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电视的发明和发展(第1页)

电视的发明和发展

我们几乎每天都会看电视,但是却几乎没有人知道菲洛·泰勒-法恩斯沃思是谁。但是,如果你在今年8月19日那天打开了家里的电视机的话,那么你事实上已经对他表达了最好的纪念。

2006年8月19日是美国科学家菲洛·泰勒·法恩斯沃思诞辰百年的纪念日。他是全世界公认的电子电视的发明者,被称为“电视之父”。

1927年,法恩斯沃思成功用电子技术把图像从摄像机传输到接收器上,这是公认的电视诞生标志。

法恩斯沃思于1906年8月19日出生于美国犹他州的农家。幼年的法恩斯沃思就表现出早慧的迹象,他对见过的任何机械装置具有摄影般的记忆力和天生的理解力。

法恩斯沃思的父母不断搬家以寻找较理想的居住地。当他们在爱达荷州定居下来之后,ll岁的法恩斯沃思得知他的新家装有输电线,欣喜若狂。他在家里的屋顶阁楼上发现了成捆的科技方面的旧杂志,开始自学并决心当个发明家。法恩斯沃思开始做试验,并在12岁时自制了一台电动车,后来又造出洗衣机供家人使用。

后来,法恩斯沃思开始认真地考虑研制电视。他几乎是本能地意识到用机械装置传送图像是不可行的。这名年轻人还有一个直觉,即令他感到新奇的物理学领域——电子学的研究——有可能掌握着解决这一问题的答案。无论如何,电子能够以机械装置不可比拟的速度移动,这就可以使图像清晰得多,并且意味着不需要活动元件。他由此推理,如果一个画面能转换成电子流,那么就能像无线电波一样在空间传播,最后再由接收机重新聚合成图像。从本质上看这是个相当简单的主意,但如此简单的想法却似乎没有任何人想到。

1921年,15岁的法恩斯沃思经常神不守舍地考虑着一个难题:怎样设计一个新颖的收音机,使它能够把移动的画面与声音一起传送?

他产生了用电传输图像和声音的想法。不久后,他就画出一个传输器草图,并拿给老师贾斯廷·托尔曼看。这张简单草图,就是现代电视机和电视传输技术的雏形。

但是,想继续搞研究的法恩斯沃思却面临许多现实问题。一方面,他没有足够资金;另一方面,没人会相信一个15岁孩子的话。

法恩斯沃思只好暂时搁置自己的设计。

高中毕业后,法恩斯沃思进入犹他州杨伯翰大学。但因父亲去世,他不得不中途退学。

退学后,法恩斯沃思来到加州旧金山,创立了属于自己的简陋实验室,继续他的研究。1927年9月7日,年仅21岁的法恩斯沃思成功利用电子技术,把画着一条线的玻璃板图像从摄像机传送到接收器上。虽然当时图像很不清晰,但这套设备运行良好。

几个月之内,不少投资者表示愿意向法恩斯沃思提供资金供他继续研究。1930年8月,美国政府授予法恩斯沃思专利权,使他的发明受到专利保护。

法恩斯沃思并没有就此止步,而是继续专注于电视传输设备研究,并发明了100多种电视传输设备,为现代电视最终成型作出巨大贡献。

法恩斯沃思发明电视后,不久,又有一些人宣布自己为电视发明者,其中包括美国无线电公司首席电视工程师弗拉基米尔·佐里金。

第一次世界大战后,俄国人佐里金移居美国,开始研究电子电视摄像机,佐里金把它称为“光电摄像管”,并于1923年为这项发明申请了专利。后来佐里金进入美国无线电公司,使他的研究工作获得顺利进展,在1933年研制成功电视摄像管和电视接收器。

法恩斯沃思的析像器与佐里金的光电摄像管虽然设计上有差别,但在概念上却很相近,由此引发了一场有关专利权的纠纷。美国无线电公司认为,佐里金优先于法恩斯沃思于1923年就为其发明申请了专利,但却拿不出一件实际的证据。而法恩斯沃思的老师拿着法恩斯沃思的析像器的设计图纸,为法恩斯沃思作证。

1935年,法庭最后判定法恩斯沃思胜诉。但这没能阻止美国无线电公司在第二次世界大战结束后大量生产和售卖电视机,还把佐里金和公司总裁戴维·萨尔诺夫推举为“电视之父”。而且,美国无线电公司在败诉多年后才答应付专利使用费给法恩斯沃思。

詹内发明火车自动挂钩

我们今天看到一列长长的火车奔驰而过时,都知道各车厢之间是用自动挂钩连接起来的。但在19世纪中叶之前,这种挂钩还没有发明,那时连接各车厢的方法是用铁链子拴起来。这种办法很笨重,不仅费时费力,而且很不牢固,特别是一遇到列车爬坡,车厢容易脱节,往往导致翻车事故。

发明火车自动挂钩的是美国人哈姆尔特·詹内。詹内原来是个铁路工人,他看到工人们为了连接或分开一列火车的车厢,总要爬上爬下,用铁链子缠来绕去,工作非常艰苦,还容易发生挤伤手脚的事故,便决心发明一种新的连接方法,以减轻工人的劳动强度。

