Артур Эндрюс Коллинз (9 сентября 1909 — 25 февраля 1987) — американский радиоинженер и предприниматель . Впервые он получил национальное признание еще подростком за значительные достижения в радиосвязи. Позже в 1933 году он основал свою собственную радиотехническую и производственную компанию Collins Radio Co. Быстро расширяясь во время Второй мировой войны, Collins Radio в конечном итоге превратилась в лидера Fortune 500 в области авионики , телекоммуникаций , военной, космической и коммерческой радиосвязи . Коллинз и его компания в конечном итоге стали пионерами в объединении компьютерных и коммуникационных технологий. Широко признанный гением в области инноваций в области электроники, он избегал личной публичности и сегодня относительно малоизвестен, даже в сообществе электроников.
Артур А. Коллинз родился в Кингфишере, штат Оклахома, в семье Мерла Х. Коллинза (ипотечного банкира) и Фейт Эндрюс Коллинз (выпускницы Рокфорд-колледжа в Иллинойсе ). Семья переехала в Сидар-Рапидс, штат Айова , когда Артуру было 7 лет. В 1925 году Мерл основал Collins Farms Company, [1] которая объединила неэффективные небольшие фермы в одно коллективное предприятие, используя лучшее доступное оборудование и современные методы ( контурная вспашка и борьба с эрозией , севооборот , новые гибридные семена кукурузы) для достижения значительного повышения урожайности. Этот новый подход поначалу был успешным, но потерпел неудачу, когда разразилась Великая депрессия . Его сын Артур сильно интересовался радио, в 14 лет стал лицензированным радистом-любителем , спроектировал и изготовил собственное оборудование, закупив с помощью отца дорогие электронные лампы . Артур Коллинз стал экспертом в области проектирования схем и распространения волн , опубликовав несколько статей в специализированных журналах.
Коллинз подружился с другими радиолюбителями, в том числе с Джоном Рейнартцем, который разделял особый интерес к распространению радиоволн. Считалось, что в радиоспектре только более длинные волны преломляются атмосферой («пропускают»), что позволяет осуществлять связь на большие расстояния в ночное время, но не более короткие волны, предназначенные для любителей. Рейнартц и Коллинз обнаружили, что такие «пропуски» действительно происходили в 20-метровом диапазоне и в дневное время, что позволяло осуществлять связь на больших расстояниях с оборудованием этого типа. Когда Рейнартц стал корабельным радистом в арктической экспедиции Макмиллана, спонсируемой National Geographic , в 1925 году, только он и Коллинз смогли поддерживать надежную связь, в отличие от ВМС США, использующих более длинные волны. Коллинз получил национальное признание. [2] [3] [4] [5]
Артур Коллинз окончил среднюю школу в Сидар-Рапидс и учился в колледже в Амхерсте в Массачусетсе , но вернулся в конце первого года обучения. Он так и не получил ученой степени, а скорее посещал курсы в Университете Айовы и в колледже Коу в Сидар-Рапидс. Его собственные исследования и исследования, проведенные в первые годы существования его собственной компании, обычно опережали достижения в области курсовой работы по электронике в академических кругах. Тем не менее, он ценил высшее образование, продвигал программы для своих сотрудников, позволяющие им продолжить образование, и даже организовал курсы с штатными преподавателями на Collins Radio.
В 1930 году Артур Коллинз женился на Маргарет (Пег) Ван Дайк в Сидар-Рапидс, известной художнице в ее сообществе и бывшей ученице Гранта Вуда . У них было двое детей, Сьюзен, 1939 года рождения, и Майкл, 1943 года рождения. Маргарет внезапно умерла от кровоизлияния в мозг в 1955 году. Артур снова женился в 1957 году на Мэри Маргарет Мейс, помощнике директора диетологии в больнице Мерси. У них было двое сыновей: Алан, 1963 года рождения, и Дэвид, 1966 года рождения.
Артур Коллинз содержал два дома: один в Сидар-Рапидс, штат Айова, и другой в Далласе, штат Техас , где он жил после продажи Collins Radio компании Rockwell International . Коллинз также хранил свою 70-футовую яхту из стекловолокна, построенную по индивидуальному заказу , The Peregrine, в Ньюпорт-Бич, Калифорния . Это был его офис и дом во время посещений объекта в Ньюпорт-Бич, и в нем был большой центральный «конференц-зал».
