Подводные волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) являются магистральными каналам передачи данных между континентами – 99% всего мирового Интернет-трафика между континентами проходит по подводным ВОЛС. Но используются они и для предоставления Интернет-доступа удаленным регионам, куда еще труднее протянуть наземные оптоволоконные линии. Несмотря на высокую стоимость подводной оптики (около $40 тыс. за 1 км сети), это направление очень активно развивается в России. Так, Дальний Восток скоро получит высокоскоростной Интернет благодаря ВОЛС «Сахалин-Магадан-Камчатка».
Подводные ВОЛС используются для передачи данных на значительные расстояния под водой. Таким образом, телефонные и Интернет сети между материками прокладываются по океанскому дну именно при помощи подводных ВОЛС. Такой вид связи в настоящий момент является наиболее эффективным и надежным, поскольку беспроводная связь на такие большие расстояния не может быть проведена. Кроме того, осуществлять передачу данных на достаточно высоких скоростях можно сегодня только по оптоволокну. Поэтому около 99% всего мирового Интернет-трафика между континентами проходит по подводным ВОЛС.
Предшественниками подводных оптоволоконных линий были подводные коаксиальные линии. Первый подводный оптоволоконный кабель связи был проложен еще в 1985 г. на Канарских островах. А первый подводный кабель, соединяющий Европу и Американский континент, был проложен в 1988 г. Это был первый трансатлантический телефонный оптический кабель (TAT-8). С тех пор общая протяженность таких волоконно-оптических линий связи в мире составляет более 1 млн км. В ХХ веке кабели прокладывались по морскому и океанскому дну, сегодня же их закапывают под поверхность, чтобы избежать повреждений от кораблей (в основном, от якорей) и подводных лодок, а также продлить срок эксплуатации. Вот почему на мелководье кабель закапывается как можно глубже. Траншеи для кабелей копаются при помощи мощной струи воды, редко (только на мелководье) – экскаваторами.
Подводные ВОЛС между материками
* Чем толще линии, тем выше пропускная способность.
Прокладка кабелей осуществляется специальными судами – кабелеукладчиками. Для подводных ВОЛС используются толстые оптические кабели, толщина которых составляет 7-10 см. Кроме того, они имеют защитную бронированную оболочку. Пропускная способность и надежность таких линий связи должны быть высокими, поскольку через один кабель может проходить весь Интернет-трафик 50-миллионной страны и больше.
Естественно, стоимость прокладки подводных ВОЛС достаточно высокая. Так, чтобы проложить 1 км оптического кабеля придется выложить $40 тыс. Таким образом, длинный трансатлантический кабель может стоить до $120 млн за 3 тыс. км. Но если считать те объемы трафика, которые проходят через подводные ВОЛС, то получается около $15-20 тыс. за 1 Мбит/с. Существенный недостаток таких сетей в том, что кабели сравнительно быстро изнашиваются, а ремонту они не подлежат – нужно прокладывать новые на место старых. Поэтому расходы на подводные ВОЛС столь значительны.
Российские подводные ВОЛС
Россия осуществила уже целый ряд проектов по подведению подводных волоконно-оптический линий. Так, в 90-х гг. ХХ в. были проведены линии «Дания-Россия №1», «Россия-Япония-Корея», «Италия-Турция-Украина-Россия». Правда, эти линии связи на данный момент уже достаточно изношены, да и скорость передачи данных у них сравнительно низкая – 560 Мбит/с.
В 2007 г. на Сахалине была проложена подводная ВОЛС между материковой частью РФ и о. Сахалин. Общая протяженность линии составляет 214 км. Пропускная способность сети равна 2,5 Гбит/с, а максимальная емкость кабельной системы – 40 каналов по 10G. Данная ВОЛС является частью проекта Хоккайдо-Сахалин – подводной волоконно-оптической линии между Японией и Россией. Этот проект играет большую роль не только для нашей страны, но и для всего мира, ведь данная магистраль позволила обмен трафиком между Европой и Азией, который ранее был возможен только через магистрали на дне Индийского океана. ВОЛС Хоккайдо-Сахалин имеет протяженность в 570 км и пропускную способность в 640 Гбит/с.
В нынешнем 2012 г. у четверки крупнейших операторов РФ появились глобальные планы на развитие отечественных подводных ВОЛС. Так, в мае текущего года операторы «Ростелеком», «ВымпелКом» (бренд «Билайн»), «МегаФон» и «Мобильные ТелеСистемы» подписали соглашение о совместном строительстве подводной волоконно-оптической линии «Сахалин-Магадан-Камчатка». 9-го июня началось исследование морского дна для прокладки кабелей. Ожидается, что уже в сентябре 2012 г. исследовательские работы будут закончены, после чего будет проведен тендер по выбору оборудования и начнется собственно прокладка кабелей.
Таким образом, российские операторы и правительство намерены решить проблему с широкополосным Интернетом в таких отдаленных регионах РФ, как Камчатка и Магаданский край. Жители Дальнего Востока получат не только высокоскоростной дешевый Интернет, но также и дешевые цифровое телевидение и телефонию. Пропускная способность сети должна составить 8 Тбит/с, а общая протяженность кабелей – порядка 2 тыс. км. Провайдеры утверждают, что проект будет реализован в течение 2 лет. Пока неизвестно, насколько в действительности затянется строительство ВОЛС «Сахалин-Магадан-Камчатка», но, по словам экспертов рынка, операторам выгодно закончить данный проект, поэтому уже на протяжении ближайших нескольких лет на Дальнем Востоке все-таки появится скоростной Интернет.
