Введение

В 3-м издании Большой советской энциклопедии помещена статья «Электронная промышленность», написанная Александром Ивановичем Шохиным – первым министром электронной промышленности СССР – в которой он дал такое определение:

«Электронная промышленность – отрасль промышленности, производящая электронные приборы (полупроводниковые, электровакуумные, пьезокварцевые приборы, изделия квантовой, криогенной и оптоэлектроники, интегральной оптики), резисторы, конденсаторы, штепсельные разъемы и другие радиокомпоненты, специальное технологическое оборудование и аппаратуру (см. также Электроника); одна из отраслей, определяющих научно-технический прогресс.

Начало промышленного производства отдельных видов электронных приборов относится к 1920-м гг. Еще в 20—30-е гг. СССР имел приоритет в области создания и промышленного выпуска новых типов электронных приборов: сверхвысокочастотных приборов, электроннолучевых трубок, фотоэлектронных умножителей и др. Бурное развитие Э. п. получила после 2-й мировой войны 1939–1945. Продукция Э. п. используется в различных областях науки и техники (космонавтика, радиофизика, кибернетика, вычислительная техника, связь, медицина и др.), при создании современных систем управления, радиотехнических устройств, приборов и средств автоматизации в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и для оборонных целей.

В 1961 был создан Государственный комитет Совета Министров СССР по электронной технике, а в 1965 – Министерство электронной промышленности СССР. <…>»

Таким образом, он связывал последующий бурный рост электронной промышленности с изменениями в структуре ее управления. Для того чтобы понять такую точку зрения, необходимо посмотреть, как развивалась электронная промышленность в предыдущие периоды, какие ставились перед ней задачи, и как осуществлялось управление. Для этого придется отойти почти на двести лет назад.

В своей знаменитой книге «Кибернетика» Норберт Винер писал так:

«Если XVII столетие и начало XVIII столетия – век часов, а конец XVIII и все XIX столетие – век паровых машин, то настоящее время^[1] есть век связи и управления».

И далее:

«В электротехнике существует разделение на области, называемые в Германии техникой сильных токов и техникой слабых токов, а в США и Англии – энергетикой и техникой связи. Это и есть та граница, которая отделяет прошедший век от того, в котором мы сейчас живем».

В нашей стране первоначально был более распространен термин именно «электрослаботочная промышленность», поскольку исторически больше мы были связаны именно с германской наукой и промышленностью, однако с середины 30-х годов акценты в терминологии стали все больше перемещаться на радио и связь. В это время, когда по договору с RCA большое количество советских специалистов стали проходить стажировки в США, начало резко усиливаться влияние американской техники и ее терминологии. Далее Н. Винер пояснял:

«В действительности техника связи может иметь дело с токам любой силы и с двигателями большой мощности, способными вращать орудийные башни; от энергетики ее отличает то, что ее в основном интересует не экономия энергии, а точное воспроизведение сигнала. Этим сигналом может быть удар ключа, воспроизводимый ударом приемного механизма в телеграфном аппарате на другом конце линии, или звук, передаваемый и принимаемый через телефонный аппарат, или поворот штурвала, принимаемый в виде углового положения руля. Техника связи началась с Гаусса, Уитстона и первых телеграфистов. Она получила первую достаточно научную трактовку у лорда Кельвина после повреждения первого трансатлантического кабеля в середине прошлого столетия. С 80-х годов, по-видимому, больше всего сделал для приведения ее в современный вид Хевисайд. Изобретение и использование радиолокации во II мировой войне, наряду с требованиями управления зенитным артиллерийским огнем, привлекло в эту область большое число квалифицированных математиков и физиков. Чудеса автоматической вычислительной машины принадлежат к тому же кругу идей – идей, которые, бесспорно, никогда еще не разрабатывались так интенсивно, как сейчас»^[2].

В середине 60-х годов в СССР произошло окончательное размежевание системы управления предприятиями электрослаботочной промышленности (в понимании Н. Винера) по министерствам, что не могло не повлиять на написание истории развития этой промышленности. На протяжении более чем столетнего периода ее изучения она оказалась освещенной чрезвычайно неравномерно. Хотя гриф секретности с многих тем уже снят, а единым Департаментом радиоэлектронной промышленности в последнее время выпущено много книг по истории, содержащих в основном очерки по отдельным предприятиям, но психология этого разделенного пространства вполне заметна, особенно, поскольку часть таких предприятий, осталась вне сферы влияния данного департамента.

