Abeceda železničiara: Telegraf

Najjednoduchší telegraf pozostáva z telegrafného kľúča (v podstate spínača) na vysielacej strane, z cievky s pohyblivou magnetkou na prijímacej strane, páru vodičov spájajúcimi prijímaciu a vysielaciu stranu a zdroja elektrického prúdu. Pri stlačení kľúča sa uzavrie elektrický obvod a prechádzajúci prúd spôsobí indukované magnetické pole v cievke, ktoré vychýli magnetku. Neskôr bola magnetka doplnená záznamovým zariadením, ktoré zaznamenávalo zmeny polohy magnetky (kotvy) na tenký papierový pás.
Pre prenos písmen abecedy, čísel a zvláštnych znakov bola vytvorená zvláštna abeceda, kde každý znak bol zakódovaný niekoľkými za sebou idúcimi krátkymi - „bodka“ - a dlhými - „čiarka“ - impulzami (morseova abeceda).
Na vývoji telegrafu pracovali viaceré osobnosti (napr. Thomas Edison, Samuel Morse).

 

 

Potreba a snaha ľudí dorozumievať sa má korene už v najstarších dobách. Rôzne spôsoby oznamovania správ pomocou dohovorených optických či akustických znamení možno považovať za počiatky telegrafie. Na prenos signálov sa v prvopočiatkoch používali fakle, znamenia ohňom alebo dymom, ďalej hlásnice, trúby, píšťaly a iné. Napríklad dymové telegrafy v roku 1184 pred n. l. ohlásili do Argosu pád Tróje. V stredoveku sa stretávame už s dokonalejším systémom prenosu správ, ktorý od Peržanov prevzali a zdokonalili Gréci. Tento perzsko-grécky abecedný telekomunikačný systém tvoril v podstate optický telegraf, kde jednotlivé stanice boli umiestnené v dosahu viditeľnosti. Obsluhujúci personál mal štvorcovú tabuľku s rozmiestnenými písmenami abecedy do štvorčekov, kde každému štvorcu prislúchalo jedno písmeno abecedy. Text správy sa vysielal dohovorenými znameniami pomocou horiacich fakieľ, ktoré označovali polohu písmena v tabuľke. Neskôr sa na tvorbu značiek používali trámy upevnené na stožiaroch alebo vežiach, ktoré sa kládli do rôznych polôh. Vynájdením ďalekohľadu v 17. storočí sa tento spôsob optickej telagrafie podstatne zdokonalil a použil sa ako základ pri zostrojení veľmi rozšíreného optického ramenového telegrafu bratov Chappeovcov z Francúzska. Bol to prvý platný telekomunikačný systém uvedený do praxe. Tento vynález predstavil v roku 1793 Claude Chappe (1763 - 1805). Chappeho telegraf tvorili tri ramená upevnené na stožiari budovy telegrafnej stanice, jedno dlhšie (3 až 5 m) a dve kratšie ramená (2 m), tzv. semafory. Tie sa nastavovali pomocou kladkostroja do rôznych polôh vždy o 45o rozdielnych. Používalo sa 92 značiek, hoci bolo možné dosiahnuť až 196 kombinácií. Poloha ramien predstavovala čísla vyjadrujúce slová alebo vety. Telegrafista ďalekohľadom sledoval pohyby ramien susednej stanice a vzápätí ich opakoval na svojej stanici. Takúto prvú telegrafnú linku so Chappeho telegrafmi dali do prevádzky v roku 1794. Spájala Paríž a Lille a mala dĺžku 225 km.

 

 

Z tohto obdobia vynálezov v oblasti telegrafie treba spomenúť hudobného skladateľa Jozefa Chudého (1753 - 1813) z Bratislavy, ktorý v roku 1787, teda ešte pred Chappeom, zostavil v Bratislave kompletný systém opticko-akustického telegrafu. V Uhorsku však oň nebol záujem.

 

 

Chappeho ramenové telegrafy sa používali až do polovice 19. storočia, kedy nastupuje éra elektrického telegrafu. Už prvé významnejšie objavy v elektrotechnike začiatkom 19. storočia viedli vynálezcov k tomu, aby sa pokúsili využiť účinky elektrického prúdu na prenos správ. Nemecký lekár S. T. Sömmering (1755 - 1830) skonštruoval v roku 1809 elektrolytický telegraf. Ten sa však neujal. Objav magnetických účinkov elektrického prúdu dánskym fyzikom Ch. Oerstedom (1777 - 1851) v roku 1820 využil na konštrukciu ručičkového (ihlového) telegrafu v roku 1832 ruský diplomat Pavel Schilling (1786 - 1837). Princíp funkcie sa zakladal na kombinácii výchyliek ručičky - magnetickej strelky, ktorá sa vychyľovala pôsobením elektrického prúdu vysielaného do vysielačov a pri prechode cievkou v prijímači vychyľovala ručičku. V štyridsiatych rokoch 19. storočia sa telegrafiou zaoberali mnohí ďalší vynálezcovia. Známy je ručičkový telegraf nemeckých prírodovedcov K. F. Gaussa (1777 - 1855) a W. E. Webera (1804 - 1891), ďalej škótskeho matematika Alexandra Baina (1810 - 1877). Bainov typ ručičkového telegrafu bol inštalovaný v Bratislave roku 1847 ako prvý telegraf na Slovensku a všeobecne aj v Uhorsku.