Подводные ВОЛС в мире
Планета Земля уже опоясана оптоволоконными магистралями для передачи данных между континентами, для чего используются как наземные, так и подводные ВОЛС. Больше всего в мире трансатлантических подводных магистралей, соединяющих Северную Америку и Европу.
В частности, недавний глобальный проект, реализованный в 2011 г., позволил успешно передавать данные на скорости 100 Гбит/с на расстояние более 5 тыс. км. Данная трансатлантическая ВОЛС соединила Канаду и Британию. Протяженность подводных линий связи составила 5570 км. Это самая емкостная магистраль в Атлантике. Обеспечить такую высокую пропускную способность позволили современные технологии, используемые в оптоволоконных соединениях. Так, была использована технология когерентного приема.
Еще одна крупнейшая в мире подводная ВОЛС – транстихоокеанская оптоволоконная сеть PC-1. Это самая протяженная магистральная сеть, длина которой составляет 20890 км. Пропускная способность сети на начальном этапе была равна 180 Гбит/с, а позже, после модернизации 2006 г., увеличена до 640 Гбит/с. Данная ВОЛС имеет 4 опорные точки – 2 в США (Харбор Поинт и Грувер Бич) и 2 в Японии (Шима и Ажигаура). Таким образом две оптоволоконные линии соединяют континенты.
Подводные оптоволоконные линии на карте мира
В 2012 г. был реализован еще один проект по соединению США и Японии подводной магистралью. Финансировала строительство сети, получившей название Unity cable, компания Google. Кабели имеют протяженность почти 10 тыс. км. Их прокладывание началось еще в 2008 г. Пропускная способность сети составляет 4,8 Тб/с. Данная Подводная ВОЛС соединила город и порт Лос-Анджелес (США) с полуостровом Босо в префектуре Чиба (Япония).
Еще одна подводная телекоммуникационная система соединяет США и Китай, а также Южную Корею. Это магистраль Trans-Pacific Express. Общая протяженность оптоволоконных линий равна 18 тыс. км, а пропускная способность – порядка 4,8 Тб/с.
Стоит также упомянуть о магистрали Asia-America Gateway, соединяющей США и Азию через Гонконг и Гавайи.
Все материки нашей планеты обвивает глобальная подводная волоконно-оптическая сеть. Важность этих ВОЛС для развития Интернет-технологий и предоставления доступа в Интернет для простых людей сложно переоценить. Вот почему прокладываются все новые и новые подводные сети, их пропускная способность с каждым следующим проектом увеличивается. В одной статье невозможно описать каждую из подводных ВОЛС на Земле, поэтому мы перечислили только некоторые из них.
Развитие рынка подводных ВОЛС и перспективы данного направления
По мере того, как совершенствуются способы передачи данных по оптоволокну, развивается и область подводных оптических линий связи. В первых подводных ВОЛС примерно каждые 40-80 км на кабелях устанавливались специальные регенераторы, которые усиливали и восстанавливали форму сигнала. Без этого данные невозможно было передавать на тысячи километров. За годы существования оптоволокна были найдены способы уменьшить количество вспомогательного оборудования на линиях связи, в том числе и регенераторов. Сегодня благодаря усилителям сигнала и прочему специализированному оборудованию подводные регенераторы практически не используются. Но зато возник новый рынок – усилителей сигналов для подводных ВОЛС, который и сегодня успешно развивается.
Почему рынок подводных волоконно-оптических линий связи является перспективным? Дело в том, что проведение подводных линий связи – это трудоемкий, дорогостоящий и сложный процесс. Требуется специальное оборудование, начиная от судов-кабелеукладчиков и заканчивая каждым элементом линии. Это и кабеля, и муфты, и усилители сигнала, и защитные оболочки для кабеля, и многое другое. Поэтому на сегодняшний день в мире есть лишь несколько компаний, занимающихся производством оборудования и комплектующих для подводных оптоволоконных сетей.
А вот так выглядит подводный кабель в разрезе
Сегодня одними из самых успешных и крупных игроков на рынке подводных оптоволоконных линий являются Huawei Marine Networks, Nexans, Hibernia Atlantic. Так, именно компании Huawei и Hibernia Atlantic совместно реализовали сеть Ethernet LAN-PHY 10 Гбит/с в Атлантическом океане в 2006 г. Компания Huawei Marine сотрудничает и с производителем оптоволоконных кабелей для подводных линий компанией Nexans. Последняя предоставила оборудование для проекта Libya Silphium – прокладывания подводных ВОЛС по дну Средиземного моря между Ливией и Грецией.
Чтобы сделать процесс проведения подводных магистралей менее затратным и длительным, изобретаются новые технологии передачи данных, новые оптические кабели (более надежные и мощные), новое оборудование для очистки и усиления сигнала. Кроме того, все оборудование требует проведения тщательнейших тестов перед тем, как оно станет частью сети на дне океанов, ведь малейшая недоработка или брак может стоить десятков миллионов долларов в дальнейшем.
