Пилотный кабель канала Амвросия

Старинное изображение пилотного кабеля канала Эмброуз в действии.

, Лоцманский кабель пролива Эмброуз также называемый ведущим кабелем пролива Амвросия , представлял собой кабель, проложенный в проливе Амброуза у входа в порты Нью-Йорка и Нью-Джерси, который обеспечивал звуковой тон для направления кораблей в порт и из него во время низких температур. видимость. Кабель был проложен в 1919 и 1920 годах; к концу 1920-х годов его удалили из канала и заменили беспроводной технологией.

Фон

Канал Эмброуз является единственным судоходным каналом в порт Нью-Йорка и Нью-Джерси , важный торговый порт, и из него . Задержки представляли собой серьезную проблему для судоходства по пути в Нью-Йорк , а плохая погода могла закрыть канал на несколько дней. Корабли были вынуждены ждать у входа в гавань, пока условия не прояснятся. Эти задержки стоили судоходным компаниям значительных сумм денег: каждое остановленное судно стоило от 500 до 4000 долларов в час (примерно от 5700 до 46 000 долларов в долларах 2013 года).

Описание и работа

Кабель состоял из нескольких слоев.

Лидерный кабель Ambrose представлял собой бронированный кабель с одним внутренним проводником (см. Рисунок), который действовал как длинная радиоантенна, проложенная на полу канала. Он возник в форте Лафайет (недалеко от нынешнего моста Верразано-Нарроуз ), затем протянулся на 16 миль вниз по каналу Эмброуз до района маяка Эмброуз на шельфе. Он питался от генератора в Форт-Лафайете, который производил ток частотой 500 Гц (циклов в секунду) при напряжении 400 В, что приводило к возникновению переменного электромагнитного поля по всей длине кабеля, которое можно было обнаружить на расстоянии примерно тысячи ярдов. Ток был механически настроен на передачу слова «ВМФ» азбукой Морзе .

Корабль, полученный парой индукционных катушек , подвешивался на противоположных сторонах корабля и через усилитель подавался в гарнитуру (см. схему ниже). Переключаясь между катушками, можно было сравнить относительную силу сигнала на каждой стороне. Корабль придерживался курса, параллельного тросу, маневрируя, чтобы поддерживать постоянную мощность сигнала.

Исследования и разработки

Двухкаскадный ламповый усилитель поочередно принимает входной сигнал от катушек индуктивности (вверху), подвешенных на каждом борту корабля.

Пилотный кабель потребовал ряда предварительных открытий и изобретений. В 1882 году А. Р. Сеннетт запатентовал использование подводного электрического кабеля для связи с кораблем в фиксированном месте. Примерно в то же время Чарльз Стивенсон запатентовал средство управления кораблем по электрически заряженному кабелю с помощью гальванометра . Этот метод стал практичным, когда Эрл Хэнсон адаптировал ранние схемы на электронных лампах для усиления сигнала.

Роберт Х. Марриотт был пионером радиосвязи, работавшим на военно-морском флоте в Пьюджет-Саунде , где он проводил первые эксперименты с подводными пилотными кабелями. Его результаты были настолько многообещающими, что он рекомендовал дальнейшее развитие командиру Стэнфорду К. Хуперу. В октябре 1919 года командующий Хупер поручил А. Кроссли, опытному радиопомощнику, разработать и испытать эту концепцию в более широком масштабе на военно-морской базе Нью-Лондон . Кроссли установил более длинную версию кабеля, разработанную Marriott. с деревянным корпусом он использовал катер Для первого раунда испытаний , а затем перешел на подводную лодку со стальным корпусом для последующих испытаний. Оба типа судов уловили сигнал и без проблем проследовали по подводному испытательному кабелю.

Установка и тестирование

Командир РФ МакКоннелл на авианосце США «Семмес» с «аппаратом Хэнсона».

