V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Неуклонное совершенствование методологической базы радиотехники как одной из самых динамично развивающихся технических дисциплин, дающих начало новым техническим наукам, с одной стороны, а с другой, – ее стремительное вхождение в повседневную жизнь, сопровождающееся падением интереса к инженерному творчеству, – все это детерминирует необходимость ретроспективного погружения в историю этой науки. История радиотехники, как и история любой науки, есть некий «резервуар подсказок» на вопросы, поставленные самой жизнью.

Целью данной статьи является исследование истории радиотехники через призму типов рациональности для выявления причин кризиса в инженерном творчестве. Эта цель конкретизируется посредством следующих задач: а) исследование генезиса радиотехники; б) рассмотрение основных направлений радиотехники; в) выделение достижений одной радиотехнической дисциплины как примера достижений всей технической науки; г) исследование причин, последствий, возможных путей выхода из кризиса, отчасти связанного с падением престижа инженерного творчества.

Задачи, выдвинутые автором, актуальны, поскольку их решение поможет глубже вникнуть в проблему, с которой столкнулось человечество на данном этапе своей истории. Эта проблема связана с потерей интереса к научному и техническому творчеству, что является парадоксальным в условиях современного прогресса при его неуклонных темпах роста. Необычным является и тот факт, что интерес к новинкам потребительской электроники и научным открытиям не угасает, а наоборот возрастает. Люди следят за выпуском современных устройств связи, различных «гаджетов», но в корне не понимают, по какому принципу осуществляются функции, заложенные разработчиками в различной технике. Потребительское общество неустанно следит и приходит в восторг от последних данных, полученных с МКС, марсоходов и искусственных спутников. Однако лишь единицы способны разрабатывать сложнейшие аппараты и конструировать их. В последние годы дефицит кадров в научно-технических отраслях промышленности ощущается особенно остро не только в России, но и по всему миру. Установить причины и возможные последствия такого кризиса предлагается с помощью рассмотрения истории, выявления тенденций развития такой технической дисциплине, как радиотехника.

Радиотехника – это и наука об электромагнитных колебаниях и волнах радиодиапазона, о методах их генерации, усиления, излучения, приёма и об их использовании; это и отрасль техники, осуществляющая применение электромагнитных колебаний и волн радиодиапазона для передачи информации - в радиосвязи, радиовещании и телевидении, в радиолокации и радионавигации, при контроле и управлении машинами, механизмами и технологическими процессами, в разнообразных научных исследованиях и т.д. Такое определение радиотехники можно найти в большой советской энциклопедии [1]. В наше время радиотехника продолжает оставаться одной из самых динамично развивающихся технических научных дисциплин. Она стремительно входит в повседневную жизнь человека, совершенствует свою методологическую базу и дает начало новым техническим наукам.

Началом развития радиотехники следует считать изобретение радиотелеграфии А.С. Поповым в 1895 году. Следует отметить, что конец XIX столетия и начало XX является переломным моментом для всех наук того времени. Главным образом этот перелом связан с кризисом классической физики Ньютона, а в частности с кризисом эфирной теории. На протяжении всего XIX века опыты по обнаружению свойств эфира не дали внятного научного результата. Ученый Майкл Фарадей благодаря своим экспериментам с электрическим полем и Джеймс Клерк Максвелл, разработавший теорию электромагнитного поля, вступили в противоречие с классической физикой. Но, тем не менее, они безуспешно пытались связать свои наблюдения с эфиром. Фарадей считал, что магнитные линии пронизывают эфир. К концу XIX века у физики, химии и биологии было достаточно материалов, которые противоречили классической механике Ньютона. Научный мир искал выход из кризиса классической рациональности. И в первой четверти XX века немецкий физик Альберт Эйнштейн создает специальную и общую теории относительности. Эти труды, а также сформулированный позже принцип неопределенности Гейзенберга, сформировали неклассическую научную рациональность. В её рамках находили объяснение все законы и уравнения электродинамики и электростатики.

