Франсуа Ван Риссельберг (François Van Rysselberghe) (1846 – 1893)
Франсуа Ван Риссельберг (Franciscus Van Rijsselberghe, François Van Rysselberghe) родился в семье небогатого плотника в Генте, Бельгия в 1846 году. Он был старшим из пяти сыновей Жана-Батиста и Мелани Ван Риссельбергов, причем все пятеро оказались очень талантливыми и добились известности в различных сферах жизни: Жюльен стал известным инженером-строителем мостов и дорог, Шарль и Октав – архитекторами, Тео – художником, мастером пуантилизма.
Рис.2. Дети Франсуа Ван Риссельберга. Тео Ван Риссельберг, 1885.
Франсуа Ван Риссельберг с отличием окончил колледж Сен-Барб в Генте в 1863 году в возрасте 17 лет. И хотя он был блестящим учеником, он не мог позволить себе поступить в университет, и потому выучился на инженера самостоятельно!
Еще подростком он начал преподавать в морской школе в Остенде, а в 1866 г. сдал экзамен и был назначен преподавателем морской астрономии и математики в той же школе, поскольку был лучшим из всех кандидатов.
Работая в Остенде, Франсуа подготовился к сдаче экзамена на степень кандидата физико-математических наук в университете (не посетив ни одного курса) и сдал его в 1869 году.
В 1870-е годы он начал работать метеорологом в Королевской обсерватории Брюсселя, где разработал несколько автоматических метеорологических инструментов, например - «телеметеорограф» («téléméthéorographe»). Этот прибор был способен выполнять метеорологические измерения на бельгийском побережье в Остенде и отправлять эти данные в Королевскую обсерваторию в Брюсселе по телеграфным линиям.
Крупное достижение для 1870-х годов!
На Парижской выставке электротехники в 1881 году с помощью своего устройства он зарегистрировал в Промышленном зале выставки метеорологические данные из Брюсселя, то есть на расстоянии 340 километров. Информация была отправлена в режиме реального времени по телеграфной линии, что поразило его зарубежных коллег.
Ему пришла в голову идея непрерывного сбора метеорологических данных из 43 источников в Европе и создания «онлайн»-карт погоды, но этот проект остался нереализованным.
Работая метеорологом, Ван Риссельберг в начале 1882 года провел несколько удачных экспериментов по передаче данных по телеграфной линии между Королевской обсерваторией в Брюсселе и измерительной станцией в Остенде.
После изобретения телефона Ван Риссельберг решил заняться междугородной телефонной связью и попробовал передавать телефонные сигналы по телеграфной линии.
В начале 1880-х годов телеграфные сети уже существовали в Европе в течение десятилетий, они использовались европейскими правительствами как основное средство коммуникаций.
Были уже проложены тогда и международные телеграфные линии как средство связи с соседними странами, в то время как телефон большого значения еще не имел и использовался в основном только для местной связи. Междугородные телефонные линии были редки.
Первые телефонные линии для удобства и экономии обычно проводились рядом с существующими телеграфными линиями. Но сильные электрические импульсы в телеграфных проводах вызывали индукционные токи в телефонных линиях и создавали помехи. Возникающий шум очень раздражал пользователей телефона, обычный разговор по междугородной телефонной линии был почти невозможен.
Ван Риссельбергу пришла в голову идея передавать оба сигнала (телефонный и телеграфный) по одной и той же линии. Он разработал схемы для разделения телефонных и телеграфных сигналов в одном и том же проводе.
Используя катушку индуктивности, Ван Риссельберг создал фильтр, который мог отделять более низкую частоту телеграфных импульсов Морзе от гораздо более высоких частот голоса. Катушка индуктивности блокировала более высокие частоты голоса, но позволяла проходить низкой частоте импульсов Морзе. Аналогично, но с противоположным действием, работал конденсатор, пропуская высокие тональные частоты, но блокируя низкую частоту импульсов Морзе.
В итоге, Ван Риссельберг добился возможности передавать телефонные сигналы на очень большие расстояния по телеграфным сетям.
Рис. 3. Тестовая линия системы Риссельберга между Брюсселем и Парижем (1882 г.)
В 1882 году Франсуа Ван Риссельберг стал профессором Гентского университета, где читал
курс по прикладному электричеству.
И тогда же он работал над идеей одновременной передачи 12, 18 и даже 24 сигналов по одному и тому же проводу. Сегодня мы называем это мультиплексной передачей!
Испытания в Королевской обсерватории в январе 1882 года, а позже - в бельгийской телеграфной сети и на международной линии Париж-Брюссель дали хорошие результаты (рис.3). Также успешно прошло испытание подводного кабеля до Дувра.