После успешных испытаний в Нью-Лондоне в конце 1919 года ВМФ приступил к крупномасштабным испытаниям в проливе Эмброуз. Минный заградитель «Орд» проложил пилотный кабель, состоящий из 2000 футов свинцового и бронированного кабеля, 2000 футов свинцового кабеля и 83000 футов стандартного кабеля. кабель с резиновой изоляцией. Военный корабль США « О'Брайен» был оснащен приемным оборудованием и попытался вывести кабель из канала. К сожалению, ему не удалось обнаружить сигнал на высоте более 1000 футов, где из-за обрыва кабеля сигнал не продолжился. Обрыв кабеля был устранен, но в течение зимы 1919–1920 годов бригады обнаружили, что кабель порвался в общей сложности в пятидесяти двух разных местах из-за напряжения, оказанного на него во время прокладки. Ущерб был непоправимым. Вернувшись к чертежной доске, инженеры протестировали 150-футовые сегменты трех различных типов кабеля и использовали результаты для разработки нового полноразмерного пилотного кабеля. Военно-морской флот заказал 87 000 футов кабеля у компании Simplex Wire and Cable Company в Бостоне.

После завершения кабель был погружен на военный корабль США Pequot на Бостонской военно-морской верфи . Корабль прибыл в Нью-Йорк 31 июля 1920 года. Канал Эмброуза уже пересекали три телеграфных кабеля, принадлежавших Western Union , армии и полиции , и все их пришлось поднять на поверхность, чтобы под ними можно было проложить пилотный кабель. Прокладка кабеля была завершена 6 августа 1920 года. а к 28 августа электрические испытания показали, что как передающая, так и принимающая цепи функционируют нормально. Военно-морские силы испытали кабель с помощью морского буксира USS Algorma . Затем он пригласил «представителей различных радиокомпаний, судоходных компаний, ассоциаций пилотов , правительственных бюро, военно-морских атташе и других» для публичной демонстрации на борту эсминца USS Semmes с 6 по 9 октября. Окна корабля были закрыты брезентом, и капитаны по очереди ориентировались, используя только аудиосигналы по кабелю.

Кабель был хорошо принят. Еще до испытаний в Нью-Лондоне газета Washington Post назвала это «величайшим достижением в области морских путешествий со времен изобретения паровой турбины». а газета Los Angeles Times назвала эту технологию «одним из величайших подарков мирного времени, изобретенных наукой». После ввода в эксплуатацию последняя газета назвала его «величайшей защитой, созданной для судоходства в современной истории». Согласно торговому журналу 1921 года, ведущие тросы выполняли пять функций: «позволить кораблю удачно выйти на берег в густую погоду, провести корабль в гавань, вывести корабль из открытой воды через ограниченный канал в открытую воду на дальнюю сторону, чтобы предупредить о внешних опасностях и помочь судну следовать прямым курсом из порта в порт и таким образом сэкономить топливо». В 1922 году издание Radio World заявило, что первые два года работы кабеля были успешными. Также в 1922 году Radio Broadcast хвасталось экономией денег на кабеле, а также простотой его использования. Сам кабель был оплачен за счет государственных средств, но оснастить свои суда приемным оборудованием было обязанностью судовладельцев. Монтаж кабеля обошелся примерно в 50 000 долларов. а прослушивающая аппаратура, установленная на каждом корабле, использующем канал, стоила 1200 долларов, по сравнению с почасовой стоимостью задержек, которая варьировалась от 500 до 4000 долларов США. Радиовещание выразило уверенность в том, что навигационные кабели станут обычным явлением как для кораблей, так и для самолетов: «... у аудиокабеля есть будущее... Однако его полная полезность в американских портах и ​​​​в других местах зависит от того, насколько широко будет оценено радио. устройства для морской, а также аэронавигации, которые пилоты как на море, так и в воздухе ожидают, но пока не требуют».