А.С. Попов работал в рамках классической рациональности, однако, имея на вооружении теории и опыты ученых-предшественников, таких как: Майкл Фарадей, Джеймс Клерк Максвелл, Фридрих Герц и др., он сумел создать прибор беспроводной передачи информации, который положит начало новому научному направлению. 7 мая 1985 года Александр Степанович Попов продемонстрировал на заседании русского физико-химического общества первый радиоприемник. С этой даты берет свое начало радиотехника. Практически одновременно с ним Гульельмо Маркони создал своё радиоустройство, которое работало аналогичным образом. Уже в 1900 году устройство Попова было применено на практике в работах по снятию севшего на камни у острова Гогланд броненосца «Адмирал Апраксин». А в конце 1902 года благодаря усилиям Маркони была налажена регулярная трансатлантическая радиосвязь. Эти события показывают, насколько быстро и эффективно стали вводится в эксплуатацию созданные совсем недавно радиотехнические устройства.

Начало XX века – это уникальное время, когда жизнь людей начала интенсивно меняться прямо на их глазах. И радиотехника менялась невероятно быстро. Приходили новые методы и появлялись ответвления. С появлением неклассической науки многие теоретические вопросы в радиотехнике стали находить необходимое решение. Благодаря новым теоретическим и экспериментальным исследованиям в радиотехнике стали появляться новые направления, такие как радиолокация, радионавигация, телевидение, радиопередающие устройства, радиоприемные устройства, системы радиоэлектронной борьбы, системы радиоуправления, мультимедийные и связные системы.

Особое место в радиотехники занимают радиопередающие устройства. Первый радиопередатчик был создан Рудольфом Герцем на основе катушки Румкорфа, однако впервые радиопередачу полезного сигнала осуществил Александр Степанович Попов. С тех пор многое изменилось. Менялась конструкция, размеры, мощности радиопередающих устройств. На смену искровым радиопередатчикам пришли дуговые, механические, а затем ламповые и транзисторные. «Последнее время для генерирования и усиления электромагнитных колебаний используют квантовый метод. Приборы для усиления СВЧ колебаний – мазеры и генераторы когерентного света (лазеры) нашли практическое применение. За разработку таких генераторных приборов советским ученым А. М. Прохорову и Н. Г. Басову, совместно с американским ученым Ч. Таунсом, присуждена Нобелевская премия. Идет интенсивное освоение диапазона миллиметровых и субмиллиметровых волн, промежуточных между радиоволнами и световыми колебаниями» [2].

В настоящее время прослеживаются различные тенденции в развитии радиопередающих устройств. В системах гражданской связи, например в мобильных телефонах, требуются миниатюрные, но достаточно мощные передатчики. Между тем для космических исследований требуются сверхмощные устройства генерирования и формирования сигналов. В самом большом радиотелескопе в Аресибо по программе радиолокационной астрономии используется радиопередатчик мощностью 0,5МВт. Особое место занимают передатчики, созданные для военных целей, которые используются на подводных лодках, на кораблях дальнего плавания, в военной авиации. Эти передатчики должны формировать мощные сигналы и кодировать их таким образом, чтобы оппоненты не смогли расшифровать сообщение. В конструировании таких устройств, применяются особые методы. На примере развития радиопередатчиков можно проследить насколько интенсивно развивалась радиотехника. От первых огромных маломощных искровых передатчиков до мощных передатчиков, которые используются для исследования Вселенной.

Многие выдающиеся инженеры увлекались радиотехникой ещё в юношеском возрасте благодаря радиолюбительским журналам и кружкам. В XX веке особой популярностью пользовались радиолюбительские разработки. Уже в 20-х годах двадцатого века в Советской России, в США и странах Западной Европы стали появляться кружки радиолюбителей. В нашей стране это было продиктовано сложными экономическими условиями, которые не позволяли поставить производство радиоприемников на промышленный уровень. Поэтому людям предлагалось самим собирать радиоприемные устройства по простейшим схемам. В 1924-ом году в РСФР выходит первый номер журнала «Радио», который на долги годы станет помощником для радиолюбителей.

