Під час Першої світової війни британські біплани мали бездротові телефони в кабіні

Бездротова система RFC не зайняла багато часу, щоб побачити свою першу реальну дію. Англія вступила в Першу світову війну 4 серпня 1914 року. 6 вересня під час польоту під час першої битви на Марні у Франції Льюїс помітив 50-кілометрову прогалину в лінії ворога. Він надіслав бездротове повідомлення, повідомляючи про те, що він побачив, і британські та французькі війська атакували розрив. Це був перший випадок, коли бездротове повідомлення, надіслане з британського літака, було прийнято та виконано. Командири британської армії миттєво стали проповідниками бездротового зв’язку, вимагаючи більше обладнання та навчання як для пілотів, так і для наземної підтримки.

Відтоді RFC, який був сформований у 1912 році під керівництвом капітана Герберта Масгрейва , швидко зростав. Спочатку Масгрейву було доручено розслідувати величезний список видів діяльності, пов’язаних з війною — польоти на повітряних кулях, кайтинг, фотографія, метеорологія, скидання бомб, стрільба з зброї та зв’язок. Він вирішив зосередитися на останньому. На початку війни RFC захопила експериментальну станцію Марконі на аеродромі Бруклендс у Сурреї, на південний захід від Лондона.

Британський біплан у розвідувальній місії пролітає над ворожими лініями у Франції під час Першої світової війни. Фото: Національна бібліотека Шотландії

Бруклендс був місцем, де в 1909 році в Англії здійснили перший політ з двигуном, хоча це не було ідеальним місцем для аеродрому. Злітно-посадкова смуга розташовувалася посередині автодрому, з трьох боків поле оточували кабелі високої напруги, а на сході стояли дві цегляні труби заввишки 30 метрів.

Спочатку льотчики-розвідники доповідали про ефективність артилерійських стрільб шляхом вказівок наведення. «Приблизно 50 ярдів і праворуч», — було одне повідомлення, яке Льюїс надіслав на Марні. Це досить довгий рядок, який пілот може вказати азбукою Морзе. До жовтня 1914 року британці розробили карти з прив’язками до сітки, що означало, що за допомогою лише кількох літер і цифр, наприклад «A5 B3», ви можете вказати напрямок і відстань. Однак навіть із таким спрощенням використання радіотелеграфії все ще було громіздким.

Голосові дзвінки з кабіни покладаються на хороші мікрофони

Прямий голосовий зв’язок через бездротовий телефон був кращим рішенням — за винятком того, що відкрита кабіна біплана не дуже сприяла легкій розмові. Інтенсивний шум, вібрація та часто сильні хвилювання повітря заглушали голоси. М'язи обличчя важко зберігали свою форму під різним тиском вітру. Пілотів було важко зрозуміти членам екіпажу, які сиділи всього за кілька сантиметрів від них, не кажучи вже про те, щоб їх чули через мікрофон через радіо, яке мало відрізняти голос від фонового шуму.

Навесні 1915 року Чарльза Едмонда Прінса відправили в Бруклендс для керівництва розробкою двосторонньої голосової системи для літаків. Прінс працював інженером у Marconi Co. з 1907 року, і він і його команда, багато з яких також походили з Marconi, незабаром запустили та запустили систему повітря-земля.

Система Прінса зовсім не була схожа на сучасний мобільний телефон і навіть на телефони того часу. Хоча пілот міг розмовляти з наземною станцією, наземний оператор відповідав азбукою Морзе. Ще один рік знадобився для розробки бездротової телефонії «земля-повітря» та «машина-машина».

Група Прінса експериментувала з різними мікрофонами. Згодом вони зупинилися на старішому мікрофоні Hunnings Cone, який мав товсту діафрагму. Шляхом проб і помилок вони зрозуміли важливість тестування мікрофона за межами лабораторії та в типових умовах польоту. Вони виявили, що майже неможливо передбачити, як певний мікрофон працюватиме в повітрі, виходячи лише з його поведінки на землі. Як пізніше писав Прінс про конус Ханнінгса, «він виглядав дивним чином мертвим і неефективним на землі, але, здавалося, набув нової яскравості в повітрі».