Устаревание и наследие

Несмотря на шумиху в СМИ, похоже, что пилотный кабель канала Эмброуз так и не имел большого коммерческого успеха. Первоначально некоторые современники кабеля предлагали протянуть его на несколько миль за пределы маяка Амвросий. Такие планы так и не были реализованы, поскольку развитие технологий сделало пилотный кабель устаревшим. К 1929 году газета Baltimore Sun сообщила, что корабли плывут по Ла-Маншу вслепую, не обращая внимания на кабель. В том же году Marriott публично пожаловался, что навигационные кабели все еще имеют нереализованный потенциал для управления судами.

Лидерские кабельные системы, похоже, устарели из-за совершенствования радиопеленгации и размещения радиомаяков (радиопередатчиков малой мощности) в стратегических точках. Эти маяки аналогичны маякам, но их можно «видеть» в любую погоду, и они используются для навигации так же, как и обычные маяки. Первым успешным применением этих радиомаяков в качестве «радиотуманных сигналов» стали три станции, установленные недалеко от Нью-Йорка в 1921 году. В 1924 году в Соединенных Штатах действовало одиннадцать станций и почти триста кораблей, оснащенных соответствующим образом. К 1930 году статья в Журнале Королевского общества искусств заявила, что «беспроводные средства и эхолоты вытеснили [ведущий кабель]». Сегодня более современные навигационные инструменты, такие как радар , GPS и освещенные буи , помогают кораблям перемещаться по проливу Амвросия.

Эрл Хэнсон, один из ключевых игроков в разработке кабеля канала Эмброуз, пишущий для Popular Mechanics, рассматривал это как шаг к применению технологии радиокабеля в обширных сферах повседневной жизни, включая управление самолетами, навигацию и питание автомобилей. Кабель канала Амвросия был удален из канала и использован при тестировании ранней системы автоматической посадки . В этой роли кабель не нашел большего успеха, чем в управлении кораблями. Экспериментальное подразделение слепой посадки позже ненадолго опробовало аналогичную систему, прежде чем также отказалось от нее в пользу беспроводной связи.

