иск о нарушении патентных прав. Он проиграл дело, но все равно продолжал преследовать Армстронга в судах 14 лет. Форест все время проигрывал, но затем, по недоразумению, выиграл заключительное дело в Верховном суде. К великому сожалению сторонников Армстронга, ученых и инженеров, судья Верховного суда неправильно истолковал обращение и закончил разбирательство в пользу де Фореста.

Эдвин Говард Армстронг

 

«Портативный» радиоприемник – свадебный подарок Эдвина невесте Мэрион Мак-Иннис (Marion MacInnis), секретарше Д. Сарнова. Развлекал молодоженов во время свадебного путешествия. Эрвин всегда был в работе – он использовал поездку, чтобы проверить свой супергетеродин.
1 декабря 1923.
Компания «RCA» не поддержала Армстронга и это притом, что он помог ей создать радиопромышленность, которая в 1934, год Великой депрессии, стоила почти $2 млрд. Каждый член «RCA»: «Zenith», «Philco», «Magnavox», «Motorola» и «Crosley» получали фантастические прибыли, используя изобретения Армстронга.

Армстронг продолжал изобретать. Он начал работы над уменьшением статических помех, экспериментируя с тем, что позже станет известным как частотная модуляция. Эксперт из «Bell Laboratories» Джон Карсон (John Carson) безапелляционно заявил:

Я математически доказал, что этот тип модуляции дает неприемлемые искажения без каких-либо преимуществ. Статические помехи, как и бедность, будут всегда с нами.

Армстронг парировал:

Я никогда не мог принять результаты, основанные почти исключительно на математике. Это невежество, которое вызывает все неприятности в этом мире.

Но Карсон оказал Армстронгу неожиданную услугу – он убедил других исследователей отказаться от работ над частотной модуляцией, оставив Армстронгу чистое поле.

Армстронг работал. Он развивал новые теории и опровергал существующие. В своей лаборатории в Колумбии он строил принципиально новые передатчики и радикально новые приемники.

 

 

Армстронг с прототипом супергетеродинного приемника, (Radio Broadcast 7/24)
Первые испытания были завершены 9 июня 1934 года. В Нью-Йорке с мачты «RCA» на крыше «Empire State Building» до дома своего надежного старого друга в Лонг-Айленде передавалась органная музыка методом АМ и ЧМ. Звучание частотно-модулированного органа было громким и чистым. АМ версия была в «сотни тысяч раз более зашумленной». В течение сезона «летней статики» (летние атмосферные помехи, связанные с солнечной активностью) он провел другие испытания, на более дальних расстояниях. Эксперименты показали великолепные результаты. Армстронг доказал что сигнал не пропадал во всей зоне охвата, как это было с AM.

Частотная модуляция не только устраняла статический шум, но и обеспечивала лучший звук – в три раза лучше, чем АМ. Слушатели могли различать даже интонации диктора. Кроме того, ЧМ обеспечивала передачу полного диапазона слышимости человеческого уха, от глубокого рокота барабана до тонких трелей флейты, охватывая диапазон от 50 Гц до 15 000 кГц. Амплитудная модуляция обеспечивала в лучшем случае 5 000 Гц. Армстронг обнаружил высококачественное воспроизведение. Он также определил, что на одной несущей ЧМ можно передавать сразу две радиопрограммы: телеграфное сообщение и факсимиле титульного листа «Нью-Йорк Таймс» – он обнаружил мультиплексирование.

Для доказательства преимущества ЧМ в 1939 Армстронг был вынужден построить действующую радиостанцию ценой более $300 000.

В течение Второй Мировой войны, Армстронг вел важные исследования радара для военного ведомства и бесплатно передал военным свои патенты на частотную модуляцию. Важный подарок американским вооруженным силам, особенно после того как командование поняло, что переговоры германской армии, работающей на АМ, они могли легко глушить, а ЧМ в то время была неподавляема.

Эдвин Говард Армстронг

 

Предающее ЧМ оборудование Армстронга, «Empire State Building», 1934.

К концу войны Армстронг разработал ЧМ радар на незатухающих колебаниях, который позволил послать и принять сигнал на расстояние 238 000 миль – до Луны и обратно. Он доказал, что волны, модулированные частотно, в отличие от волн, модулированных амплитудно, могли проникать через ионосферу. Это проложило путь к радиосвязи в космосе и дало астрономам новый измерительный инструмент.

К концу Второй Мировой войны частотная модуляция полностью доказала свои преимущества. С нескрываемым презрением Дэвид Сарнов, директор «RCA», сказал:

Я считал, что Армстронг изобретет некий фильтр, чтобы удалить статический шум из нашего АМ радио. Я не думал, что он произведет революцию и создаст новое направление, конкурирующее с «RCA»… Новый вид радио – подобно новому виду ловушки для мышей. Мир не нуждается в другой мышеловке…

Сарнов тормозил работы Армстронга, поручая инженерам «RCA» дополнительные испытания и лоббируя Федеральную комиссию по связи в выдаче экспериментальной лицензии Армстронгу для проверки частотной модуляции. Он даже осуществил неудавшуюся попытку захватить ЧМ патенты Армстронга. Армстронг достойно отражал атаки по всем фронтам. Он полностью окунулся в свои планы относительно ЧМ, продав часть разработок «RCA» и сооружая собственную ЧМ радиостанцию в «New Jersey Palisades» вблизи Нью-Йорка.

Армстронг начал работу с «Дженерал Электрик». «GE» сделала его открытия своей собственностью.