В этой литературе недостаточно отражено влияние общегосударственных, в том числе военных, задач на развитие электрослаботочной промышленности. В силу ограничения вопросами связи, радиолокации и электроники остаются слабо изученными другие технические проблемы, часть из которых хотя и не дожила до наших дней, но оказала существенное влияние на другие, сохранившиеся.

Глава 1
Электросвязь в России до появления радио

Самым простым и самым древним средством передачи информации на расстояние являлась подвижная связь: послать гонца. Пешком, на лошади и так далее.

По мере развития человеческого общества этот вид связи оказывался все менее приемлемым из-за низкой скорости. В качестве альтернативы использовали звук («там-тамы» примитивных племен, выстрелы из ружей и пушек для привлечения внимания), сигнальные костры: днем их дым, в темное время – свет. Дальность передачи и приема ограничена прямой видимостью и погодой; скорость смены символов не позволяет с достаточной быстротой передавать слова по буквам.

В 1794 г. во Франции Клод Шапп построил первый оптический телеграф между Парижем и Лиллем (225 км), состоявший из цепочки вышек с поворотными сигнальными перекладинами. При хороших погодных условиях, разворачивая перекладины в соответствии с кодом, можно было передать информацию по всей цепочке за 15 минут. Условная азбука телеграфа содержала 250 сигналов для 8464 слов, расписанных на 92 страницах, по 92 слова на каждой. Эта система не устарела до самого изобретения электрического телеграфа.

Появлению электрического телеграфа предшествовали почти два века накопления знаний об электричестве и магнетизме, в течение которых были сделаны лишь отдельные попытки применения электричества в медицине. Для становления Оптический телеграф электротехники решающее значение имело создание источников непрерывного тока – сначала Вольтова столба (1800), а затем более совершенных гальванических элементов. Многочисленные исследования химических, тепловых, световых и магнитных явлений, вызываемых электрическим током, позволили заложить основы электродинамики, открыть важнейший закон электрической цепи – закон Ома.

Среди попыток практического использования результатов этих достижений наиболее значительными стали работы Павла Львовича Шиллинга (1786–1837) в России.

В 1812 году офицер русской армии и электротехник-изобретатель Шиллинг проводил опыты подрыва подводных мин на расстоянии для защиты Петербурга с моря. К скрытым в глубине реки минам ток подводился «электрическим проводником» Шиллинга с изоляцией из каучука и лаковой мастики^[3]. Именно эти успешные опыты зародили в нем мысль использовать электричество для преодоления пространства и служить средством связи.

После войны Шиллинг служил в Министерстве иностранных дел и был заведующим цифирной экспедицией, где занимались шифрованием исходящей корреспонденции и дешифрованием перехваченной, так что его основной специальностью была криптография. В 1828 г. он получил чин действительного статского советника равнозначного генерал-майору или контр-адмиралу. Будучи в 1815 г. по служебным делам в Париже, Шиллинг общался с французскими учеными, в том числе с А.М. Ампером, который впервые высказал в 1820 г. идею передавать по проводам информацию. Тогда же изобрел свой мультипликатор И.Х. Швейггер, примененный в конструкции изобретателя. Однако прокладывать для каждой передаваемой буквы отдельную пару проводов было слишком дорогостояще. Требовалось «сжатие» передаваемой информации. Познания Шиллинга в криптографии безусловно легли в основу изобретения электромагнитного телеграфа. Сведения о телеграфе Шиллинга как о вполне законченном изобретении встречаются еще до 1830 г. Так, например, сослуживец Ф.П. Фонтон в мае 1829-го писал:

«Весьма мало известно, что Шиллинг изобрел новый образ телеграфа. Посредством электрического тока, проводимого по проволокам, растянутым между двумя пунктами, он проводит знаки, коих комбинации составляют алфавит, слова, речения и так далее. Это кажется маловажным, но со временем и усовершенствованием оно заменит наши теперешние телеграфы, которые при туманной неясной погоде или когда сон нападает на телеграфщиков, что так же часто, как туманы, делаются немыми».

