Реферат: Історична роль вітчизняних і іноземних вчених в створенні і розвитку телебачення, радіотехніки і верстатобудування

Довші хвилі одержав в 1888 році Р. Геру, але не знайшов їх вживання. Це зробив російський учений А.С. Попов. Він створив прилад для виявлення і реєстрації електричних коливань – радіоприймач. В цей же час, але тільки трохи пізніше, інший вчений італієць Марконі теж створив радіо незалежно від Попова. Але він раніше Попова запатентував його, – тому багато хто на заході вважає його винахідником радіо. Але більшість учених в світі і, особливо в Росії, вважають, що саме Попів був піонером радіотехніки.

Перший радіоприймач Попова мав дуже простий пристрій: батарея, електродзвінок, електромагнітне реле і скляна трубка з металевою тирсою всередині – кочегар. Передавачем служив іскровий розрядник, що порушував коливання ЕМ в антені, яку Попів вперше використовував для бездротового зв'язку.

Продовжуючи досліди і удосконалюючи прилади А.С. Попов поступово збільшував дальність дії радіозв'язку. З того часу радіо дуже міцно увійшло до нашого життя так само, як і телебачення, ставши новим прогресивним видом зв'язку. У наш час радіо також швидко розвивається: створюються нові моделі радіо, які розмірами трохи більше сірникової коробки, будуються нові супермогутні радіостанції, які віщають по всьому світу. Радіо зараз є в кожному будинку і без нього життя практично неможливо собі представити.

Розвиток електроніки після винаходу радіо можна розділити на три етапи: радіотелеграфний, радіотехнічний і етап власне електроніки.

У перший період (близько 30 років) розвивалася радіотелеграфія і розроблялися наукові основи радіотехніки. З метою спрощення пристрою радіоприймача і підвищення його чутливості в різних країнах велися інтенсивні розробки і дослідження різних типів простих і надійних розкривачів високочастотних коливань – детекторів.

У 1904 р. була побудована перша двохелектродна лампа (діод), яка дотепер використовується як детектор високочастотних коливань і випрямляч струмів технічної частоти, а в 1906 р. з'явився карборундовый детектор

Трьохелектродна лампа (тріод) була запропонована в 1907 р. В 1913 р. була розроблена схема лампового регенеративного приймача і за допомогою тріода були одержані незгасаючі електричні коливання. Нові електронні генератори дозволили замінити іскрові і дугові радіостанції ламповими, що практично розв'язало проблему радіотелефонії. Упровадженню електронних ламп в радіотехніку сприяла перша світова війна. З 1913 р. по 1920 р. радіотехніка стає ламповою.

Перші радіолампи в Росії були виготовлені Н.Д. Папалексі в 1914 р. в Петербурзі. Через відсутність досконалого відкачування вони були не вакуумними, а газонаповненими (з ртуттю). Перші вакуумні приймально-підсилювальні лампи були виготовлені в 1916 р. М.А. Бонч-Бруєвичем. Бонч-Бруєвич в 1918 р. очолив розробку вітчизняних підсилювачів і генераторних радіоламп в Нижегородської радіолабораторії. Тоді був створений в країні перший науково-радіотехнічний інститут з широкою програмою дій, що привернув до робіт в області радіо багатьох талановитих учених, молодих ентузіастів радіотехніки. Нижегородська лабораторія стала справжньою кузнею кадрів радіофахівців, в ній зародилися багато напрямів радіотехніки, що надалі стали самостійними розділами радіоелектроніки.

У березні 1919 р. почався серійний випуск електронної лампи РП. В 1920 р. Бонч-Бруєвич закінчив розробку перших в світі генераторних ламп з мідним анодом і водяним охолоджуванням потужністю до 1 кВт, а в 1923 р. – потужністю до 25 кВт. У Нижегородській радіолабораторії О.В. Лосєвим в 1922 р. була відкрита можливість генерувати і усилювати радіосигнали за допомогою напівпровідникових приладів. Їм був створений безламповий приймач – кристадін. Проте в ті роки не були розроблені способи здобування напівпровідникових матеріалів, і його винахід не набув поширення.

