Российско-американское изобретение электронного телевидения

(К 120-летию со дня рождения Владимира Козьмича Зворыкина)

В. П. Борисов

Когда 120 лет назад в старинном городе Муроме у купца 1-й гильдии Козьмы Алексеевича Зворыкина родился сын Владимир, мир ещё не знал радио и телевидения. Большой диковиной для российской глубинки был и только что появившийся телефон. Хотя и достаточно образованный, потомственный купец Козьма Алексеевич вряд ли мог предположить, что его сын получит образование в Санкт-Петербурге, Париже и Берлине, будет работать в Питсбурге, Камдене и Принстоне, внесет большой вклад в рождение «чуда ХХ-го века» – электронного телевидения.

Российские учёные в числе первых стали проводить опыты по передаче изображений на расстояние с помощью электронных приборов. В 1907 г. преподаватель Петербургского технологического института Б.Л. Розинг подал заявки в патентные ведомства России, Англии и Германии на изобретение «способа электрической передачи изображений». Патенты в этих странах были им получены в 1908—1910 гг. Согласно патентному описанию «на станции получения изображение воспроизводится последовательно точка за точкой на флуоресцирующем экране трубки Брауна или другого подобного прибора пучком катодных лучей, совершающим движения, подобные и синхронные с движением осей световых пучков, идущих на станции отправления от элементов изображаемого поля к фотоэлектрическому приёмнику» [1].

Осциллографическая трубка Брауна, на которую Б.Л. Розинг ссылался в патентной формуле, была в его изобретении кардинально усовершенствована. Главным отличием трубки Розинга были пластины, на которые подавался сигнал от фотоэлектрического приёмника. Приёмному устройству Розинга не требовалось механическое развёртывающее устройство: его заменила электромагнитная развертка катодным лучом.

Свои результаты в разработке электронной системы телевидения Б.Л. Розинг продемонстрировал в 1911 г. известным петербургским физикам В.Ф. Миткевичу, В.К. Лебединскому и С.И. Покровскому. На демонстрациях присутствовал и студент 5-го курса В.К. Зворыкин, помогавший Б.Л. Розингу в проведении экспериментов [2].

По окончании в 1912 г. Петербургского технологического института В.К. Зворыкин решает продолжить работу по созданию системы электронного телевидения. Однако начинается первая Мировая война, научные планы приходится отложить. После возвращения с фронта Владимира Козьмича ждут новые испытания. В стране гражданская война, о спокойной работе в лаборатории бывшему офицеру не приходится даже мечтать.

«Становилось очевидным, – писал Зворыкин в воспоминаниях, – что ожидать возвращения к нормальным условиям, в частности, для исследовательской работы, в ближайшем будущем не приходилось... Новое правительство издало строгие декреты, согласно которым все бывшие офицеры обязывались явиться в комиссариат для призыва в Красную Армию... Мне не хотелось участвовать в гражданской войне. Более того, я мечтал работать в лаборатории, чтобы реализовать идеи, которые я вынашивал. В конце концов, я пришёл к выводу, что для подобной работы нужно уезжать в другую страну, и такой страной мне представлялась Америка» [3].

В 1918 г., преодолев немало трудностей, Зворыкин уезжает в США, где спустя два года начинает работу в исследовательской лаборатории фирмы Westinghouse Electric. Получив возможность реализации давно вынашиваемых идей, Зворыкин практически в одиночку разрабатывает полностью электронную телевизионную установку и в декабре 1923 г. подает заявку на изобретение телевизионной системы нового типа [4].

Первую заявку В.К. Зворыкина на изобретение системы электронного ТВ ожидала трудная судьба. В течение многих лет Патентное ведомство США отказывало изобретателю в выдаче патента, ссылаясь на то, что изготовить фоточувствительную пластину такого рода практически невозможно. Патент ему выдали лишь спустя пятнадцать (!) лет после подачи заявки – 20 декабря 1938 г., когда многие жители Нью-Йорка уже имели дома телевизионные приемники с кинескопом Зворыкина.

Долгое время не могло оценить по достоинству пионерскую разработку русского изобретателя и руководство компании Westinghouse. В 1925 г. после демонстрации генеральному директору компании Дэвису установки электронного телевидения Зворыкин получил указание «заняться чем-нибудь более полезным для фирмы».

В отличие от руководителя фирмы, Зворыкин не сомневался в будущем своего детища. В этот период он уже обдумывал способ передачи цветного изображения и в том же 1925 г. подал заявку на изобретение системы цветного телевидения [5].