В мае 1830-го П.Л. Шиллинг отправился по особым поручениям правительства Китая. Помимо поиска редких рукописей исследователь занимается изучением китайского языка, знакомится с бытом и философией этой страны и, в частности, с практикой китайских предсказателей угадывать будущее с помощью нехитрой системы из 64 фигур. Каждая такая фигура (гексаграмма) состояла из шести линий двух типов – непрерывной и прерывистой. По возвращении в марте 1832 г. в Петербург Шиллинг на основе новых знаний разработал свой код, сводивший необходимое число проводов для передачи букв до шести. В том же 1832 г. публично, в присутствии царя Николая I, он безошибочно передал по шести проводам текст телеграммы, написанной императором.

Вскоре русское правительство образовало «Комитет для рассмотрения электромагнетического телеграфа» под председательством морского министра. Комитет предложил Шиллингу для длительных испытаний в условиях, близких к эксплуатационным, установить телеграфные аппараты в противоположных концах длинного здания Главного Адмиралтейства.

К этому моменту понятие телеграф в России уже не было чем-то неведомым. Хотя и запоздав, Русское правительство в 1824 г. тоже приступило к устройству оптического телеграфа для Телеграфный код П.Л. Шилинга собственных нужд. Между Петербургом и Шлиссельбургом была проложена опытная линия семафорной связи по проекту генерал-майора П.А. Козена, проработавшая до 1836 года, а в 1833 году французским инженером Ж. Шато была оборудована первая правительственная линия оптического телеграфа между Петербургом и Кронштадтом протяженностью 30 км.

Международные события, польское восстание 1830–1831 гг. побудили русское правительство выделить средства для строительства линии оптического телеграфа от Петербурга до Варшавы. Линия протяженностью 1200 км, построенная в конце 1838 года, имела 149 промежуточных станций, через которые правительственная шифрованная депеша, состоявшая из 45 сигналов, передавалась из Петербурга в Варшаву за 22 минуты.

Оптический телеграф включили в ведение Министерства внутренних дел, где в составе Главного почтовых дел управления было создано Телеграфное управление. В это же министерство входили Главное управление водяных и сухопутных сообщений (1809—10); Главное управление путей сообщения (1810—32), наконец, Главное управление путей сообщения и публичных зданий (1832—65).

Служащие, занимавшиеся проектированием и эксплуатацией путей сообщения, носили военный мундир и числились в корпусе инженеров путей сообщения, в котором были такие же порядки, как и в других военных корпусах. Для подготовки специалистов в 1809 году был основан Институт корпуса инженеров путей сообщения (первоначально – закрытое учебное заведение военного типа). Выпускники школы успешно справлялись со строительством и эксплуатацией оптического и первыми попытками применения электромагнитного телеграфа. Главная станция телеграфа тоже размещалась в Институте корпуса инженеров путей сообщения.

В 1836 году под руководством Шиллинга эта экспериментальная подземная кабельная телеграфная линия была проложена и действовала более года, хотя и не без отказов. Поэтому в том же году Шиллинг предложил подвешивать линейные провода между телеграфными станциями на деревянные опоры.

Дальнейшее развитие телеграфа в России было самым тесным образом связано со строительством железных дорог, и Институт сыграл огромную роль в развитии и того, и другого средства сообщений в России. В 1825 г. «первым по наукам» его окончил и был оставлен для преподавательской работы Павел Петрович Мельников (1804–1880) – выдающийся инженер и организатор строительства железных дорог. В середине 30-х гг. XIX в. он впервые в России ввел в свой курс прикладной механики раздел о железных дорогах, а в 1835-м издал первый теоретический труд на эту тему – «О железных дорогах». Мельников выступал за развитие железных дорог и других видов транспорта по заранее разработанному плану, участвовал в разработке теоретических основ проектирования и строительства железных дорог.

В мае 1837 г. Комитет поручил Шиллингу устроить телеграфное сообщение между Петергофом и Кронштадтом и для этого составить проект и смету. Для сооружения подводной линии был необходим хорошо изолированный кабель. Изобретатель занялся изысканием способов устройства надежного подводного кабеля. Испытания образцов кабеля с каучуковой изоляцией, созданного Шиллингом, были успешны.