В XX веке начинается переход от индустриальной модели общества к постиндустриальной. В индустриальной модели, благодаря машинному производству, человечество получает все необходимое в промышленных масштабах. Радиопромышленность – не исключение. Радиолюбители получают все необходимые детали в полном объеме. Однако постепенно происходит переход к постиндустриальному обществу. Это влечет за собой не только переход к более наукоемкому производству и к увеличению доли интеллектуального труда в производстве, но и к возникновению «общества потребления». Французский философ и социолог Жан Бодрийяр считал, что «общество потребления» сложилось в Западной Европе к началу 70-х годов XX века, а в США к началу 60-х XXвека [3]. По мнению Бодрийяра, в таком обществе существует излишнее изобилие и нагромождение товаров, и вся функция людей заключается в потреблении. Особое место занимают товары электроники. Они становятся доступнее, и всё большее количество людей стремится получить новые модели различных устройств.

Во второй половине XX-века происходит качественное изменение в элементной базе радиотехнических устройств. Появляются микросхемы, и происходит постепенная миниатюризация приборов. Стремительными темпами развивается компьютерная техника, которая позволяет радиотехнике получить новые методы и инструменты в конструировании различных устройств. Но одновременно с этим, уменьшается количество людей, которые хотят заниматься созданием и обслуживанием новых устройств. К началу 90-х годов XX в. США интерес к радиолюбительской электронике начинает падать. Закрывается радиожурнал Ham Radio, который издавался с 1968 года. Закрывается фирма Heath, которая была одним из крупнейших производителей наборов для домашнего изготовления техники. Это свидетельствует о важном психологическом моменте у человека: «проще и быстрее купить, чем собирать самому». Нарушается важная взаимосвязь. Подростки, которые занимались радиолюбительской схемотехникой, в последствие учились в университетах и становились учеными или радиоинженерами, теперь покупают устройства связи и не стремятся разбираться в их конструкции.

В значительной степени инженерная деятельность была связана с изобретательством и конструированием. В XX веке были сформулированы общие положения теории решения творческих задач. Появилась возможность обучения навыкам творческого труда, так как изобретение – это не только «творческий полет», но и большое количество рутинной работы. Однако из-за мнимого изобилия товаров и услуг меняется отношение к труду и творчеству. Стоит отметить, что творческая деятельность издавна была доступна лишь немногим людям.

В современных реалиях творческая деятельность, в том числе и инженерное творчество, становится прерогативой ещё более узкого круга людей. Основная масса потребителей не испытывает интереса и участия к науке или искусству. Отношение к действительному миру у таких людей определяется как любопытство. Примером такого чувства может служить любопытство к популярным научным и техническим достижениям. Но это носит поверхностный характер. Вникнуть в глубину проблемы могут лишь немногие представители творческого класса. Тем не менее, стоит отметить феномен потери уникальности продукта творчества и возникновение массового коллективного творческого процесса. По мнению Вальтера Беньямина, аутентичность и оригинальность теряют свой смысл, когда художник начинает использовать такие методы, которым изначально присуща множественность [4].