В 1929 г. В.К. Зворыкин разработал принципиально новую приёмную электронно-лучевую трубку, внутри которой обеспечивался высокий вакуум. Этот фактор, а также проведённый Зворыкиным расчёт электронной оптики, позволили обеспечить остро фокусированное пятно электронного луча на флюоресцирующем экране [6]. Новой трубке изобретатель дал название «кинескоп».

В апреле 1929 г. Зворыкин заканчивает разработку аппаратуры для телевизионной передачи кинофильмов, а к августу того же года у него была готова установка такого же типа для трансляции передач из телевизионной студии [7].

26 июня 1933 г. Зворыкин выступил на годичной конференции Американского общества радиоинженеров с докладом «Иконоскоп – современный вариант электрического глаза» [8]. В этом выступлении ученый подвёл итог своей многолетней работы над передающей телевизионной трубкой, раскрыв технические секреты, до тех пор не публиковавшиеся в печати. Иконоскоп Зворыкина по существу открыл новую эру в развитии радиоэлектроники, предоставив обществу средство коммуникации, о котором многие поколения людей могли лишь мечтать.

Эмигрант из России получает массу приглашений выступить как в США, так и в Англии, Франции, Германии, СССР и других странах. Решение, принятое в этой ситуации Зворыкиным, было для многих удивительным: изобретатель принял предложение посетить Россию. Спустя всего полтора месяца после доклада в Чикаго Зворыкин выступал перед научно-инженерной общественностью в Ленинграде, а затем в Москве.

Поездке ученого в СССР способствовала внешнеэкономическая деятельность компании Radio Corporation of America (RCA), в которой В.К. Зворыкин работал, начиная с 1929 г. В США продолжался жестокий экономический кризис, и получить заказы на продукцию от других стран было благом для фирмы. В 1933 г. RCA начала переговоры с Наркоматом электропромышленности СССР о поставке в страну Советов технологического оборудования и разнообразной аппаратуры, в том числе для оснащения Московского телецентра.

У этой поездки была и своего рода «закадровая» сторона. В своих воспоминаниях, готовившихся к печати, но так и не опубликованных при его жизни, Зворыкин писал: «Ещё до приглашения прочитать лекции (в Ленинграде и Москве – В. Б.)я уже получал предложения вернуться в СССР на выгодных условиях и с заверениями, что мое прошлое известно, но никаких инкриминаций в отношении меня быть не может. На это предложение я сразу ответил отказом, объяснив, что я уже обосновался в США, принял гражданство и не собираюсь менять свой уклад жизни. Прочесть лекции о телевидении было другое дело. Я знал из литературы, что к телевидению в СССР был большой интерес и хотел ознакомиться со всем этим лично» [3].

13 августа 1933 г. В.К. Зворыкин выступил с докладом «Телевидение при помощи катодных трубок» на заседании ленинградского научно-технического общества электриков. В зале находились практически все ведущие отечественные радиоспециалисты, занимавшиеся исследованиями и разработками в области телевидения. По окончании доклада было решено провести обсуждение. Стенограмма заседания позволяет воспроизвести отрывки из выступлений наших ведущих специалистов [9].

Профессор НИИ телемеханики и телевидения Г.В. Брауде отметил, что в СССР работой в том же направлении, что и В.К. Зворыкин, занимались Б.Л. Розинг, А.А. Чернышев и А.П. Константинов. Профессор А.А. Чернышев запатентовал в 1925 г. конструкцию трубки с мозаичной мишенью, а А.П. Константинов (независимо от Зворыкина) разработал передающую трубку с накоплением зарядов. «К сожалению, – констатировал Г. В. Брауде, – автор (А. П. Константинов – прим. В.Б.)не только не осуществил этой вещи, но даже не опубликовал и не добился патентного завершения. Это показывает, как у нас не умеют развивать хорошую мысль и не умеют её поддерживать. Например, Б.Л. Розинг предложил приёмную трубку, но она только у нас до сих пор не осуществлена».

В выступлении заведующего лабораторией ЛЭФИ A.П. Константинова совмещались как досада на волокиту с рассмотрением его заявки отечественными бюрократами, так и высокая оценка того, что сделано В.К. Зворыкиным:

«В отношении новизны и колоссального переломного значения того основного начала, которое положено в самый принцип накопления заряда, то, как справедливо указал здесь т. Брауде, это было предложено у нас три года тому назад... Соответствующие заявки были в ЦРЛ, и в том институте, где работал автор, и во Всесоюзном электротехническом институте, то есть во всех пунктах, которые занимаются телевидением... В моём устройстве в основном применён тот же самый принцип, но неизмеримо изящнее и практичнее это сделано у д-ра Зворыкина... Несмотря на то, что в 1930 г. с этим предложением были ознакомлены буквально все учреждения, почти никаких мер, если не считать некоторых первоначальных шагов ВЭИ, по этому поводу не предпринято. В ВЭИ начали делать, получили отзыв на эту работу, в 1931 г. запросили информацию о кое-каких деталях и с того времени почти ничего не сделано».

