Борис Семенович Якоби

В книге «Связь России.  Биографическая энциклопедия. А-Я» приведена краткая справка о выдающемся русском ученом академике Б.С.Якоби (9). «Борис Семенович Якоби (21.09.1801, г. Потсдам – 11.03.1874, г. Санкт-Петербург). Русский физик и изобретатель в области электротехники. Учился в Берлинском и Геттингенском университетах, получил диплом архитектора и работал по специальности. В 1834 г. в Кенигсберге начал заниматься электротехникой. С 1835 г. работал в Дерпском (Тартуском) университете. В 1837 г., приняв русское подданство переехал в Петербург и продолжал работать в области практического применения электричества, главным образом в военном деле, а также на транспорте. Сконструировал несколько электродвигателей, один из которых, работавших от гальванической батареи, был установлен на судне, совершившем в 1838 году плавание по р. Нева. Испытания подтвердили пригодность электродвигателя для приведения в движение судов. Под его руководством проводилась разработка минного оружия для русского флота и армии (1839). Создал морскую якорную, обладавшую собственной плавучестью, гальваническую мину, ввел подготовку для специальных подразделений гальванеров для флота и саперных батальонов. Это имело важное значение для обороны морских баз и портов (например, минная оборона Кронштадта во время Крымской войны 1853-1856 гг.). Сконструировал около 10 типов телеграфных аппаратов, в том числе первый буквопечатающий телеграфный аппарат (1850 г). В 1847 году Б.С.Якоби стал академиком Петербургской Академии Наук. Его труды ускорили решение многих проблем метрологии: установление метрической системы, разработку эталонов, выбор единиц измерений и др. По его инициативе и под его руководством положено начало электротехническому образованию в русской армии и флоте. Б.С.Якоби сделал свое самое замечательное открытие, а именно гальванопластику, и много сделал для ее внедрения в печатное и монетное дело, для изготовления художественных изделий».

В данной статье рассмотрены важнейшие работы Б.С.Якоби в области ТЕЛЕГРАФИИ. В полной мере оправдались надежды П.Л.Шиллинга, смотревшего на Б.С.Якоби как на непосредственного преемника и продолжателя своих работ в области не только минного дела, но и электротелеграфии. Якоби по этому поводу писал: «У нас в России гораздо ранее, где бы то ни было, было обращено внимание на громадные вспомогательные средства, которые может представлять применение гальванизма и электромагнетизма в деле обороны крепостей и в телеграфном деле. Знакомый со всеми достигнутыми в этом отношении наукою успехами и снабженный результатами собственного исследования и опыта, нижеподписавшийся мог серьезным образом воспользоваться наследием Шиллинга» (3;87).

Якоби воспользовался концепцией Шиллинга и разработал для пишущего телеграфа соответствующий вариант последовательного неравномерного кода. От по буквенной открытой передачи текста телеграмм, Якоби отказался и применил код для зашифровки сообщения, идя навстречу категорическим требованиям правительственной администрации об абсолютной секретности телеграфирования (3;105). Осенью 1841 г. последовало правительственное распоряжение провести телеграфную линию (подземную) между Зимним дворцом и Главным штабом, к чему и был привлечен Якоби как руководитель работ. В строгом соответствии с поставленной задачей и разработанным кодом, Якоби сконструировал аппарат, общий вид которого и приведен ниже. В 1878 г. была создана копия приемо-передающего комплекта в составе двух одинаковых пишущих телеграфов конструкции Якоби, которые хранятся в Центральном музее связи им. А.С.Попова (5;7).