Еще одна проблема – разные условия пролегания подводных ВОЛС, требующие разных решений. Так, по береговой линии прокладываются одни кабели и используются одни технологии, между материками – несколько другие. Все это объясняется и глубиной прокладывания линий, и расстоянием между терминальными станциями, и давлением, и напряжением питания, и т.п.
Прокладывание подводных ВОЛС состоит из нескольких важных этапов: длительное и тщательное планирование (измерение глубин, прокладывание наиболее эффективных маршрутов, сравнение линии сети с судоходными маршрутами), подбор оптоволоконного кабеля (проведение множества тестов, зачастую также проведение тендера между производителями), закапывание кабеля (для чего также есть целый ряд способов), установка оборудования для энергоснабжения, установка усилителей, терминальных станций и проч., налаживание бесперебойной работы сети, введение в эксплуатацию.
Учитывая стоимость проведения подводных ВОЛС, а также уровень их востребованности в наше время, данное направление деятельности является чрезвычайно перспективным и многообещающим.
Интересные факты о том, как осуществляется связь континентами нашей планеты,
как прокладывается кабель по дну океана, и, главное, как была создана всемирная сеть - интернет.
1
То, что вы видите выше, это подводный кабель связи.
Диаметром он 69 миллиметров, и именно он переносит 99% из всего международного трафика связи (т.е. интернет, телефония и прочие данные). Соединяет он все континенты нашей планеты, за исключением Антарктиды. Эти удивительные волоконно-оптические кабели пересекают все океаны, и длинной они сотни тысяч, да что говорить, миллионы километров.
Карта Мира подводной кабельной сети
Это "CS Cable Innovator", он специально разработан для прокладки волоконно-оптического кабеля и является крупнейшим в своем роде кораблем в мире. Построен он в 1995 году в Финляндии, он 145 метров в длину, а шириной он 24 метра. Он способен перевозить до 8500 тонн волоконно-оптического кабеля. Корабль имеет 80 кают, из которых 42 - каюты офицеров, 36 - каюты экипажа и две каюты класса люкс. Без технического обслуживания и дозаправки он может трудиться 42 дня, а если его будет сопровождать корабль поддержки, то все 60.
Первоначально, подводные кабели были простыми соединения типа точка-точка. Сейчас же подводные кабели стали сложнее и они могут делиться и разветвляться прямо на дне океана.
С 2012 года провайдера был успешно продемонстрирован подводный канал передачи данных с пропускной способностью в 100 Гбит/с. Тянется он через весь Атлантический океан и длина его равна 6000 километрам. Представьте себе, что три года назад пропускная способность межатлантического канала связи была в 2,5 раза меньше и была равна 40 Гбит/с. Сейчас корабли подобные "CS Cable Innovator" постоянно трудятся дабы обеспечивать нас всё быстрым межконтинентальным интернетом.
Сечение подводного кабеля связи
1. Полиэтилен
2. Майларовое покрытие
3. Многожильные стальные провода
4. Алюминиевая защита от воды
5. Поликарбонат
6. Медная или алюминиевая трубка
7. Вазелин
8. Оптические волокна
Вот так он выглядит на дне. Каковы экологические последствия прокладки телекоммуникационных кабелей на морском дне? Как это влияет на дно океана и животных, которые там живут? Хотя буквально миллионы километров кабелей связи были размещены на дне моря в течение последнего столетия, это никак не повлияло на жизнь подводных обитателей. Согласно недавнему исследованию, кабель оказывает лишь незначительные воздействия на животных, живущих и находится в пределах морского дна. На фотографии выше мы видим разнообразие морской жизни рядом с подводным кабелем, который пересекает континентальный шельф Half Moon Bay.Тут кабель всего лишь 3,2 см. толщины.
20 марта 2016 в 18:52Первые трансатлантические кабели - когда они появились и как работали?
- История IT ,
- Сетевое оборудование
Порой кажется, что все эти «ваши интернеты» существовали всегда. Сотовая связь, интернет, мгновенный обмен информации между пользователями разных стран и континентов. Но это не так - ведь даже в 19-м веке мир был довольно изолированным, отдельные части света мало сообщались друг с другом. Во второй половине века стал развиваться телеграф, проникая во все сферы быта людей того времени. Но изначально скорость передачи информации через океан была равна скорости самого быстрого корабля того времени, который перевозил письма и посылки - при этом нельзя еще забывать и о том, что после морского путешествия сообщения распространялись наземными службами.
Телеграфные компании и бизнесмены, связанные с ними, надеялись проложить первый трансатлантический кабель к 1850 году. Но все эти планы выглядели слишком фантастическими - по крайней мере, пока за дело не принялся Сайрус Уэст Филд . К своим 30 годам он накопил значительный капитал, отошел от дел и решил вложить средства в проект трансатлантического кабеля, протяженностью от Ньюфаундленда до Ирландии.
