Вятский изобретатель А.А. Полумордвинов

А.Л. Рашковский

Развитие идей электрической передачи изображений с самого начала было интернациональным. К началу ХХ в. в одиннадцати странах было выдвинуто не менее двадцати пяти проектов (из них пять – в России) под названиями «телефотограф», «электрический телескоп», «телефот» и т. п. В основе их лежали три физических процесса: 1) деление передаваемой картинки на элементарные участки и последующее преобразование их в последовательность электрических сигналов; 2) передача этой последовательности на приемный пункт; 3) восстановление из принятого сигнала видимого изображения. Первый в мире проект «электрического телескопа» поступил в редакцию научного журнала 20 февраля 1878 г. от профессора физики Адриано де Пайва из г. Порту (Португалия). К этому же периоду относится проект Порфирия Ивановича Бахметьева (1860–1913). Реферат о «телефотографе», как он назвал свой прибор для передачи изображения, был прочитан в Цюрихе на собрании общества «Славия» в 1880 г., а спустя пять лет напечатан в русском техническом журнале «Электричество». В октябре 1888 г. Луи Эме Огюстен на рулоне светочувствительной бумаги снял первый из дошедших до нас кинофильмов, в котором были запечатлены красоты какого-то сада. Съемка производилась со скоростью 10–12 кадров в секунду камерой, запатентованной в Великобритании.

Слово телевидение (television) впервые прозвучало 24 августа 1900 г. в докладе Константина Дмитриевича Перского на IV Международном электротехническом конгрессе в Париже, проводившемся в рамках Всемирной промышленной выставки. Доклад под названием «Телевидение как электрическое кино» был опубликован на французском языке. К.Д. Перский (1854–1906) принадлежал к старинному дворянскому роду, основатель которого прибыл к московскому князю Дмитрию Донскому из Персии (отсюда и фамилия). Константин Дмитриевич окончил Михайловскую артиллерийскую академию. Во время русско-турецкой войны 1877–1878 гг. сражался в отряде под командованием наследника престола – будущего императора Александра III – и был награждён орденом Св. Анны с надписью «За храбрость». Он занимал видное место в научно-общественной жизни Петербурга – был членом Русского технического общества и учёным секретарём Электротехнического общества. На Всероссийском электротехническом съезде в 1899 г. он прочитал обзорный доклад под названием «Современное состояние вопроса об электровидении на расстоянии (телевизирование)».

В 1884 г. немецкий студент Пауль Нипков запатентовал остроумный способ разложения передаваемого изображения на участки вращением перед ним диска с особым образом расположенными отверстиями, однако реализовать это изобретение удалось не скоро. Диск Нипкова почти полвека привлекал изобретателей и учёных.

В конце 1899 г. преподаватель Казанского технического училища Александр Аполлонович Полумордвинов (1874–1942) запатентовал систему с передачей сигналов трёх основных цветов. Он предлагал использовать два диска, вращающихся на параллельных осях с разными скоростями. В дисках прорезались щели: в одном – по радиусам, а в другом – в форме «логарифмической или архимедовой спирали». Число щелей было кратно трём – по числу основных цветов. На пересечении щелей получалось сквозное ромбическое отверстие, которое и служило развертывающим элементом. Для получения сигнала цветоделенного изображения предлагалось закрывать щели в одном из дисков последовательно красным, зелёным и фиолетовым светофильтрами. Прошедший через ромбическое отверстие свет преобразовывался в электрический сигнал с помощью фотоэлемента. Между оптической проекцией передаваемого изображения и фотоэлементом в каждый момент времени находилось только одно отверстие, закрытое светофильтром одного цвета. Когда это отверстие сдвигалось за рамку изображения, с противоположной стороны набегало следующее отверстие, закрытое светофильтром другого цвета и смещенное на ширину щели, и т. д. Таким образом, ромбическое отверстие как бы обегало всё передаваемое изображение, элемент за элементом, строка за строкой. Светораспределитель представлял собой оптико-механическую систему с последовательной передачей цветов по строкам (когда светофильтрами закрывались кривые щели) или по кадрам (когда светофильтры были на радиальных щелях). Электрический сигнал от фотоэлемента предполагалось передавать на приемный пункт и использовать для управления яркостью источника света на аналогичном развертывающем устройстве. Этот принцип цветопередачи используется до сих пор.

В 1900 г. на заседании в Русском техническом обществе Перский дал высокую оценку проекту цветной телевизионной системы Полумордвинова, отметив его техническую осуществимость.

Александр Аполлонович Полумордвинов родился 30 августа (11 сентября) 1874 г. в г. Слободском Вятской губернии в дворянской семье. Отец Александра – Аполлон Петрович – был из дворян и служил секретарем Слободского уездного земства в 1872–1874 гг. Умер он в 1875 г. Мать – Александра Константиновна – работала зубным врачом. В свидетельстве о рождении матери упоминается фамилия Чарушиных, к которым она имела родственное отношение.