Також важливим був матеріал діафрагми. Команда досліджувала вуглець, сталь, ебоніт, целулоїд, алюміній і слюду. Слюда стала остаточним переможцем, оскільки на її природну частоту найменше впливав шум двигуна. (Прінс опублікував свої висновки після війни в журналі Інституту інженерів-електриків (IEE) за 1920 рік. Якщо у вас є підписка на IEEE Xplore , ви можете прочитати статтю Прінса тут [PDF].)

Прінс був першим прихильником вакуумних ламп, тому його радіо покладалося на лампи, а не на кристали. Але трубки, які спочатку використовувала його команда, були неймовірно проблематичними та ненадійними, і команда працювала над кількома різними моделями. Після того, як капітан HJ Round з Marconi Co. приєднався до групи Прінса, він розробив вакуумні лампи спеціально для застосування в повітрі.

Влітку 1915 року група Прінса успішно випробувала перший голосовий зв'язок повітря-земля за допомогою радіотелефонного передавача літака. Невдовзі після цього капітан Дж. М. Фернівал, один із помічників Прінса, заснував Школу бездротового навчання в Бруклендсі. Щотижня 36 пілотів-винищувачів проходили, щоб навчитися користуватися бездротовим апаратом і мистецтву правильної артикуляції в повітрі. Школа також навчала офіцерів, як обслуговувати обладнання.

Дзвінки в режимі "вільні руки" через мікрофон горла

На цьому команда Принца не зупинилася. У 1918 році вони випустили нову авіаційну кепку, яка містила телефонні трубки на вухах і горловий мікрофон. Горловий мікрофон був вбудований у ковпачок і обернутий навколо шиї, щоб він міг сприймати вібрації безпосередньо від горла пілота, таким чином уникаючи фонового шуму вітру та двигуна. Це був значний прогрес, оскільки він дозволив пілотам працювати «вільними руками», як писав капітан Б. С. Коен у своєму інженерному звіті за жовтень 1919 року .

До кінця війни Прінс та його інженери досягли бездротової передачі мови «повітря-земля», «земля-повітря» та «машина-машина». Королівські ВПС оснастили 600 літаків безперервним голосовим радіо і встановили 1000 наземних станцій з 18 000 бездротових операторів.

Це здається яскравим прикладом того, як військові технології стимулюють інновації під час війни. Але відстеження історії досягнення трохи каламутить воду.

У офіційній відповіді на статтю Прінса 1920 року IEE капітан П. П. Екерслі назвав літаковий телефон не менш проблемою пропаганди, а й технічною проблемою. Під цим він мав на увазі, що Прінс не мав необмеженого бюджету на дослідження та розробки, і тому він мав довести, що повітряна телефонія матиме практичне застосування.

У своєму переказі розробки Прінс пишався демонстрацією його команди для лорда Кітченера в Сент-Омері в лютому 1916 року, першою практичною демонстрацією пристрою.

Але майор Т. Вінсент Сміт вважав таку демонстрацію нерозсудливою. Сміт, технічний радник RFC, стверджував, що показ бездротового телефону вищому начальству лише розпалить їх уяву, вважаючи, що такий пристрій може вирішити всі їхні значні труднощі зв’язку. Сміт вважав своїм обов’язком придушити ентузіазм, щоб його не вимагали «робити всілякі неможливі речі».

І Раунд , дизайнер вакуумної лампи, і Гаррі М. Даусетт , керівник відділу тестування Marconi, додали нюансів у версію подій Прінса. Раунд зазначив, що дослідження систем з вакуумними трубками для передачі та отримання телефонії почалися в 1913 році, задовго до початку війни. Доусетт сказав, що слід віддати більшу належність інженерам Марконі, які створили перший робочий телефонний набір (на відміну від експериментального набору Прінса 1915 року).

У своїй статті 1920 року Прінс визнає, що він не включив повну історію і що його внесок полягав у новому застосуванні існуючої схеми для використання в літаку. Потім він віддає належне внеску Раунда та інших інженерів, а також компанії General Electric Co., яка запатентувала подібну систему повітряного телефонного зв’язку, що використовується Корпусом зв’язку армії США.

В історії рідко є місце для такої кількості деталей. І тому Прінс — і тільки Прінс — отримує кредитну лінію для комплекту антенного телефонного зв’язку , який зараз знаходиться в колекції Наукового музею Лондона . Ми повинні пам’ятати, що ця інноваційна машина була створена не одним, а багатьма.