Академик А.А. Чернышев отметил большие перспективы, которые открывают работы В.К. Зворыкина: «Мне кажется, что действительно наступил момент, когда телевидение стало уже действительностью, и что после работы д-ра Зворыкина можно определенно утверждать, что мы через несколько лет окажемся в таком же положении в отношении телевидения, в каком мы теперь оказались по отношению к широкому вещанию (т. е. радиовещанию – В.Б.)... Заслуга д-ра Зворыкина, который столько лет упорно работал, необычайно велика, и, безусловно, он является настоящим творцом телевидения».

Сказанное во время обсуждения требует некоторых комментариев. В декабре 1930 г. сотрудник Ленинградского электрофизического института А.П. Константинов подал заявку на изобретение «Передающего устройства для дальновидения». Главной частью изобретения стала электронная передающая телевизионная трубка с накоплением зарядов и их коммутацией электронным лучом. Комитет по делам изобретений СССР первоначально дал отрицательное заключение по заявке А.П. Константинова. После ряда дополнительных экспертиз в разных организациях устройство было признано оригинальным и в конце 1934 г. А.П. Константинову было выдано авторское свидетельство на изобретение [10].

Путь от идеи к действующему устройству бывает очень трудным, свидетельством чему является многолетняя работа B.К. Зворыкина над иконоскопом. Возможности пройти такой путь у А.П. Константинова не было. Технология изготовления мозаики по предложенному им способу была признана слишком сложной, и работа была прекращена на стадии изготовления экспериментального образца[2]

Всего несколькими месяцами позже А.П. Константинова (в сентябре 1931 г.) заявку на изобретение «Устройства для передачи движущихся изображений» подал один из ведущих отечественных специалистов в области телевидения С.И. Катаев [11]. Описанная в его заявке передающая трубка с накоплением зарядов и мозаичной мишенью была принципиально схожей с предложенной А.П. Константиновым и практического использования также не нашла.

Выступления В.К. Зворыкина в Ленинграде, а затем в Москве, оказали существенное влияние на работы в области телевидения, проводимые в СССР. В рекордные сроки (за два с половиной месяца) доклад русского американца был переведен на русский язык и издан отдельной брошюрой тиражом 3000 экз. [12]. Специальным правительственным постановлением были определены мероприятия, направленные на преодоление отставания в данной области. В Ленинградском институте телемеханики была создана первая в СССР лаборатория передающих телевизионных трубок во главе с Б.В. Круссером. Лаборатория Круссера работала с большим энтузиазмом. Уже в конце 1934 г. были представлены действующие образцы иконоскопов с чёткостью 180 строк, как было установлено правительственным заданием. Большой вклад в выполнение разработки внесли Б.В. Круссер, А.В. Дубинин, И.М. Романова, Я.А. Рыфтин и К.М. Янчевский.

К концу 1936 г. Ленинградский институт телемеханики, преобразованный к тому времени во ВНИИ телевидения, завершил разработку полностью электронной системы телевидения.

После заключения договора между RCA и Наркоматом электропромышленности работа в СССР по созданию системы телевещания шла в двух направлениях. В Московском телецентре на Шаболовке была установлена аппаратура компании RCA (343 строки, 25 кадров). Передающие антенны были смонтированы на Шуховской башне. 25 марта 1938 г Московский телецентр начал опытные передачи. В эфир первым пошёл кинофильм «Великий гражданин». 5 ноября того же года была организована трансляция большого праздничного концерта.

Ленинградский завод № 210 (им. Козицкого) освоил по американской документации производство телевизоров ТК-1 с размером экрана кинескопа 14 х 18 см. В течение 1938—1941 гг. завод выпустил около 2000 телевизоров этой марки.