Изобретение Якоби описано им следующими словами: «Телеграф приводится в действие посредством электромагнитной подковы, которая намагничивается и притягивает магнитный якорь каждый раз как ударят на другой станции по клавише, устанавливая тем самым соединение проводника с батареей. Мгновенным притяжением якоря приводится с помощью особого механизма в действие молоточек, дающий звонки. В то же время силою того же притяжения отмечается карандашом черточка на доске из матового стекла, приводимого часовым механизмом в тихое и равномерное движение по рельсикам. Интервальные перерывы в следовании этих черточек и звонков служат для образования известным образом требуемых шифровых комбинаций» (2;192). Император Николай I относился к телеграфии как к очень секретному средству и запрещал публиковать в этой связи любые сведения. В качестве опыта при проведении первой телеграфной линии между Зимним дворцом и Главным штабом, Якоби проложил под Адмиралтейской площадью металлические трубы, в которых были жестяные гильзы с замурованным в них изоляционной мастикой медными проводами.

Имеющийся уже опыт прокладки и эксплуатации подземных линий, подготовил Якоби к решению задачи значительно более сложной – прокладке телеграфной линии между Петербургом и Царским Селом. Со второй половины XVIII в. Царское Село служило летней резиденцией царей. 30 октября 1837 г. была открыта первая в России железная дорога Петербург-Царское Село, что поощрило принять решение о прокладке линии электрического телеграфа по этой трассе. Перед Якоби была поставлена задача обеспечить телеграф по этой линии, длина которой будет в 10 раз больше уже задействованных. Якоби учитывал, что при такой длине линии, ему будет трудно обеспечить высокую изоляцию всей линии, поэтому при строительстве работы велись с большой тщательностью, но Якоби не удавалось получить достаточную стабильность работы на такой протяженной линии – 26 км. Якоби нашел выход и включил в телеграфную цепь линейный (вспомогательный) электромагнит, питаемый от дополнительной местной батареи. Этот электромагнит, принимающий с линии слабый сигнал, включал рабочий электромагнит телеграфного аппарата. Таким образом, Якоби пришел к идее ретрансляции телеграфных сигналов при помощи «реле», как впоследствии назвали управляющие электромагнитные приборы, замыкающие или размыкающие электрические цепи (3;112). 24 ноября 1843 г. Якоби доложил физико-математическому отделению Академии наук, что постройка телеграфной линии между Петербургом и Царским Селом летом закончена и ее эксплуатация передана персоналу лейб-гвардии саперного батальона.

Телеграфные линии с применением аппаратов Якоби были построены в Гатчине в 1845 г. для установления в будущем связи Петербурга с Варшавой; в 1846 г. по проекту и смете, составленными Якоби, было установлено телеграфное электромагнитное сообщение между Петербургом и Петергофом. 7 марта 1845 г. Якоби доложил физико-математическому отделению Академии наук об изобретенном им «стрелочном аппарате». В протоколе заседания было отмечено, что «… был представлен гальванический телеграф, построенный по новой системе…, что вызвало удивление как простотой конструкции аппарата, так и быстротой его действия» (2;104). В дальнейшем Якоби совершенствовал свой аппарат. В числе других модификаций стрелочных телеграфных аппаратов вертикальные аппараты работали на линии Петербург – Царское Село, заменив более ранние пишущие телеграфные аппараты Якоби. В период с 1842 по 1845 гг. Якоби разработал серию стрелочных аппаратов, отличающихся системой привода (электромагнитный, пружинный, гиревой), расположением циферблатов (вертикальный, горизонтальный), характером манипуляции при передаче (вставка штифта, нажатием клавиши), назначением аппарата (военно-полевой, канцелярский, индивидуальный). Различные модификации стрелочных телеграфных аппаратов с электромагнитным приводом, созданных академиком Б.С.Якоби, хранятся в Центральном музее связи им. А.С.Попова в Санкт-Петербурге; некоторые из них имеются в единственном экземпляре в мире (фото ниже, 3 и 4).