Учёбу Александр начал в Казани, где окончил 3-ю мужскую гимназию. В 1892 г. поступил на первый курс физико-математического факультета Казанского университета. Однако через год, решив, что неправильно выбрал профессию, оставляет университет и уезжает в Харьков, где жили его родственники. Там он поступает на первый курс механического отделения Харьковского технологического института. Уже в период учёбы в институте у Александра проявилась тяга к научно-исследовательской работе. Им было выполнено исследование о коэффициенте полезного действия (КПД) больших молотов и изобретено приспособление для увеличения КПД четырехтактных двигателей.

В 1898 г. Александр окончил институт и возвратился в Казань, где был принят преподавателем в Казанское промышленное училище. Там он преподавал механику, геометрию, черчение, производство и руководил занятиями в механических мастерских.

23 декабря 1899 г. (5 января 1900 г.) он подал заявку на своё изобретение № 10739 (охранное свидетельство № 9839 от 27. 02. 1906 г.) в Департамент торговли и мануфактур Министерства финансов России. В то время Департамент включал в себя патентные органы и занимался выдачей патентов. Изобретение было юридически оформлено выдачей изобретателю привилегии на «Светораспределитель для аппарата, служащего для передачи изображений на расстояние со всеми цветами и их оттенками и всеми тенями».

Без имени-5.jpg

Чертёж из привилегии на «Светораспределитель для аппарата, служащего для передачи изображений на расстояние со всеми цветами и их оттенками и тенями»

Талантливый экспериментатор, продолжая теоретические исследования учёных России, Англии, Германии и других стран, предложил выдающееся изобретение, которое сделало возможным создание целой системы цветного телевидения. Система передачи цветного изображения на расстояние, предложенная Полумордвиновым, была воплощена в жизнь созданием прибора «Телефот», который представлял важнейшее конструктивное и технологическое открытие. О своём изобретении Полумордвинов доложил на Первом электротехническом съезде, проходившем в конце декабря 1899 г. в Петербурге.

Учёные того времени дали высокую оценку изобретению Александра Аполлоновича, он стал заметной фигурой в научных кругах, активно включился в сферу научно-технической деятельности. На том представительном съезде он познакомился с А.С. Поповым, П.С. Осадчим, Б.Л. Розингом, К.Д. Перским и многими другими учёными. Ему было предложено выступить на заседании Русского технического общества и более подробно рассказать об изобретении.

2004 № 7.jpg

Изобретатель А.А. Полумордвинов

Вернувшись в Казань, воодушевленный признанием своих трудов, он попытался самостоятельно выполнить прибор. Изготовить детали для него в Казани оказалось весьма сложно, уровень электротехнической промышленности в стране был низкий, а в Казани не было вообще никаких электротехнических предприятий. Полумордвинов обратился к военному министру с просьбой выделить ему субсидию 2000 руб. на изготовление изобретённого им прибора. Просьба была удовлетворена.

В январе 1900 г. он приехал в Петербург, чтобы заказать детали, и обратился к нескольким фирмам и электротехническим заводам (Сименса и Гальске, Глебова, Гейснера). Однако эти заводы индивидуальных заказов не выполняли, поэтому пришлось выписывать некоторые детали из-за границы: у Дюкрете из Парижа, у Цейса из Германии, у Бэрди из Англии, но все необходимые детали ему получить так и не удалось.

Летом 1900 г. в Париже проходила Всемирная выставка, привлёкшая внимание многих учёных мира. Полумордвинов принял в ней участие. Надо отметить, что Александр Аполлонович в совершенстве владел французским языком. Там молодому изобретателю представилась возможность познакомиться с учёными и их трудами. Александр Аполлонович обратил внимание также на состояние телефонного и телеграфного дела во Франции. Будучи в Париже, он посетил мастерскую Эжена Дюкрете (1844–1915), разносторонне одарённого инженера, имевшего особый дар практического воплощения в жизнь научных идей.

В Париже Дюкрете основал мастерскую по выпуску приборов для науки и промышленности. Государственные лаборатории и крупные учёные обращались к нему за помощью в решении технических проблем или поручали ему практическую реализацию теоретических разработок в самых разных областях техники. Полумордвинов попросил Дюкрете изготовить ему недостающие детали для аппарата «Телефот». Изобретение вызвало большой интерес у Дюкрете, и он охотно согласился. В это время Дюкрете выполнял заказ А.С. Попова по изготовлению беспроводного телеграфа (в современном понятии – радиостанции). Работа с аппаратом Полумордвинова была сложная, продвигалась медленно, а срок его пребывания в Париже заканчивался. Дюкрете после отъезда Полумордвинова почему-то не смог продолжить эту работу, и прибор выполнен не был.

Осенью 1900 г. Александр Аполлонович поступил учиться на третий курс Электротехнического института им. императора Александра III в Петербурге. Учёба способствовала развитию его научных интересов, он глубоко изучил телефонию, телеграфию, электротехнику. За три года учёбы им была проделана поистине гигантская научная работа. Он предложил несколько вариантов усовершенствования аппарата для передачи цветного изображения на расстояние, получил на них патенты, сделал ещё целый ряд научных открытий. Полумордвинову принадлежит изобретение – «Аппарат для передачи изображения и способы этой передачи с одновременной передачей звука». В России ему так и не удалось изготовить аппарат.

