Человек и лампа: кинескоп

Когда читаешь биографию Владимира Зворыкина, не оставляет ощущение, что этого человека по жизни сопровождал добрый ангел. Вероятно, благодаря каким-то удивительным особенностям собственной личности это выходец из богатейшей купеческой семьи города Мурома всегда находил правильный путь, искусно лавируя между сциллами и харибдами своей бурной эпохи, умел оказываться в нужное время в нужном месте и, что немаловажно, встречать людей, которые меняли его судьбу к лучшему.

Знакомство с отцовским бизнесом (а в числе предприятий Козьмы Алексеевича Зворыкина было речное пароходство) дало Владимиру первое представление о машинах и технике, однако интерес к управлению делом он не проявил и, окончив в Муроме реальное училище, отправился в Петербург. Столица встретила юношу революционным брожением умов. На дворе стоял 1906 год, а студенчество неизменно было питательной средой для радикальных идей и действий. Как вспоминают биографы, обучаясь в петербургском Технологическом институте, Зворыкин принял «правила игры» и вместе со своими товарищами по студенческой скамье участвовал в митингах и демонстрациях. При этом, однако, он предпочитал держаться подальше от самых буйных заводил и в итоге сумел избежать крупных неприятностей с законом.

В качестве альтернативы борьбе «за правое дело» судьба подарила Владимиру встречу, благодаря которой он, собственно, и смог войти в историю. Проводя много времени в институтской физической лаборатории, Зворыкин познакомился с профессором Борисом Львовичем Розингом. Узнав об интересе любознательного студента к вакуумным трубкам, профессор решил посвятить Зворыкина в святая святых главного проекта своей жизни — «электрической телескопии». Существенно доработав осциллоскопическую катодную трубку Брауна, в которой отклоняющийся электронный луч оставлял светящийся след на флюоресцирующем экране, Розинг решил использовать ее как принимающий элемент для системы передачи изображения на расстоянии. Первый вариант установки был создан Розингом в 1907 году. И хотя с ее помощью удавалось передавать лишь грубые очертания геометрических фигур, для того времени это было потрясающее достижение. Россия очевидно находилась на переднем крае изысканий в области телевидения, но развить этот успех, как часто случается, помешали бурные исторические события.

Получив диплом инженера в 1912 году, Зворыкин едет учиться в Париж, затем намеревается перебраться в один из университетов Германии. Но тут очень некстати подоспела Первая мировая. Вернувшись через Скандинавию в Россию, Зворыкин поступает в армию, где занимается налаживанием и обслуживанием радиостанций. Дослужившись до лейтенанта, он чуть не поплатился головой за новые погоны, чудом избежав солдатского суда, — в Россию пришла революция. Стране не до науки, отцовское дело и дом в Муроме оказались в собственности «победившего пролетариата». Скитаясь по бывшей империи, Зворыкин прибывает в Омск, где пока нет большевистской власти. Сибирское правительство командирует его в США для ведения переговоров о поставке радиооборудования. Когда Зворыкин вернулся, у власти в Омске уже находился Верховный правитель России адмирал Колчак. Колчаковская администрация вновь снарядила Зворыкина за океан, однако, когда в 1920 году он прибыл в Нью-Йорк, стало ясно, что возвращаться обратно смысла нет. Сибирь стала советской.

Предложения уехать на Запад поступали не раз и Борису Розингу, но тот предпочел остаться в Советской России, видимо, именно так понимая патриотический долг русского дворянина или просто не мысля жизни на чужбине. По возможности он продолжал работать, пока не отправился в ссылку (Розинг дал денег знакомому человеку с белогвардейским прошлым и попал в число «врагов народа»). Отбыв три года в Котласе, он поселился в Архангельске, где вскоре умер от инсульта. В этом же году знаменитый американский инженер Владимир Зворыкин впервые приехал в СССР, где его тепло встречали советские коллеги. Приехал он и на следующий год, и даже удостоился приема у наркома связи СССР Рыкова. Как пишет в своей книге о Зворыкине российский историк науки В.П. Борисов, на этом приеме Владимир Козьмич предложил почтить память своего учителя — Бориса Розинга, чем вызвал явное замешательство у всех присутствовавших, включая наркома.

В 1922 году в школе городка Ригби, штат Айдахо, 16-летний ученик Фило Фарнсворт нарисовал мелом на доске схему передачи изображения на расстоянии. В качестве приемного и передающего устройств в ней фигурировали аппараты на основе катодных трубок. Таким образом, речь шла о полностью электронном телевидении. Фило, выходец из семьи фермеров-мормонов, задумал построить телевизор еще в 14-летнем возрасте, а два года спустя познакомил со своими изысканиями учителя химии Джастина Толмана, который через несколько лет отправится вместе с Фило в суд.