У другий період (близько 20 років) продовжувало розвиватися радіотелеграфування. Одночасний широкий розвиток і вживання здобуло радіотелефонування і радіомовлення, були створені радіонавігація і радіолокація. Перехід від радіотелефонування до інших областей вживання електромагнітних хвиль став можливий завдяки досягненням електровакуумної техніки, яка освоїла випуск різних електронних і іонних приладів.

Перехід від довгих хвиль до коротких і середніх, а також винахід схеми супергетеродина зажадали вживання ламп більш вчинених, ніж тріод. В 1924 р. була розроблена екранована лампа з двома сітками (тетрод), а в 1930-1931 р.р. - пентод (лампа з трьома сітками). Електронні лампи сталі виготовляти з катодами непрямого підігріву. Розвиток спеціальних методів радіоприйому зажадав створення нових типів багатосіткових ламп (змішувачів і частотно-перетворювальних в 1934 - 1935 р.р.). Прагнення зменшити число ламп в схемі і підвищити економічність апаратури привело до розробки комбінованих ламп.

Освоєння і використовування ультракоротких хвиль привело до удосконалення відомих електронних ламп (з'явилися лампи типу "жолудь", металокерамічні тріоди і маячкові лампи), а також розробки електровакуумних приладів з новим принципом управління електронним потоком – магнетронів багаторезонаторів, клістронів, ламп хвилі, що біжить. Ці досягнення електровакуумної техніки зумовили розвиток радіолокації, радіонавігації, імпульсного багатоканального радіозв'язку, телебачення і ін.

Одночасно йшов розвиток іонних приладів, в яких використовується електронний розряд в газі. Був значно вдосконалений винайдений ще в 1908 р. ртутний вентиль. З'явилися газотрон (1928-1929 рр.), тиратрон (1931 р.), стабілітрон, неонові лампи і т.д.

Розвиток способів передачі зображень і вимірювальної техніки супроводжувався розробкою і удосконаленням різних фотоелектричних приладів (фотоелементи, фотоелектронні помножувачі, що передають телевізійні трубки) і електронографічних приладів для осцилографів, радіолокації і телебачення.

У ці роки радіотехніка перетворилася на самостійну інженерну науку. Інтенсивно розвивалися електровакуумна промисловість і радіопромисловість. Були розроблені інженерні методи розрахунку радіотехнічних схем, проведені широкі наукові дослідження, теоретичні і експериментальні роботи.

І останній період (60-і–70-і роки) складає епоху напівпровідникової техніки і власне електроніки. Електроніка упроваджується у всі галузі науки, техніки і народного господарства. Будучи комплексом наук, електроніка тісно пов'язана з радіофізикою, радіолокацією, радіонавігацією, радіоастрономією, радіометеорологією, радіоспектроскопією, електронною обчислювальною і управляючою технікою, радіоуправлінням на відстані, телевимірюваннями, квантовою радіоелектронікою і т.д.

У цей період продовжувалося подальше удосконалення електровакуумних приладів. Велику увагу надається підвищенню їх міцності, надійності, комплексу проблем і методів, пов'язаних з проектуванням і виготовленням електронної апаратури в мікромініатюрному виконанні за рахунок повного або часткового виключення дискретних компонентів.

Основною тенденцією мікромініатюризації є «інтеграція» електронних схем, тобто прагнення до одночасного виготовлення великої кількості елементів і вузлів електронних схем, нерозривно зв'язаних між собою. Тому з різних областей мікроелектроніки найефективнішою виявилася інтегральна мікроелектроніка, яка є одним з головних напрямів сучасної електронної техніки. Зараз широко використовуються понад великі інтегральні схеми, на них побудовано все сучасне електронне устаткування, зокрема ЕОМ і т.д.

