00 PODSTAWOWE WIADOMOŚCI O PTCR.

00.01 Moja wizytówka.

Jestem emerytowanym inżynierem "radiowcem". Podczas studiów (06.1951r. – 04.1954 r) w Fakultecie Łączności Wojskowej Akademii Technicznej, słuchałem wykładów pionierów polskiej radiotechniki i radiofonii, osób jej zasłużonych, a także, jak się później okazało związanych z budową Nadajnika w Babicach: prof. Janusza Groszkowskiego i prof. Stefana Manczarskiego. Poniżej zamieszczam dla upamiętnienia tych naukowców ich wpisy w moim indeksie.

Wpis wykładowcy J. Groszkowskiego w moim indeksie, semestr III - rok akademicki 1951/52

Wpis wykładowcy S. Manczarskiego w moim indeksie, semestr VI - rok akademicki 1952/53

Po uzyskaniu dyplomu wojskowego inżyniera łączności, co nastąpiło 20 kwietnia 1954 roku, podjąłem pracę w Fakultecie Uzbrojenia WAT, w Katedrze Uzbrojenia, organizując pracownię pomiarów wielkości mechanicznych, metodami elektrycznymi, związanych z bronią lufową. Realizując to zadanie kontynuowałem również swoje zainteresowania "radiotechniczne", w postaci badań nad powstawaniem zaburzeń elektromagnetycznych mogących towarzyszyć wybuchowi, konkretnie podczas wystrzału. Zakończone w 1973 roku obronioną pracą doktorską.

Po zakończeniu w 1991 roku pracy w WAT i przejściu w stan spoczynku, zainteresowałem się Nadajnikiem Babice, którego szczątki znajdują się w pobliżu mojego miejsca zamieszkania. Zacząłem gromadzić o nim informacje. Wyniki tych spontanicznych działańw postaci historycznych już obecnie zdjęć, notatek i literatury, pozwoliły mi na ukierunkowanie moich poszukiwań.

Opublikowałem je w 2007 roku na łamach miesięcznika "Odkrywca" nr 8 (103) sierpień 2007, zamieszczając artykuł pt. "Co pozostało po antenie radiostacji Babice". Oprócz zasadniczego tekstu, zamieściłem na jego początku krótką historię Nadajnika Babice zaczerpnięte z książki Boernerowo i jego świątynia, autorstwa J. B. Raczka. Od tego momentu zaczęły się pojawiać na forum tego miesięcznika liczne wypowiedzi, zaczęto mi przysyłać materiały na temat Nadajnika. 

Artykuł przyczynił się również do utrwalenia w postaci zdjęć, dzisiaj już jedynych i unikatowych, procesu niefrasobliwego burzenia znajdujących się na terenie Fortu IIa (nazwanego po wojnie Fortem Radiowo) podziemnych fundamentów, mających znamiona fragmentów fundamentów Nadajnika.
Fundamenty znajdowały się w miejscu, gdzie miała powstać nowa budowla. Bowiem czytelnik mojego artykułu, obserwując proces burzenia, skojarzył burzone obiekty z Nadajnikiem i powiadomił o tym redakcję miesięcznika "Odkrywca". Redakcja powiadomiła mnie i po skontaktowaniu się z czytelnikiem wykonaliśmy kilkanaście zdjęć, niestety końcowego już procesu burzenia. Z ubolewaniem dowiedziałem się, że nie wyjaśniono co się burzy, a także, że inwestor nie wykonywał żadnej dokumentacji fotograficznej procesu burzenia.
Od 2007 roku zacząłem zamieszczać materiały dotyczące Nadajnika Babice na forum: http://www.werttrew.fora.pl/ciekawe-miejsca-i-obiekty, 16/nadajnik-w-babicach,1856-90.htm. Pogłębiając swoja wiedzę w tym zakresie, byłem w stanie opublikować artykuł pt. "Jak mogła pracować antena Nadajnika Babice", w Jubileuszowym (z okazji siedemdziesięciolecia) wydaniu Przeglądu Telekomunikacyjnego, nr 5/2008. Kolejny artykuł pt. "Alternator Alexandersona prekursor nadajnika drgań niegasnących" zamieściłem w Przeglądzie Telekomunikacyjnym nr 12/2008. Natomiast od stycznia 2009 roku do chwili obecnej, zamieszczam materiały dokumentujące ślady, własne przemyślenia i analizy związane z tematyką Nadajnika Babice, na gościnnej stronie http://www.nadajnik-babice.pl/.
Ostatni artykuł, pod tytułem pt. "Istota pracy wielostrojeniowej anteny Alexandersona", wypełniającym lukę w wiedzy o wypromieniowaniu energii fal elektromagnetycznych bardzo małych częstotliwości, a więc bardzo długich, rzędu kilkunastu kilometrów, zamieściłem w Przeglądzie Telekomunikacyjnym nr 7/2010.
Kieruję te informacje do czytelników zainteresowanych głównie tematyką Nadajnika Babice. Jednak Nadajnik ten, był tylko jedną z części Radiostacji, nazywanej Transatlantycką Centralą Radiotelegraficzną (TCR). Kolejnymi jej częściami, umożliwiającymi dwustronną łączność były: część odbiorcza mieszcząca się w Grodzisku Mazowieckim i Biuro Centralne w Warszawie. Dlatego też zdecydowałem się, że oprócz publikacji dotyczących tylko Nadajnika Babice (z natury rzeczy zawierających jedynie zdjęcia i proste analizy, bez danych technicznych omawianych elementów), że poszerzę tematykę, zamieszczając na osobnej, niniejszej stronie, materiały informujące bardziej szczegółowo o całej PTCR.

