原文はフレッド・アーチボルド（VE1FA）によるもので、本稿は翻訳と修正を加えたものです。
タイタニック号の無線
1. 無線通信の初期発展に関する概要
| パワーアンプの有無 | 送信機の種類 | 適用年 |
|---|
| なし | スパーク（火花）発生装置 | 1886年から20世紀初頭の初期まで |
| なし | RF交響発電機 | 1902年から20世紀20年代にかけて、一部で1950年代のものも使用されています。 |
| あります | アーク放電装置 | 1905年から20世紀40年代まで |
| あります | 真空管ラジオ | 1906年から1970年代にかけて、現在も一部で利用されています。 |
| あります | 半導体発射機 | 1947年から現在まで |
簡単なスパーク発生装置で、その原理は、高電圧放電によってLC共振回路を動作させ、減衰波を生成することです。
200kW アレクサンダーソン型RF交流発電機。モーターを駆動して、高周波交流電力を生成します。
1MW 米国海軍用電弧送信機。電弧送信機は、連続正弦波を生成できる初期の送信機の一つであり、無線で音（振幅変調）を送る技術としても最初に使用されたものです。これにより、スペクトルを広く占有するスパーク送信機が急速に代替されました。1922年には、約80%の無線電波装置が電弧送信機を使用していました。
アーク放電装置に関する情報は、以下の資料をご参照ください。 高電圧無線送信機 - 電子工学特集
2. タイタニック号のアンテナ
写真に写っているのは、タイタニック号の写真です。全長53,310トン、長さ約269.1メートル（883フィート）、幅約28メートル（92フィート）で、4万馬力のエンジンを搭載しています。乗客は2,224名、無線通信設備が2台ありました。
写真に写っているのは、タイタニック号のマルコニ式双方向アンテナの構造図です。これは、水平方向に配置された2本の導線と、無線通信機器を接続するための2本のアンテナケーブルで構成されています。
水平アンテナシステムは、船首と船尾の桅柱を張ることで構成され、長さは450フィート（137.2メートル）、甲板/海面からの高さはそれぞれ190フィート（57.9メートル）/250フィート（76.2メートル）です。両端には、アスファルトでコーティングされた麻ロープと、長さ6.1メートルの白樺の棒を用いて固定されています。中央のアンテナケーブルは、2対の並列ケーブルで構成され、それぞれの間隔は1.8メートルです。下向きのケーブルも4本です。「T」の中心にアンテナからの電力供給点があり、自然共振周波数は約930kHz（325メートルの波）です。
これは、長軸方向で正の増幅特性を持つアンテナです。
3. タイタニック号の無線通信設備
1. 主要パラメータ
タイタニック号には、主要および補助の2つの通信装置が搭載されていました。
メイン送信機これは当時の最先端の火花放電装置であり、5kWの同期回転式である。無線通信オペレーターのジャック・フィリップス（25歳）とハロルド・ブリッジ（21歳）が、北アイルランドのハーランド+ヴォルフ造船所で設置、テスト、調整、運用を行い、最終的に1912年4月2日に完全に稼働を開始した。コールサイン～のためにMGY。直流電源を入力100～110V DC、60A送信波長600メートルの「長波」（500 kHz）と325メートルの「短波」（930 kHz）を使用。変調信号の音周波数は840Hz。当時は、昼間でも最低250マイル（約402km）以内の通信を保証し、夜間では2000マイル（約3218km）以上の通信が可能でした。
メイン受信機マルコニマルチチューナー用+ マカーニの磁気探知機 / フレミングの真空管探知機 + 標準電話設備。
補助送信機10インチコイルの1.5W汎用スパーク発生装置を使用する場合、充電器とバッテリーを使用すると、日中は約64km（40マイル）をカバーできます。
補助受信機調整できない粉末検波器/バイアス装置 + インクジェットプリンター。
2. 減幅波（DW）
初期の放電送信機が送る波は減衰波、またはダンピング波（連続波ではないCW）であり、AMモードでは「ザワザワ」や「ウーン」といった音として聞こえます。送信時に発生する火花音こそが、送信による変調音です。
減幅波（Damped wave）、「DW」または単純放電波は、1920年代に使用されました。
現代の送信機の連続波CW。
タイタンの840Hz同期「変調」回転スパーク発生波形の。これを「変調された減衰連続波」と呼ぶこともできるかもしれません。
この画像は、3種類のE型の火花のパターンを示しています。左から順に、60Hz、120Hz、750Hzです。
