Войти
Рис. 1: Передача сигналов с помощью гелиографа Mance, 1910 A гелиограф (helios (греч. : ἥλιος), что означает «солнце», и graphein ( γράφειν), что означает «писать») представляет собой беспроводной телеграф, который сигнализирует вспышками солнечного света (обычно с использованием кода Морзе ), отраженного зеркалом. Вспышки производятся путем кратковременного поворота зеркала или прерывания луча затвором. Гелиограф был простым, но эффективным инструментом для мгновенной оптической связи на большие расстояния в конце 19-го и начале 20-го века. Основное его использование - военные, изыскательские и лесозащитные работы. Гелиографы были стандартным товаром в британской и австралийской армиях до 1960-х годов и использовались в пакистанской армии до 1975 года.
Рис. 2: Немецкий гелиограф, сделанный Р. Фюссом в Берлине (экспонируется в Музее связи во Франкфурте) Существовало много типов гелиографов. Большинство гелиографов были вариантами версии британской армии Mance Mark V (рис.1). В нем использовалось зеркало с небольшим не посеребренным пятном в центре. Отправитель выровнял гелиограф с целью, глядя на отраженную цель в зеркале и двигая головой до тех пор, пока цель не была скрыта несеребренным пятном. Не двигая головой, они затем отрегулировали прицельную штангу так, чтобы ее поперечные проволоки рассекали цель пополам. Затем они повернули визирную лопасть, которая покрыла поперечные тросы схемой креста, и выровняли зеркало с винтами касательной и возвышения так, чтобы небольшая тень, которая была отражением несеребряного точечного отверстия, оказалась на перекрестной цели. Это указывало на то, что солнечный луч указывал на цель. Вспышки производились с помощью ключевого механизма, который наклонял зеркало вверх на несколько градусов при нажатии рычага на задней стороне прибора. Если солнце находилось перед отправителем, его лучи отражались прямо от этого зеркала на приемную станцию. Если солнце находилось позади отправителя, визирную штангу заменяли вторым зеркалом, чтобы улавливать солнечный свет от главного зеркала и отражать его на приемную станцию. U. Зеркало гелиографа S. Signal Corps не наклонялось. Вспышки этого типа производились с помощью затвора, установленного на втором треноге (рис. 4).
Гелиограф имел определенные преимущества. Он позволял осуществлять связь на большие расстояния без фиксированной инфраструктуры, хотя он также мог быть связан для создания фиксированной сети, простирающейся на сотни миль, как в сети «форт-форт», использованной в кампании Geronimo. Он был очень портативным, не требовал какого-либо источника питания и был относительно безопасным, поскольку он был невидим для тех, кто не находился рядом с рабочей осью, а луч был очень узким, распространяясь только на 50 футов на милю. Однако любой человек в луче с правильными знаниями может перехватить сигналы, не будучи обнаруженным. В англо-бурской войне, где обе стороны использовали гелиографы, трубки иногда использовались для уменьшения рассеивания луча. Однако в некоторых других обстоятельствах из-за узкого луча было трудно оставаться на одной линии с движущейся целью, например, при сообщении с берега на движущийся корабль, поэтому британцы выпустили рассеивающую линзу, чтобы расширить луч гелиографа от его естественного диаметра 0,5 градуса. до 15 градусов.
Дальность действия гелиографа зависит от непрозрачности воздуха и эффективной собирающей площади зеркал. Зеркала гелиографа варьировались от 1,5 дюймов до 12 дюймов и более. Станции, расположенные на больших высотах, получают более разреженный и чистый воздух, и в любом случае требуются для больших расстояний, чтобы устранить кривизну земли. Хорошее приближение для расстояний в 20–50 миль состоит в том, что вспышка круглого зеркала видна невооруженным глазом на расстоянии 10 миль на каждый дюйм диаметра зеркала и далее с помощью телескопа . Мировой рекорд дистанции был установлен отрядом сержантов связи США путем взаимодействия станций на Маунт Эллен, Юта и Маунт Ункомпагре, Колорадо, 183 мили (295 км) друг от друга, 17 сентября 1894 года, с гелиографами Корпуса связи с зеркалами площадью всего 8 дюймов.
Рис. 3 Османская бригада гелиографа в Худж во время Первой мировой войны, 1917 г. 