В 1923 году живущий и работающий в Питтсбурге сотрудник компании Westinghouse Владимир Зворыкин составил патентную заявку, в которой описал полностью электронную систему телевидения. Патентное ведомство США отказало Зворыкину на том основании, что описанная в заявке светочувствительная пластина для передающей трубки (то есть телекамеры) не существует в реальности и есть большие сомнения в том, возможно ли ее произвести при существующих технологиях. Оба эти события стали отправными пунктами для длившегося годы судебного спора о том, кого же все-таки следует считать «отцом электронного телевидения».

Первую работающую систему электронного телевидения Зворыкин сделал еще в стенах компании Westinghouse. В 1925 году он организовал показ своего детища для руководства компании. Позже Зворыкин пожалеет об этом своем шаге, высказавшись примерно в том духе, что бизнесменам полработы не показывают. Генерального директора Дэвиса не впечатлили размытые контуры на сильно мерцающем экране, а оценить коммерческие перспективы крайне сырого продукта он оказался не в состоянии. Вердикт его был суров: «Пусть этот парень из России займется чем-нибудь другим!»

«Парень из России» сумел себя найти и на другом поприще. Оставаясь сотрудником Westinghouse, он принялся за усовершенствование фотоэлементов, которые стали активно внедряться в автоматических дверях и турникетах. Это принесло Зворыкину первую славу. О нем заговорили в американской прессе. В 1926 году Питтсбургский университет присудил Владимиру Козьмичу докторскую степень. Карьера его стремительно развивалась, вот только компания Westinghouse навсегда потеряла шанс стать пионером телеиндустрии.

Тем временем Фило Фарнсворт закончил школу и был полон решимости довести мечту своего детства до практического воплощения. В Университете штата Юта он познакомился с местными меценатами Лесли Гореллом и Джорджем Эверсоном, которые согласились дать Фило денег на реализацию его идей. Фарнсворт переезжает в Сан-Франциско и основывает там лабораторию. В 1927 году он, наконец, строит задуманное. В качестве приемного устройства Фарнсворт применяет разработанный им прибор под названием Image Dissector — катодную лампу электронной развертки изображения. Характерной особенностью этого устройства было отсутствие дискретных элементов в покрытии светочувствительной пластины, на которую фокусировалось изображение. Она представляла собой сплошной фотокатод с нанесенным на него слоем оксида цезия. За счет внешнего фотоэффекта падающий на пластинку свет вызывал эмиссию облака электронов, характеристики которого варьировались в зависимости от степени освещенности каждого отдельного участка фотокатода. С помощью магнитного поля и диафрагмы с маленьким отверстием электронный рельеф катода последовательно переносился на анод, на котором появлялся видеосигнал. Первым изображением, переданным этой системой, была прямая линия, но некоторое время спустя Фарнсворту уже удалось показывать на экране движущиеся человеческие фигуры. В 1928 году первая в истории работоспособная система электронного телевидения была предъявлена публике.

Вклад Фарнсворта в создание электронного ТВ весом и неоспорим. Некоторые решения, использованные в конструкции лампы развертки, оказались весьма практичными и применялись впоследствии в телевизионных системах. Вот только Image Dissector образца 1928 года был малопригоден для создания телевещательной аппаратуры. Виной тому крайне низкая светочувствительность приемного устройства. Чтобы изображение имело достаточную яркость и контрастность, съемки приходилось вести при свете мощных дуговых ламп, излучавших огромное количество тепла. Пришлось бы превращать телестудии в настоящее адское пекло, но... без этого удалось обойтись. А все потому, что Зворыкину вновь улыбнулась судьба.

В конце 1928 или в начале 1929 года Зворыкин знакомится с Давидом Сарновым — президентом Radio Corporation of America (RCA). Талантливый радиоинженер и могущественный магнат был также выходцем из Российской империи. Сарнов родился в бедной еврейской семье в местечке Узляны (современная Белоруссия), а в девятилетнем возрасте родители привезли его в Америку. Давид Абрамович прекрасно говорил и по-русски, и по-английски, и был вполне ассимилировавшимся американцем, в отличие от Зворыкина, которому в зрелом возрасте язык новой родины давался с большим трудом. Сарнов прошел путь от рядового сотрудника компании Marconi до главы огромной корпорации, ведомый жгучим интересом к новейшим технологиям связи и передачи информации. Побеседовав со Зворыкиным, он, в отличие от боссов Westinghouse, поверил в его идеи и на долгие годы стал начальником, покровителем и защитником своего нового сотрудника. Расставание с Westinghouse было делом непродолжительного времени, и вскоре Зворыкин влился в ряды RCA.