С 1880 по 1889 год Франсуа Ван Риссельберг весьма успешно сотрудничал с брюссельским бизнесменом Шарлем Мурлоном (Charles Mourlon) (1851-1932), в основном занимавшимся электротехническими приборами. Вместе они сумели получить патенты и продавали лицензии и оборудование для «системы Ван Риссельберга» – системы междугородной телефонной связи по телеграфным проводам - по всему миру.
Рис. 4. Телефоны Адера, адаптированные для дальних дистанций Ван Риссельбергом, использовались бельгийской телеграфной службой.
Для своей системы связи Ф. Ван Риссельберг использовал телеграфные сети и телефоны конструкции французского изобретателя и инженера Клемана Адера (Clément Ader), адаптировав их для работы на большие расстояния – применяя улучшенный микрофон с более высоким уровнем передачи и батарею с низким сопротивлением (рис.4).
Практическое значение изобретения Ван Риссельберга можно понять на примере Бельгии: после успешных экспериментов бельгийское правительство отказалось от программы по прокладке 600 км новых телефонных линий стоимостью в 3 миллиона бельгийских франков в пользу в 20 раз более дешевого плана переоснащения существующих телеграфных линий оборудованием по системе одновременной телефонии и телеграфии Риссельберга (стоимостью - 150000 бельгийских франков)! Гигантская экономия!
Первая междугородная телефонная сеть, работающая по телеграфным линиям, появилась в Бельгии 1 сентября 1884 г.
На всемирной выставке в Антверпене в 1885 году демонстрация междугородной телефонной связи по схеме Ван Риссельберга произвела сенсацию – в концертном зале Брюсселя были установлены несколько микрофонов конструкции изобретателя, и весь концерт транслировался прямо в зал Всемирной выставки (рис.5). Восторженные отзывы слушателей были опубликованы в газетах.
Рис.5. Люди на Всемирной выставке в Антверпене случашт концерт из Брюсселя. 1885 год.
Еще одна новинка от Ван Риссельберга - новый телефон, разработанный для использования в телеграфных конторах и телефонных кабинах для междугородных звонков (рис.6). Одно из улучшений - цилиндр из эбонита над микрофоном, чтобы направлять звуковые волны человеческого голоса в микрофон.
Рис. 6. Телефон Ван Риссельберга для телеграфных станций и междугородных телефонных кабин.
На всемирной выставке в Антверпене 1885 года такой телефон был выставлен в телефонной будке, откуда можно было позвонить во все крупные города Бельгии - на тот момент междугородные звонки были новостью!
Одним из первых клиентов, которые воспользовались линией Париж-Брюссель для телефонных переговоров, была Парижская фондовая биржа. Семь телефонных кабин были установлены на Парижской фондовой бирже. Для клиента новой линии связи в каждой кабине имелся подлокотник и небольшая полочка-планшет, чтобы делать заметки во время разговора с другими клиентами, находящимися на Брюссельской фондовой бирже (рис.7).
Рис. 7. Телефонная будка на Парижской фондовой бирже (1887 г.)
Использовались изобретения Ван Риссельберга и в армии – его система применялась вооруженными силами для одновременной передачи телеграфных и телефонных сигналов по одному проводу (рис.8).
Рис. 8. Армейский телеграф, оборудованный анти-индукционной цепью Ван Риссельберга
Довольно быстро система Ван Рисельберга распространилась по всему миру: ее установили телеграфные сети в Нидерландах, Франции, Германии, Австрии, Швейцарии, Испании и Португалии (рис.9). Общая протяженность линий его системы в Европе составила около 17000 км.
В Соединенном Королевстве существовала особая высокоскоростная телеграфная система, и потому британские инженеры разработали свою собственную систему единой телефонно-телеграфной связи, аналогичную системе Ван Риссельберга.
Рис. 9. Телефон Ван Риссельберга, работавший в Португалии во время испытаний на линии Лиссабон-Порту (1888-89).
Система Ван Риссельберга успешно переплыла Атлантику – она также была установлена в нескольких южноамериканских странах: Аргентине, Бразилии, Венесуэле и Мексике.
Зимой 1885-1886 года Франсуа Ван Риссельберг отправился в США и провел успешные испытания на телеграфной линии связи между Чикаго и Нью-Йорком, на расстоянии 1000 миль! Наилучшие результаты были достигнуты на медной проволоке диаметром 5 мм, но по местному законодательству использование одновременной телефонной и телеграфной связи было затруднено, и система Риссельберга так и не была внедрена в США.
