Óriási lépést jelentett az elektronikus távközlés első igazi eredménye, amikor Samuel Morse, aki 40 éves koráig festőművészként tevékenykedett, megalkotta a Morse-távírót. Most egy zenetanárral fogunk megismerkedni, aki viszont a betűnyomó távírót találta fel. Lehet, hogy titkos összefüggés van a művészetek és a távíró tökéletesítői között? Aligha valószínű. Ennek a boncolgatása helyett ismerkedjünk meg megemlékezésül Hughes életével és találmányaival.

Óriási lépést jelentett az elektronikus távközlés első igazi eredménye, amikor Samuel Morse, aki 40 éves koráig festőművészként tevékenykedett, megalkotta a Morse-távírót. Most egy zenetanárral fogunk megismerkedni, aki viszont a betűnyomó távírót találta fel. Lehet, hogy titkos összefüggés van a művészetek és a távíró tökéletesítői között? Aligha valószínű. Ennek a boncolgatása helyett ismerkedjünk meg megemlékezésül Hughes életével és találmányaival.

David Edward Hughes 1831. május 16-án született, de a születési helye körül van némi bizonytalanság. A család ugyanis éppen ekkor költözött át Londonból a walesi Corwenbe, s bár az 1950 előtt megjelent könyvek, cikkek Londont nevezik meg szülőhelyéül, egy 1953-as kutatás szerint már Corwenben született. Az viszont nem is kétséges, hogy walesi származású, mert a szülei is Y Bala városkából származtak, onnan vetődtek Londonba. Édesapja csizmakészítésből tartotta fenn a családot, de mindenki szeretett zenélni, így David Edward is már hat évesen egész kiválóan játszott hárfán és angol concertinán (az utóbbi hangszert egyébként Sir Charles Wheatstone építette meg és szabadalmaztatta 1829-ben, aki William Cooke-kal együtt a tűs távíró feltalálója is volt…tehát Wheatstone is a művészetek és a távíró határán élt). 1838-ban az egész család kivándorolt az USA-ba és Kentucky államban, Louisville-ben telepedtek le. Itt az idősebb Hughes ültetvényesként kereste a kenyerét, de David Edward továbbra is magas szinten zenélt, amire egy ott élő német zongorista, Louis H. Hast figyelt fel és a Bardstow-ban működő St. Joseph College-ban felajánlott számára egy zeneprofesszori állást 1850-ben.

A zenei érzék mellett azonban egy másik képessége is volt Hughes-nak: nagyon szerette a gyakorlati kísérletezéseket és a praktikus berendezéseket. Az a gondolat kezdte el foglalkoztatni, hogyan lehetne egy olyan hangszert szerkeszteni, amelyik le is írja a lejátszott dallamot valamilyen mechanikus szerkezet segítségével. Ezeknek a próbálkozásoknak az eredményei vezették el a szöveget kinyomtató távíró gondolatához, melyet 1854-ben dolgozott ki és rögtön szabadalom formájában is benyújtotta. Nem ez volt az első távíró, ami le is írta a szöveget, Royal Earl House (1814-1895) amerikai feltaláló 1844-ben már készített egy ilyen berendezést, de túl bonyolult volt és a működtetéséhez két ember kellett, mert pneumatikát használt és ehhez kellett valaki, aki folyamatosan pumpálja a levegőt, mint a korabeli orgonáknál. Ez tehát nem terjedt el, bár szabadalmaztatva lett.

Hughes távírójának a lelke egy acélból készült kerék volt, melynek a peremén az ábécé betűi és a számjegyek voltak kidomborítva. A függőleges síkban forgó kerék alsó fele festéket tartalmazó tálkába merült, míg a kerék felett egy papírszalag helyezkedett el. A távíró működésének lényege az volt, hogy egy elektromágnes mindig abban a pillanatban nyomta a festékes betűkeréknek a papírszalagot, amikor a keréken éppen a továbbítandó betű nézett a szalag felé. Ehhez persze az kellett, hogy az adóoldalról mindig a megfelelő pillanatban érkezzen meg az az áramlökés, melynek hatására az elektromágnes működésbe lép. A szerkezet ezután a papírszalagot egy betűnyivel továbbléptette. Így szépen kiíródott a szalagra a távirat szövege. Ahhoz, hogy a vevő oldalon ugyanaz a betű jelenjen meg, mint amit az adóoldalról küldtek, az volt szükséges, hogy az adó- és a vevőoldalon a két betűkerék azonos sebességgel forogjon, valamint, hogy mindkét berendezésen éppen azonos betű nézzen a papírszalag felé.  Ma ezt úgy mondanánk, hogy a két betűkeréknek szinkronban kellett forognia. Ez bizony a XIX. század derekán komoly kihívást jelentett, hiszen még nem léteztek villamos szinkronmotorok.