Образцы кабелей 1858, 1865 и 1866 годов, сформировавших трансатлантическую линию связи
Здесь кабель 1865 года, модель гарпуна и стальной трос того времени
Проект начали реализовывать, но сразу же начались проблемы. Первый кабель лопнул уже через несколько километров, поскольку инженер, ответственный за прокладку кабеля, остановил катушку во время движения корабля. Понадобилось несколько экспедиций, чтобы завершить прокладку, что и было сделано к 1858 году. Приветствовали завершение проекта королева Виктория (она послала 16 августа телеграмму «Её Величество желает поздравить президента с успешным завершением этого великого международного проекта, к которому Королева проявляла глубокий интерес») и президент Бьюккенен . На деле все работало не слишком хорошо - кабель не позволял передавать данные быстро, послание из 96 слов передавалось несколько часов. Качество связи быстро ухудшилось, и даже на передачу одного слова уже требовался примерно час. Через месяц линия просто умерла из-за главного энергетика. Он подал на линию 2000 вольт, и кабель пришел в негодность.
Те же образцы с иллюстрации книги «Great Inventions» 1932 года
Были проложены новые кабели. Благодаря более удачному подборку кадров (техники, инженеры), прокладка кабелей была также более удачной, а сама линия работала гораздо лучше прежней, хотя ее структура и сами кабели были аналогичными. Уже к 1870 году кабелей было много, сформировалась целая паутина линий.
TAT-1: Вы меня слышите?
Несмотря на то, что технологии развивались очень быстро, причем в 1870 году добавилась еще и телефонная связь, первая трансатлантическая телефонная система появилась только в 1956 году. Система получила название TAT-1. Такой долгий срок может казаться странным, но все же следует помнить, что телефонная связь сложнее телеграфной, и проложить 2800 км телефонного провода так, чтобы линией можно было бы пользоваться - задача непростая.
Первые подводные телеграфные кабели были простыми - медные проводники были изолированы и защищены от воды при помощи натуральных материалов вроде гуттаперчи . Кабели были также бронированы стальным кабелем. Но пропускная способность телефонной линии должна быть гораздо выше пропускной способности линии телеграфной, и проводники, идущие в кабеле параллельно друг другу, не обеспечивали оптимальных условий передачи данных. Поэтому были созданы кабели других типов - например, коаксиальные, которые и не очень дорогие, и позволяют обеспечить большую пропускную способность.
Система TAT-1 включала два кабеля - один для связи запада и востока, и другой - для обратной связи. Кабель состоял из центрального проводника, полиэтиленового диэлектрика и нескольких слоев медной фольги. Это была защита как для сигнала, так и защита от морских животных (так называемые морские черви и т.п.). Коаксиальный кабель был заключен в тканевую обмотку и джут с водоизолирующей пропиткой. Затем все это заключалось в броню из стальной проволоки. Ближе к берегу кабель бронировался еще сильнее, для защиты от якорей и тралов.
Кабели оснащались гибкими встроенными повторителями для усиления сигнала на интервалах в 69 км. Размер каждого репитера составлял 2,5 метра, и включал три электронные лампы, защищенные от давления на глубине 8000 м. Повторители обеспечивали сигнал в 65 дБ и частотой 144 кГц. Вакуумные лампы было решено использовать несмотря даже на то, что сами репитеры разрабатывались в Bell Labs, где были разработаны и транзисторы (примерно в то же время). Считалось недоказанным, что транзистор может обеспечить такую же качественную работу, как и лампа. Возможно, решение было правильным - ни одна из сотен ламп не отказала за 22 года эксплуатации кабеля.
После ввода в эксплуатацию TAT-1 кабель обеспечил работу 36 линий - 35 телефонных каналов с пропускной способностью в 4 кГц и 22 телеграфными каналами на 36 линии. Чуть позже число каналов увеличилось до 51. В 1963 году заработала линия телетайпа между Москвой и Вашингтоном, она также проходила через ТАТ-1. Магистраль ТАТ-1 проработала до 1978 года, и за это время появились иные альтернативы и стандарты кабелей. Все кабели ТАТ были выведены из эксплуатации, кроме ТАТ-14, оптоволоконного кабеля с пропускной способностью в 9,38 Тб/с, введенный в работу в 2001 году.
Техника молодёжи №1 1937 год
В первой половине XIX столетия появился электрический телеграф. Появление его было вызвано развитием машинной индустрии и гигантским расширением мирового рынка. Капитализм нуждался в надежной и быстрой связи. Телеграф быстро завоевал себе всеобщее признание и стал необходимейшим средством деловых сношений и международной спекуляции..
Естественно, вскоре встал вопрос о необходимости налаживания телеграфной связи между Старым и Новым Светом - между Европой и Америкой. На телеграфных линиях уже работали автоматические аппараты Уитстона и буквопечатающие - Юза, а сообщение из Америки в Европу еще осуществлялось на пароходах в 20 дней. При столь увеличившихся международных связях такая медлительность была совершенно нетерпима.
Вопрос о том, как наладить электрическую связь через огромные просторы Атлантического океана, разделяющего Европу и Америку, волновал умы ученых, техников и изобретателей уже с начала сороковых годов. Еще в те времена американский изобретатель пишущего телеграфа
Самуэль Морзе высказал уверенность в том, что возможно проложить телеграфный «провод по дну Атлантического океана. Понадобилось еще, однако, более двадцати лет упорных трудов и титанических усилий, связанных с преодолением необычайных трудностей, прежде чем люди смогли соединить телеграфной связью оба материка.