00.02 Podstawowe informacje o obiekcie PTCR.

Zanim przystąpię do właściwego tematu, przytoczę kilka informacji dotyczących obiektu, popularnie nazywanego Radiostacją Babice, Nadajnikiem w Babicach lub Nadajnikiem Babice, Transatlantycką Stacją Radiotelegraficzną lub Transatlantycką Centralą Radiotelegraficzną. Wydaje się, że najbardziej słuszne są dwie nazwy ostatnie, gdyż dla prawidłowego nawiązywania łączności, oprócz zespołu nadawczego potrzebny był zespół odbiorczy, a w takim właśnie zespole pracowały: nadajnik w Babicach i stacja odbiorcza w Grodzisku Mazowieckim. Natomiast budowniczowie amerykańscy, William G. Lush, Fred E. Johnston I J. Lesie Finch, pracownicy (Radio Corporation of America, New York) w swoim artykule, napisanym 3 stycznia 1924 r, zamieszczonym w Proceedings of the Institute of Electrical Engineers Volume 13, Issue 5, October 1925, zaprezentowanym w Institiutie of Radio Engineers w Nowym Yorku, 7 stycznia 1925, nadali mu tytuł: TRANS-OCEANIC RADIO STATION-WARSAW, POLAND. Ja w niniejszych tekstach będę używał nazwy Polska Transatlantycka Centrala Radiotelegraficzna (PTCR).

Polska Transatlantycka Centrala Radiotelegraficzna, PTCR, powstała w 1922 roku i zapewniała łączność poprzez Atlantyk. Była to największa inwestycja radiokomunikacyjna w II Rzeczypospolitej. PTCR pełniła dwie funkcje: nadawczą w Warszawie i odbiorczą w Grodzisku Mazowieckim. Rozdział tych funkcji był korzystny, gdyż zapewniał maksymalny jej zasięg, przy równoczesnym spełnieniu obu funkcji. Ośrodek nadawczy został usytuowany w rejonie Babic pod Warszawą. Budowa i uzasadnienie jego usytuowania zostaną opisane w oddzielnym rozdziale.

Stacja Nadawcza składała się z: Anteny, Nadajnika, Elektrowni i obiektów pomocniczych, takich jak warsztaty, budynki dla obsługi stacji itp. Najważniejszymi jej obiektami były: Antena i Alternatory Alexandersona, szwedzkiego wynalazcy tych urządzeń, po wyemigrowaniu do USA inżyniera Firmy RCA (Radio Corporation of America), zajmującej się budową takich urządzeń, także w Polsce w miejscowości Babice i Szwecji w miejscowości Grimeton.

