Трансатлантический кабель

Первая прокладка трансатлантического телеграфного кабеля началась из маленькой бухты Валенсия в юго-западной части Ирландии 6 августа 1857г. и окончилась неудачей из-за обрыва кабеля. Во время следующих прокладок кабель неоднократно обрывался. Тем не менее, 5 августа 1858г. подводная кабельная линия электросвязи длиной 3800 км была проложена. Наконец, электрический телеграф связал Европу с Америкой. Однако, уже 1 сентября аппарат не смог принять ни одного ясного сигнала. Линия, работавшая крайне неустойчиво, потеряла работоспособность и прекратила свое существование. Причиной выхода кабеля из строя, скорей всего, стал пробой изоляции слишком высоким для нее напряжением береговой питающей батареи - 2000 В. Напряжение увеличивали, чтобы усилить передаваемые сигналы.

Несмотря на неудачи, был накоплен огромный опыт, позволивший в корне изменить конструкцию кабеля, поднять на совершенно новую ступень уровень его производства и испытаний, повысить требования к материалам и к качеству сращивания отдельных строительных длин. К составлению технических условий на новый кабель были привлечены научные учреждения и видные ученые и инженеры.

Основоположником теории конструирова-ния телеграфных кабелей является Уильям Томсон. Он вывел дифференциальные уравнения, определяющие значения напряжения и тока в любой точке линии в зависимости от параметров кабеля. Томсон первым предложил скручивать токопроводящую жилу из проволок для увеличения ее гибкости.

Он способствовал усовершенствованию технологии кабельного производства, ужесточению контроля материалов, настоял на применении проволок из меди высокой электропроводности.

По конструкции и свойствам кабель, разработанный в 1860-х г. заметно отличался от своего предшественника. Сечение кабеля было увеличено втрое, следовательно, втрое уменьшилось сопротивление жилы. Несмотря на некоторое увеличение емкости, постоянная времени кабеля уменьшилась в 2,5 раза. Соответственно увеличились скорости распространения тока и телеграфной передачи.

Изоляция жилы была выполнена не из трех, а из четырех слоев гуттаперчи, причем сама токопроводящая жила и каждый слой гуттаперчи покрывались влагозащитным клейким компаундом, состоящим из трех частей гуттаперчи, одной части смолы и одной части гудрона. Изолированную жилу обматывали слоем просмоленного джута и покрывали броней, насей раз из одиночных стальных проволок. Новым явилось то, что каждая бронепроволока, в свою очередь, была покрыта слоем пропитанного джута толщиной, около 3мм. Делалось это главным образом для того, чтобы уменьшить вес кабеля при погружении в воду. Благодаря усилению конструкции в целом разрывная прочность кабелей 1865 и 1866 гг. по сравнению с кабелями 1857 и 1858гг. возросла в 2,4 раза.

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»).