В 1839 году началось сооружение последней в России линии Петербург – Варшава через Псков, Динабург, Вильно общей протяжённостью 1200 километров; было построено 149 промежуточных станций с высотой башен от 15 до 17 метров каждая. В системе использовались отражающие зеркала и светильники. Её обслуживали 1908 человек.
Передача условных сигналов из Петербурга в Варшаву при ясной погоде занимала 22 минуты. Начальная станция располагалась в угловой башенке над фронтоном Зимнего дворца.
Линией оптического телеграфа могли пользоваться простые граждане. Можно было послать «оптическую» телеграмму в Гатчину или Вильно – их принимали в башне Городской думы. Но стоило это довольно дорого.
Постепенно оптический телеграф был заменён электрическим, но остался на флоте. В конце XIX – начале XX века, с появлением автономных электростанций, в оптическом семафоре стали использоваться электрические светильники, что дало возможность разработать световую азбуку. Используются на кораблях и по сей день сигнальный прожектор и клотиковые огни.
Оптический семафор в конце XIX века стали использовать и на железной дороге, там тоже постепенно была разработана своя система условных световых сигналов.
С развитием автомобильного движения появилась упрощённая разновидность оптического семафора – светофор.
Семафор морского флага (флажковый телеграф)
Так называется система общения между кораблями. До его изобретения передавать какие-либо сообщения с корабля на корабль было достаточно сложным делом. Когда на суше изобрели оптический телеграф, то его начали применять и на кораблях. На мачтах начали ставить семафорные механизмы с подвижными планками. Но достаточно быстро офицеры поняли, что у сложной, капризной и медленной техники имеется очень простая и эффективная замена. Обученный матрос с двумя флажками передавал сообщение гораздо лучше и быстрее этого механизма. И тогда для человека с двумя флагами в руках разработали систему сигналов.
Это был набор поз человека с различным положением рук и флажков: руки опущены вниз – «А», вытянуты в стороны – «Т», подняты над головой и разведены в стороны – «У»… Общее число позиций с двумя флажками – 64, что включает в себя весь алфавит, цифры, и ещё остаётся для каких-то знаков или условных сигналов.
При хорошей видимости семафорщик, стоящий на площадке мачты, отчётливо различим в бинокль с расстояния в несколько километров. Специально обученный матрос мог передавать текст со скоростью 60–80 символов в минуту. Начиная с 1870 года в корабельных расписаниях всех стран появилась должность матроса-сигнальщика.
Чтобы флажки были хорошо видны, в вечернее и ночное время использовались флажки ярких и светлых, белых или жёлтых оттенков, а в дневное время – красные или чёрные. При отсутствии флажков семафорили тем, что было в руках, а иногда и просто без всего, руки ставили в нужное положение.
Кроме азбуки «взмахов», на флоте примерно с того же времени активно использовалась система специальных «буквенных» флагов, каждый из которых означал одновременно какую-то букву алфавита и целую информационную фразу, например, какой-то флаг обозначал: «Мне нужен лоцман».
Первый Международный свод сигналов был составлен в 1855 году особым комитетом, который учредило министерство торговли Великобритании. В нём содержалось 70 тысяч общепринятых международных сигналов и перечень «буквенных» флагов. Свод официально издали в 1857 году, и он был принят большинством морских государств.
Первое издание свода было пересмотрено в 1887 году новым комитетом, созданным министерством торговли Великобритании. В обсуждении приняли участие представители основных морских держав, и в свод были внесены значительные изменения, после чего он был издан в 1897 году.
Третье издание было подготовлено к 1930 году и принято Международной конференцией по радиотелеграфной связи, состоявшейся в Мадриде в 1932 году. Этот свод состоял из двух томов: первый – для использования при сигнализации визуальными способами связи, а второй – для радиотелеграфной связи. Свод предназначался главным образом для связи между судами и самолётами и для связи судов или самолётов с береговыми властями через береговые радиостанции.
С.О. Макаров, разработчик русской семафорной азбуки
Русскую семафорную азбуку разработал вице-адмирал Степан Осипович Макаров, герой Русско-японской войны, океанограф и полярный исследователь. Произошло это в 1895 году. Азбука Макарова содержала 29 буквенных и три служебных знака. Она не включала цифр или знаков препинания. Цифры и знаки препинания передавались словами.
Семафорная азбука практически перестала использоваться, только когда на всех кораблях появилось радио. Официально на российском флоте должность сигнальщика была упразднена в 2011 году.
Электрический телеграф
Возможно, первым, кто сделал попытки использовать электростатические явления для связи, был шотландский изобретатель Чарльз Моррисон, опубликовавший в 1758 году сообщение с предложением передавать по проводам электрические заряды, под действием которых металлические шарики на приёмном аппарате притягивали лёгкие бумажные таблички с изображением букв алфавита.
Также Жорж-Луи Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф.
В 1795 году Августин Бетанкур хотел построить в Испании между Мадридом и Аранхуэсом линию электростатического телеграфа по проекту испанского же инженера Франсиско Сальва. Свою модель электростатического телеграфа соорудил английский физик и астроном Фрэнсис Рональде. Но эти телеграфы были так громоздки, сложны и неустойчивы в работе, что распространения не получили.
В 1801 году Франсиско Сальва построил модель телеграфного аппарата, который работал из-за электрохимического действия тока. Источником тока был вольтов столб, а телеграфная линия состояла из нескольких хорошо изолированных проводов, присоединённых на приёмном конце к вольтметрам.
В 1801–1804 годах опыты по созданию электрохимического телеграфа проводил немецкий физик и анатом С. Земмеринг. Аппарат Земмеринга имел гальваническую батарею (вольтов столб) и переключатель, посредством которого батарея могла присоединяться к любым из тридцати пяти проводов (по числу букв немецкого алфавита), образующих телеграфную линию. Приёмный аппарат состоял из стеклянной ванны с подкисленной водой, в которой находились концы проводов линии. При прохождении тока пузырьки водорода появлялись у соответствующей пары проводов и позволяли судить о том, какая буква передана. Но построить линию связи из 35 проводов было совершенно нереально. Даже уменьшение числа проводов до 10 и введение кода не сильно помогло. Однако эти работы стали широко известны в научных кругах и стимулировали поиски новых методов передачи сообщений с применением электричества.