Jednak wiedza o tych urządzeniach nie była i nie jest, w popularnym ujęciu i nie tylko, wystarczająco znana i rozpowszechniona. Pogłębiona została we współczesnych publikacjach. Wiadomo jednak, gdzie się znajdowały nadawcze urządzenia PTCR, gdyż po wysadzeniu ich przez niemieckich saperów, w przeddzień wyzwolenia Warszawy 16 stycznia 1945 roku, pozostały po nich ślady. Natomiast, gdzie się znajdowała Elektrownia, trzeci ważny obiekt Stacji, do chwili obecnej dokładnie nie było wiadomo. Dopiero moje dociekania w tym względzie wykazały, że budynek Elektrowni znajdował się w miejscu, gdzie obecnie działa Drukarnia Wydawnictw Specjalnych Sztabu Generalnego W.P. Świadczą o tym ślady wykopów po charakterystycznych fundamentach, które udało mi się odnaleźć.

Wspomniane ślady po obiektach Stacji Nadawczej PTCR są coraz mniej widoczne. Jest ich coraz mniej z powodu wandalizmu i bezmyślności. Zarastają krzewami, drzewami, stają się nie zauważalne, nie tylko z powodu wzrastającej i gęstniejącej roślinności, ale również podnoszącego się poziomu gleby, spowodowany nawiewaniem piasku, powstawaniem nowych warstw próchnicy itp. Proces ten można zauważyć porównując zdjęcia z okresu działania Stacji, a nawet wykonanych kilka lat temu, ze zdjęciami tych samych obiektów, wykonanych po ich identyfikacji, współcześnie. Dlatego też jest pożądane, oprócz gromadzenia opisów o PTCR, dokumentowanie wiedzy o niej, w postaci zdjęć fotograficznych tych śladów, ich analizy. Dokumentacja ta dostarcza wiele informacji, szczególnie o budowie Anteny Nadajnika Babice i barbarzyństwie armii niemieckiej oraz jest fragmentem historii miejscowości Babic.  

00.03 Przygotowania do budowy PTCR.

Budowa PTCR, oprócz celów marketingowych, prestiżowych, miała znaczenie polityczne, gdyż umożliwiała kontakt wielu polskich emigrantów z Krajem. Przed przystąpieniem do jej budowy przeprowadzono rozpoznanie, gdzie ona mogłaby być umiejscowiona. Jeśli chodzi o część nadawczą, wskazane było, aby znajdowała się na terenie podmokłym, którego gleba posiadałaby dobre własności przewodzące oraz uregulowany stan prawny. Teren przeznaczony pod budowę, ze względu na wymogi techniczne jego anteny, powinien mieć długość ok. 4 km i szerokość ok. 1 km . Sugeruje się w niektórych publikacjach, co może być nie słuszne, o czym jednak wprost nigdzie nie spotkałem wzmianki, że winien być odpowiednio kierunkowo usytuowany tak, aby oś anteny była skierowana na Stany Zjednoczone Ameryki. Wybrano pod jej budowę, kierując się przedstawionymi wymaganiami, podmokły, płaski i otwarty wówczas teren dawnego poligonu, w okolicy Fortu Babice, znajdujący się w odległości dziesięciu kilometrów od centrum Warszawy. Było to przedpole do obstrzału dawnego fortu, Fortu 2A, jednego z licznych otaczających Warszawę, a które zostały zdemontowane. Miejsce to bardzo dobrze nadawało się na ulokowanie części nadawczej Stacji, ponieważ było prawie całkowicie pozbawione wysokiej roślinności oraz wody, aż do głębokości od jednego do trzech metrów pod powierzchnią, co znacznie ułatwiało wykonywanie niezbędnych instalacji uziemień w gruncie.
Po wnikliwej analizie, zdecydowano się powierzyć zadanie budowy części nadawczej, odbiorczej i centrali, znanej amerykańskiej firmie Radio Corporation of America, RCA. Firma ta, zgodnie z przedstawioną polskim władzom koncepcją jej działania, miała wyposażyć Stację w niezbędną aparaturę i nadzorować jej budowę pod względem technicznym. Część nadawcza Stacji miała działać wg systemu Alexandersona. Oznaczało to, iż najważniejsze jej elementy: generatory wysokiej częstotliwości, działające na zasadzie prądnic, a więc będącymi obiektami elektromaszynowymi, nazywanymi alternatorami oraz oryginalna wielokrotnie strojona antena, będą wykonane wg pomysłu szwedzkiego inżyniera pracującego w USA, Ernesta Frederika Wernera Alexandersona.
W wyniku tej analizy sprecyzowano warunki i zawarto je w umowie podpisanej 1 sierpnia 1921 roku w Waszyngtonie. Ze strony Polskiej podpisał ją polski minister książę Kazimierz Lubomirski oraz jego asystenci i inżynierowie: Stanisław Arct, Hipolit Glivic i Stanisław Stalinger. W imieniu Radio Corporation podpisy złożyli: Edward J. Nally, jako prezydent firmy i Lewis Mac Connach, jako sekretarz. Umowa była przygotowywana i utworzona w Polsce, przez departament Ministerstwa Poczt i Telegrafów, kierowany przez ministra Jana Moszczyńskiego. W jej napisaniu zaangażowany był S. Stalinger jako Główny Inżynier w Ministerstwie Poczt i Telegrafów, który był wspierany w swojej pracy przez S. Olszewskiego, inżyniera wyznaczonego przez Ministerstwo Robót Publicznych, które zajęło się budową budynku i masztów. Nadzór nad budową miała sprawować Rada Ministrów, mająca uprawnienia nadzorcze. W jej skład wchodzili: Minister Poczt i Telegrafów jako przewodniczący, Minister Wojny, Minister Robót Publicznych, Minister Finansów oraz Minister Handlu i Przemysłu.
Firma Radio Corporation of America (RCA) opracowała aparaturę nadawczą, ściśle współpracując z zespołem polskich inżynierów, działającą w systemie sygnału ciągłego, co było wielkim postępem w erze nadajników iskrowych i łukowych, o bardzo niskiej częstotliwości 16.42 kHz, czyli długości fali 18.020 m, systemem Morse'a. Informacje powyższe zaczerpnąłem ze wspomnianego wcześniej amerykańskiego opracowania oraz książki J.B. Raczka.