Опытный Ленинградский телецентр (ОЛТЦ) было решено комплектовать аппаратурой и деталями отечественного производства. Оборудование телецентра, разработанное ленинградским Институтом телевидения, было смонтировано в здании на Каменном острове. Передающая аппаратура была рассчитана на 240 строк, 25 кадров при прогрессивной развертке. В сентябре 1938 г. ОЛТЦ приступил к телевещанию. Для приёма передач ОЛТЦ использовались отечественные телевизионные приёмники электронно-лучевого типа ВРК (названные так по имени заказчика – «Всесоюзный радиокомитет»), разработанные в Институте телевидения группой под руководством А.А. Расплетина (впоследствии академик АН СССР) и В.К. Кенигсона. Кинескоп диаметром 23 см располагался вертикально экраном вверх. Изображение отражалось в зеркале, закрепленном на верхней откидной крышке [13].

10 марта 1939 г. начались регулярные телевизионные передачи из Московского телевизионного центра на Шаболовке. Передача в тот день принималась 100 телевизорами типа ТК-1.

Телевизионные приёмники ВРК и ТК-1 были громоздкими и сложными в эксплуатации. В связи с этим в начале 1940 г. был разработан более простой телевизор 17 ТН-1 (с диаметром экрана 17 см). До начала Великой Отечественной войны ленинградский завод «Радист» выпустил около 2000 телевизоров этой марки.

В мае 1941 г. Московский телецентр был остановлен на реконструкцию. Одной из целей реконструкции был переход на новый стандарт чёткости передачи изображения по телевидению – 441 строка вместо 343. Кроме того, в столице началась работа по проекту создания телевизионного аппаратурного комплекса. Планируемый комплекс включал (помимо телецентра на Шаболовке) аппаратные в Кремле, в Доме радио, проектировавшемся Дворце Советов СССР, а также междугородную телевизионную станцию. Особое место в планах отводилось телевизионному узлу Дворца Советов. Он должен был использовать новейшие достижения в развитии технических средств телевизионного вещания и стать образцом для последующей телефикации [14].

Вторая мировая война нарушила эти планы. Телевизионные передачи из Москвы, так же как из Лондона, Парижа и большинства других столиц европейских стран, прекратились. С окончанием войны руководство страны вернулось к вопросам развития телевидения; в Московском и Ленинградском телецентрах начались восстановительные работы.

Уже в декабре 1945 г. Московский телевизионный центр смог приступить к регулярным передачам на прежнем стандарте чёткости (343 строки, 25 кадров). Программы передавались два раза в неделю. В первые месяцы телевизионного вещания зрители (их было примерно две — три тысячи человек) могли видеть сцены из опер, оперетт и пьес в исполнении артистов московских театров. Осенью 1946 г. по телевидению начали показывать художественные и документальные фильмы.

В 1946 г. Государственный Союзный завод 528 (в дальнейшем Московский радиозавод) начал выпуск отечественного телевизионного приемника «Москвич Т-1» (автор разработки Е.Н. Геништа). В телевизоре «Москвич Т-1», рассчитанном на приём передач Московского телецентра, была предусмотрена возможность перехода на более высокий стандарт 625 строк. Одновременно в Ленинграде на заводе им. Козицкого было освоено производство телевизора «Ленинград Т-1» (разработчики Д.С. Хейфец и С.А. Мазиков).

В 1947 г. начал работу Ленинградский телевизионный центр, переоборудованный на стандарт 441 строка, 25 кадров. Опытный выход в эфир состоялся в ноябре того же года.

В 1946—48 гг. в НИИ телевидения (г. Ленинград) была проведена большая опытно-конструкторская и организационно-техническая работа, связанная с реконструкцией Московского и Ленинградского телевизионных центров. 4 ноября 1948 г. Московский телецентр приступил к передачам с использованием новой отечественной аппаратуры, соответствующей самым высоким стандартам – 625 строк, 25 кадров. По качеству телевещания Московский телецентр в тот период занимал одно из ведущих мест в мире.

Студийная аппаратура Московского телецентра включала пять камерных каналов. Кроме того, три камеры размещались в киноаппаратных. Используя пульт управления, режиссёр мог посылать в эфир изображение с любой из восьми камер (на довоенном центре в распоряжении режиссёра была только одна камера).

Ввод в эксплуатацию реконструированного Московского телевизионного центра усовершенствованной (во многом уникальной) аппаратурой стал значительным достижением отечественной техники. Группа специалистов, в том числе Г.П. Казанский, С.В. Новаковский, П.Е. Кодесс, В.И. Мигачев, А.В. Воронов, Р.В. Вонатовский, Б.В. Брауде, была удостоена Государственной премии СССР.

В этот период была решена задача создания мобильных передвижных телевизионных станций (ПТС), оборудованных в автобусе, для организации передач с улиц, площадей, стадионов. Первая внестудийная передача – трансляция матча со стадиона «Динамо» – прошла 2 мая 1949 г.