В 1903 г. Александр Аполлонович окончил Электротехнический институт и до 1911 г. работал сначала в Главном управлении почт и телеграфов, в управлении городских телеграфов Санкт-Петербурга, а потом – в Электротехническом институте.

В 1907 г. Борис Львович Розинг воплотил в жизнь идею передачи изображения на расстояние с помощью электронно-лучевой трубки и созданного им устройства электромагнитной развёртки. Тогда число строк равнялось 12. В 1911 г. под руководством Розинга осуществлена первая в мире передача изображения, базирующаяся на тех же принципах, которые используются в современных телесистемах.

В конце 1911 г. Полумордвинов вышел в отставку по болезни и уехал к матери в Вятку, где поселился на ул. Казанской в доме Юрасовой1. 10 марта 1914 г. он подал прошение Вятскому городскому голове о назначении его на вновь учреждаемую должность помощника городского архитектора. Постановлением Городской управы от 17 апреля 1914 г. вновь учрежденная должность помощника городского архитектора замещена А. А. Полумордвиновым с 22 апреля 1914 г. Постановлением Городской управы от 11 августа он утверждён в этой должности с согласия губернатора2. В 1915 г. берёт отпуск и едет в Петроград. Поездка разрешена с сохранением содержания3. В Петрограде же узнаёт о признании своих трудов и оттуда пишет вятскому городскому голове: «...Прошу продлить отпуск на две недели, так как дел по поводу привилегий гораздо более, чем я предполагал, так как я узнал, что мне выдано несколько привилегий и хотел бы найти здесь фирмы, могущие их купить».

Постановлением Городской управы от 7 ноября 1915 г. А.А. Полумордвинов откомандировывается для исполнения обязанностей заведующего городской телефонной станцией с освобождением от обязанностей помощника городского архитектора4. С 1917 г. работал на Вятской телеграфной станции, а затем в экономическом отделе вятского Совдепа и в райсовнархозе. С 1918 г. Полумордвинов – заведующий Вятской электростанцией.

С 1 октября 1919 г. Александр Аполлонович заведовал отделом электростанций губернского совнархоза5. Жил он в это время  с сестрой и матерью по адресу: ул. К. Маркса, 62. Он проектировал, к примеру, устройство электрического освещения в с. Мулино, сельскохозяйственной коммуне им. Парижской Коммуны, деревень вблизи сёл Истобенское и Чепца. 30 ноября 1921 г. А.А. Полумордвинов уволен в отпуск по состоянию здоровья и к работе больше не приступил6.

Английский предприниматель и учёный Д. Бэрд (1888–1946), долгое время занимавшийся теоретическими разработками телевидения, купил у Полумордвинова патент (заявка № 10739 от 23 декабря 1899 г.), который предоставил ему реальные возможности изготовить аппарат. После некоторых усовершенствований Бэрду удалось в 1925 г. провести серию лабораторных испытаний опытного образца передачи цветного изображения на расстояние. А в 1928 г. он уже демонстрировал систему цветного телевидения широкой общественности. Все заговорили о Бэрде как изобретателе цветного телевидения, а он сам во всех своих публикациях ссылался на русского изобретателя А.А. Полумордвинова и неоднократно обращался в Россию, чтобы найти его, но ему это так и не удалось.

В 1931 г. инженер Владимир Кузьмич Зворыкин (уроженец России, эмигрировавший в США в 1919 г.) создал иконоскоп – первую передающую трубку, являющуюся прообразом современной видеокамеры, благодаря чему с 1936 г. британская информационная корпорация «Би-Би-Си» начала регулярное чёрно-белое телевещание. Таким образом, российские инженеры в начале ХХ в. имели явный приоритет в разработке передающих систем. И только в 1953 г. в США была осуществлена первая в мире цветная телепередача, кстати, тоже с участием инженеров-эмигрантов из России.

Полумордвинову принадлежало большое количество изобретений и открытий, которые принесли России огромный экономический эффект и славу. В частности, на VI Всероссийском электротехническом съезде он выступил с сообщением об алюминиевых проводах. Не исключено, что именно Полумордвинов первым предложил использовать алюминиевые провода в электротехнических устройствах.

Умер Александр Аполлонович в Кирове в одиночестве, всеми забытый, 2 декабря 1941 г. Это типичная судьба российского изобретателя.

Автор выражает сердечную признательность Анатолию Гавриловичу Тинскому за предоставленные архивные материалы.

Примечания

1. ГАКО. Ф. 628. Оп. 8. Ед. хр. 38. Л. 575.
2. Там же.  Л. 577.
3. Там же. Ед. хр. 77. Л. 223.
4. Там же.  Л. 351.
5. ТАКО. Ф. 791. Оп. 3. Ед. хр. 116. Л. 248.
6. Там же. Ед. хр. 233. Л. 121.