TM (сокращённое фр. Télégraphie Militaire , «военная [радио]телеграфия»; в русских источниках «французский триод», «триод французского типа» ) — производившийся с 1915 года вакуумный триод для усиления и детектирования радиосигналов. Разработанный во Франции триод стал стандартной стран Антанты во время Первой мировой войны и первой массово выпускавшейся радиолампой. Объём выпуска ТМ только во Франции оценивается в 1,1 миллиона штук; кроме того, производство ТМ и его усовершенствованных вариантов было развёрнуто в Великобритании («серия R»), Нидерландах («серия E»), США и Советской России (Р-5).

Разработка

Триод TM был разработан в 1914—1915 годах французскими военными связистами по инициативе начальника службы дальней связи ( фр. Télégraphie Militaire ) полковника . Феррье и его ближайший помощник, физик , неоднократно посещали американские лаборатории и были хорошо осведомлены о работах Ли де Фореста , Реджинальда Фессендена и Ирвинга Ленгмюра . Феррье и Абрахам хорошо знали, что « аудион » де Фореста и британская лампа были ненадёжными и несовершенными, а « » Ленгмюра — слишком сложен для массового производства . Знали они и о состоянии последних германских разработок: вскоре после начала войны Феррье получил исчерпывающие сведения от бывшего сотрудника Telefunken , француза Поля Пишона . Пишон привёз из США новейшие образцы американских триодов, но и они оказались негодными для эксплуатации в войсках . Виновником непредсказуемого поведения ламп был недостаточно глубокий вакуум . Следуя идеям Ленгмюра, Феррье принял верное решение — добиться от промышленности гарантированно глубокого вакуума в серийном производстве. Французский триод должен был быть надёжным, стабильным и пригодным для массового выпуска .

В октябре 1914 года Феррье откомандировал Абрахама и технолога на электроламповый завод Grammont в Лионе . Путём проб и ошибок Абрахам и Пери сумели найти оптимальную конфигурацию триода, пригодную для массового выпуска . Первые образцы, буквально копировавшие «аудион» де Фореста, оказались ненадёжными и нестабильными . «Плиотрон» Ленгмюра был работоспособен, но чрезвычайно сложен; по той же причине французы забраковали и первые образцы собственной разработки . Лишь разработанный в декабре 1914 года четвёртый прототип, с вертикально расположенным цилиндрическим анодом , оказался пригоден для серийного выпуска . Эта разработка Абрахама и Пери («лампа Абрахама») пошла в серию в феврале 1915 года и выпускалась до октября 1915 года .

Реальная эксплуатация выявила слабость вертикальной конструкции: множество ламп было повреждено во время транспортировки в войска . Феррье приказал Пери немедленно исправить положение, и два дня спустя Пери и представили новую конструкцию той же лампы, с горизонтальной ориентацией анодно-катодного узла и новейшим четырёхштырьковым типа «А» (в «лампе Абрахама» применялся обычный цоколь Эдисона с дополнительными боковыми выводами анода и сетки) . Серийное производство лампы Пери и Бике началось в ноябре 1915 года — именно этот вариант стал основным и получил обозначение TM ( фр. Télégraphie Militaire ) по имени возглавляемой Феррье службы .

Работы Феррье и Абрахама в области радиосвязи были удостоены номинации на нобелевскую премию по физике 1916 года , а патент на изобретение триода получили лично Пери и Биге, что впоследствии привело к судебным искам со стороны оставшихся не у дел коллег .

Конструкция и характеристики

TM — триод почти идеальной цилиндрической конструкции. Катод прямого накала — нить из нелегированного вольфрама диаметром 0,06 мм, анод — никелевый цилиндр диаметром 10 мм и длиной 15 мм . Размеры и материал сетки зависят от места производства: завод в Лионе использовал молибденовую проволоку, завод в Иври-сюр-Сен — никелевую . Диаметр спирали сетки 4 или 4,5 мм .

Для того, чтобы разогреть чистый вольфрамовый катод до белого каления , требовался ток 0,7 А при номинальном напряжении накала 4 В . Раскалённый катод светился столь ярко, что в 1923 году завод Grammont начал выпуск TM с колбами из тёмно-синего стекла . По одной версии, это не позволяло использовать дорогие триоды в качестве обычных осветительных ламп , по другой — это защищало глаза радистов от яркого света, — но наиболее вероятной причиной было то, что тёмное стекло маскировало безвредный, но неприглядный налёт частиц металла, неизбежно осаждавшийся на внутренней стенке колбы при откачке лампы .

Tриод TM и его позднейшие варианты были универсальны: они могли применяться и по прямому назначению — для усиления и детектирования сигналов в радиоприёмниках, и как генераторы маломощных радиопередатчиков , а при параллельном включении нескольких ламп — и как усилители мощности низкой частоты . Советский аналог ТМ, триод Р-5, в генераторном режиме выдерживал анодные напряжения до 500…800 В, и был способен отдавать в антенну колебательную мощность до 1 Вт (в номинальном режиме усиления в режиме A — не более 40 мВт) .