В 1949 г. НИИ телевидения передал в производство массовый телевизор КВН-49, названный так по начальным буквам фамилий разработчиков (В.К. Кенигсон, Н.М. Варшавский, И.А. Николаевский). Благодаря надёжности в работе и доступности КВН-49 стал в последующие годы наиболее популярным телевизионным приёмником.

Начиная с 1951 г. центральное телевидение перешло на ежедневные телевизионные передачи в Москве. Одновременно проводились опыты по трансляции телевизионных сигналов на большие расстояния. В 1952 г. была введена в действие связь по коаксиальному кабелю между Московским телецентром и телевизионным узлом в Калинине (Твери). Впоследствии коаксиальная линия была продлена до Петербурга.

В 1954 г. серийное производство телевизионных приёмников начал осуществлять Кунцевский радиотехнический завод в Москве. Первая модель («Зенит»), освоенная заводом, не получила широкого распространения из-за громоздкости и сложности. Миллионам покупателей продукция Кунцевского радиотехнического завода стала известна с выпуском более поздних моделей телевизоров – «Старт» и «Юность».

5 ноября 1954 года в Москве начались экспериментальные – передачи цветного телевидения.

Примечания

1. В изображенной на схеме трубке электронный луч, эмитируемый катодом К, совершает под воздействием отклоняющих электромагнитов Е и F построчное движение по флюоресцирующему экрану. Р. Розинг предложил ввести в катодную трубку управляющие пластины d, на которые подается сигнал от «фотоэлектрического приёмника». Благодаря этому через диафрагму D проходит электронный луч большей или меньшей интенсивности в зависимости от потенциала на пластинах d. Модулированный таким образом луч вызывает свечение флюоресцирующего экрана с различной яркостью в разных точках соответственно передаваемому изображению.

2. Судьба советского изобретателя в области электронного телевидения оказалась трагичной. В рамках уже упоминавшегося договора с RCA А.П. Константинов должен был в 1936 г. отправиться в США для стажировки в Камдене. Однако незадолго до поездки он был вызван для беседы к наркому внутренних дел Н.И. Ежову и затем арестован. Скорее всего сталинскому наркому не понравилось, что А.П. Константинов является «сыном купца» (на самом деле, подрядчика строительных работ) и «имеет связь с родственниками, проживающими за границей». Органами НКВД было сфабриковано дело о «контрреволюционной фашистской организации». 26 мая 1937 г. А.П. Константинов, как «активный участник данной организации», был расстрелян (полностью реабилитирован за отсутствием состава преступления 15 сентября 1956 г.)

Литература

1. Розинг Б.Л. Привилегия № 18076 (Россия). Заявл. 25/07/1907, выд. 30/10/1910.
2. Борисов В.П. Владимир Козьмич Зворыкин. - М: Наука, 2002. –150 с.
3. Zworykin V.К. Recollections. Princeton. David Sarnoff Research Center. Рукопись на англ. яз. –105 с.
4. Zworykin V.K. U. S. Patent № 2 141 059. Filed 29/12/1923, issued 20/12/1938.
5. Zworykin V.K U. S. Patent № 1 691 324. Filed 13/07/1925, issued 13/11/1928.
6. Zworykin V.K. U. S. Patent № 2109 245. Filed 16/11/1929, issued 22/02/1938.
7. Zworykin V.K. Television with Cathode-Ray Tube for Receiver//Radio Engineering. –1929. –Vol. IX. –P. 38-41.
8. Zworykin V.K. The Iconoscope — A Modern Version of the Electric Eye//Proceedings IRE. 1934. –Vol. 22. –P. 16-32.
9. Урвалов В.А. Роль В.К. Зворыкина в развитии отечественного телевидения//Сб. докл. Междунар. Конф. «100-летие начала использования электромагнитных волн для передачи сообщений». –М., 1995. –С. 99-100.
10. Константинов А.П. Авт. свид-во СССР № 39830. Заявл. 28/12/1930, выд. 30/11/1934.
11. Катаев С.И. Авт. свид-во СССР № 29865. Заявл. 24/09/1931, выд. 30/02/1933.
12. Зворыкин В.К. Телевидение при помощи катодных трубок. –М. –Л.: Госэнергоиздат, 1933. –35 с.
13. Урвалов В.А. Очерки истории телевидения. –М.: Наука, 1990. –С. 131.

Статья опубликована в журнале «Электросвязь: история и современность» № 1 2009 г.
Перепечатывается с разрешения редакции.
Статья помещена в музей 10.02.2010