Впоследствии Сарнов вспоминал, что в ответ на вопрос о предполагаемой стоимости проекта Зворыкин запросил «скромные» $100 000. В реальности же конструкторские работы обошлись в сумму в сто раз большую, а первые доходы от телевидения RCA стала получать, когда общие вложения превысили $50 млн.

В стекле и металле телевизионная система Зворыкина увидела свет в 1931 году. Создав собственную версию передающей трубки, названной «иконоскопом» (принимающая трубка получила название «кинескоп»), конструктор решил проблему низкой светочувствительности, с которой не мог справиться Фарнсворт.

Первый работающий образец иконоскопа был создан в лаборатории RCA в Кэмдене в 1931 году, а год спустя началось пробное телевещание в Нью-Йорке. Также RCA приступила к выпуску телевизоров с кинескопами конструкции Зворыкина. Иконоскоп в качестве основного элемента телевизионной камеры использовался до конца 1940-х годов, когда ему на смену пришла также сконструированная в стенах RCA трубка типа «ортикон».

Вот только с получением патента на иконоскоп у Зворыкина и RCA возникли определенные проблемы. В 1930 году Фило Фарнсворт получил патент на свой Image Dissector (заявка 1927 года), что фактически являлось признанием приоритета в деле создания полностью электронного принимающего устройства. Кроме того, в 1928 году в американское патентное ведомство подал заявку венгр Кальман Тиханьи. В спроектированной им системе электронного телевидения, так же как и у Зворыкина, применялась технология накопления заряда. Получалось, что RCA не имела возможности запатентовать иконоскоп, так как использованные в нем решения защищались выданными ранее патентами.

Кстати, защитники абсолютного приоритета «парня из Юты» перед «парнем из России» любят вспоминать также о посещении Зворыкиным лаборатории Фарнсворта в 1930 году. Якобы именно ознакомление с работами Фарсворта дало Зворыкину некую недостающую информацию для создания иконоскопа. На самом деле RCA действительно интересовалась технологиями конкурента, и вскоре после того самого визита Зворыкин скопировал в своей лаборатории Image Dissector. Впоследствии трубку пытались даже дорабатывать на тот случай, если не удастся сделать иконоскоп, однако в конце концов именно иконоскоп стал промышленным стандартом.

Спор о приоритетах дошел до судебного разбирательства. Давид Сарнов считал, что возглавляемая им компания создана не для того, чтобы платить кому-то за патенты, его цель — получать деньги за собственные разработки. Ссылаясь на поданную Зворыкиным патентную заявку 1923 года, RCA настаивала на том, что приоритет в изобретении принимающей электронно-лучевой трубки принадлежит Зворыкину. Адвокаты Фарнсворта отвечали на это, что между системой, описанной в заявке, и действующей моделью иконоскопа слишком большая разница — в иконоскопе применялась односторонняя мишень, то есть изображение проецировалось на ту же сторону светочувствительной пластинки, которая сканировалась электронным лучом. Первоначально же Зворыкин работал над камерой с двусторонней мишенью, где луч обегал пластинку с тыльной стороны. Другой довод Фарнсворта состоял в том, что патентная заявка Зворыкина была лишь бумажным проектом, рабочей установки тогда создано не было, а если говорить лишь о схеме электронного телевидения, то Фарнсворт обнародовал ее на год раньше, что и было подтверждено учителем Джастином Толманом.

В 1935 году суд постановил признать приоритет в создании электронного телевидения за Фило Фарнсвортом, а в 1939 году — в год начала коммерческого электронного телевещания — RCA выкупила у Фарнсворта его патенты за $1 млн. Также был приобретен патент Кальмана Тиханьи.

История показала, что покупка патентов была правильным шагом не только с правовой, но и коммерческой точки зрения. В 1939—1940 годах сотрудники RCA Роуз, Уаймер и Ло представили первые образцы трубки нового поколения под названием ортикон. Это устройство было очевидным гибридом иконоскопа Зворыкина и Image Dissector Фарнсворта. Между объективом и мишенью, сохраняющей заряд, здесь помещался фотокатод, излучавший «электронный образ» падающего на него изображения. Эта комбинированная технология позволила увеличить светочувствительность ортикона в 20 раз по сравнению с иконоскопом. Ортикон применялся в камерах до конца 1960-х годов. В итоге в соревновании двух знаменитых конструкторов победил телезритель, однако факт остается фактом — электронное телевидение началось с иконоскопа, сконструированного Владимиром Зворыкиным.

