Технологічний прогрес подарував нам можливість безперешкодно, не обмежуючись у часі та місці спілкуватися між собою, передавати та пізнавати нову інформацію. Та так просто було не завжди. Історія зв’язку пройшла цікавий та важкий шлях від перших ліній для передачі даних, громіздких телеграфів до виникнення автоматичних телефонних станцій (АТС) та розвитку, усім нам звичного, мобільного зв’язку.

У Центральному державному науково-технічному архіві України у фонді Р-83 (комплекс 3-24) зберігаються документи Київського відділення Центрального науково-дослідного інституту зв’язку Міністерства зв’язку СРСР, м. Київ (зараз – ДП «Український науково-дослідний інститут зв'язку (УНДІЗ)»), що ілюструють розвиток і вдосконалення засобів зв’язку та способів передачі інформації. Дане відділення було створено в 1954 році, а вже в 1991 році реорганізовано в Український науково-дослідний інститут зв’язку.  Зараз дана установа несе відповідальність за науково-технічне забезпечення розвитку електричного й поштового зв'язку в Україні. Основна робота інституту полягає в розробленні технологій, технічних засобів та розв’язанні питань функціонування і розвитку систем зв’язку; вирішенні технічних питань електроживлення і електропостачання; збереження енергоресурсів підприємств зв’язку; дослідженні нових систем і технологій комунікації; стандартизації в цій галузі тощо.

У даній виставці ми пропонуємо зупинити увагу на двох досліджуваних інститутом проблемах, які характеризують одну з відправних точок «народження» світової комунікаційної мережі та розвиток технології, яка була, можна сказати, основним засобом безпечної передачі інформації, у дні, що передували появі електронної пошти.

Для зручності виставку було поділено на два розділи.

Розділ 1. Зв'язок на дні океану

Із середини 30-х років 19 століття комерційні телеграфні установки з’являлись у Європі та Америці одна за одною, але була проблема, яка заважала з’єднати «старий» та «новий» світ. Цією проблемою став океан. В архівосховищах ЦДНТА України зберігаються документи, які на своїх сторінках закарбували дослідження  інституту УНДІЗ із питань історії прокладання, захисту та розвитку морських кабелів із найкращими техніко-економічними показниками для створення світової комунікації (док. 1). Так, дізнаємося, що перший підводний морський кабель був прокладений у 1849 році через протоку між Англією та Францією (Дувр-Кале). Однак він проіснував, лише кілька годин, тому що був обірваний рибальським неводом. Надалі закордонні фахівці замислились над покращенням захисту кабелів від механічних ушкоджень при ударах судновими якорями, рибальськими неводами тощо. Досягли цього тим, що вздовж кабелів прокладали залізні ланцюги та дротяні канати. У 1850 році було запропоновано замість прокладки ланцюга вздовж кабелю поміщати ізольований  кабель усередині дротяного каната й тим самим забезпечити його надійний та довговічний захист. Таким чином, перший броньований кабель був прокладений між Францією та Англією вже в 1851 році. З цього часу броня із круглих сталевих дротів стала невід'ємною частиною підводних кабелів зв'язку.

З 1852 року в багатьох країнах розпочалося спорудження підводних телеграфних кабельних ліній (Англія-Ірландія, Німеччина-Голландія, Італія-Сардинія). Перші ж спроби прокласти трансатлантичний телеграфний кабель належать до 1851-1858 років. Але всі вони закінчилися невдачею внаслідок частих розривів кабелю на глибоководних ділянках траси. Та все ж науковцям вдалося подолати труднощі, знайти рішення  і перший трансатлантичний телеграфний кабель з’явився наприкінці 1858 року. Він поєднував Ірландію з о. Ньюфауленд. Кабель мав одну струмопровідну жилу, скручену із 7 мідних дротів діаметром 2 мм, ізольовану трьома шарами гутаперчі (матеріал, схожий на сучасний силікон) та броню з 18 сталевих скручених між собою тросів. Та радість тривала не довго, унаслідок швидкого погіршення електричних характеристик кабель пропрацював лише 23 дні, після чого, передавши за деякими підрахунками 400 телеграм, на віки замовк.

Показовими є 70-ті та 90-ті роки 19 століття, саме в ці часи розпочалося бурхливе будівництво підводних телеграфних кабельних ліній: Куба-Флорида, Англія-Данія, Португалія-Бразилія, Франція-Північна Африка тощо. В 1870 році був прокладений кабель від Гібралтару через Суец до Індії, який замкнувся в кругосвітнє кільце в 1902 році тихоокеанським кабелем. Усі ці кабельні магістралі відрізнялися тим, що швидкість телеграфування за ними не перевищувала трьох слів за хвилину. Наприкінці 19 століття у світі налічувалося 1750 підводних телеграфних ліній, загальна протяжність яких становила 300 тис. км. Число трансатлантичних ліній зросло до 13.