これにより、周波数の増加は、音程と効率に大きな改善をもたらすことがわかります。
この図は、非同期回転スパークギャップ発射の原理を示すものです。より高い周波数のスパークギャップを使用することで、より優れた性能が得られます。
もし交流発電機の電圧ピーク値と回転火花の隙間を同期する。これにより、より優れたパフォーマンスが得られます。
翻訳者注：一般的なスパーク放電間隙には、1つの放電電極しか存在せず、放電周波数は電極間の距離によって決まります。スイッチを押すと、コンデンサが充電され、電圧が徐々に上昇します。電圧が空気の絶縁限界を超えると、放電経路が形成され、放電柱が発生します。スパーク放電経路、コンデンサ、インダクタンスがLC共振回路を形成し、電圧が放電回路を維持できなくなるまで、この放電が継続されます。その後、コンデンサは放電電圧に戻り、次の放電を行います。700Hzのスパーク発射装置の場合、1秒間に約700回の放電が行われます。
非同期回転放電アーク放電装置の場合、通常の放電間隙よりも極めて短い電極間隔が用いられます。この場合、放電周波数は回転放電間隙の回転速度によって決定されます。一次放電が完了する前に、電極が意図的に回転を停止し、次の放電を行います。これにより、放電周波数を高め、効率を向上させます。
同期回転型スパーク発生装置、電動発電機グループ、および放電盤は同期的に回転します。これにより、各放電を交流発電機の電圧絶対値のピーク時に行うことができ、効率を最大化できます。そのため、放電盤上の電極数は、発電機の極数と2倍になる必要があります。例えば、700Hzのサイドバンドの場合、350Hzの交流電源（周期ごとに波高と波谷の絶対値が最大となる点）を使用し、発電機の極数が4、極数が8の場合、放電盤には16個の電極が必要です。また、モーターの回転速度は700 ÷ 8 × 60 = 5250 rpmとなります。
3. マケーニ 5kW 同期回転式放電装置
図のように、このシステムは100V～110Vの直流電源で動作し、発射時には最大60Aの電流を必要とします。まず、電力によって駆動されます。電気発電機セット（モーター・発電セットまたはM-Gセット）は、最大5kWの交流電を300V、420Hzで出力します。直流電動機の場合は、最小出力は10馬力です。発電機の仕様は以下の通りです：6300rpm、級数8、動作時の電流は17A。回転式放電盤には、16個の放電端子が配置されています。発電機の回転子は、ロータリースパークギャップと同期して回転する。最終的に、840Hzの送信周波数となります。
このスイッチを押して送信すると、電力は昇圧トランスを介して10～14kVに変換され、回転式発振器とLCメイン発振器に送られます。
図の左側にあるモーター・フィールド・リオーは、モーターの電力と回転速度、および信号音調を設定するために使用されます。
図の右側にある発電機用フィールド抵抗（Alternator Field Rheo）は、高電圧を調整し、スパークの品質を調整するために使用されます。
電気スイッチの電流は約17A（300VAC）。電流と電圧が大きすぎるため、実際にはリレーを使用して制御しています。
写真に写っているのは、オリンピア号とタイタニック号で使用されていた5kWの回転式スパークイグニッション装置の原理図（概ね正しい）。
これは非常に高度で精密な技術であり、1912年のアマチュア無線愛好家にとっては、まさに最高の無線局と言えるでしょう。
写真には、タイタニック号で使用されていた無線設備の詳細な図が描かれており、作成者はEA8EXです。
4. 無線通信機器の構成要素
チューニングランプこれは、周波数電流計としても、チューニングメーターとしても使用できます。発振電流またはチューニング状態を確認するために、電球の明るさを観察します。
バッグアース保護のスパーク間隙の送受信切り替えスイッチ（0.01インチの石英ガラス絶縁間隔を使用可能）、これにより、迅速な送受信切り替えが可能になります。（QSK）
マケーニー磁電キーリレー（1910）翻訳者注：低出力スパーク放電装置は、電気スイッチを使用して回路のオン/オフを直接制御できます。一方、高出力の場合、電流と電圧が非常に大きいため、電気スイッチでリレーを間接的に制御して回路を制御する必要があります。
オリンピア号の展示品
画像は首切装置用スイッチ（ギロチンキー）は、タイタニック号で使用されていた5kWの回転式スパーク送信機用のマカニー電鍵です。
側面にあるレバーは、送信時にショートを防ぐために、ショート受信機に使用されます。
マケーニ 5kW 電気発電機セット（M-G セット）、および、機械式同期回転間隙（「盤式放電器」）を保護ケースに設置します。図からわかるように、モーター、発電機、放電盤はすべて同じ駆動軸上で、同じ回転速度で回転しています。