Первая мысль о подводном телеграфировании возникла у английского физика Уитстона, который в 1840 году предложил свой проект соединения Англии и Франции телеграфной связью. Его идея была, однако, отвергнута как неосуществимая. К тому же в то время не умели еще так надежно изолировать провода, чтобы они могли проводить электрический ток, находясь на дне морей и океанов.
Положение изменилось после того, как в Европу доставили вновь открытое в Индии вещество-гуттаперчу, и германский изобретатель Вернер Сименс предложил покрывать ею провода для изоляции. Гуттаперча как нельзя более подходит для изоляции именно подводных проводов, ибо, окисляясь и ссыхаясь в воздухе, она нисколько не изменяется в воде и может сохраняться там неопределенно долгое время. Так был решен важнейший вопрос об изоляции подводных проводов.
В 1847 тоду английский инженер Джон Бретт получил от французского (правительства концессию на постройку подводной телеграфной линии между Францией и Англией, но он не сумел закончить работы в срок и концессию потерял. Она была возобновлена в 1849 году, причем Бретт на этот раз обязался открыть сообщение к 1 сентября 1850 года. Потребность в быстрой электрической связи между обеими странами была так велика и установление этой связи сулило такие большие барыши, что Бретту без особого труда удалось учредить акционерное общество и собрать необходимый капитал для своего предприятия. Изготовленный в Англии кабель состоял из двух медных проволок, каждая шириной в 2 миллиметра. Проволоки были обтянуты для изоляции толстой гуттаперчевой оболочкой.
23 августа 1850 года в море вышло для прокладки кабеля специальное судно «Голиаф» с буксирным пароходом.
Путь их лежал от Дувра к берегам Франции. Впереди шло военное судно «Вигдеон», указывавшее «Голиафу» и буксиру заранее определенный путь, отмеченный буями с развевавшимися на них флагами.
Все шло хорошо. Установленный на борту парохода цилиндр, на который был намотан кабель, равномерно разматывался, и провод погружался в воду. Через каждые 15 минут к проводу подвешивали груз в 10 килограммов 4 свинца, чтобы он погружался на самое дно. На четвертые сутки «Голиаф> достиг французского берега, кабель был выведен на сушу я соединен с телеграфным аппаратом. В Дувр по подводному кабелю была послана приветственная телеграмма из 100 слов. Огромная толпа, собравшаяся в Дувре у конторы телеграфной компании и с нетерпением ожидавшая вестей из Франции, с большим воодушевлением приветствовала рождение подводной телеграфии.
Увы, эти восторги оказались преждевременными! Первая телеграмма, переданная по подводному кабелю с французского берега в Дувр, оказалась и последней. Кабель внезапно отказался работать. Только через некоторое время узнали причину столь внезапной порчи. Оказалось, что какой-то французский рыбак, закидывая невод, случайно зацепил кабель и вырвал из него кусок. Но, как говорится, нет худа без добра. Этот несчастный случай, как это ни странно, содействовал дальнейшему улучшению и усовершенствованию техники прокладки подводных кабелей. Электротехники, обследовавшие обнаруженный у рыбака кусок кабеля, который уже побывал на дне океана, нашли, что гуттаперчевая изоляция слишком тонка, что кабель не защищен от механических повреждений и что, вообще, в его структуру необходимо внести существенные изменения.
Но все же, несмотря на первую неудачу, даже самые ярые скептики поверили в подводную телеграфию. Джон Бретт организовал в 1851 году второе акционерное общество для продолжения дела. На этот раз был уже учтен опыт первой прокладки, и новый кабель был устроен по совершенно другому образцу. Он состоял из четырех медных проволок, из которых каждая была окружена гуттаперчевой оболочкой толщиной в шесть миллиметров. Все медные проволоки вместе с пятью круглыми просмоленными и пропитанными салом пеньковыми шнурами были скручены в один кабель, обвитый уже общим пеньковым просмоленным шнуром. Сверху был наложен еще один пеньковый слой, и все это для прочности и защиты от механических повреждений было обвито десятью железными оцинкованными проволоками диаметром в семь миллиметров. Насколько этот кабель отличался от первого, видно хотя бы из того, что он весил 166 тонн, в то время как вес первого кабеля не превышало первого, видно хотя бы из того, что он весил 166 тони, в то время как вес первого кабеля не превышал 14 тонн.
На этот раз предприятие увенчалось полным успехом. Специальное судно, укладывавшее кабель, прошло без особых затруднений путь из Дувра до Кале, где конец кабеля был соединен с телеграфным аппаратом, установленным в палатке прямо на прибрежном утесе.
Через год, 1 ноября 1852 года было установлено прямое телеграфное сообщение между Лондоном и Парижем. Вскоре Англия -была соединена подводным кабелем с Ирландией, Германией, Голландией и Бельгией. Затем; телеграф связал Швецию с Норвегией, Италию - с Сардинией и Корсикой. В 1854-1855 гг. был проложен подводный кабель через Средиземное и Черное моря. По этому кабелю командование союзных войск, осаждающих Севастополь, сносилось со своими правительствами.