Ссылки

Примечания

Цитируемые источники

• Армстронг, Роберт (3 февраля 1930 г.), «Преодоление туманной угрозы», Los Angeles Times .
• «Направляющие по радиомаякам путешествуют в тумане», Baltimore Sun , стр. МР9, 18 августа 1929 г.
• Беннетт, Дж. Дж. (1921), «Кабель «Лидер» в Портсмуте» , Electrical World , McGraw-Hill, стр. 951 .
• Бонд, А. Рассел (декабрь 1920 г.), «Радио-пилотный кабель» , «Св. Николай: иллюстрированный журнал для мальчиков и девочек» , том. 48, нет. 2, с. 173 .
• Конвей, Эрик (2008), «Глава 2: Места для приземления вслепую» , Посадки вслепую: операции в условиях низкой видимости в американской авиации, 1918–1958 , JHU Press, ISBN  978-0-8018-8960-8 .
• Купер, Ф.Г. (8 августа 1930 г.), «Средства навигации, лекция III», Журнал Королевского общества искусств , том. 78, нет. 4055, стр. 978–988 .
• Кроссли, А. (февраль 1921 г.), «Пилотирование судов с помощью кабелей под напряжением» , Журнал Американского общества военно-морских инженеров , 33 (1): 33–59, doi : 10.1111/j.1559-3584.1921.tb03628.x . По сути та же статья, что и ниже.
• Кроссли, А. (август 1921b), «Пилотирование судов с помощью кабелей под напряжением» , Труды Института радиоинженеров , 9 (4): 273–294 . По сути та же статья, что и выше.
• Текущая история , New York Times Company, 1921, стр. 161–163 , получено 29 августа 2013 г.
• Дэвис, Эдвард (10 июля 1922 г.), «Пятнадцать минут радио каждый день», Конституция Атланты .
• Голуа, Джордж (28 августа 1920 г.), «Нью-Йоркский радиопилотный кабель» , Scientific American , стр. 195, 210 .
• Геселовиц, Майкл Н. (май 2009 г.). «Роберт Х. Марриотт» . Инженер IEEE Today Online . ИИЭЭ . Проверено 15 июня 2013 г.
• Гордон, Ортерус (1922), «Суда теперь ведут сквозь туман с помощью новой системы радиотелеграфии» , Radio World , vol. 2, нет. 3, Hennessy Radio Publications Corporation, с. 8 [72] .
• Хэнсон, Эрл К. (19 мая 1919 г.), «Нахождение посадочных станций самолетов с помощью приемников звуковой частоты» , Aerial Age Weekly , стр. 489–490 .
• Хэнсон, Эрл К. (ноябрь 1934 г.), «Энергия, приходящая через радио: корабли и подводные лодки с радиоуправлением» , Popular Mechanics , стр. 696–699, 120a. 136а .
• Ховет, капитан Линвуд С. (1963), История электроники связи в ВМС США , выставлена ​​на продажу суперинтендантом документации правительства США. Распечатать. Офф., LCCN   64062870 .
• «Военно-морской флот опробует чудесное изобретение в Лос-Анджелесе», Los Angeles Times , стр. II1, 8 сентября 1919 г.
• «Изобретает кабель для лоцманства кораблей», Los Angeles Times , 8 февраля 1925 года .
• Марриотт, Роберт Х. (май 1924 г.), «Как это было в начале» , Радиовещание : 51–59 , получено 5 марта 2018 г.
• «Кабельная система Leader» , Nature , 106 (2676): 760–762, 10 февраля 1921 г., Бибкод : 1921Natur.106..760. , дои : 10.1038/106760a0 .
• «Пароход отправляется в Нью-Йорк по затопленному радиорельсу» , The Nautical Gazette , vol. 99, нет. 16, стр. 14–15, 16 октября 1920 г.
• «Направляет корабли в тумане по тросу в воде» , New York Times , стр. 23, 7 сентября 1919 года .
• «Военный корабль направляется в порт по радиопилотному кабелю» (PDF) , The New York Times , стр. 1, 6, 7 октября 1920 г.
• Патнэм, Джордж (15 июня 1924 г.), «Туманные радиосигналы для защиты навигации; последние достижения», Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , том. 10, нет. 6, стр. 211–218, Бибкод : 1924PNAS...10..211P , doi : 10.1073/pnas.10.6.211 , PMC   1085624 , PMID   16586927 .
• «Радиотуманные сигналы и радиокомпас» , Радиовещание , вып. 1, нет. 3, Doubleday, Doran, Incorporated, стр. 247–248, июль 1922 г.
• «Новости науки: Предметы» , Наука , вып. 59, нет. 1534, с. xiv, 23 мая 1924 г., doi : 10.1126/science.59.1534.xs , S2CID   239868841 .
• «Искусственная молния 5 000 000 В», The Science News-Letter , 15 (408): 61–62, 2 февраля 1929 г., doi : 10.2307/3904529 , JSTOR   3904529 .
• Перри, Грэм (2004), Летающие люди: обеспечение безопасного полета, каждый день , издательство kea, ISBN  0951895869 .
• «Туман укрощен в плане ускорения судоходства», Washington Post , 7 сентября 1919 г.
• Вильгельм, Дональд (июль 1922 г.), «Кабель управления звуком в канале Амвросия» , Radio Broadcast , vol. 1, нет. 3, Doubleday, Doran, Incorporated, стр. 249–251 .
• Вуд, Роберт (30 января 1930 г.), «Новые авиационные устройства направляют посадку в густом тумане», Chicago Daily Tribune .
• Вудс, Дэвид Л. (1980), Сигнализация и общение на море , Arno Press [перепечатка?] .
• Йейтс, Раймонд Фрэнсис; Пасент, Луи Жерар (1922), Полная радиокнига , The Century Co., стр. 296 .