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英国第一次世界大战双翼飞机的无绳电话

侦察任务中的飞行员可以通过电话快速讨论接收到的数据



英国皇家飞行队的工程师开发了这种空中电话

，在18世纪人们第一次开始乘坐气球起飞时，军事战略家立即开始考虑空中侦察的诱人能力。想象一下有机会从上方注意到敌人及其炮兵的动作-如果您有机会将这些信息立即传输给地球上的同事，那就更好了。但是，那些年的技术并未为此类问题提供出色的解决方案。

到20世纪初，用于实施空中侦察的所有必要组件出现了：电报，电话和飞机。问题仅在于将它们组装在单个设备中。无线发烧友不愿见政府官员，后者试图不花钱资助未经测试的技术。

第一次世界大战期间，重要数据通过无线电报传输


在最早的尝试之一中，使用了无线电报-通过无线电发送电报信号。它的主要缺点是尺寸。电池和发射器重达45公斤，占据了飞机上的整个座位，而且通常没有足够的空间容纳飞行员。电线形式的天线悬挂在飞机后面，着陆前必须将其扭绞。没有单独的无线电运营商的位置，因此飞行员将不得不做所有事情：观察敌人，检查地图，输入摩尔斯电码的坐标，以及在敌方火力下仍然飞行飞机。

尽管困难重重，但一些先驱者还是能够使该系统正常工作。 1911年，本杰明·富卢中尉（Benjamin Fualu）是唯一的美国陆军飞机飞行员，飞越墨西哥边境，并将莫尔斯电码信息传送给地面的通讯部队。三年后，在皇家飞行队（KLK）的主持下，唐纳德·刘易斯（Donald Lewis）和男爵·詹姆斯（Baron James）中尉测试了飞机之间的无线电报通信，飞行了16公里，并在飞行过程中与莫尔斯电码进行了通信。

KLK无线系统很快就在商业中崭露头角。 1914年8月4日，英国参加了第一次世界大战。 9月6日在马恩河战役中飞行在法国，刘易斯注意到敌人的阵地有50公里的差距。他发送了无线消息，并附有他所看到的报告，此后英法两国就此差距进行了攻击。这是第一次收到来自英国飞机的无线消息，并在此基础上采取了实际措施。英军指挥官立即开始促进无线通信，要求提供更多设备，训练飞行员和提供地面支持服务。

从那时起，KLK于1912年在赫伯特·马斯格雷夫（Herbert Musgrave）上尉的指挥下成立，发展迅速。最初，马斯格雷夫上载了与战争有关的一长串清单的调查报告。清单包括：发射气球，放风筝，照相，气象，轰炸，射击和通讯。他决定专注于后者。战争开始时，KLK接管了伦敦西南部萨里布鲁克兰机场的马可尼实验站的领导权。


第一次世界大战期间，英国情报双翼飞机飞越法国的防御工事

1909年，在布鲁克兰（Brooklands），英格兰的第一架机动飞机被撕裂了地面，尽管这个地方并不特别适合机场。跑道就在赛道的正中央，电缆从三个侧面包围了场地，向东升起了30米高的砖管。

最初，空中侦察飞行员报告了炮火的有效性，并指出了方向。“短缺约50码，右偏”-这样的消息曾经将刘易斯送到了马恩。在驾驶员座位上传递摩尔斯电码的句子很长。到1914年10月，英国人已经开发了带有网格的地图，因此仅使用几个数字和字母就可以指定方向和距离（例如A5 B3）。但是即使经过这样的简化，无线电报仍然是一个尴尬的事情。


最好的解决方案似乎是通过无线电话直接发送语音消息-只有开放的双翼飞机座舱并不能很方便地进行对话。持续的噪音，振动，空气漩涡-所有这些都淹没了声音。在不断变化的风压下，面部肌肉拒绝保持其形状。即使是坐在离他几厘米远的机组人员，也很难理解飞行员，更不用说听到飞行员在收音机的麦克风中讲话了，甚至将他的声音与背景噪音区分开。

1915年春，查尔斯·埃德蒙·普林斯（Charles Edmond Prince）被派往布鲁克兰兹（Brooklands）领导飞机双向语音系统的开发。普林斯曾在马可尼公司任工程师。自1907年以来，他和他的团队（其中许多成员也在马可尼工作）很快建立了空地通信系统。