В типичном одноламповом радиоприёмнике времён Первой мировой войны на анод ТМ подавалось напряжение питания 40 В ; при нулевом смещении на сетке ток анода составлял около 2 мА . В этом режиме крутизна анодно-сеточной характеристики триода составляла 0,4 мА/В, внутреннее сопротивление — 25 кОм , коэффициент усиления (μ) равнялся 10 . При напряжении на аноде 160 В и смещении −2 В ток составлял 3…6 мА, при этом обратный ток сетки достигал 1 мкА . Значительные токи сетки, облегчавшие смещение сеточным резистором , — следствие несовершенной технологии 1910-х годов .

Недостатком TM был недолгий срок службы, не превышавший 100 часов, — если лампа была произведена в строгом соответствии техническим условиям . В военное время это удавалось не всегда: из-за сложностей в снабжении заводы время от времени переходили на некондиционное сырьё . Лампы, изготовленные из него, маркировались крестом; они отличались от стандартных высоким уровнем шума и были подвержены катастрофическим отказам из-за трещин в стекле .

Масштаб выпуска

ТМ оказался столь удачным для своего времени, что его поставляли не только во французские вооружённые силы, но и всем государствам Антанты . Мощности завода в Лионе не хватало, и уже в апреле 1916 года началось производство TM на заводе в Иври-сюр-Сен .

Объём производства TM достоверно не известен, но для своего времени он был беспрецедентно большим . Оценки ежедневного выпуска TM в конце войны колеблются между одной тысячей (только заводы Grammont) и шестью тысячами ламп . По оценке инженера Grammont Рене Вильда, за годы войны только завод в Лионе выпустил 1,8 миллиона TM . По консервативной оценке Робера Шампеи, завод в Лионе выпустил около 800 тысяч ламп, завод в Иври-сюр-Сен — 300 тысяч . Для сравнения, военный заказ министерства обороны США в 1917 году составлял всего 80 тысяч ламп . Для ведения боевых действий этого было слишком мало; экспедиционный корпус США в Франции использовал французские TM .

Британцы, получив первые образцы TM, признали превосходство французской конструкции над собственными разработками и уже в 1916 году запустили собственное производство TM . Технологию и технологическую оснастку разработала компания , а основным производителем стал электроламповый завод Osram-Robertson (ядро будущей ) . Британский вариант TM получил имя «серии R» . В 1916—1917 годы Osram выпускал два конструктивно неотличимых варианта лампы — «жёсткую» R1 (точную копию TM) и заполненную азотом «мягкую» R2. Она стала последней в британской практике «мягкой» (газовой) лампой; все последующие лампы «серии R», до R7 включительно, были классическими «жёсткими» (вакуумными, а не газовыми) триодами . Цилиндрическая конструкция, восходящая к лампе Абрахама и Пери, использовалась и в британских генераторных лампах, вплоть до 800-ваттной T7X . Варианты ламп «серии R» по британскому заказу производили в США на заводе , а после войны — на заводах Philips в Нидерландах , под именем «серии E» .

Российские военные и инженеры получили первые образцы ТМ в 1917 году . В том же году М. А. Бонч-Бруевич предпринял попытку создать «лампу французского типа» в мастерских . Крупносерийное производство стало возможным лишь в 1923 году, после приобретения трестом «Электросвязь» французской технической документации . Советский промышленный аналог TM получил названия Р-5 и П7, а экономичный вариант с торированным катодом — название «Микро». Единственным производителем этих ламп был Ленинградский электровакуумный завод (позже вошедший в состав « Светланы »).

ТМ сошёл со сцены постепенно — по мере появления специализированных радиоламп, выполнявших свои функции лучше, чем универсальный TM и его аналоги . В США и странах Западной Европы смена поколений ламп завершилась в 1920-е годы, в относительно отсталом СССР она началась лишь в конце 1920-х годов . Точных сведений о прекращении производства TM не сохранилось; по данным Шампеи, во Франции оно продолжалось до 1935 года включительно . После Второй мировой войны реплики TM и «серии R» выпускались как минимум дважды — любительской мастерской Рюдигера Вальца ( Германия , 1980-е годы ) и компанией ( Чехия , с 1992 года ).

Комментарии

Примечания

Источники

• Марк, М. Г. Наши лампы // Радиолюбитель. — 1929. — № 5. — С. 183-188.
• Berghen, F.v.d. // British Vintage Wireless Society magazine. — 2002. — № 2. — P. 20—23.
• Champeix, R. // Bulletin de Liaison. — 1980. — № Nov-Dec. — P. 1—48.
• Ginoux, J.-M. . — Springer, 2017. — ISBN 9783319552392 .
• Vyse, B. // British Vintage Wireless Society magazine. — 1999. — № 4. — P. 12—20.