A nehézséget végül is a finommechanikát tökélyre fejlesztő óraművesek segítségével tudta áthidalni. A morzetávírónál alkalmazott órarugós meghajtás itt nem vált be, mert a rugós szerkezetek nem adtak egyenletes nyomatékot a szinkron működéshez. A betűkereket ezért 50 kilogrammos nehezékkel meghajtott, önszabályozó gátszerkezettel vezérelt óramű forgatta, melynek a pontosságát igen finoman be lehetett állítani. A nehezéket – ha már közeledett a padlóhoz – egy lábbal hajtott taposóval lehet felhúzni.

Nagyon szellemesen oldotta meg Hughes az adóberendezés működtetését is. A készülékhez egy zongoraszerű billentyűzet tartozott, minden billentyű egy betűnek felel meg. Ne feledjük, Hughes eredetleg éppen egy billentyűs hangszer leütött hangjainak a papírra rögzítését kívánta megoldani, így a megoldást tálcán kínálta az eredeti cél. A billentyű lenyomásakor a mozgató mechanika egy, a betűhöz tartozó pecket emelt meg. A peckek körben helyezkedtek el, ugyanolyan sorrendben, mint ahogy a betűkeréken a betűk ki voltak alakítva. Az adóberendezésben a peckek fölött egy kar forgott, s ez akkor adta ki a távíró vonalra az impulzust, mikor az éppen a kiálló pecekkel érintkezett. A pecek ennek hatására visszakerült alaphelyzetbe, s ekkor lehetett lenyomni a következő betűhöz tartozó billentyűt. Hughes arról is gondoskodott, hogy az adóoldalon is rávezesse az impulzust a nyomtató rendszerre, így a feladó oldalon is rögzítésre került a távirat szövege. Ez a visszaigazoló szövegszalag sok szervezet esetében – pl. a hadseregben – igen lényegesnek bizonyult, mert megnehezítette a távirat szövegének az utólagos félremagyarázását.

A berendezés végső – gyártásra is alkalmas – formáját természetesen már nem egyedül Hughes alakította ki, itt szükség volt az ebben nagy gyakorlattal rendelkező konstruktőrök munkájára is. Ekkor már eltűnt a festékes tálka és helyette festékkel átitatott filckorong vitte fel a festéket a betűkorongra. Így már a papírszalagot a korong alá lehetett helyezni, ami sokkal biztosabb papírtovábbítást tett lehetővé.

A szabadalmi védettséget az US Patent 14917 számon kapta meg 1856. május 20-i keltezéssel. Ekkor azonban Hughes már Európa felé vette útját, hogy belekezdjen a betűnyomó távíró elterjesztésébe.

Először sikeres üzletet kötött Franciaországban, majd Itáliában sikerült elérnie, hogy hat hónapos próbaidő után bevezessék a betűtávírót. 1863-ban már a United Kingdom Telegraph Co. is ezt a modellt vette át. Oroszországban is sikerült elindítania egy hat hónapos próbaperiódust Szentpétervár és Moszkva között. Itt a cár vendégeként a nyári rezidencián szállásolták el, mint megkülönbözetett vendéget és II. Sándor személyesen is meglátogatta és elmagyaráztatta a távíró működését, mielőtt a próbára áldását adta. 1865-ben már Berlinben tartott bemutatót, majd 1867-ben a kiegyezés után az éppen létrejött Osztrák-Magyar Monarchiát látogatta meg, innen pedig egyenesen a török szultánhoz vezetett az útja. 1868-ban Hollandiában, 1870-ben pedig Svájcban és Belgiumban vezették be a betűnyomó távírót Hughes látogatásai és bemutatói után.

A berendezés gyártására Amerikában a Western Union Telegraph Company szakosodott, míg Európában a legtöbb berendezést a Siemens és Halske cég állította elő, de több országban is megindult a távíró gyártása. Európában hamarosan hivatalosan is ez lett az általánosan elfogadott távíró és a Morse-rendszer fokozatosan visszaszorult. Hughes további módosításokat vezetett be és idővel átalakult az egyenletes sebességet szabályozó rendszer is és röpsúlyos szabályzót használtak az 1880 utáni modellekben. További két alkalommal nyújtott be szabadalmat a továbbfejlesztett változatokra az USA-ban 1859-ben és Angliában 1855-ben, 1858-ban és 1863-ban. Ezt az utoljára szabadalmaztatott változatot még 1930-ban is használták egész Európában, de több országban még a második világháború alatt is működtek a Hughes-féle távírók.