У 1876 році був винайдений телефон, що послужило поштовхом до цілого ряду інших розробок та удосконалень у кабельних магістралях. Почався новий етап історії підводних кабелів – будівництво підводних телефонних ліній. Конструкції перших телефонних підводних кабелів повторювали конструкцію телеграфних кабелів та використовувалися для розвитку телефонії. Для збільшення дальності телефонування стали збільшувати діаметр жили кабелю. У 1891 році, у протоці між Англією та Францією, було прокладено перший 4-х жиловий телефонний кабель із гутаперчевою ізоляцією та збільшеним діаметром жил.

У пошуках більш радикальних заходів для збільшення дальності телефонування були використані вдосконалення вже впроваджені в конструкцію підземних кабелів. Подальший прогрес у будівництві підводних кабельних ліній полягав у переході від однопровідної системи до двопровідної та поліпшенні їхньої ізоляції. Це дало змогу значно покращити якість передачі, але дальність усе ще не перевищувала кількох кілометрів.

Збільшити дальність передавання телефонних кабелів дозволила пропозиція, зроблена датським інженером К. Крарупом. У 1902 році він запропонував з метою штучного підвищення індуктивності лінії обмотувати струмопровідні мідні жили кабелю стрічкою або дротом зі сталі, магнітна проникність якої, більш ніж у сто разів перевищує проникність міді.

Одночасно з удосконаленням конструкції вже існуючих підводних кабелів проводилися великі роботи з пошуку нових ізоляційних матеріалів, які могли б забезпечити хороші електричні характеристики та одночасно необхідну механічну міцність для можливості прокладання на великих глибинах. Таким матеріалом виявилася парагутта (спеціальна суміш із гутаперчі, гуми та воску), отримана ще в 1910 році в США.

Архівні документи висвітлюють, що до 30-х років 20 століття відносяться перші досліди з високочастотного ущільнення підземних та підводних кабелів. Ще в 1912 році П. Д. Войнаровським була розроблена теорія коаксіального кабелю, проте практичне застосування вона знайшла тільки в 30-х роках 20 століття, коли стало вводитися високочастотне ущільнення телефонних ланцюгів.

Радикально збільшити дальність телефонування підводними кабельними лініями дозволило застосування підводних підсилювачів. У 1956 році було успішно прокладено першу телефонну кабельну магістраль через Атлантичний океан «ТАТ-1», між Англією та США (док. 8). Довжина основної глибоководної ділянки коаксіальної магістралі склала 3607 км, на цій ділянці було вмонтовано в кабелі 52 підсилювачі, прокладені на глибині до 4,5 км. Для захисту кабелю від морських молюсків на зворотний провід була накладена нахлестом по спіралі мідна стрічка. Поверх її навита бавовняна стрічка, просочена компаундом із гуми та асфальту для надання коаксіальній парі механічної міцності в процесі виробництва (док. 9-11). Спорудження цієї лінії коштувало 15 млн фунтів стерлінгів.

Друга трансатлантична телефонна лінія між США та Францією вступила в експлуатацію 22 вересня 1959 року. Довжина кабелю становила приблизно 8000 км.

У 1961 році почалося прокладання третього трансатлантичного кабелю – «КАНТАТ», це була перша трансатлантична система цілком британського походження. Сумарна довжина всієї лінії третього кабелю від Лондона до Монреаля становила 6200 км або 6500 км залежно від маршруту.

Під час прокладання був використаний англійський полегшений глибоководний кабель - коаксіальний кабель без броні, за рахунок чого він не схильний до корозії. Його силовий елемент розміщено усередині центрального провідника у вигляді збалансованого проти розкручування троса (док. 4).

Варто зазначити, що кількість телефонних розмов між Великою Британією та США із часу спорудження в 1956 році першої трансатлантичної телефонної магістралі зросла в 3,5 рази і продовжувала збільшуватися приблизно на 500 розмов на місяць. У зв'язку з цим у 1964 році закінчено будівництво системи «ТАТ-3», що сполучала США та Англію.

Перехід до побудови глобальних систем зв'язку став четвертим потужним етапом у розвитку підводних кабельних магістралей. Першою глобальною кабельною магістраллю з полегшеного кабелю була мережа, що з'єднувала приблизно 50 000 км (Англію, Австралію, Канаду й Нову Зеландію) (док. 5).