王子的系统与现代智能手机或当时的电话完全不同。尽管飞行员可以与地面站通话，但地面操作员只能用摩尔斯电码回答他。在电话技术的开发上又花了一年的时间，它能够将语音从地面传输到飞机上以及飞机之间。

王子的小组尝试了各种麦克风。最后，他们选择了由亨利·汉宁斯（Henry Hannings）设计的带有较厚振膜的较旧版本的锥形麦克风。通过反复试验，他们发现在实验室壁外和典型飞行条件下测试麦克风的重要性。他们发现，几乎不可能在地面测试期间预测麦克风在空气中的行为。正如普林斯（Prince）后来关于其设计的文章所述，“很好奇，在地球上它似乎充耳不闻，效果不佳，但在空中却显得异常活跃。”

一个重要方面是隔膜的材料。该团队测试了碳，钢，硬橡胶，赛璐oid，铝和云母。结果，云母获胜-它的自然振荡频率受发动机噪音的影响较小。战后，普林斯在1920年的《电气工程师学会》上发表了他的研究结果。

普林斯是最早的电子灯支持者之一，因此他的收音机工作在灯上，而不是在晶体上。但是，他的团队最初选择的灯具非常有问题且不可靠，因此必须挑选出几种不同的型号。在机长G.J. Round [LED的发明者之一/译]，他开始设计专门用于空气中的电子管。

1915年夏天，Prince组使用机载无线电话发射机成功地测试了首个空对地语音通信。此后不久，普林斯的助手之一J. M. Farnival上尉成立了布鲁克兰兹无线教育学院。每周，有36名战斗飞行员通过无线设备的使用以及经过它的空中正确铰接的技术进行培训。学校还对人员进行了设备维护培训。

使用喉管免提电话


但是王子的队伍并没有就此止步。 1918年，他们放开了飞行员的头盔，在耳朵周围内置了电话，在喉咙部位装有麦克风。喉部麦克风（laryngophone）缠绕在脖子上，可以直接从飞行员的喉咙中读取振动-在这种情况下，风和电动机的背景噪音不会产生干扰。正如B. S. Cohen上尉在1919年10月的工程报告中所写的那样，这种先进的通讯方式非常先进，因为它允许飞行员“无需双手”或免提通话。

战争结束时，普林斯和工程师们能够提供空对地，地对空和飞机对空的语音通信。英国皇家空军为600架飞机配备了无衰减波的声控无线电设备，并开设了1000个地面站，雇用了18,000名操作员。

该示例说明了军事技术如何促进战时创新。但是，跟踪成就历史有时很困难。

P.P. Eckersley上尉在对IEE发布的1920年Prince的工作的正式回应中指出，推广飞机电话与开发飞机电话一样困难。他的意思是，普林斯没有无限的研发预算，因此他必须首先展示使用空中电话的实际好处。

在开发过程的描述中，Prince感到特别自豪的是，他和他的团队能够在1916年2月向圣奥默尔的基奇纳勋爵展示该设备的实际使用过程中进行了首次演示。

但是，文森特·史密斯少校认为这样的示威是不合理的。他曾担任KLK的技术顾问，并辩称向高级官员展示无绳电话只会激起他们的想像力，而指挥官将决定该设备将解决他们所有重要的沟通问题。史密斯认为，有必要扼杀他们的热情，以防他被要求“做一些不可能的事情”。

电子管的开发商Round以及Marconi的首席测试工程师Harry M. Dauset将其改进添加到Prince的故事中。 Round指出，基于电子管的接收器和发射器的研究始于1913年，甚至是在战争爆发之前。道森特说，有必要向马可尼的工程师们致敬，他们创造了第一部工作电话（直到1915年才与普林斯一同出现）。

普林斯（Prince）在1920年的一篇文章中承认，他没有涵盖本发明的完整历史，他的贡献是将现有方案重新用于飞机。他对回合和其他工程师以及通用电气公司的贡献表示敬意。通用电气公司已为美国通信部队使用的类似机载电话系统申请了专利。

但是这样的细节很少保留在历史上。因此，创建航空电话的所有优点（现在存储在伦敦科学博物馆的藏品中）仅归功于Prince。我们的任务是记住这种创新的仪器不是一个人而是许多人的工作的结果。

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