После успеха этих первых подводных линий вопрос о прокладке кабеля через Атлантический океан для соединения Америки с Европой телеграфной связью был поставлен уже практически. За это грандиозное дело взялся энергичный американский предприниматель Сайрос Филд, образовавший в 1856 году «Трансатлантическую компанию». Прежде чем приступить к выполнению грандиозного предприятия, Филд связался с виднейшими экспертами по телеграфии, которые должны были разрешить ряд важнейших и неясных еще тогда технических вопросов. Невыясненным был, в частности, вопрос о том, может ли электрический ток пробежать огромное расстояние в 4-5 тысяч километров, отделяющее Европу от Америки. Ветеран телеграфного дела Самуэль Морзе ответил на этот вопрос утвердительно. Для большей уверенности Филд обратился к английскому правительству с просьбой соединить в одну линию все имевшиеся в его распоряжении провода и пропустить через них ток. Английское правительство, кровно заинтересованное в успехе предприятия Филда, удовлетворило его просьбу, и в ночь на 9 декабря 1856 года все воздушные, подземные и подводные провода Англии и Ирландии были соединены в одну непрерывную цепь длиной в 8 тысяч километров. То« легко "прошел через громадную цепь, и с этой стороны больше сомнений не было.
Одновременно Филд выяснял характер и направление будущей «трассы» трансатлантического кабеля. В этом отношении большую услугу оказал ему лейтенант Мори, руководивший по заданию американского правительства исследованием глубинных течений Атлантического океана и температурного режима его нижних слоев. Мори сообщил, что среди океана находится обширная подводная возвышенность, тянущаяся между Ирландией и Ньюфаундлендом. Конечно, по этой возвышенности, удобнее всего уложить кабель. Мори указал также, что по его многочисленным наблюдениям наиболее благоприятным временем года, когда океанские равнины бывают спокойными, является начало августа.
Собрав все необходимые предварительные сведения, Филд приступил в феврале 1857 года к изготовлению кабеля. Кабель «состоял из семипроволочного медного каната с гуттаперчевой оболочкой. Жилы его были обложены просмоленной пенькой, а снаружи кабель был еще обвит 18 шнурами из 7 железных проволок каждый. В таком виде кабель длиной в 4 тысячи километров весил три тысячи тонн. Это значит, что для его перевозки по железной дороге понадобился бы состав из 183 товарных вагонов.
6 августа 1857 года из Валенсии (в Ирландии) двинулась по направлению к Ньюфаундленду флотилия судов, нагруженная кабелем. Сначала все шло хорошо. Суда. медленно продвигались вперед, прокладывая кабель со скоростью трех с половиной километров в час, но вскоре в (каких-нибудь десяти километрах от берега по недосмотру матроса кабель оборвался. Так как было еще не глубоко, то к концу следующего дня удалось извлечь оборвавшийся конец из воды, соединить его с остальным кабелем и двинуться дальше.
11 августа во время сильного волнения произошел второй разрыв «кабеля, когда уже было проложено около 540 километров. На этот раз ввиду больших глубин извлечь оборвавшийся конец со дна океана не удалось. Оставшегося кабеля уже не хватило для прокладки между обоими материками. Суда вернулись обратно в Англию, и дело пришлось начать сызнова.
Перебрали весь старый кабель, вырезали из него все плохие места и приготовили новый кусок кабеля длиной в 1 350 километров.
Но истинная причина неисправности выяснилась спустя много лет и заключалась она в недостаточно тщательной спайке (весь кабель состоял примерно из двух тысяч отдельных кусков и имел столько же спаек).
Около этого же времени перестал действовать второй подводный кабель из Суэца в Индиго длиной более 5 тысяч километров.
Все это вынудило английское правительство временно прекратить выдачу дальнейших концессий на устройство подводного телеграфа между Америкой и Европой. Была назначена специальная комиссия для выработки норм изготовления и прокладки кабелей. Комиссия закончила свои работы в апреле 1861 года, и ее заключения послужили основанием для всей дальнейшей подводной телеграфии.
Тем временем все тот же неутомимый Сайрое Филд организовал компанию, чтобы еще раз попытаться проложить кабель через неподатливый океан. Изготовленный компанией новый "кабель состоял из семипроволочного шнура, изолированного четырьмя слоями. Между-проволокой и внутренней гуттаперчевой оболочкой, так же как и между остальными слоями гуттаперчи, прокладывали слой особого состава, тесно связывавший вместе проволоку и оболочку и устранявший появление воздушных пузырьков. Сама проволока была изготовлена из лучшей меди, чем раньше, и была в два раза толще прежней. Снаружи кабель был покрыт слоем «просмоленной пеньки и обмотан десятью стальными проволоками. Для прокладки кабеля было приспособлено специальное судно «Грейт Истерн»- в прошлом прекрасно оборудованный океанский пароход, не окупавший расходов по пассажирскому движению и снятый с рейсов.
3 июля 1865 года «Грейт Истерн» в сопровождении двух английских военных кораблей вышел в море, предварительно соединив конец кабеля со специальной телеграфной станцией, устроенной на прибрежных утесах Валенсии. Эта станция была соединена со всей ирландской и европейской сетью, и, таким образом, в течение всего своего рейса «Грейт Истерн» мог пересылать в Европу телеграфные сообщения о ходе работ. На борту корабля находились первоклассные научные и технические силы, которые тщательно следили за укладкой кабеля. Между прочим, в качестве электротехника на «Грейт Истерн» находился знаменитый английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин), который впоследствии сконструировал специальный приемный аппарат для трансатлантического телеграфа.