Можно только сожалеть, что первый государственный заказ в области слаботочной электропромышленности – высочайшее повеление на строительство этой первой телеграфной линии – состоялся лишь 19 мая 1837 г. Когда уже больной Шиллинг подал прошение на отпуск для лечения на курортах Европы, министр иностранных дел России граф Нессельроде все же написал ему в ответе:

«Государю Императору угодно было изъявить на то всемилостивейшее соизволение и вместе с тем, дабы сделать пребывание Ваше в чужих краях полезным для службы, поручается Вам заняться нижеизложенными предметами:

1. Ознакомиться с новыми открытиями, сделанными в последних годах в Германии, Франции и Англии в науке электромагнетизма.

2. Изыскать выгоды и невыгоды телеграфических систем Пруссии, Франции и Англии.

3. Узнать в полноте вновь изобретенный способ обугливать до 80-ти куб. сажень дров в особенно устроенных для сего печах…»

Выполнить это поручение ученый уже не успел. 25 июля того же года Павел Львович Шиллинг умер после удаления злокачественной опухоли. Ну а первой регулярной телеграфной линией стала созданная в 1841 году линия Зимний дворец – Генеральный штаб с пишущим аппаратом Б.С. Якоби. В этом аппарате электромагнит при помощи системы рычагов приводил в движение карандаш, делавший запись на перемещающемся фарфоровом экране. Якоби в течение 1841—43 гг. успешно руководил прокладкой первых кабельных линий между Петербургом и Царским Селом, им же была значительно усовершенствована в 1845 г. конструкция телеграфа Шиллинга. В дальнейшем пишущий телеграфный аппарат Якоби успешно работал на «царских» линиях: Зимний дворец – Главный штаб – Царское Село. Однако ученый не был доволен его работой. Зигзагообразные записи принятых депеш трудно поддавались расшифровке, малоудобным было также устройство каретки с экраном.

Уже на открытии первой в мире железнодорожной линии Ливерпуль – Манчестер произошел несчастный случай, который заставил изобретателя Джорджа Стефенсона задуматься над необходимостью применения каких-либо сигналов, без которых невозможно говорить о безопасности железнодорожного движения при дальнейшем увеличении пропускной способности. Он придумал ввести сигналы, которые подавали сторожа: днем – флажками, ночью – ручными фонарями.

Машинистам паровозов выдали рожки, которые в 1835 г. были заменены паровым свистком. С 1834 г. на линии Ливерпуль – Манчестер были введены неподвижные сигналы. 1836 году опыты с электромагнитным телеграфом для применения на железных дорогах начал проводить англичанин Кук. Так на базе электрического телеграфа на железнодорожном (кстати, и морском) транспорте, появились первые системы сигнализации. Позже Кук пригласил себе в сотрудники профессора Уитстона и вместе с ним в 1837 году получил патент на конструкцию телеграфа. Шиллинг же, давно имея действующие образцы, находясь на государственной службе, патентованием не озаботился.

С изобретением в 1841 г. англичанином Грегори семафора стал возможен переход от движения поездов с разграничением времени к разграничению их пространством. Крупным шагом вперед в деле обеспечения безопасности движения поездов было введение блокировки, посредством которой путевые семафоры запирались на время, пока на соответствующем участке пути находился поезд. Первой практически удовлетворительной системой блокировки была система Тейера, появившаяся в 1852 г. в Англии и примененная в 1868 г. в России.

Строительство в России телеграфных линий в дальнейшем тоже было тесно увязано со строительством железных дорог. Россия оказалось шестой страной в мире, начавшей сооружение железных дорог, но явно отставала от общей тенденции развития этого вида транспорта, отдавая предпочтение водному транспорту. В этом сказывался уклад страны и, как следствие, – слаборазвитая экономика. В середине 1830-х гг. Мельников написал ряд трудов, посвященных новым видам транспорта, в том числе упоминавшуюся книгу «О железных дорогах», в которой рассмотрел все существовавшие тогда виды тяги: конную, самотаски, стационарные паровые машины и локомотивы; обосновал преимущество железных рельсов перед чугунными; выполнил ряд расчетов, послуживших основой для дальнейших исследований. В этой книге он изложил свои теоретические исследования о подвижных паровых машинах, сопротивлении движению по рельсам и др. Именно Мельников первым придумал и ввел многие технические и железнодорожные термины, которые живут и поныне.