Hughes nevéhez más találmányok is fűződnek. Amikor például hírét vette a telefon feltalálásának, rögtön elkezdett kísérletezni egy jobb minőségű mikrofon kialakításán. Hughes nem rendelkezett külön műhellyel és kellő felszereléssel, mindent az íróasztalán próbált modellezni rendkívül egyszerű elemekből. A szénmikrofonja modelljéhez is ceruzabelet, fémhulladékokat és néhány papírdobozt használt, melyeket viasszal rögzített. Rezonancianyelvet pedig egy gyerekjátéknak szánt pénzgyűjtő fémdobozból alakított ki némi átalakítással. Természetes, hogy ezzel a mikrofonnal csak igen gyenge hangot tudott átvinni, de ugyanakkor egyértelműsítette vele, hogy ezen az elven szénmikrofont lehet készíteni. Készültek is ilyen elven működő mikrofonok, ahol hat vagy nyolc grafitrúd alkotta a mikrofon lelkét. Ebben az időben Thomas Alva Edison és Emile Berliner is az Alexander Graham Bell-féle mikrofon tökéletesítésén dolgozott, de számukra felszerelt műhely és Edison esetében kiterjedt segédszemélyzet is tartozott. Hughes viszont a spártai körülményei között jutott erre az eredményre, ami szintén elismerésre méltó teljesítmény. Sokan éppen ezért inkább a szénmikrofon feltalálójának nevezik.

Emellett készített indukciós tekercsek mérésére, valamint mágneses térerősség mérésére alkalmas berendezéseket is. Emellett még egy érdekesség fűződik a nevéhez: nagy valószínűséggel nyolc évvel Heinrich Hertz előtt sikerült detektálnia elektromágnesen hullámokat, amik a szabad téren át terjedtek, amikor egy Bell-telefon rossz kontaktusát vizsgálta. A jelenséget ugyan érzékelte és el is kezdett vele foglalkozni, sőt 1880. február 20-án a Royal Society néhány tagja számára demonstrációt is tartott, amin részt vett Thomas Henry Huxley, Sir George Gabriel Stokes és William Spottiswoode, a Socety akkori elnöke is. Stokes azonban kijelentette, hogy amit Hughes demonstrált, az egyszerűen elektromágneses indukció következménye és semmiféle levegőben terjedő jelről nincs itt szó. Mivel Hughes nem volt képzett fizikus és Stokes tudását nagyra becsülte, így lemaradt egy nagy felismerésről, pedig lehet, hogy ha továbbmegy ezen az úton, akkor most a frekvenciát kilohughesban és megahughesban mérnénk a kilohertz és a megahertz helyett. Hughes emberi mivoltát viszont jól mutatja, hogy mikor értesült Hertz felfedezéséről, akkor a The Electrician magazin hasábjain dicsérőleg nyilatkozott Hertz felfedezéséről és elismerte, hogy Hertz sokkal következetesebb volt mint ő. Ugyancsak méltatta Marconi találmányát is, a vezeték nélküli távírót, amit ugyancsak megvalósíthatott volna, ha felismeri a jelenséget, amit detektált.

Ha a vezeték nélküli átvitel az óceánon át nem is fűződik így a nevéhez, de a vezetékes átvitelben részt vett. Amikor Cyrus Fieldnek sikerült lefektetnie a transzatlanti kábelt, akkor próbákat kívánt végezni Hughes távírójával is. Ehhez Hughes egy módosított berendezést készített, aminek a jellemzőit a kábel tulajdonságaihoz hangolta. Egyrészt lejjebb vette a forgó elemek sebességét, másrészt pedig megnyújtotta az impulzusok hosszát. Ezzel a némileg módosított távíróval kiválóan lehetett már forgalmazni az óceánon keresztül is.

Hughes 1900. január 22-én, 68 éves korában halt meg Londonban. Mivel felesége már korábban meghalt, így vagyona nagyobb részét négy londoni kórházra, a többi részét pedig a Royal Society-re, az Institute of Electrical Engineers (IEE) szervezetre és néhány hasonló intézményre hagyta.

dr. Bartolits István