Сигналы ЧМ не смешивались друг с другом, ЧМ радио просто принимало более сильный сигнал. Это подразумевало, что множество маломощных станций могло работать вблизи друг друга и использовать малую часть электромагнитного спектра.

ЧМ станции начали свое распространение. В 1939 их насчитывалось уже 40. В мае 1940 FCC выделила диапазон 42–50 МГц для ЧМ радио. Через два месяца можно было принимать более 500 ЧМ радиостанций, и они продолжали строиться. Национальный комитет телевизионных стандартов (National Television Standards Committee) решил, что ЧМ должна стать стандартом для звуковой части телевизионного радиовещательного сигнала. Армстронг был счастлив. Он предсказывал: «Через 3–4 года количество слушателей ЧМ будет превышать число слушателей АМ в настоящее время». Он оказался прав. Но Армстронг не получил никакой личной выгоды за свои работы и свою гениальность. Он понял, что «RCA» и другие гиганты связи были одной командой. Они душили развитие частотной модуляции. Армстронг ждал. Он ждал авторских отчислений на изготовление приемников с ЧМ. Он ждал заключения контрактов с журналистами ЧМ. Он ждал авторских отчислений за каждый проданный телевизор.

Но ничего этого не случилось. «RCA» попыталась обойти патенты Армстронга и начала производить телевидение со своей собственной звуковой системой и не платить Армстронгу, а затем наконец-то предложила ему $1 млн. за неэксклюзивную лицензию. Это было подобно сцене из вестерна, когда богатый владелец ранчо, заявляет своему соседу конкуренту-выскочке: «Я плачу $1 млн. за вашу землю. Вы хотите, чтобы я отдал деньги вам или вашей вдове?»

Сенатор Чарльз Тоби направил в Конгресс запрос:

«RCA» сделала все, чтобы убрать Армстронга с дороги. Они применяли самые изощренные меры, чтобы задавить частотную модуляцию… В то же время они бесплатно снабжали телевизорами уполномоченных FCC…

 

Эдвин Говард Армстронг

 

Портрет и статья об Армстронге в журнале «American Magazine», в рубрике «Interesting People in the American Scene» («Интересные люди в американской жизни»), 1940.
Запрос не прошел. В 1948 Армстронг подал судебный иск об открытом воровстве и нарушении пяти из его основных патентов ЧМ. «RCA» ответила армией адвокатов. Армстронг увяз в судебных разбирательствах на шесть лет. У «RCA» было время, у Армстронга оно кончалось. «RCA» могла позволить себе юридические затраты. Армстронг был вынужден продать многое из своего имущества, включая свои разработки в «Zenith», «RCA» и «Standard Oil» за $200 000. Со всеми другими расходами, вместе с содержанием экспериментальной установки в Колумбийском университете, Армстронг мог позволить себе платить адвокатам только $22 000.

К 1954 он был готов уладить дело. Он просил у «RCA» $2.4 млн. «RCA» предлагало $200 000 – меньше, чем его юридические затраты. Армстронг обратился к своей жене Мэрион, чтобы она авансировала часть денег из тех, что он давал ей в прежние годы. Она возразила, что это деньги на старость.

Истощенный надеждами, разбитый судебной тяжбой Армстронг пребывал в гневе. Играя в покер с Мэрион, он ударил ее по руке. Мэрион уехала к сестре в Коннектикут. Армстронг разрушил счастливое единение, продлившееся почти 30 лет. Он провел Рождество и Новый год один в своей нью-йоркской квартире. 31 января 1954 он написал последнее письмо Мэрион:

Я убитый горем, потому что я не могу увидеть тебя еще раз.
Я глубоко сожалею том, что случилось между нами.
Я не могу понять, как мог сделать больно самому дорогому мне человеку в мире.
Я отдал бы жизнь, чтобы повернуть время вспять, в то время когда мы были так счастливы и беззаботны.
Да хранит тебя Бог и может Бог пощадит мою душу.

На следующее утро Эдвин Говард Армстронг надел шляпу и пальто, обернул вокруг шеи шарф… и выбросился из окна своей квартиры на 13-ом этаже.

Мистер Сарнов заявил журналистам: «Я не убивал Армстронга».

Месяцем позже Сарнов объявил на ежегодном отчетном собрании «RCA», что компания достигла непревзойденно высоких доходов – более $850 млн. В конце этой встречи один человек выкрикнул из зала: «Верьте и доверяйте Дядюшке Сэму и Папе Дэвиду!».

Адвокаты Армстронга вместе с его вдовой продолжили борьбу с «RCA» пока не выиграли дело. Мэрион получила немногим более миллиона долларов – ту самую сумму, что Сарнов предложил Армстронгу в 1940. Наконец-то Сарнов получил ответ на вопрос: «Вы хотите, чтобы я заплатил вам или вашей вдове?»

С годами человечество оценило заслуги Армстронга в науке и изобретениях. Частотная модуляция теперь основная система в радиовещании, в канале звукового сопровождения телевидения, в подвижной и спутниковой радиосвязи, в радиорелейных станциях. 98% всех радиоприемных устройств работают на принципах изобретенных Армстронгом.

При жизни за открытие цепи обратной связи Армстронг был награжден Золотой медалью Института Радиоинженеров и Медалью Франклина (самая высокая из научных наград США). Посмертно был избран в пантеон Международного Телекоммуникационного союза (ITU) наряду с такими учеными как Ампер, Белл, Фарадей и Маркони.

 

 



Источник | Опубликовал: RD3AVG


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости