Из истории магнитной видеозаписи

Вклады Бориса Рчеулова и Александра Понятова

Н. В. Дунаевская, В. А. Урвалов, М. Г. Шульман

Первую передачу телевизионной программы, записанной на ферромагнитной ленте, американская компания Columbia Broadcasting System (CBS) провела 30 ноября 1956 г., используя видеомагнитофон фирмы Ampex. Так началось внедрение новой технологии телевизионного вещания. Старая технология -передача непосредственно из студии -держала режиссера и исполнителей в напряжении от начала до окончания эфира, ибо любой дефект в их работе становился заметным для телезрителей. Благодаря видеозаписи неудачные сцены можно было переиграть и заменить при монтаже. Кроме того, новая технология создала условия для оперативного обмена программами, их тиражирования, накопления в централизованных и частных видеотеках.

Немногие знают, что первое слово в магнитной видеозаписи было сказано более 77 лет тому назад в Петрограде, изобретателем, о котором американский "Журнал Общества инженеров кино и телевидения" (SMPTE J., 1981, № 6, с. 508) поместил следующие строки:

"В 1922 году Борис Рчеулов сделал два изобретения, одно из которых – вакуумные трубки с вибрирующими элементами, другое – система магнитной записи на движущуюся железную ленту с катушкой для ее намотки. С их помощью предлагалось осуществлять запись и воспроизведение визуальных и звуковых сигналов и одновременный прием на множество приемников."

Автор цитированной статьи, известный историк телевидения из г. Санта-Барбары Дж. Ширс, довольно точно назвал предмет патента 3803, заявленного 27 июня 1922 г. и выданного на имя Б. А. Рчеулова (Рчеули) 15 сентября 1924 г. В истории телевидения сохранились имена П. Нипкова, Б. Л. Розинга, Д. Л. Бэрда, Ч. Дженкинса, В. К. Зворыкина и многих других. К последним причисляли и Б. А. Рчеулова. Однако бурное развитие телевидения, связанное с успехами магнитной записи изображения, заставило выделить пионера данного технического направления из категории "многих других".

В нынешнем году исполнилось сто лет со дня рождения Бориса Александровича Рчеулова. Вторая фамилия (в скобках), с характерным грузинским окончанием, приводится в основном в патентной литературе по инициативе самого изобретателя.

Из свидетельства Тифлисской Верийской Иоанно-Богословской церкви следует, что Борис родился 10 августа 1899 г. и, согласно записи в церковной метрической книге, крещен 23 марта 1900 г. Его родители: штабс-капитан 1-го Кавказского саперного батальона Александр Григорьевич Рчеулов и жена его Ольга Сергеевна, "оба православного вероисповедания; восприемниками были: артист Императорской русской оперы дворянин Федор Иванович Шаляпин..."

Какие же обстоятельства свели у церковной купели обладателя уникального баса и будущего изобретателя видеозаписи? Оказалось, что его родители в 1892-1894 гг. вместе с Ф. И. Шаляпиным посещали Тифлисский музыкальный кружок и даже выступали на оперной сцене (Александр Григорьевич имел артистический псевдоним А. Санин). Федор Иванович не забывал своего крестника: присылал подарки, подписывал и дарил свои портреты.

В 1909 г. Борис был зачислен в Александровский кадетский корпус (в этом здании в Петербурге, на Садовой улице, сейчас находится Суворовское училище). Его отец вышел в отставку в чине подполковника, и семья переселилась в столицу Российского государства. Кадеты изучали военные дисциплины (тактику, фортификацию, топографию, артиллерию и др.), а также русский язык и литературу, иностранные языки, математику, физику, химию, общую и естественную историю, законоведение, закон Божий. Среди преподавателей были профессора и доценты столичных вузов. Борис Рчеулов, кроме того, посещал лекции в Электротехническом институте, что не возбранялось и даже поощрялось начальством. Хорошая подготовка по естественным дисциплинам позволила впоследствии проявиться его ярким изобретательским способностям.

После Октябрьской революции кадетский корпус был преобразован в трудовую школу, которую Борис окончил в 1918 г. и поступил в Технологический институт, однако в связи с гражданской войной был призван на военную службу. В 1918-1920 гг. он исполнял должность начальника мастерских и заведовал фотокинематографическим бюро Политотдела 7-й армии. К этому времени относится первое изобретение Рчеулова – "Говорящий кинематограф". Сохранившийся черновик описания изобретения датирован 10 декабря 1919 г. Напомним, что первый звуковой кинотеатр в Ленинграде, оборудованный аппаратурой, созданной под руководством проф. А. Ф. Шорина, открылся только через 10 лет – в октябре 1929 г.

Схематическое изображение первой системы магнитной записи изображения и звука Б. А. Рчеулова (1922 г., патент № 3803, СССР): Фиг. 1, 3, 6 - элементы записывающего устройства; фиг. 2, 4, 1- элементы воспроизводящего устройства

В 1921-1922 гг. Рчеулов заведовал учебной лабораторией Высшей военной автоброневой школы и по совместительству преподавал физику в 1-й Пехотной школе. После увольнения в запас он вплотную занялся разработкой телевизионной системы и через два года предъявил на экспертизу в Комитет по делам изобретений несколько конструкций, которые в те годы попали в фокус внимания научной общественности. Письменные отзывы на телевизионную систему Рчеулова дали академики П. П. Лазарев, А. Ф. Иоффе, Н. Д. Папалекси, А. И. Берг, профессора И. Г. Фрейман, А. А. Петровский, Н. Н. Циклинский, А. Ф. Шорин. В тот период конкуренция между двумя способами осуществления телевидения -механическим и электронным – стала заметной, причем чаша весов еще не склонилась в пользу электронных систем, начало которым положил Б. Л. Розинг, предложивший в 1907 г. электронно-лучевую приемную трубку – прототип кинескопа, а спустя четыре года впервые в мире воспроизвел на ней простейшие изображения. В 1925 г. Б. Л. Розинг возобновил эксперименты, прерванные мировой и гражданской войнами.

Об изобретении Б. А. Рчеулова, которое он назвал "ультрателеоптикон", А. Ф. Иоффе, например, дал такой отзыв:

"Задачу передачи изображений на расстояние я считаю вполне осуществимой при современном состоянии техники при помощи тех методов (фотоэлемента и усилителя), которые предлагает в своем "ультрателеоптиконе" Б. А. Рчеулов. Исключительная энергия и изобретательность, проявленная Б. А. Рчеуловым, и научная помощь проф. А. А. Петровского позволяют думать, что эта задача может быть ими разрешена. Ввиду большого значения изобретения, я считал бы необходимым предоставить для разработки прибора необходимые средства и создать благоприятные условия для успешного и быстрого осуществления поставленной задачи. 7-VII-23 г. Академик А. Иоффе".

Надо сказать, что в руководимом А. Ф. Иоффе Физико-техническом институте Л. С. Термен, А. П. Константинов и другие уже приступили к разработке телевизионной системы механического типа, которую закончили три года спустя. О ней А. Ф. Иоффе рассказал корреспонденту журнала "Огонек" 21 ноября 1926 г.:

"Открытие Л. С. Термена огромно и всеевропейского размаха... Лучшим доказательством практической удачи сконструированного прибора является демонстрированный опыт Л. С. Термена, показанный им в физической аудитории нашего института. Мы видели на экране движение человеческой руки, проходившее в те же моменты за стеною в соседней комнате!"

Примерно на том же уровне находилась тогда техника телевидения за рубежом, и только ученый с большим даром предвидения мог квалифицировать их как события "всеевропейского размаха".

Система развертки изображения у Б. А. Рчеулова, согласно патентному описанию, была механической, но с некоторыми элементами, присущими электронным системам, такими как две пары отклоняющих катушек, вакуумные колбы приборов, передающая и приемная трубки. Функции сканирующего электронного луча возлагались на две стальные пластинки, скрепленные так, что одна пластинка являлась продолжением другой, а их плоскости были взаимно-перпендикулярны. Один конец скрепленных пластинок жестко фиксировался в узком конце колбы, а на другой конец крепился миниатюрный фотоэлемент (в передатчике) или крупинка люминофора (в приемнике). Во время работы пластинки в передатчике и приемнике совершали одинаковое составное движение благодаря одинаковым переменным токам, подаваемым в отклоняющие катушки.

Колеблющийся фотоэлемент в передатчике последовательно проходил все участки передаваемого изображения и в зависимости от их освещенности генерировал фототок различной величины. Крупинка люминофора в приемной трубке облучалась широким катодным пучком, интенсивность которого изменялась в соответствии с получаемым фототоком. Только, в отличие от кинескопа, не электронный луч сканировал участки люминофорного экрана, а наоборот, светящийся единичный элемент экрана механически перемещался в плоскости проекции электронного пучка, воспроизводя принятое изображение.

Проект Рчеулова был поддержан профессором А. А. Петровским, и некоторое время работы велись в Научно-техническом институте под его руководством. Однако из-за отсутствия финансирования работы вскоре были приостановлены. Борис Александрович стал подумывать о зарубежном инвесторе. И неожиданно нашел его в лице знаменитого скрипача Яши Хейфеца, согласившегося стать его компаньоном. Напрашивается аналогия с поступком Сергея Рахманинова, незадолго до этого пожертвовавшего известному авиаконструктору И. И. Сикорскому, оказавшемуся в трудном положении, 5000 долларов и согласившемуся в интересах рекламы стать вице-президентом его компании. Посреднические функции между Рчеуловым и Хейфецем взял на себя работник советского торгпредства в Лондоне М. П. Синельников. Образовалось своеобразное трио из скрипача, коммерсанта и инженера. Известный популяризатор науки Вл. Львов писал в вечерней "Красной газете" 2 октября^. 1926 г.:

"Приковывающая в настоящее время внимание человечества и вызывающая тысячи одновременных исследований (256 патентов в одном СССР) на всех концах земного шара идея электрического видения на расстоянии вступает сейчас, по-видимому, в последний этап своего разрешения. Приоритет на этот важный этап технического прогресса – этап, не уступающий по своему значению изобретению радио или открытию рентгеновских лучей, – останется, надо думать, за советской физикой. Приоритет не будет на этот раз упущен ею по старой и печальной "традиции", столь памятной нам по судьбе Попова... В первых числах октября в Англию срочно выезжает ленинградский физик-изобретатель Б. А. Рчеулов для окончательного конструктивного завершения разработанного им аппарата телевидения. Над техническим воплощением давно уже принципиально решенной идеи электрического дальновидения работает, как сказано, целая плеяда физиков во всех странах. Наибольших результатов достигли пока Бэрд в Англии, Термен, Рчеулов и Розинг – в СССР..."

За девять месяцев пребывания в Англии Б. А. Рчеулов через опытных патентных поверенных оформил патентные заявки на свою систему телевидения с магнитной записью сигналов в Англии, США, Франции и Германии. Благодаря спонсорской помощи Хейфеца удалось выполнить крупные экспериментальные работы с привлечением ученых Оксфорда и специалистов английской промышленности. К сожалению, в это время (сентябрь 1927 г.) произошел разрыв дипломатических отношений между Англией и СССР, и Б. А. Рчеулову было отказано в продлении визы.

Я. Хейфец понес расходы в сумме 10000 руб. Половина их была истрачена на приобретение приборов и изготовление опытных образцов, упакованных в ящики и оставленных на Британских островах до лучших времен, которые для Б. А. Рчеулова так и не наступили. Более 2000 руб. составил гонорар патентных агентов. И не зря. Как отмечал в автобиографии Борис Александрович, во всех указанных странах патентование его изобретений было успешно завершено. В иностранной научной литературе встречаются ссылки на английский патент В. Rtcheouloff № 288, 680 с приоритетом от 4 января 1927 г. на "Усовершенствованную систему записи и воспроизведения изображения" [1]. Хотя предложенная им система развертки изображения была механической, исторически бесперспективной, но в деле записи и консервации телевизионных сигналов он был на 25 лет впереди своих современников; это слишком много, чтобы быть хорошо понятым и по достоинству оцененным.

По возвращении на родину Б. А. Рчеулов еще некоторое время пытался заинтересовать своим изобретением государственные органы (а иных в стране уже не осталось), но успеха не добился, и в 1929 г. ради заработка поступил на телефонный завод "Красная Заря" в качестве конструктора. Он сделал несколько изобретений в области автоматической телефонной связи, оптики, фотографии, аэрофотосъемки, изобрел электролитический конденсатор, паяльную проволоку из припоя с сердцевиной, заполненной канифолью, ряд устройств для военного применения и др.

Начиная с 1931 г. он часто меняет работу, не задерживаясь на одном предприятии более года. Чаще всего поводом для увольнения служит сокращение штата, хотя с каждого места работы он получает прекрасную характеристику. Особенно его привлекают исследования и разработки, связанные с телевидением. В 1934 г. он работает в НИИ телемеханики под руководством проф. Я. А. Рыфтина и инженера В. К. Кенигсона (одного из авторов популярного в свое время телевизора КВН-49), который дал ему следующий отзыв:

"... Тов. Рчеулов является вполне подготовленным для самостоятельной научной работы и является необходимым сотрудником для данной лаборатории. Сокращение тов. Рчеулова произведет по распоряжению дирекции без моего на то желания".

Очередное увольнение совпало с окончанием в 1934 г. вечернего отделения Электротехнического института и создало серьезные трудности для написания им дипломного проекта. В последующие годы Б. А. Рчеулов работает в Институте прикладной физики ЛГУ, Энергетическом институте АН СССР, в НИИ-9, на заводах имени Коминтерна и имени Козицкого. Истинная причина его увольнений состояла в том, что власти в 1931 г. подвергли репрессиям его отца и отделы кадров предприятий, получив об этом информацию, избавлялись от "нежелательного элемента". Как инженер он был востребован в начале войны, служил в качестве начальника радиомастерских.

Последняя, несколько странная, если не сказать дикая, справка в его деле – следующего содержания: "Дана военинженеру 3-го ранга Рчеулову Борису Александровичу в том, что он находился на излечении в Военном госпитале №1014 с 5 февраля 1942 г. и умер 10 февраля 1942 г.".

Весьма заметный "русский след" в истории разработки и внедрения магнитной записи телевизионных программ оставил Александр Матвеевич Понятой (1892-1980) – американский предприниматель, выходец из России, организовавший и возглавивший фирму Ampex, упомянутую в начале статьи. Эта фирма приобрела мировую известность как разработчик и основной поставщик студийных аудио- и видеомагнитофонов. Название фирмы сложилось из инициалов ее основателя и первых букв слова excellence (превосходство) [2].

В 1951 г. A. M. Понятов и его технические советники М. Столяров и В. Селстед рассмотрели и приняли за основу разработки предложенный молодым инженером Ч. Гинзбургом способ записи ТВ сигналов путем вращения магнитных головок поперек движения ферромагнитной ленты. Другие фирмы о всем мире в то время разрабатывали видеомагнитофоны на основе продольной записи, предложенной еще Б. А. Рчеуловым и требующей непомерно большой скорости движения носителя. Решение A. M. Понятова было смелым, по существу пионерским. Для его принятия надо было обладать техническим талантом и предпринимательской интуицией – качествами, присущими A. M. Понятову.

А. М. Понятов (справа) демонстрирует видеомагнитофон VR-1000. Фото из библиотеки Redwood City Public Library.

Он родился и вырос в семье лесопромышленника Казанской губернии. В 1914т. окончил Политехнический институт в г. Карлсруэ (Германия). В годы первой мировой войны служил летчиком Военно-морского флота России, участвовал в гражданской войне на стороне белой армии, а после ее разгрома эмигрировал в Китай. В 1920-1927 гг. работал в Шанхайской электрической компании, затем уехал в США. В годы второй мировой войны принимал участие в разработке и производстве радиолокаторов для Военно-морского флота США.

В апреле 1956 г. фирма Ampex добилась крупного успеха, продемонстрировав действующий видеомагнитофон с вращающимися головками на конференции Теле- и радиовещательной ассоциации в Чикаго. Последующие годы прошли под знаком внедрения магнитной видеозаписи в практику ТВ вещания всех стран. Аппараты, созданные по системе Ampex, выпускались в США, Японии, Франции, Германии, Англии, СССР. У нас работы по созданию профессиональных видеомагнитофонов начались во второй половине 50-х гг. В декабре 1959 г. образец аппаратуры, созданной на заводе "Ленкинап" при участии специалистов ВНИИ телевидения и НИКФИ, был принят государственной комиссией.

Отмечая выдающийся вклад A. M. Понятова в развитие телевизионной техники, Американское общество инженеров кино и телевидения в 1982 г. учредило "Золотую медаль имени Александра М. Понятова", присуждаемую ежегодно за большие заслуги в области магнитной записи электрических сигналов.

Литература

1. Abramson A. A history of the television camera. – Berkeley and Los Angeles: University of California press. – 1955. – P. 43, 184.
2. Шульчан М. Г. Роль A. M. Понятова в развитии магнитной записи телевизионных сигналов. – Тезисы докладов 53-й научно-технической конференции НТОРЭС им. А. С. Попова – СПб.: 1998. – с. 85.

Статья опубликована в журнале "Электросвязь" №12, 1999 г., стр. 46.
Перепечатывается с разрешения редакции.