  

00.04 Wprowadzenie do części nadawczej PTCR.

 
 

Rys. 1 Uproszczony schemat nadajnika wg S. Manczarskiego, zamieszczony w Przeglądzie Teletechnicznym, zeszyt.7, 1929 roku.

 

W skład anteny wchodziły: maszty, przewody promieniujące energię w.cz., przewody zasilające je w energię w.cz., podwieszone na poprzecznych trawersach masztów, cewki indukcyjne. Przewody promieniujące podłączone były od góry do przewodów zasilających, a od dołu do górnych zwojów cewek indukcyjnych. Natomiast dolne końce cewek były uziemione, co jest bardzo ważne, a często nie podkreślane, za pomocą indywidualnych dla danego masztu systemów uziemień. Jest to wydaje mi się jedyny prawidłowo naszkicowany schemat anteny wielo strojeniowej. Przewody zasilające poprzez cewkę masztu piątego i wariometr podłączone były do uzwojenia wtórnego transformatora w.cz., natomiast jego pierwotne wielosekcyjne uzwojenie, do 64 sekcji uzwojenia alternatora. Alternator napędzany był silnikiem elektrycznym prądu trójfazowego poprzez przekładnię podwyższającą obroty silnika. Sygnał mógł był wytwarzany przez dwa alternatory systemu Alexandersona o mocy 200 kW każdy, rys. 2, znajdujące się w budynku nadawczym, rys. 3. Budynek ten znajdował się pośrodku dwóch systemów antenowych, a więc pomiędzy masztem piątym i szóstym. 

 
 Rys. 2 Widok polskiego Alternatora. Zdjęcie zamieszczono za pozwoleniem © 1925 IRE (obecnie IEEE) Proceedings of the Institute of Electrical Engineers Volume 13, Issue 5, October 1925. Na pierwszym planie alternator Alexandersona, w głębi tablice sterownicze.
 

Anteny umieszczone były na dziesięciu ażurowych samonośnych stalowych masztach, rys. 4 i rys. 5, o wysokości 126.5 m., odległych od siebie o 384 m. Na szczytach masztów zamontowane były wspomniane poprzeczne dźwigary, o podobnej konstrukcji jak maszty, o długości 46 m., na których zawieszonych było na izolatorach, osiem podwójnych przewodów elektrycznych połączonych z alternatorem, rys. 1 i rys. 4. 

 
 Rys. 3 Widok budynku nadawczego i elementów należących do części pierwszej anteny. Zdjęcie zamieszczono za pozwoleniem © 1925 IRE (obecnie IEEE) Proceedings of the Institute of Electrical Engineers Volume 13, Issue 5, October 1925.
 