Так само, з метою систематичного зростання міжміських економічних та комерційних зв'язків між різними країнами та необхідністю здійснити управління об'єктами, що рухаються з великими швидкостями (супутники, літаки тощо) планувалося спорудження американської глобальної підводної кабельної магістралі (док. 6).

У цей же час вітчизняні кабелі, що випускалися в ті часи не задовольняли вимогам єдиної автоматизованої системи зв'язку, що існувала тоді, і значною мірою, по параметрам та діапазону переданих частот поступалися зарубіжним кабелям. У зв'язку з цим фахівцями інституту УНДІЗ були проведені роботи, спрямовані на розробку нових конструкцій морських кабелів, які б задовольняли всі вимоги (док. 2-3; 7). У СРСР підводні кабелі випускалися двох конструкцій: симетричної та коаксіальної. Коаксіальний кабель найповніше відповідав вимогам організації високочастотного зв'язку через великі водні простори. Для всіх типів вітчизняних коаксіальних кабелів як ізоляцію застосовували імпортний поліетилен. Підводні кабелі марки КПГК-5/18 випускалися будівельними довжинами в 34 км із 2-3 зрощуваннями на будівельну довжину. Наявність цих зрощень і вважалась істотним недоліком технології вітчизняного виробництва (док. 12).

Тому було поставлено завдання розробки нових економічних морських кабелів, більш економічних, легших, широкосмугових, які б дозволяли організувати високоякісну передачу, як безперервної, так і дискретної інформації. А також могли використовуватися для передачі телевізійних каналів. Фахівці наголошували на необхідності модернізації, або розробки нової технології виробництва морських кабелів із застосуванням спеціальних автоматичних пристроїв для контролю та підтримування електричних характеристик цих кабелів у межах встановлених норм.

Розділ 2. Терміново отримайте факс

У сучасному світі, коли можна за декілька секунд зв’язатися з людиною, яка перебуває на іншому кінці світу від вас та передати важливу інформацію, досить складно здивувати когось таким інструментом, як факс. Та проте це є несправедливим, адже факсимільний апарат – складний і цікавий механізм, з приголомшливою історією створення.

Документи, які зберігаються в архівосховищах ЦДНТА України є гарною ілюстрацією динаміки розвитку факсимільної апаратури та визначення її основних тенденцій. З архівних документів, дізнаємося, що система факсимільного зв'язку загального користування була призначена для передачі документальних повідомлень, що містять штрихові та напівтонові зображення, фотографії, малюнки, креслення, карти, діаграми, друковані, машинописні та рукописні тексти з формулами, підписами та печатками будь-якою мовою та будь-яким алфавітом.

Приблизно до 1965 року здійснювався випуск факсимільної апаратури, так званого першого покоління. Основною тенденцією при її проєктуванні було максимальне спрощення конструктивних рішень для зменшення вартості комплекту апаратури. З 1965 року розпочався період прискореного поширення факсимільної апаратури другого покоління. А вже в 70-ті роки поширення набула апаратура третього покоління, яка базувалася на новітніх досягненнях науки й техніки. Основний наголос при проєктуванні факсимільної апаратури третього покоління робився на таких напрямках як: підвищення надійності всіх вузлів та апаратури загалом; вдосконалення пристроїв автоматизації процесів передачі та прийому, аж до забезпечення умов для повністю необслуговуваного прийому; скорочення часу передачі. Відмінною особливістю, що була властива апаратурі третього покоління – явно виражений ухил передачі зображень цифровим методом.

Цікавим є те, що наприкінці 1974 року Відомство зв'язку Великобританії оголосило про відкриття поштової факсимільної служби загального користування. Вона дозволяла протягом трьох годин вручити одержувачу копію документа, переданого для відправки до поштового відділення. Приймання та передача інформації здійснювалася факсимільною апаратурою каналами телефонного зв'язку. Одержувач сповіщався по телефону про наявність на його адресу кореспонденції після її надходження до пункту призначення. За додаткову плату кореспонденція могла доставлятися посильним.

Умови розвитку процесів автоматизації телеграфного зв'язку в нашій країні складалися таким чином, що як основний напрямок було обрано побудову комутованої автоматичної мережі з використанням принципів комутації каналів (між двома вузлами мережі повинно бути встановлене з'єднання, перш ніж вони почнуть будь-який обмін інформацією). Для цього було створено цілу низку типів станцій комутації каналів різного призначення на базі електромеханічних комутаційних елементів. Фахівці УНДІЗ проводили роботи з удосконалення обладнання комутації каналів на новій елементній базі.