1867年的一天,詹内从一个货运站回家,他边走边在思考着火车挂钩的问题。突然,一群孩子挡住了他的去路,原来这些孩子正在做游戏。只见他们先是互相追逐,很快又变成两人一对,面对面,脚顶脚,胳膊伸直,手指弯曲着钩连在一起,身子向后倾斜着转圈,并不时发出阵阵欢快的笑声。

詹内站在旁边看得着了迷,他从孩子们手拉手的方法中得到启示,他想:“要是能发明一种装置,像两只手一样勾连起来,问题不就解决了吗?”詹内忘了一天的疲劳,应即一哪脓新剞兀剐嘴回到家,动手用木头制作手的模型,使模型的手指弯曲着,能钩在一起,他想用这个办法解决车厢的连接问题。试验结果,因为木制的手不能活动而失败了。

詹内并不气馁,他经过多次试验改进,最后终于发明了火车的自动挂钩。这种挂钩是用铁铸造的,像两只手,安装在每节车厢的两端。“铁手”的掌心有个机关,两只“铁手”一碰,撞动了机关,就紧紧地握在一起了。要想分开,就启动另外的机关,两只“铁手”就又分开了。

火车自动挂钩的发明,使铁路工人从繁重的劳作中解放出来,为铁路运输提供了既安全又方便的条件。为了纪念这一发明,人们把火车自动挂钩称为“詹内挂钩”。

航天飞机的诞生

航天飞机是把通常的火箭、宇宙飞船和飞机的技术结合起来的一种新型运载工具,它最主要的特点是能够像客货运班机一样,在宇宙航行中往返使用多次。

’关于航天飞机的研制工作虽然迟至70年代才大力展开,但早在50多年前,一批先驱者已认识到了它的优越性,并做了大量工作。20世纪初,在齐奥尔科夫斯基、哥达德和奥伯茨为“一次性火箭”奠定理论基础并进行实验的同时,对于宇航工具就存在着一种截然不同的设想:运载工具不仅要飞离地球,而且要能回到地球,即应该可以重复使用。

虽然可多次使用的运载工具有很多优越性,但却仅仅留在纸面上,首先付诸实施并获得巨大成就的还是一次性使用的火箭。这是因为可多次使用的运载器的研制要困难得多。此外,多次使用这个优点,对于兵器技术没有什么吸引力,因为在军事上这并不十分重要。但利用可重复使用运载器飞向空间的想法却从来没有放弃过。

到了60年代至70年代,由于使用一次性火箭耗费太大,于是人们迫切要求研制可多次使用的廉价运载工具。到60年代末,人类已经掌握了洲际导弹、载人登月和大型喷气客机等技术,研制航天飞机的技术条件成熟了。美国在1968年就开始了航天飞机方案的讨论,先后提出了许多方案。1970年7月正式开始研制,具体方案经过多次修改,到1976年2月才基本确定下来,这就是“哥伦比亚”航天飞机方案。

“哥伦比亚”航天飞机主要包括三部分:轨道器、助推火箭和推进剂外贮箱。总长度为56米,机重2000吨。轨道器是航天飞机的主体,可以载人和有效载荷。轨道分前、中、后三段,前段乘人,中段可以容纳人造卫星和各种仪器设备,后段装有三台使用**燃料的主发动机,推力为510吨。两个固体燃料助推火箭,重580吨,推力为1315吨。推进剂外贮箱内前后两个贮箱分别装液氢和液氧,为轨道器的主发动机提供燃料。

“哥伦比亚”号的整个飞行过程可分为上升、轨道飞行和返回三个阶段。发射时助推火箭和主发动机同时点火,航天飞机垂直起飞,当飞到50公里高时,助推火箭熄火,同轨道器自动分离。在快要进入绕地球运行的轨道时,主发动机熄火。接着由两台发动机提供推力,使轨道器进入地球轨道,至此上升阶段结束,轨道器绕地球开始无动力飞行,乘员执行各种任务。任务完成后开始返回阶段。机动发动机再次点火,进行制动减速,使轨道器脱离运行轨道,重新进人大气层,在大气中摩擦减速。这时轨道器变成了一架重型滑翔机,机翼成了决定性的器件,使它完成最后着陆阶段的滑翔飞行。在机场着陆时的速度为每小时341~346公里。

1981年4月12日,美国航天飞机“哥伦比亚”号载着两名宇航员首次试飞,经过54个半小时的飞行,绕地球36周后于14日安全着陆。

继第一次试飞成功之后,“哥伦比亚”号航天飞机又成功地进行了三次试飞,对系统的各种性能进行全面的试验。1982年11月11日,“哥伦比亚”号航天飞机正式开航。它携带宇航员成功地在空间将两颗卫星发射到预定的地球同步轨道位置上,从而开创了商业性空间运输的新纪元。继“哥伦比亚”号之后,1983年美国第二架航天飞机“挑战者”号也试飞成功。

航天飞机的出现是航天事业中的一场革命,航天飞机和大型空间站将是航天新时代的标志。

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