Буквопечатающий телеграфный аппарат был сконструирован Б.С.Якоби в 1850 г. на основе стрелочного электромагнитного телеграфного аппарата синхронно-синфазного действия. Якоби, имевший большой опыт разработки шаговых аппаратов создал буквопечатающий телеграфный аппарат, способный обеспечивать надежную связь на линии небольшой протяженности. Якоби нашел удачное конструктивное решение механизма печати знака и протягивания ленты. Созданный Якоби приемо-передающий комплект из двух буквопечатающих аппаратов со штепсельной передачей, хранится в Центральном музее истории связи им. А.С.Попова в Санкт-Петербурге и является единственным экземпляром в мире (5;13).

Немало труда Якоби посвятил и телеграфным линиям. Здесь он проявил свой талант, опережая на много лет достижения мировой науки и техники. В опытах по взрыванию мин Якоби использовал воду в качестве обратного провода. Работа над прокладкой линии значительной протяженности, он убедился, что и земля может быть использована для тех же целей. Эксплуатационная практика убедила Якоби в непригодности подземных кабелей, и он стал решительным сторонником воздушных линий. Когда началось строительство железной дороги Петербург – Москва, Якоби был привлечен к постройке телеграфной линии вдоль железнодорожного полотна, и еще в 1844 г. предлагал пользоваться наземной линией. Его не послушались. Устройство линии было поручено фирме Сименс, введших казну в большие убытки. Предостережение Якоби и его попытки воспротивиться этому, успеха не имели, и он был вынужден «в конце концов, - как он писал, - сложить оружие».

Б.С.Якоби также создал электрохимический телеграф. Так, профессор Д.С.Пашенцев,, который тщательно исследовал труды Якоби в области телеграфии, в докладе на общем собрании Академии наук, посвященном истории отечественной науки, в январе 1949 г. отмечал: «Сконструированный Якоби электрохимический телеграфный аппарат»… представляет собой значительный исторический интерес, так как в нем Якоби разрешил вопрос о получении телеграфных знаков на телеграфной ленте химическим путем. Метод химической записи телеграфных сигналов, впервые полученных Якоби в начале 40-х годов, был затем применен… в 50-х годах Казелли в аппаратах для передачи изображений».

Важнейшие изобретения Б.С.Якоби в области телеграфии: первый пишущий телеграфный аппарат с электромагнитом (1839 г.), который  в течение нескольких лет (1842-1845) успешно работал на "царских" линиях: Зимний дворец - Главный штаб - Царское Село; унифицированный штифтовой стрелочный телеграфный аппарат с гиревым приводом (1842-1843 гг.); унифицированный штифтовый стрелочный телеграфный аппарат с горизонтальный циферблатом и электромагнитным приводом (1844 г.); клавишный стрелочный телеграфный аппарат с вертикальным циферблатом и электромагнитным приводом (1845 г.); первый буквопечатающий телеграфный аппарат (1850 г.), изобретение которого было одним из крупнейших достижений электротехники середины XIX века.  Символично, что Якоби пожертвовал Академии наук коллекцию аппаратов, созданных им за промежуток 1841-1851 гг. Менее известен тот факт, что Борис Семенович Якоби в 1850-е годы изобрел электрический МОРСКОЙ ТЕЛЕГРАФ, который получил широкое распространение на флоте. Винтовой фрегат «Палкан» был оснащен морским (корабельным, машинным) телеграфом, изобретенным Б.С.Якоби (6).

Огромны заслуги Якоби в деле измерительной электротехники. Он понимал, как важно иметь хорошие эталоны сопротивления. Электротехники долгое время пользовались эталоном сопротивления – «якобией». Эта единица была предшественницей «сименсов» и «омов». Одна из последних работ Якоби – точный реостат, где материалом служила ртуть. Его «ртутный вольтагометр» в настоящее время хранится в физическом кабинете Академии наук.