Наприкінці 1960-х років застосування знаходили телеграфні комутаційні системи двох класів: системи комутації з переприйманням повідомлення в запам'ятовуючі пристрої станції і системи комутації з безпосереднім зв'язком між абонентами. У системах першого класу абонент приймав повідомлення не в момент його передачі, а з деякою затримкою, яка визначалася числом переприйманих ділянок, часом зберігання інформації на переприймачах і довжиною повідомлення. У системах другого класу зв'язок між абонентами здійснювався в реальному масштабі часу, аналогічно до телефонної системи.

Спеціалісти інституту вважали доцільним розробити комбіновану систему комутації, яку умовно назвали – електронна система комутації каналів (ЕСК). ЕСК – автоматизований  комплекс апаратури, що будувався на базі технічних засобів обчислювальної техніки. Система була призначена для організації тимчасових з'єднань із метою передачі та прийому дискретної інформації (телеграм, телеграфних повідомлень, телеграфних переговорів, даних). В ЕСК-А будь-якої модифікації середній час очікування сигналу запрошення до набору не перевищував 2 секунди з моменту здійснення дзвінка.

Розробкою програмного забезпечення ЕСК системи переслідувалися такі цілі: створення машинних алгоритмів та програм для різних видів встановлення з'єднань; перевірки працездатності алгоритмів при взаємодії із системою переривань програм, як передумова для розробки операційної системи; розробки машинних алгоритмів і програм для надлишкового та неіндексованого навантаження, що приймається тощо. Апаратура комутації належала до класу структурно-складних систем, що одночасно обслуговували безліч споживачів у реальному часі.

Алгоритм роботи станції був розроблений на підставі діаграм сигналів взаємодії між ЕСК-А та станціями, підстанціями й абонентськими установками, що знаходилися в експлуатації на телеграфній мережі в той час. Крім того, було введено набір номера за допомогою клавіатури та розроблено діаграму сигналів взаємодії з електронною підстанцією ЕСК-Б. І те, й інше вперше застосовувалося в телеграфній мережі та вимагало ретельної перевірки.

Розробка пристрою введення-виведення телеграм у макеті ЕСК дозволила досить повно переглянути алгоритми введення-виведення телеграм, практично перевірити їхню повноту та реалізованість, оцінити можливі варіанти схем реалізації пристроїв введення.  Робота з термінальним комплектом макета ЕСК-А показала, що він може з успіхом застосовуватися на телеграфних вузлах країни, значно заощаджуючи час обробки неіндексованих телеграм і полегшуючи працю обслуговуючого персоналу (док. 17-18).

Також, архівні документи висвітлюють, як фахівці інституту невпинно досліджували та покращували технології, що тісно пов’язані з факсимільною апаратурою (док. 14, 19-20; 22). Так, наприклад, у  відомих записуючих пристроях фототелеграфних апаратів, як пишучий елемент використовувалася кулька або колесо. Експлуатація цих пристроїв, при незначній деформації кульки або колеса, призводила до спотворення запису за рахунок великої частоти повторення спотвореного відбитка. Співробітники УНДІЗ спроєктували записуючий пристрій для штрихового запису сигналів на звичайний папір, який містив електромагнітний механізм пов'язаний із джерелом записуваних сигналів, пишучий елемент і фарбуючий вузол, що відрізнявся підвищеною довговічністю пишучого елемента та був виконаний у вигляді нескінченної нитки з капрону, металу або інших гнучких матеріалів (док. 13).

Додатково фахівці замислювалися над чіткою та безперебійною роботою факсимільних апаратів. У рамках цього було розроблено пристрій контролю роботи апаратів. У процесі його випробувань було зроблено 196 зупинок передавального та приймального апаратів. Випадків продовження роботи одного з апаратів при зупинці апарату протилежної станції не спостерігалося, що підтверджувало високу працездатність пристрою. Пропонований пристрій дозволяв здійснити взаємний автоматичний контроль під час роботи фототелеграфних апаратів та автоматичну дистанційну зупинку пристроїв у разі порушення зв'язку або ушкодження приймального апарату (док. 15).