Konštrukciu píšuceho telegrafu, ktorého konečná verzia bola taká praktická, že sa jeho používanie rozšírilo po celom svete, vyvinul americký maliar historických obrazov a portrétista S. F. B. Morse (1791 - 1872). Pri návrate zo študijnej cesty z Paríža v roku 1832 ho na lodi oboznámil s vlastnosťami elektromagnetu mladý fyzik Ch. T. Jackson, čo ho zrejme priviedlo k myšlienke zaoberať sa zostrojením elektromagnetického telegrafu. Jeho pokusy boli dlho neúspešné, čo ho však neodradilo a 4. septembra 1837 predviedol na newyorskej univerzite fungujúci telegraf zostrojený zo starého maliarskeho stojana. Vedenie predvádzanej telegrafnej linky meralo 516 m. Konečná konštrukcia Morseho rycieho telegrafu je výsledkom ďalších vylepšení a úprav. Jeho podstatou je vysielanie kratších a dlhších prúdových impulzov (bodiek a čiarok) telegrafným kľúčom do vedenia, ktoré dômyselný prístroj vyrýva rycím hrotom na pásik papiera. Z týchto značiek vypracoval Morse nový kódový systém - Morseovu abecedu. Od jej prijatia v roku 1865 Svetovým telegrafným zväzom prešla viacerými menšími úpravami. Dnešnú podobu Morseovej abecedy schválila konferencia Medzinárodnej telegrafnej únie v roku 1938 v Káhire. Od roku 1873 sa Morseho rycie telegrafy postupne prerábali na farbopisné, aby sa značky dali zreteľnejšie čítať, pričom rycí hrot nahradil Morse kolieskom. (Koliesko je sčasti ponorené do modrej farby a pri telegrafovaní sa pritláča k papierovému pásiku a zaznamenáva značky farbou.)

 

 

Hoci telegrafisti dosahovali značnú zručnosť pri vysielaní, Morseho prístroje boli schopné zaznamenávať len 400 - 500 slov za hodinu. Javila sa potreba zvýšiť rýchlosť telegrafnej prevádzky, čo sa dosiahlo používaním tzv. klapáka. Zvukové signály zachytával telegrafista sluchom a zaznamenával ich na papier. Rýchlosť tohto "telegrafu" bola 600 slov za hodinu. Nevýhodou prístroja však bolo, že nemal píšuci mechanizmus, takže mu chýbala možnosť kontroly textu.

Snahou vynálezcov bolo zostrojiť prístroj, ktorý priamo tlačí písmená na pásik papiera, prípadne na blanketu, čím by sa odstránilo prácne prepisovanie telegramov z Morseovej abecedy. Touto myšlienkou sa zaoberali už Morseho súčasník Veil, neskôr A. Bein, Ch. Wheatstone a ďalší. Skonštruovaných bolo veľa prístrojov, ktoré sa však v praxi neosvedčili. Prvý prakticky vyhovujúci telegrafný prístroj priamo tlačiaci písmená na telegrafnú pásku zostrojil Američan pôsobiaci v Anglicku D. E. Hughes (1831 - 1900) v roku 1855. Rýchlosť prenosu správ týmto prístrojom bola 1 400 slov za hodinu, podľa zručnosti telegrafistu. Jeho zácvik trval dva roky.

 

 

Ďalší vývojový stupeň tvoria rýchlotelegrafy a následne ďalekopisy. Pri rýchlotelegrafoch sa ručné vysielanie značiek - prúdových impulzov nahrádza strojovým či automatickým vysielaním. Takýto rýchlotelegraf skonštruoval už v roku 1867 Wheatstone, neskôr Baudot. Siemensov rýchlotelegraf prenášal za minútu až 2 000 značiek. Nápad prerážať papierový pás rýchlotelegrafu bez znalosti kódu pochádza od austrálskeho žurnalistu Donalda Murrayho. Takouto cestou postupoval vývoj až po ďalekopis, t. j. prístroj s klávesnicou písacieho stroja na vysielači a zariadením na stránkovú či páskovú tlač na prijímači. Najznámejšie systémy tohto druhu boli Siemens, Lorenz, Creed. Aby sa zabezpečila zlučiteľnosť prevádzky systémov ďalekopisných zariadení jednotlivých výrobcov boli v roku 1934 na konferencii CCIT (Comité Consultativ International Telegrafique) v Prahe vypracované a schválené zásady ich používania.

Pozornosť si zasluhuje i budovanie telegrafných liniek. Prvá telegrafná linka na Slovensku spájala Bratislavu s Viedňou a bola daná do prevádzky už tri roky po otvorení 60 km dlhej Washingtonsko-Baltimorskej experimentálnej telegrafnej linky, ktorá je považovaná  za prvú na svete vôbec. Veľkou prekážkou pri budovaní telegrafných liniek bolo more. Spojenie medzi Európou a Severnou Amerikou dlhé 3 745 km, uložením transatlantického kábla spoločnosťou "Atlantic Telegrapf Company" nemalo dlhú životnosť. Počas svojej krátkej prevádzky od 5. augusta 1858 do 1. septembra toho istého roku realizovalo totiž iba 366 telegramov. Trvalé spojenie sa podarilo dosiahnuť až o osem rokov neskôr uložením ďalšieho kábla s využitím technickej novinky - stroja na ukladanie podmorských káblov, ktorý skonštruoval W. Siemens.