Руины немецкой Schutztruppe на вершине Диквиллем, где у немцев был гелиографический Станция (с высоты птичьего полета, 2017 г.) Немецкий профессор Карл Фридрих Гаусс из Геттингенского университета разработал и использовал предшественника гелиографа (гелиотроп ) в 1821 году. Его устройство направляло управляемый луч солнечного света на удаленную станцию, которая использовалась в качестве маркера для геодезических изысканий, и было предложено в качестве средства телеграфной связи. Это первое надежно задокументированное гелиографическое устройство, несмотря на многочисленные предположения о возможных древних случаях передачи сигналов солнечной вспышки и документально подтвержденное существование других форм древней оптической телеграфии.
Например, один автор в 1919 году решил: рискнуть теорией, «что материковые сигналы, которые римский император Тиберий наблюдал с Капри, были зеркальными вспышками, но признал, что« в древних писаниях нет упоминаний об использовании сигналов с помощью зеркал », и что документально подтвержденными средствами древней визуальной связи на большие расстояния были огни маяков и дым маяков, а не зеркала.
Точно так же история о том, что щит использовался в качестве гелиографа в Марафонской битве, является современным мифом, возникшим в 1800-х годах. Геродот никогда не упоминал никаких вспышек. Геродот действительно написал, что кого-то обвинили в том, что он устроил «щит в качестве сигнала». В 1900-х годах росло подозрение, что теория вспышек неправдоподобна. После проверки теории был сделан вывод: «Никто не мелькал щитом в битве при Марафоне».
В письме от 3 июня 1778 года Джон Норрис, верховный шериф Бакингемшира, Англия, отмечает : «Сделал в этот день гелиографический интеллект от доктора [Бенджамина] Франклина из Парижа в Уиком». Однако существует мало свидетельств того, что здесь «гелиограф» есть что-то, кроме неправильного написания «голограф ». Термин «гелиограф» для солнечного телеграфирования не входил в английский язык до 1870-х годов - даже слово «телеграф » не было введено до 1790-х годов.
Генри Кристофер Манс (1840–1926) из телеграфного департамента правительства Великобритании в Персидском заливе разработал первый широко распространенный гелиограф около 1869 года, когда работал в Карачи, в Бомбее. в Британской Индии. Манс был знаком с гелиотропами, когда они использовали их для Великого обзора Индии. Mance Heliograph легко управлялся одним человеком, и, поскольку он весил около семи фунтов, оператор мог легко переносить устройство и его штатив. Британская армия провела испытания гелиографа в Индии на расстоянии 35 миль с положительными результатами. Во время отправки британо-индийским правительством в 1877 году гелиограф был впервые испытан на войне.
Рис. 4: Служба связи США гелиограф, 1898 год Простой и эффективный прибор, изобретенный Мансом, должен был стать важной частью военной связи на протяжении более 60 лет. Полезность гелиографов была ограничена дневным временем при ярком солнечном свете, но они были самым мощным из известных типов устройств визуальной сигнализации. В дорадио времена гелиография часто была единственным средством связи, которое могло охватывать расстояние до 100 миль с помощью легкого портативного прибора.
В вооруженных силах Соединенных Штатов к середине 1878 года полковник Нельсон А. Майлз установил линию гелиографов, соединяющую форт Кио и форт Кастер, штат Монтана, на расстоянии 140 миль. В 1886 году генерал Нельсон А. Майлз создал сеть из 27 гелиографических станций в Аризоне и Нью-Мексико во время охоты на Джеронимо. В 1890 году майор армии США У. Дж. Фолькмар продемонстрировал в Аризоне и Нью-Мексико возможность осуществления связи с помощью гелиографа по сети гелиографов общей протяженностью 2000 миль. Сеть связи, начатая генералом Майлзом в 1886 году и продолженная лейтенантом В.А. Глассфордом, была усовершенствована в 1889 году на дальностях 85, 88, 95 и 125 миль над пересеченной и разбитой местностью, которая была оплотом Апачи и другие враждебные индейские племена.
К 1887 году в число используемых гелиографов входили не только британские гелиографы Манса и Бегби, но и американские гелиографы Гругана, Гарнера и Перселла. В гелиографах Грюгана и Перселла использовались жалюзи, а в других - подвижные зеркала, приводимые в действие пальцевой клавишей. В гелиографах Mance, Grugan и Pursell использовались два штатива, а для остальных - один. Сигналы могли быть либо мгновенными вспышками, либо мгновенными затемнениями. В 1888 году Служба связи США проверила все эти устройства, а также гелиотелеграф Финли, и, не найдя ни одного полностью подходящего, разработала гелиограф Службы связи США, двухстойный аппарат с затвором весом 13 7/8 фунтов. общий вес, и заказано 100 штук на общую сумму 4205 долларов. В 1893 году количество гелиографов, изготовленных для Службы связи США, составило 133.