Архівні документи також ілюструють, що у зв’язку із різко збільшеною на початку 1970-х років кількістю міжміських телефонних каналів та комутаційного обладнання, інститутом було розроблено та започатковано серійний випуск апаратів «Штрих», які використовувалися для абонентського факсимільного зв'язку. Апарат мав відкритий запис чорнилом для авторучок на звичайному папері, забезпечував передачу графічної інформації на стандартному аркуші протягом 10 хв зі швидкістю 120 рядків/хв і протягом 5 хв зі швидкістю 240 рядків/хв. Цей простий і надійний в експлуатації апарат був удостоєний Державної премії УРСР у 1977 році (док. 16; 21).

Загалом, варто зазначити, що досягнутий прогрес у галузі цифрової обчислювальної техніки і, особливо, у галузі створення електронних цифрових керуючих обчислювальних машин, що використовують швидкодіючі логічні елементи та запам'ятовуючі пристрої великої ємності, дозволяв вирішити питання побудови системи автоматичної телефонної та телеграфної комутації принципово по-новому: із застосуванням універсальних алгоритмічних методів обробки інформації, що надходить до центру комутації, єдиною формою її подання та зберігання в пам'яті машини – у вигляді позиційного двійкового коду. Застосування нових принципів побудови комутаційних систем зв'язку надало абонентам такі послуги та автоматизувало такі процеси комутації, які важко чи неможливо було реалізувати в електротехнічних станціях. Наприклад, конференц-зв'язок, багатоадресний документований зв'язок, зв'язок між абонентами, що працюють із різнотипною кінцевою апаратурою тощо (док. 23-25).

         Архівістка І категорії відділу                                                           

         використання інформації документів                         Котенко Катерина

---

Розділ 1. Зв'язок на дні океану

1. Карта основних існуючих та проєктованих магістралей підводного кабелю [1963 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 103. Арк. 22)

 

2. Конструкція глибоководного кабелю [1963 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 103. Арк. 27)

 

3. Результати дії піщаного потоку на броньований (А) та полегшений  підводний кабель (В) [1963 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 103. Арк. 71)

 

 

4. Конструкція полегшеного підводного кабелю [1963 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 103. Арк. 73)

 

5. Маршрут першої глобальної кабельної магістралі з полегшеного підводного кабелю [1964 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 104. Арк. 27)

 

6. Траса американської глобальної підводної магістралі [1964 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 104. Арк. 31)

 

7. Фрагмент технічного завдання на розробку ескізного проєкту економічних морських кабелів. 1964 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 104. Арк. 74)

 

8. Маршрут першої телефонної кабельної магістралі «ТАТ-1» [1964 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 104. Арк. 6)

 

9. Трансатлантичний коаксіальний кабель. Тип А [1965 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 105. Арк. 20)

 

10. Трансатлантичний коаксіальний кабель. Тип В [1965 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 105. Арк. 22)

 

11. Трансатлантичний коаксіальний кабель. Тип ААА [1965 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 105. Арк. 25)

 

12. Підводний коаксіальний кабель вітчизняного виробництва типу КПГК-5/18 [1965 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 2. Од. зб. 105. Арк. 45)

---

Розділ 2. Терміново отримайте факс

 

13. Записуючий пристрій для відкритого запису  зображень на звичайний папір [1965 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 87. Арк. 8)

 

 

14. Пристрій для оцінки якості вільного каналу передачі дискретної інформації [1967 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 86. Арк. 4)

 

15. Пристрій для контролю роботи факсимільних апаратів. 1967 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 85. Арк. 16)

 

16. Отримане зображення на апараті «ШТРИХ» при випробуваннях на фазові спотворення при передачі на швидкості 120 рядків/хв. 1969 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 41. Арк. 52)

 

17. Загальний вигляд електронної станції комутації каналів (ЕСК-А) [1972 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 53. Арк. 4)

 

18. Загальна блок-схема аналізу побудови різних варіантів ЕСК [1972 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 52. Арк. 5)

 

19. Надсилання повідомлення по каналу без помилок [1973 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 43. Арк. 193)

 

20. Надсилання повідомлення по каналу з ймовірністю помилки [1973 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 43. Арк. 196)

 

21. Влаштування площинної розгортки із записом роликом [1973 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 42. Арк. 55)

 

 

22. Копія переданого факсимільного сигналу, прийнята каналом зв'язку без коректора нижньої бічної смуги [1973 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 42. Арк. 84)

 

23. Схема побудови мережі факсимільного зв'язку загального користування [1976 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 44. Арк. 9)

 

24. Зменшення факсимільного обміну.  Порівняльна таблиця у період із 1971 до 1975 року. 1976 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 44. Арк. 19)

 

25. Середня кількість надісланих факсимільних телеграм за рік. 1976 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-83. К. 3-24. Оп. 1. Од. зб. 44. Арк. 26)