радіотехніка верстатобудування інженерний науковий

2. ІСТОРИЧНА РОЛЬ ІНЖЕНЕРІВ І ВЧЕНИХ В ПОЯВІ І РОЗВИТКУ ВЕРСТАТОБУДУВАННЯ

2.1 Розвиток верстатобудування

Верстатобудування – ведуча галузь машинобудування, що створює для всіх галузей народного господарства металообробні і деревообробні верстати, автоматичні і напівавтоматичні лінії комплексно-автоматичного виробництва для виготовлення машин, устаткування і виробів з металу, ковальсько-пресове, ливарне і деревообробне устаткування.

Поява металоріжучих верстатів пов'язана з розвитком великого капіталістичного виробництва, з організацією перших промислових підприємств заводського типу. Широке розповсюдження машин-знарядь, а потім і парових машин додало підвищення точності обробки деталей. Ця задача могла бути вирішена тільки з винаходом машин для виробництва машин і в першу чергу металоріжучих верстатів з механічним супортом. Створення механічного супорта відноситься до початку XVII ст. Російський механік А.К. Нартов в 1738 р. побудував перший в світі верстат з механічним супортом і набором змінних зубчатих коліс. Нартов і інші російські майстри (М. Сідоров-Красильніков, З. Шелошніков, Я. Бятіщев) сконструювали в XVIII ст. ряд металоріжучих верстатів (верстати для свердлення стовбурів гармат, різні агрегатні верстати).

Проте винаходи російських майстрів не могли одержати широке вживання і популярності, оскільки потреба у феодально-кріпосній Росії в невеликій кількості машин (головним чином для виготовлення озброєння) забезпечувалося окремими невеликими заводами.

Кінець XVIII ст. початок XVII ст. були переломними і період в процесі вдосконалення різних видів металообробного устаткування. Розповсюдження металу, як основного конструкційного матеріалу, зажадало істотну модернізацію металообробних верстатів. Привід існуючих верстатів виявився дуже малопотужним і для обробки металу, а зусилля руки, що тримає різець, недостатнє, щоб знімати велику стружку із заготівки. В результаті цього обробка металу виявлялася малоефективною. Необхідно було замінити руку робітника спеціальним механізмом, а мускульну силу людини – більш могутнім двигуном.

Створення механічного супорта поклало початок широкому вживанню верстатів. Для роботи на немеханізованому верстаті, не дивлячись на його простоту, необхідно було, крім чисто професійного уміння, володіти недужою силою, щоб утримати в руках різець при обробці металу. Будь-яке несподіване відхилення від необхідної форми в результаті випадковостей, якогось поштовху і т.п., часто приводило до необхідності переточувати деталь по всій довжині.

До ідеї механізованого пересування різця машинобудівники йшли довго. Вперше ця ідея виникла при рішенні таких технічних задач, як нанесення різьблення, складних узорів на предмети розкоші, виготовлення зубчатих коліс і т.д. Для отримання різьблення на валу, наприклад, необхідно було спочатку провести розмітку; цього звичайно досягали, навиваючи на вал паперову стрічку потрібної ширини, по краях якої на вал наносили контур майбутнього різьблення. Після розмітки валу відливали по контуру уручну напилком. Це тривалий, складний і трудомісткий процес; крім того, одержувана якість далеко не завжди бувала задовільною, оскільки абсолютна відповідність розмірів і форм зубів різьблення важкодосягаєма.

У Великобританії в кінці XVIII ст. склалися сприятливі умови для розвитку машинного виробництва машин. До 1790 р. відносяться роботи англійського механіка Г. Модслі по створенню верстата з механічним супортом. Механічний супорт, перенесений з токарного на інші металоріжучі верстати, поклав початок верстатам з розвиненим виконавчим механізмом.

У середині XVIII ст. ідея механізованого пересування різця була втілена в різних конструкціях верстатів годинникових майстрів. Проте всі ці верстати мали недолік – вони були спеціалізованими і їх використовування в провідних галузях промисловості, що формувалася тоді, було скрутне. Цю технічну проблему можливо було розв'язати створенням універсального верстата з супортом.