Уже на другой день после отплытия с Грейт Истерн электротехники обнаружили, что по кабелю прекратилось прохождение тока. Пароход, проделав чрезвычайно сложный и опасный маневр, во время которого чуть было не произошел разрыв кабеля, сделал полный поворот и стал обратно наматывать уже спущенный на дно кабель. Вскоре, когда кабель стал подниматься из воды, все заметили причину порчи: через кабель был проткнут острый железный прут, задевший гуттаперчевую изоляцию.
Такая же история повторилась через пять дней, когда было пройдено уже 1300 километров. Только впоследствии выяснилось, что никакой злой воли тут не было, а порча кабеля происходила исключительно по техническому недосмотру-наружная стальная проволока в некоторых местах отогнулась, и при быстром вращении металлического цилиндра эти отогнувшиеся концы вдавливались в кабель.
По этой же причине кабель испортился в третий раз. Это случилось 2 августа, когда «Грейт Истерн» прошел уже около двух третей своего пути. Когда стали поднимать обратно кабель с глубины 4 тысяч метров, он от сильного натяжения оборвался и утонул. Капитан «Грейт Истерн» Андерсон, обладавший большим опытом прокладки кабелей с Средиземном море, решил на этот раз не уступать кабеля океану, а извлечь его из 4-километровой глубины на поверхность воды и, спаяв его с оставшимся на корабле концом, продолжать прокладку.
В воду опустили длиннейшие канаты, к которым были привязаны якоря с открытыми лапами. Пароход направили поперек линии прокладки кабеля в надежде, что волочившиеся по дну океана якоря зацепят кабель и поднимут его на поверхность. Несколько раз якоря действительно ловили кабель, поднимали его наверх, но каждый раз канат не выдерживал громадной тяжести, - и кабель вместе с державшими его якорями погружался обратно в океан. Наконец, когда истощились запасы канатов и якорей, а пресной воды и угля оставалось ровно столько, чтобы добраться до Англия. «Грейт Истерн» взял курс на Валенсию.
После того как 2 августа из-за порчи кабеля было прекращено телеграфное сообщение с «Грейт Истери», в Англии не имели никаких сведений об экспедиции. Страна была охвачена тревогой за судьбу отважного экипажа. Это совершенно естественное человеческое чувство сопровождалось, как это водится в капиталистических странах, отвратительной биржевой игрой и спекуляцией. Акции трансатлантического телеграфного общества стремительно падали в цене, их исподволь скупали по дешевке ловкие дельцы, понимавшие, что благодаря накопленному за Долгие годы неудач техническому опыту кабель будет в скором времени проложен.
Еще до возвращения «Грейт «Истерн» в Англию компания решила изготовить новый кабель и с прежней энергией продолжать усилия по организации телеграфного сообщения между Старым и Новым Светом. А возвращение «Грейт Истерн» еще более укрепило позицию сторонников продолжения работ.
Компания изготовила новый кабель, значительно улучшенный по сравнению с прежний. «Грейт Истерн» был оборудован новыми машинами для укладки кабеля, а также специальными приспособлениями, предназначенными для подъема кабеля со дна. Новая экспедиция отправилась в путь 7 июля 1866 года. На этот раз полный успех увенчал отважное предприятие: «Прейт Истерн» достиг американского берега, проложив, наконец, телеграфный кабель через океан. Этот «кабель действовал почти без перерыва в течение семи лет.
Человеческая воля и техника победили стихию. 9 августа пароход «Прейт Истерн» в сопровождении двух других судов - «Албани» и «Медвея»- отправился в океан к тому месту, где был брошен конец предыдущего кабеля. Несмотря на наличие достаточного количества материалов и специальных машин для подъема кабеля, это предприятие оказалось весьма трудным и сложным. Несколько раз удавалось зацеплять якорями кабель и поднимать его вверх, но кабель неизменно разрывался и снова падал в воду.
Только 2 сентября после долгих усилий все три парохода одновременно подцепили кабель и осторожно стали его поднимать. На этот раз громадная тяжесть кабеля была распределена между тремя пароходами, и его удалось благополучно извлечь на поверхность. Тотчас же в Европу, где уже более трех недель не имели никаких сведений о «Грейт Истерн», была передана радостная весть о благоприятном ходе работ. Итак, кабель, покоившийся около года на дне океана, прекрасно работал. Его спаяли с кабелем, имевшимся на «Грейт Истерн», и корабль снова направился ж Ньюфаундленду, которого он благополучно достиг 8 сентября. Таким образом, за каких-нибудь полтора месяца две телеграфных линии были проложены через Атлантический океан между Европой и Америкой.