В современной реальности художник – это лишь инициатор создания некоего креативного поля. Оно открыто для других людей. В нем осуществляется творческое взаимодействие. Инженерная деятельность также обретает новые черты. Имеет место деперсонализация и дематериализация инженерного творчества. Это означает, что преобладает коллективный подход к разработке новых устройств и перенос проектировочной деятельности в область виртуальной реальности. Последнее стало возможным благодаря интенсивному развитию вычислительной техники и методологических подходов в компьютерном проектировании. Однако виртуальное моделирование обладает рядом существенных недостатков, один из которых связан с принципиальной неполнотой человеческих знаний об окружающем мире. Если решать задачи с помощью все большего усложнения модели, то это приведет к необходимости получения и обработки более сложной и менее точной информации. Несмотря на это процесс создания новых устройств, инженер-разработчик в настоящее время непосредственно связан с компьютерным моделированием, так как это минимизирует материальные затраты и увеличивает эффективность труда. Новейшие достижения в области проектирования и изготовления наукоемких устройств должны были привлечь интерес молодежи. Но вместо притока новых кадров, наблюдается серьезный и глубокий кризис. В радиотехнической области он выражается в отсутствии интереса к специальности у абитуриентов, в отсутствии серьезного финансирования и поставок новейшего оборудования от государства. В России серьезной проблемой является невысокий престиж инженерных специальностей, возникший еще в 90-е годы; в последние десятилетия усилия, предпринимаемые для улучшения ситуации, оказались неэффективными. Ситуация с привлечением новых кадров на радиотехнические специальности в развитых странах решается привлечением трудовых мигрантов из стран СНГ, Индии и Китая. В России подобными способами решить проблему невозможно. Необходимо пересмотреть саму суть подготовки научных и инженерных кадров. Большую роль играет грамотно организованная, по законам коммуникативистики, информационная компания о современной радиоиндустрии, ее истории, людях, создававших эту отрасль, – подросткам.

Многие школьники полагают, что радиотехника представляет собой что-то забытое из далекого прошлого, не подозревая порой, что все «Мы – дети Радио». Это означает, что Интернет, которым мы пользуемся каждый день, берет начало от радио. Кстати, именно под этим лозунгом проходил первый общегородской корпоративный праздник 7.05.08., приуроченный к Юбилею Нижегородской лаборатории, подготовленный не без участия студентов НГТУ им. Р.Е.Алексеева; организационной работой занимались студенты ФКТ (факультета коммуникативных технологий) [5]. Эта работа просветительско-информационного плана, естественно, должна продолжаться.

Фактически только специализированные лицеи дают возможность ознакомиться с современными инженерными методами. Чтобы привлечь внимание общества к этой проблеме – необходим целый ряд мер, а именно: создание новых радиолюбительских кружков для детей и подростков, разработка грамотной социальной рекламной политики, повышение престижа профессий – ученого и инженера. Если не предпринять необходимых мер, то кризис в науке и технике может перейти в ещё более сложную форму. Это может повлечь за собой утерю знаний и упадок цивилизации, а для нашей страны – все более нарастающее отставание от Запада в технологической гонке. Может возникнуть ситуация, похожая на ситуацию в средневековой Европе, когда грамотой владела узкая привилегированная прослойка общества. Если человечество не хочет погрузиться в неосредневековье, то необходимы срочные меры в области популяризации научно-технического знания.

Список используемой литературы

1. Радиотехника. Большая Советская энциклопедия. Т.23. – М: Советская энциклопедия, 1975.

2. Шахгильдян, В.В. Радиопередающие устройства: учебник для вузов / В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев, А.А. Ляховкин и др. – Москва: Радио и связь, 2003.

3. Бодрийяр, Ж. Общество потребления. Его мифы и структуры / Ж. Бодрийяр. – Москва. Культурная революция, Республика, 2006.

4. Беньямин, В.Учение о подобии. Медиаэстетические произведения /В. Беньямин. – М.: РГГУ, 2012.- 228с.

5. Михайлова, Т.Л. Креативные технологии в процессе формирования бренда «Нижний Новгород – центр IT-технологий» /Т.Л. Михайлова//Интегрированные коммуникации: актуальные проблемы и инновационные технологии: материалы IIIМеждународной научно-практической конференции Южно-Уральского государственного университета, 29-30 октября 2009 г. – Челябинск, 2009. С.70-74.

Код для цитирования: Скопировать