 Rys. 4 Szkic poglądowy systemów antenowych PTCR.
 
 Rys. 5 Szkic ilustrujący fragment anteny w otoczeniu jej linii symetrii.
 
 Rys. 6 Widok linii masztów tworzących połowę anteny. Zdjęcie zamieszczono za pozwoleniem © 1925 IRE (obecnie IEEE) Proceedings of the Institute of Electrical Engineers Volume 13, Issue 5, October 1925.
 

Alternatory mogły być wykorzystywane pojedynczo, oba w tym samym czasie, lub równolegle i osiągały pełną moc sygnału 400 kW, w zakresie długości fal od 18 km do 21 km. Zapewniały w połączeniu z anteną pracę w konwencji telegraficznej z prędkościami do 80 słów (400 znaków) na minutę. Dla przekazywania informacji za pomocą alfabetu Morse'a, z alternatorem współpracował specjalny układ kluczujący, rys. 1 i rys. 4, zapewniający za pośrednictwem wzmacniacza magnetycznego i dodatkowej sekcji w uzwojeniu wtórnym transformatora odbiorczego, zwanego uzwojeniem kluczującym, sterowanie sygnałem w.cz. płynącym lub nie, do anteny. 

 
 Rys. 7 Schemat elektryczny połączeń elementów współpracujących z Alternatorem Alexandersona.
 Obok masztów umieszczone były betonowe podstawy pod zwojnice, cewki, oraz pogrążone w gruncie zespoły miedzianych uziemień, rys. 1 i rys. 4. Będzie o nich podany dokładny opis w kolejnych rozdziałach. Użycie cewek indukcyjnych było konieczne dla skompensowania składowej pojemnościowej przewodów promieniujących, jaką mają anteny krótkie, a takimi były właśnie wykorzystywane przewody promieniujące w porównaniu do długości fali sygnału. Dostrojenie takie było nieodzowne dla uzyskania rezonansu, a więc efektywnej pracy anteny ze składową czynną prądu. 
 
 Rys. 8 Widok wsporników przewodów zasilających znajdujących się przy Budynku Nadawczym.
 
 Rys. 9 Widok cewek, niekiedy zwanych zwojnicami, znajdujących się przy budynku nadawczym i fragmentu podstawy jednej z nich, oraz wsporników przewodów zasilających.
 
Wspomniane przewody zasilające dostarczały energię w. cz. z alternatora do przewodów promieniujących, czyli właściwej anteny. Oddalenie masztów na odległość 384 m. było konieczne, dla uniknięcia wzajemnego wpływu na siebie dziesięciu przewodów promieniujących. Z tych samych powodów każdy przewód promieniujący posiadał własny, niezależny system uziemień. Bowiem zasada pracy wielo strojeniowej anteny Alexandersona wymagała wspólnego zasilania, ale oddzielnych przewodów promieniujących, co w większości przypadków nie było podkreślane w licznych publikacjach.

Oba zdjęcia rys. 8 i rys. 9, otrzymałem 2009.05.09 od przyjaciela z Litwy, Pana ZILIONIS,a SIGITAS,a. Okoliczności otrzymanych tych zdjęć podaję w http://www.nadajnik-babice.pl/ część. 04.08. 

Literatura:

-Odkrywca nr 8 (103) sierpień 2007, I. Dobiech "Co pozostało po antenie radiostacji Babice". 

-http://www.werttrew.fora.pl/ciekawe-miejsca-i-obiekty,16/nadajnik-w-babicach,1856-90.htm.

-Przegląd Telekomunikacyjny, nr 5/2008, I. Dobiech "Jak mogła pracować antena Nadajnika Babice".

-Przegląd Telekomunikacyjny nr 12/2008, I. Dobiech "Alternator Alexandersona prekursor nadajnika drgań niegasnących".

-http://www.nadajnik-babice.pl/ I. Dobiech

-Przegląd Telekomunikacyjny nr 7/2010, I. Dobiech "Istota pracy wielo strojeniowej anteny Alexandersona".

-Przegląd Teletechniczny, zeszyt 7, 1929, S. Manczarski.

-Boernerowo i jego świątynia, Oficyna Wydawnicza RYTM, J. B. Raczek. 

-Trans-oceanic radio station-Warsaw, Poland. William G. Lush, Fred E. Johnston, and J. Leslie Finch. (Radio Corporation of America, New York), 1924.