Третий трансатлантический кабель был проложен англоамериканской телеграфной компанией в 1873 году. Он соединял Пти-Минон возле Бреста во Франции с Ньюфаундлендом. В течение последующих 11 лет та же компания проложила между Валенсией и Ньюфаундлендом еще четыре кабеля. В 1874 году была построена телеграфная линия, соединявшая Европу с Южной Америкой. .Минин эта начинается в Лиссабоне, затем идет через острое Мл деру и острова Зеленого мыса и заканчивается в Пернам-буко в Бразилии. Еще один кабель в этом же направлении был закончен постройкой в 1884 году.
После мировой империалистической войны между Америкой и Европой действовало 20 подводных кабелей. Не смотря на такое большое количество проводов и на установившееся между обоими материками радиосообщение, телеграфный обмен настолько увеличился, что потребовалось уложить еще два усовершенствованных кабеля. Они были обмотаны тонкой лентой из пермаллоя-особого сплава железа с никелем, позволяющего в несколько раз увеличить скорость передачи сигналов по кабелю.
В 1809 году, то есть через три года после прокладки подводного кабеля через Атлантический океан, была завершена постройка еще одного грандиозного телеграфного предприятия - Индо-европейской линии. Эта линия соединила двойным проводом Калькутту с Лондоном. Длина ее- 10 тысяч километров.
Значительно позже, чем через Атлантику, был проложен телеграфный кабель через весь Великий океан. Еще в XIX веке Индия была соединена подводным кабелем с Австралией, но лишь 31 октября 1902 года было завершено соединение Канады с Австралией "кабелем длиной около Я тысяч километров. До этого телеграмма из Канады в Австралию должна была пройти через Атлантический океан до Англии, а отсюда - дальше на восток через Красное море иди восточный берег Африки, подвергаясь дюжине переприемов в различных странах.
Так телеграфная сеть поистине опутывала весь земной шар. В 1898 году длина всех телеграфных линий достигла 318 тысяч километров. А в 1934 году цифра эта увеличилась. 643 тысячи километров телеграфных линий было в этом году во всех странах.
Материалы: Техника молодёжи №1 1937 год
Четвертая прокладка трансатлантического кабеля началась 23 июля 1865г. из Ирландии. И снова возникли трудности. Приборы сигнализировали о повреждении изоляции. Оказалось, что твердая сталь, из которой были изготовлены проволоки брони, оказалась очень хрупкой и под действием тяжести уложенных один на другой витков кабеля ломалась на куски. Такие куски пропарывали изоляцию. Экспедиция закончилась неудачей. Для следующей экспедиции был изготовлен новый кабель; на этот раз он имел броню не из твердых, а из мягких стальных оцинкованных проволок. Усовершенствовали приборы и механизмы на корабле. Пятая экспедиция началась 13 июля 1866г. Она оказалась наиболее успешной. |
27 июня 1866г. корабль бросил якорь в бухте Ньюфаундленда. Этот день принято считать началом регулярной постоянной электрической связи между Европой и Америкой.
Тогда же был поднят со дна океана кабель, затонувший ранее, испытан и сращен с запасным кабелем на судне. Таким образом, 8 сентября 1866г. второй кабель соединил оба материка.
Успех 1866г. способствовал небывалому развитию техники подводных кабелей. Еще 4 кабеля пересекли Атлантику. Кабели прокладывали в Тихом и Индийском океанах, Средиземном море, Южной Атлантике.
В 1880-е годы конструкция подводных кабелей была значительно усовершенствована. Токопроводящая жила скручивалась не из семи одинаковых проволок, а состояла из центральной медной проволоки диаметром 3-3,1 мм и повива из 12 медных проволок диаметром 1,05 мм. Диаметр такой жилы возрос всего на 35-40%, а ее сечение увеличилось вдвое. Сопротивление жилы постоянному току уменьшилось, следовательно, еще более возросли скорости распространения тока и телеграфной передачи. Усилена была броня кабеля, ее теперь составляли не 12, а 18 (и даже 24) проволок диаметром 2,1-2,4 мм.
Первый трансатлантический телефонный кабель TAT-1 был проложен между городами Обан (Шотландия) и Кларенвилль (Ньюфаундленд) в течение 1955-1956 гг. и введен в эксплуатацию 25 сентября 1956 г. Он содержал 36 независимых каналов передачи речи с полосой пропускания 4 КГц и 51 усилитель, расположенные на расстоянии 70 км друг от друга. За первые 24 часа с его помощью было совершено 588 звонков Лондон-США и 118 Лондон-Канада. В скором времени количество каналов было увеличено до 48, а полоса пропуcкания сузилась до 3 КГц. В 1978 г. TAT-1 был отключен.
Второй трансатлантический телефонный кабель ТАТ-2 был введен в эксплуатацию 22 сентября 1959 г. Благодаря технологии концентрации каналов путём использования естественных пауз в разговоре (англ. time-assigned speech interpolation, TASI), число каналов в нем было доведено до 87. При использовании этой технологии клиенту выделялся канал только в те моменты, когда он действительно говорил.
Основанный на коаксиальном кабеле TAT-3 соединял Великобританию и Нью-Джерси и включал в себя 138 голосовых каналов, способных поддерживать 276 одновременных соединений, что, однако, потребовало уменьшить расстояние между усилителями до 37 км.
Современные трансатлантические кабели создаются на базе оптоволоконных каналов и топологии «самовосстанавливающееся кольцо» («self-healing ring»).