Только много лет спустя, когда Михайло Пупин изобрел свою индукционную катушку, американская компания Белла смогла обеспечить качественную междугородную телефонную связь, но к тому времени работы Ван Риссельберга были уже забыты.
Впрочем, поездка в США не была напрасной – Ван Риссельберг получил возможность провести испытания своей системы на очень больших расстояниях – до 1000 миль и вернулся в Европу с большим энтузиазмом и планами соединить все европейские столицы едиными сетями для одновременного использования телеграфии и телефонии!
Рис. 10. Фонопор
Источник: https://www.vintagephones.com.au/Pages/AustPostOffice/TeleNo45.htm
В 1880-е годы британский изобретатель Лэнгдон-Дэвис (Langdon-Davies) разработал телефон, названный фонопор (Phonopore), который подключался к телеграфной сети. В основном, фонопор стали применять на железных дорогах, вдоль которых были проложены свои – железнодорожные – телеграфные линии связи.
Фонопор содержал в своих схемах электрические фильтры – они отделяли низкочастотные телеграфные импульсы от высокочастотных телефонных, то есть минимизировали помехи при телефонном разговоре по телеграфным проводам при одновременном телеграфировании и телефонировании.
Неизвестно, знали ли друг друга Ван Риссельберг и Лэнгдон-Дэвис, но их системы и схемы их устройств очень похожи.
Железнодорожные компании десятилетиями использовали телеграфные сети для связи, и при появлении фонопоров качество связи на железных дорогах резко улучшилось!
В России использовали фонопоры производства известных фирм L.M.Ericsson & Co, Siemens & Halske, а также наши собственные разработки – практически одновременно с Ван Риссельбергом и Лэнгдоном-Дэвисом в 1880-1890-е годы фонопоры создавали отечественные инженеры и изобретатели Григорий Игнатьев, Евгений Гвоздев, Федор Балюкевич.
Однако самыми первыми в мире идеей одновременного телефонирования и телеграфирования занялись россиянин Григорий Игнатьев и бельгиец Франсуа Ван Риссельберг в 1880 году, практически одновременно и независимо друг от друга, не зная о работах друг друга. Причем вероятно, что Григорий Игнатьев начал свои опыты даже на несколько месяцев раньше бельгийца.
Как писал сам Игнатьев, только «в 1884 г. в 7-м Военно-телеграфном парке сделалась известною система одновременного телеграфирования и телефонирования г. фан-Риссельберге из журнала “Электричество” за 1884 год, № 17—18».
При этом технически системы Игнатьева и Риссельберга были различны.
Система Ван Риссельберга успешно работала в то время, когда спрос на междугородную телефонию был невелик. Когда же трафик возрос, появились и трудности.
Из-за высокой плотности линий перекрестные помехи между телефонными цепями становятся невыносимыми, и приходится искать другие технические решения.
Система Ван Риссельберга выполнила свою задачу: она на короткое время ускорила и упростила междугородную телефонию, и на тот период оказалась успешной.
В начале 1890-х Ван Риссельберг сосредоточился на проблемах гидроэнергетики и даже получил лицензию на общественное освещение города Антверпен.
Но к сожалению, в 1893 году изобретатель внезапно скончался в возрасте 46 лет.
Источники:
1. [Электронный ресурс] https://www.researchgate.net/publication/331231183_Francois_Van_Rysselberghe - Project: François Van Rysselberghe (1846-1893), a forgotten inventor - Jan Verhelst, февраль 2019
2. [Электронный ресурс] - https://fr.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_Van_Rysselberghe
3. Фото – сайт Университета Гента, Бельгия - https://www.ugentmemorie.be/personen/van-rysselberghe-franciscus-1846-1893
4. [Электронный ресурс] https://www.computer-museum.ru/connect/pers_inv.htm - Виртуальный компьютерный музей - Инженеры и изобретатели в области телефонии - Сост. Петр Чачин
5. [Электронный ресурс] https://web.archive.org/web/20190127034948/http://history.milportal.ru/2017/03/general-major-g-g-ignatev-u-istokov-telefonnoj-svyazi/ - Генерал-майор Г.Г. Игнатьев — у истоков телефонной связи. БОРИСОВА Нина Александровна — заместитель директора по науке Центрального музея связи имени А.С. Попова, кандидат технических наук
(Санкт-Петербург) ВОЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, ИЗДАНИЕ МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
6. [Электронный ресурс] http://www.telephonecollecting.org/Bobs%20phones/Pages/Phonopore/Phonopore.htm - сайт австралийского коллекционера Боба Эстрейха (Bob Estreich)
Тамара Урумян
экскурсовод Музея истории телефона