Библиография основных трудов Б.С.Якоби насчитывает около двух сотен наименований. В книге М.Г.Новлянской «Борис Семенович Якоби» (1) приведен список опубликованных 175 работ Б.С.Якоби по направлениям:  электрические машины – 10 работ, электромагнетизм – 4, электрохимия – 14, мины – 6, электрические измерения – 8, метрология – 4, электротелеграфия – 10 и свыше сотни публикаций в других направлениях.

Б.С. Якоби много сделал для развития Петербургской Академии наук и до последних дней своей жизни был одним из самых деятельных ее членов. Некоторые важные исследования ученому завершить не удалось. Будучи тяжело больным, он еще 26 февраля 1874 г. готовил к печати свою последнюю статью об аккумуляторной батарее, но следующей ночью его не стало. Борис Семенович Якоби умер 27 февраля 1874 г. Великий ученый был похоронен на Смоленском лютеранском кладбище на Васильевском острове в С-Петербурге. На могиле Якоби был установлен памятник, который украшен барельефом, изготовленным по системе Б.С.Якоби – путем гальванопластики.

Со смертью Якоби ушел из жизни не только гениальный электротехник, как назвал его президент АН СССР С.И.Вавилов, большую потерю понесла вся наука. Место Б.С.Якоби среди русских ученых С.И.Вавилов определил следующими словами: «Имя Якоби, выдающегося физика, гениального электротехника и изобретателя, по праву должно быть поставлено наряду с другими славными именами академиков-физиков – Эйлера, Ломоносова, Петрова» (4;5). Якоби всегда выступал в защиту приоритета отечественных исследователей. Безраздельна была его любовь к науке. Он жил ею и для нее. …Того, что он сделал в жизни, достаточно для его бессмертия в науке.» (2;236).

Список литературы:

1. М.Г.Новлянская. Борис Семенович Якоби. Издательство Академии Наук СССР. 1953 г.

2. М.И.Радовский. Борис Семенович Якоби. Биографический очерк. Государственное энергетическое издательство. Ленинград Москва. 1953 г.

3. А.В.Яроцкий. Борис Семенович Якоби. 1801-1874. Москва. «Наука». 1988 г.

4. М.Д.Бочарова. Электротехнические работы Б.С.Якоби. Государственное энергетическое издательство. Ленинград Москва. 1959 г.

5. Памятники науки и техники в Центральном музее связи имени А.С.Попова. Санкт-Петербург. 2019 г.

6. А.Савельев. Морской электрический телеграф, устроенный на паровом фрегате «Палкан». Журнал МОРСКОЙ СБОРНИК. № 6. Июнь. 1857 г.

7. 150 лет русскому телеграфу. Сборник статей. Серия «Новое в жизни. Науке. Технике». Подписная научно-популярная серия «Радиоэлектроника и связь». 9/1982.  Издательство «Знание». Москва. 1982 г.

8. М.Ю.Шедлинг. История изобретения и развития электрического телеграфа. Издание типографии А.А.Карцева. Коммисионера ИМПЕРАТОРСКОГО Общества Любителей Естествознания, Антропологии и Этнографии. Москва, Покровка, д. Егорова. 1885г.

9. Связь России.  Биографическая энциклопедия. А-Я». Москва. Столичная энциклопедия. 2008 г.

10. Министерство внутренних дел. Исторический очерк. Приложение второе. Почта и телеграф в XIX столетии. С.-Петербург. Типография Министерства Внутренних Дел. 1901 г.

11. В.П.Лишевский В.П. Очерки о деятелях русской науки и техники. Российская Академия Наук. Институт истории естествознания и техники им.С.И.Вавилова. Москва.«Наука».1999 г.

12. И.Х.Гамель. Исторический очерк электрических телеграфов. Санкт-Петербург. Типография Министерства Внутренних дел. 1886 г.

13. Быховский М.А. Развитие телекоммуникаций. На пути к информационному обществу. История телеграфа, телефона, радио до начала ХХ века. История электросвязи и радиотехники.2009 г.

Владимир Цукор
Хранитель Музея истории телефона