「静音室」内の送信装置。
2003年のアメリカ映画『深淵の幽霊』で再現された、タイタニック号の静寂室にある回転式スパークプラグ
2002年に、深海探査艇で撮影された実際の写真。
5. タイタニック号の受信装置
マケーニは無線電のチューニング機能を発明し、1900年に特許を取得（番号：7777）。画像はマケーニ多路調整器（マルコニマルチチューナー）：周波数範囲は2600～100MHz (120kHz～3MHz)。1907年にマルコニによって特許を取得し、1907年から1918年にかけて広く使用された。通常、「マギー」という磁検波器と組み合わせて使用される。
この装置は、様々な種類のアンテナに対応でき、異なるアンテナからの信号を広い周波数範囲で受信機にマッチングすることができます。しかし、この装置は選択性と感度のどちらか一方を選択する必要があります。
オペレーターが遠隔地の微弱な電波との無線通信を選択した場合、選択的な通信ができなくなり、近くの強力な電波からの干渉を受けやすくなります。
マルコニ・マルチチューナーは、C.S. フランクリンが1907年に設計したものです。これまでの機器と比較して、より高い感度と低い損失を実現し、3 MHz～120 kHzの周波数帯（100-2600 m）で動作します。
写真に写っているのは、マッケニー社の「Maggie」という磁気探査機です。 当時のオペレーターは、その感度の良さに非常に満足しており、予備として使用されていたフレミングの電子管式探査機よりも優れていたと評価していました。
この図は「マギー」の原理図で、アーネスト・ラutherfordが1895年に発明し、マルコニが1902年に改良したものです。粉末検波器よりも感度が優れています。これは、マルコニ社が1902年から1918年まで使用していた標準的な検波器です。
この装置は、非線形な磁滞効果を利用して動作します（交流入力波の半分のみを用いて鉄線の磁化を行うため）、これにより出力信号が発生し、ダイオードのような機能を発揮します。
タイタニック号の別の主要探査機はフレミング 真空管テスター。右側の画像は、一般的な真空管型アンテナの原理を示しています。しかし、実際にはタイタニック号で使用されていたアンテナには、共振器（coupler）がありませんでした。アンテナは直接、マッケニ三路チューナーと「T」型のアンテナに接続されていました。理論上は、磁気式アンテナ「Maggie」よりも感度が優れているはずです。しかし、実際には信頼性が非常に低いです。マッケニ方式では、全波回路内で2つの真空管を使用していました。
6. ラジオ室の写真を一目で確認
唯一確認されているタイタニック号の無線室の写真。これは、ブライデ氏（H. Bride）のもの。アイリッシュのクイーンズタウンで降下した乗客によって撮影されたもの。
オーリンピク号の通信室。
映画「タイタニック」のポスター。
7. タイタニック号の無線通信装置の実績
マケーニ社は、タイタニック号の無線システムが、昼間において信頼性の高い250マイル（約402キロメートル）の通信距離を保証する。
愛爾蘭での海上試験（4月2～3日）：
夜間の通信は良好で、テネリフェ島（約1900マイル、3057km）およびポルツ・デ・セード（約2600マイル、4184km）との安定した通信が確立されました。
昼間の通信は安定しており、400マイル（約644キロメートル）以上の離れた船舶や沿岸の電波局との継続的な通信を可能にしています。
航行中の期間：
4月7日から14日の期間、MGYは、イギリスへ向かう沿岸のラジオ局や、ニューファンドランドのキャープレースステーションに、多数のメッセージを送信することに成功しました。
4月13日、無線電システムに障害が発生し、5kWの送信機が使用できなくなりました。オペレーターは、その日の夜を通して問題を解決するために作業を行いました。原因は、14kVのゴム被覆ケーブルの接地短絡でした。2人のオペレーターは、修理作業中に極度の疲労をきたし、4月14日の夜まで作業を続けました。
氷河に衝突後（4月14日）：
氷山との衝突後も、タイタニック号の無線システムは引き続き機能し、少なくとも12隻の船舶との良好な通信を維持し、少なくとも24隻の船舶に情報を送信することができた。また、ケープレース電波局との連絡にも成功した。無線装置は沈没の数分前に、4月15日に停止するまで稼働を続けた。
タイタニック号沈没前に、救助信号を受信した船舶は合計24隻でした。陸上の電波局は以下の4箇所です。
ケープ・レース、ニューファンドランド島 (コールサイン MCE)
サベ島、ノーススコッツ諸島（コールサイン：MSD）