Большевики простили ему все — и офицерские погоны, и сотрудничество с Колчаком, и бегство в США. Сталинский СССР приступил к индустриализации: здесь интересовались приобретением новейших технологий, в том числе закупкой телевизионного оборудования, и представителя RCA Владимира Зворыкина ожидал в нашей стране радушный прием. С интересом он замечал, что советские конструкторы практически не отстали на тот момент от Запада в конструировании техники электронного телевидения. В частности, С.И. Китаев еще в 1931 году подал заявку на схему приемной трубки, практически идентичной иконоскопу, и получил авторское свидетельство СССР в 1933-м. Зворыкин же из-за судебных разбирательств смог оформить свой американский патент только в 1938 году.

В сентябре 1934 года, во время одной из поездок в Советский Союз, Зворыкин познакомился с фотоумножительной трубкой Л.А. Кубецкого. Владимир Козьмич и сам вел работы в этом направлении, а вскоре после возвращения запатентовал в США фотоумножитель, причем в документации к заявке работы советского ученого не упоминаются, что интерпретируется некоторыми как попытка скрыть источник «заимствований». Фотоумножитель стал впоследствии важным элементом нового поколения приемных трубок.

Биограф Зворыкина В.П. Борисов пишет, что в 1934 году изобретатель всерьез обдумывал возвращение на родину, но многочисленные родственники в Москве собрали семейный совет, на котором всячески уговаривали его не делать этот шаг, приводя в пример судьбу репрессированных родных и близких.

Последний раз Владимир Козьмич посетил СССР в середине 1970-х, будучи глубоким стариком. И лишь в период с конца 1930-х до конца 1950-х в поездках пришлось сделать перерыв. На целых два десятилетия. Сначала поездкам на обливающуюся кровью Родину мешала война, затем за дело взялись американские «компетентные органы». С одной стороны, Зворыкин явно без враждебности относился к СССР, ездил туда, был главой нью-йоркского отделения Фонда помощи жертвам войны в России. С другой стороны, он работал в компании, ведущей секретные военные разработки, был знаком с людьми, причастными к атомному проекту. Всего этого оказалось достаточно, чтобы после начала холодной войны Зворыкин попал под подозрение как потенциальный советский шпион. В 1945 году ему фактически запретили выезд за рубеж, отказав в выдаче паспорта. Речь шла не только о частных поездках, но и о командировках. За Зворыкиным началась слежка, в сферу которой, как показали рассекреченные документы ФБР, попала не только работа, но и личная жизнь Владимира Козьмича, в том числе его встречи с будущей второй женой — Екатериной Полевицкой, в то время замужней женщиной.

Понадобилось заступничество Сарнова, в лояльности которого не сомневалось даже ФБР, чтобы выдающемуся конструктору все же разрешили ездить хотя бы в Западную Европу. Но от ведомства под руководством легендарного Эдгара Гувера не так-то просто было отвязаться. В 1954 году американские «органы» подняли тему вновь, опять отказав в паспорте, и в защиту Зворыкина пришлось писать официальное обращение от RCA. В нем, в частности, цитировались слова самого Зворыкина: «Сбежав из коммунистического плена, я прибыл в США, и у меня нет ничего, кроме неприязни, к русскому правительству и всему тому, за что оно выступает». Паспорт выдали, однако примерно до 1959 года интерес ФБР к создателю телевидения не угасал. И это при том что ни одной даже малейшей зацепки, позволяющей подозревать Зворыкина, не существовало. Под конец на все предложения «поговорить» он отвечал фэбээровцам, что он не за тем сбежал из России, чтобы здесь, в Америке, государственная полиция не давала ему проходу. Тогда вопрос закрыли.

Жизнь Зворыкина на чужбине сложилась удачно и плодотворно. Но все же до конца своим в Америке он, видимо, так и не стал. Когда в 1982 году Владимир Козьмич умер, об этом сообщили все американские газеты — примерно странице на двадцатой, как будто речь шла о каком-нибудь полузабытом актере немого кино. Зато в особом зале вашингтонского Капитолия есть статуя, на постаменте которой выбита надпись: «Отец телевидения». Статуя изображает Фило Тэйлора Фарнсворта, держащего в руках свой Image Dissector.