Расцветом гелиографа, вероятно, стала Вторая англо-бурская война в Южной Африке, где он широко использовался обоими. англичане и буры. Рельеф и климат, а также характер кампании сделали гелиографию логичным выбором. Для ночной связи британцы использовали несколько больших фонарей Aldis, доставленных вглубь страны на железнодорожных вагонах и оборудованных створчатыми ставнями для преобразования луча света в точки и тире. На ранних этапах войны британские гарнизоны были осаждены в Кимберли, Ледисмите и Мафекинге. Когда наземные телеграфные линии были отключены, единственный контакт с внешним миром был через световой луч, гелио днем и лампы Aldis ночью.
В 1909 году гелиография использовалась для защита лесов была введена в Соединенных Штатах. К 1920 году такое использование было широко распространено в США и началось в Канаде, и гелиограф считался «рядом с телефоном, самым полезным устройством связи, которое в настоящее время доступно для служб защиты лесов». Д.П. Годвин из Лесной службы США изобрел очень портативный (4,5 фунта) гелиограф с одинарным штативом, затвором и зеркалом для использования в лесном хозяйстве.
Непосредственно перед началом Первой мировой войны кавалерийские полки Российская Императорская армия все еще обучалась гелиографической связи, чтобы повысить эффективность своих разведывательных и репортерских задач. Красная Армия во время Гражданской войны в России использовала серию гелиографических станций для эффективного распространения информации о басмаче повстанческих движениях в Туркестане в 1926 году.
Во время Второй мировой войны южноафриканские и австралийские войска использовали гелиограф против немецких войск в Ливии и Египте в 1941 и 1942 годах.
Гелиограф оставался стандартным оборудованием для военных связистов в Австралийская и британская армии до 1940-х годов, когда это считалось типом связи с "низкой вероятностью перехвата". Канадская армия была последней крупной армией, у которой гелиограф был предметом выпуска. К тому времени, когда зеркальные приборы были выведены из эксплуатации, они редко использовались для сигнализации. Однако еще в 1980-х годах гелиографы использовались афганскими силами во время советского вторжения в Афганистан. Сигнальные зеркала по-прежнему входят в комплекты для выживания для аварийной сигнализации поисково-спасательным самолетам.
Большинство гелиографов XIX и XX веков века были полностью ручными. Этапы совмещения гелиографа с целью, совмещения отраженного солнечного луча с гелиографом, поддержание выравнивания солнечного луча при движении солнца, расшифровка сообщения во вспышках, модуляция солнечного луча на эти вспышки, обнаружение вспышек на принимающей стороне, и расшифровка вспышек в сообщение, все выполнялись вручную. Одно примечательное исключение - многие французские гелиографы использовали заводные гелиостаты для автоматического управления движением Солнца. К 1884 году все активные части «аппарата Манжена» (двухрежимный французский военный полевой оптический телеграф, который мог использовать либо фонарь, либо солнечный свет) были оснащены часовыми гелиостатами. Аппарат Манжена с гелиостатом все еще находился в эксплуатации в 1917 году. Предложения по автоматизации как модуляции солнечного луча (часовым механизмом), так и обнаружения (электрическими селеновыми фотодетекторами или фотографическими средствами) относятся как минимум к 1882 году. В 1961 году США ВВС работали над космическим гелиографом для передачи сигналов между спутниками
В мае 2012 года роботизированные зеркала «Солнечный маяк», разработанные в Калифорнийском университете в Беркли, были установлены на башнях моста Золотые Ворота, и был создан веб-сайт, где публика могла запланировать время, в которое зеркала подали сигнал солнечными вспышками, указав время, а также их широту, долготу и высоту. Позднее солнечные маяки были перенесены в Sather Tower в Калифорнийском университете в Беркли. К июню 2012 года общественность могла указать «индивидуальный показ» до 32 периодов «включения» или «выключения» продолжительностью 4 секунды каждый, что позволило бы передавать несколько символов кода Морзе. Конструктор описал Solar Beacon как «гелиостат», а не «гелиограф».
Первый гелиограф с цифровым управлением был разработан и построен в 2015 году. Он стал полуфиналистом конкурса Broadcom MASTERS.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с гелиографами. |