シアスコンセット、マサチューセッツ州 (コールサイン：MSC)
シーゲート、ニューヨーク州（コールサイン：MSE）
最後の救難信号（「CQD」）は、タイタニック号の現地時間02:17（UTC 0527Z）に停止。エンジンルームが浸水し、発電機が故障した。フィリップスは作業を中断し、静寂室へ向かい、メインプロペラのスイッチを切って脱出した。しかし、甲板は水没しており、フィリップスは逃げることができず、タイタニック号は約3～4分後に沈没した。
MKCがMGYに送った電報
４．タイタニック号の沈没
災害発生時間表
（タイタニック号の現地時間で、ニューヨーク時間の東部標準時より1時間50分早い時間を測定）
4月10日から14日まで
合計で、250通の乗客からのマルコニー電報を送信しました。
4月14日
21:50 – カリフォルニア号のオペレーター、C. エイバన్స్：私たちは氷で囲まれ、停止しています。「すでに船を停止し、周囲は氷で覆われています。」
23:50 – 「タイタニック」の船乗りが氷山を発見。
23:50:37 – タイタニック号が氷山に衝突 (距離500マイル、速度22.5ノット)
4月14日～15日
23:58 12午前14時——スミス艦長が無線室を訪問。
4月15日
午前0時15分——タイタニック号が連続して緊急電報を6回送信CQD CQD CQD で、位置：41.46度北、50.14度西
12:15 - 12:45 (午前) — 多数の船舶や陸上の電波局が応答し、通信量が急増した。
午前0時25分—「カーパティア」 (コールサイン MPA) が「タイタニック」に呼びかける。キャプ・コッドはあなたのためにメッセージを用意しています。
00:27 – 「タイタニック (コールサイン MGY)」からの応答：すぐに来てください。 berg に到達しました。CQD の信号を受信しています。
午前0時45分——MKC MKC SOS SOS de MGY MGY MGY（MKCは、オリンピックス号のコールサイン）
午前2時17分—タイタニック号の最後の信号を受信CQD宛のMGY 信号の送信が半分途中で中断されました。
午前2時20分——タイタニック号の船首が破損し沈没。
もし可能であれば
タイタニック号の事故には、発生を回避できたはずの偶然が数多く含まれている。
4月10日から14日まで - タイタニック号の電報担当者であるブライドとフィリップが、乗客への250通の雑多な電報を送信し、氷山に関する警告や他の船舶との通信に影響を与えた。両者は非常に疲労していた。
4月13日 – 送信機が故障したため、フィリップは6時間かけて修理に取り組みました。そのため、14日から15日の夜間は休むことになりました。とても疲れた。
4月14日午後7時50分 – SSメサバとタイタニック号（MGY）メッセージを送信する
停止。 海は氷で満たされている。
「停止。海面は氷で覆われている」
電報の冒頭は「Ice report」であり、「MSG」ではない。そのため、電報はフィリップの机の上に積み重なっており、事故発生前にスミス艦長には伝えていません。。
4月14日の午後9時05分 – カリフォルニア号 (Californian) の電報担当者、エヴァンズ (C. Evans) が送信SOM、私たちは氷で囲まれ、包囲されています。
しかし、フィリップは次のように送信しました：DDDD 私はケープレースで作業しています。
当時、速度が速い船には通信の優先権があり、これは有名な「黙れ！」という状況でした。
4月14日の午後11時55分 – エブンズは午前7時から勤務を開始していたため、午後11時35分に勤務を終えて帰宅し寝ました。午後11時50分には、タイタニック号の瞭望台から氷山が確認されました。その時、カリフォルニア号はタイタニック号からわずか11マイルの距離にありました！
4月15日の午前0時05分 – フィリップが「CQD」を送信を開始。遠く離れた多くの船舶に聞こえる。
4月15日午前0時20分 – チャールズ・グロフス（Charles Groves）が、カリフォルニア号の3番目の無線機で信号を受信しようとしたが、磁気探知機のゼンマイ仕掛けをどのように起動させるかを知らなかった。その頃、タイタニック号は「CQD」という信号を繰り返し発信していた。
4月15日午前12時30分から凌晨2時10分まで。カリフォルニア号の船長ローデと、乗組員が11マイル沖でタイタニック号の灯火とロケットを目撃しました。冷たい海の水蒸気により、タイタニック号は非常に歪んで見えました。「エヴェンスに無線で確認を依頼したり、直接確認に行く必要はありません。この船がタイタニック号である可能性は低いと思います。」
6日後。
B型の折り畳み式救命ボートがブライデの命を救ったが、フィリップは犠牲となり、彼の遺体がボートに残された。ボートには、ハリーフォックスのマッキンベン社の他の乗組員もいた。
1912年4月15日、タイタニック号の折りたたみ式の救命ボートが、カーパティア号（Carpathia）に近づいている。
タイタニック号の生存者が、キャパシア号の甲板に—「女性と子供を優先」（女性と子供を優先）
ハロルド・ブレイドは、カパシア号に乗り込んでいました。彼は足をひどく怪我をしたため、カパシア号の無線電波で数時間働き、これにより、カパシア号の電報オペレーターであるコットム（Cottam）が休息する機会を得ることができました。
左が、25歳のジャック・フィリップス。タイタニック号の高級電報オペレーター (SK)
右側には、ハラルド・ブライド（Harold Bride）が写っており、彼は22歳のタイタニック号の初級電信取扱人です。
左から右へ、それぞれ以下の人物です。
* カリフォルニア号のグロース氏（C. Groves）の3人
* カリフォルニア号の電報担当者エバンス氏（C. Evans）
* カパシア号の電報担当者コットム氏
タイタニック号沈没が無線通信に与えた影響
一方、今回の事故では、無線通信によって710人が救出されたことが示しており、緊急時にはその重要性が証明されました。タイタニック号の無線システムは、沈没直前の発電機が浸水するまで正常に機能していました。すべての無線通信担当者は、優れた能力を発揮したり、勇敢な行動を示しました：シリル・エヴァンス（Cyril Evans）、ハロルド・コットム（Harold Cottam）、ジャック・フィリップス（Jack Philips）、ハロルド・ブライド（Harold Bride）
しかし、一方で、当時の無線通信に関する規制や運用が不十分であったため、緊急時には重大な欠陥が生じ、最終的に事故が発生し、船舶にはさらに1514人が犠牲となりました。
1865年に設立された国際電信連盟（ITU）国際通信規格の策定、管理、運用を統括する。1912年6月4日から7月5日にかけて、タイタニック号沈没からちょうど6週間後、ロンドンで開催された国際無線電報大会1912年国際無線通信規約特に、タイタニック号の事故について詳しく議論しました。
これまでのところ、強制的な相互通信のアイデアに対して反対する声はなくなっていました。マケニー社は、緊急時を除き、自社のラジオ局が他のマケニーのラジオ局との通信を許可しないという方針を発表しました。
最終的に、タイタニック号の沈没の影響を受け、大会は以下の新規定を追加しました。
国が割り当てるコールサインの最初のアルファベット順に。翻訳者注： 当時のコールサインは3つで、それぞれが最初のアルファベットで区別されていました。マケニ社のラジオ局はすべて「M」で始まりました。
要件に基づいて、まず船舶に気象情報と時刻に関する電報を送信することを優先し、これらの電報の送信時に他の船舶からの通信を避けるよう指示します。
危険に遭遇した船舶周辺のすべての無線通信は、その船舶によって制御されます。緊急時には、長距離通信の送信を停止する必要があります。
無線通信担当者は、船長の指示を直接受信する必要があります。翻訳者注：当時、船上の無線通信担当者はマッケイニー社の社員でした。
船舶の無線システムは、発電機からの電源がなくても少なくとも6時間動作する必要がある。もし船舶のメインの無線システムがこの要件を満たさない場合、この要件を満たすように別の無線システムを設置する必要がある。
すべての大型船舶に対する、24時間の継続的な無線通信監視を実施する。
ラジオ室の時計：3分間の停止表示機能と、自動アラームタイマー付き
一方で、アメリカでは初の無線通信法が制定されました。1912年アメリカのラジオ法、同年8月に承認され、国際電気標準会議（IEC）の規定に適合した。
すべての無線局および事業者は、免許を取得する必要があります。
すべての船舶は、常に無線通信の監視体制を維持する必要があります。
600MHz帯（500kHz）は危険信号の周波数であり、緊急通信を優先します。
1時間あたり、緊急通報に対応するための3分間の静止時間を2回設ける。
「SOS」は、標準的な遭難信号です。
アマチュア無線局は、200メートルの帯域以下の周波数での運用のみを許可しています。つまり、1.5メガヘルツ以上の周波数です！
5．まとめ
最終的に、タイタニック号の悲劇によって制定または改善された無線通信に関する規制が、タイタニック号で失われた人命よりも多くを救った可能性がある。
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