Коллинз основал Collins Radio Co. в 1933 году, занимаясь производством высококачественных любительских и коммерческих передатчиков (не приемников для внутреннего рынка). После признания успеха экспедиции Макмиллана оборудование Коллинза было выбрано для экспедиции Берда в Антарктику (1933–1934). [6] Начав производство в своем подвале, Артур Коллинз вскоре арендовал помещения и в конечном итоге построил первую фабрику Collins Radio в Сидар-Рапидс в 1940 году. В то время объем продаж компании составлял около 500 000 долларов, а штат сотрудников составлял 150 человек. Collins Radio получила признание за выдающиеся достижения в разработке и производстве любительских и коммерческих передатчиков и приемников и начала производство авиационных радиостанций в 1935 году .
Сердце радиопередатчика , генератор, в то время использовало вакуумную лампу для генерации радиочастоты. RCA заявила, что обладает исключительными правами на патент на схему генератора на электронных лампах де Фореста, и подала иск против Collins Radio и других предполагаемых нарушителей. Помимо ракет, Роберт Годдард был также новатором в области электроники, и когда Артур Коллинз обнаружил, что патент Годдарда на генератор 1915 года предшествовал патенту де Фореста, Коллинз встретился с Годдардом, чтобы объяснить, что монополия RCA на лампы является серьезным препятствием для конкурентных инноваций в электронике. С помощью Годдарда практичность конструкции Годдарда была продемонстрирована в суде, и в 1938 году иск был прекращен, что позволило Коллинзу и другим свободно разрабатывать новые технологии. Годдард и Коллинз оставались друзьями до смерти Годдарда в 1945 году. [8] [9]
Во время Второй мировой войны Collins Radio стала ключевым поставщиком наземного, корабельного и авиационного оборудования связи, увеличившись с примерно 350 до примерно 3700 сотрудников. Артур Коллинз был соавтором устройства Autotune. [10] Изобретенный для коммерческой авиации незадолго до войны, он позволял пилоту дистанционно переключаться на заданные частоты. Функция Autotune точно настроила радио примерно за 40 секунд, без длительной ручной настройки, которая обычно требуется специально назначенному радисту. Военная КВ радиостанция АРТ-13 мощностью 100 Вт получила высокую оценку за эту особенность, а также за прочную и надежную конструкцию. Для самолетов B-24, B-25, B-29, TBF и других самолетов было построено более 90 000 самолетов. Снаряжение Коллинза также широко использовалось для тактической наземной связи и на борту кораблей. После нападения на Перл-Харбор станция Коррегидор на Филиппинах использовала оборудование Коллинза для связи с внешним миром, как это сделал военный корабль США «Миссури» во время церемонии капитуляции в Токийском заливе. [11]
Достижения в авиации во время Второй мировой войны привели к быстрому послевоенному расширению коммерческой и частной авиации. Collins Radio быстро перешла от проектов военного времени к созданию коммуникационного оборудования для авиакомпаний и корпоративных автопарков. Будучи лицензированным пилотом в возрасте 20 лет, Артур Коллинз возглавил новаторскую разработку индикатора горизонтального положения (HSI) и других интегрированных пилотажных приборов, которые в совокупности отображали наклон , крен и рысканье самолета, а также его курс по компасу. Collins Radio стала мировым лидером в области авионики в 1950-х и 1960-х годах. КВ-трансивер 618Т был основой авиакомпаний, а ARC-27 с автоматической настройкой и 1750 каналами стал первым практичным военным приемопередатчиком УВЧ, находившимся в эксплуатации более двух десятилетий. [12] [13]
Артур Коллинз расширил свою деятельность на Даллас и Бербанк, Калифорния , в 1950-х годах. В Калифорнии он сформировал исследовательскую группу под руководством Мела Доэлза для разработки новых методов кодирования или модуляции сигналов голоса и данных с помощью импульсов точной формы, образующих двоичный код. Такие методы позволяют очень эффективно использовать полосу пропускания и практически устраняют шум и искажения сигнала, которые часто мешают обычному радио. Основываясь на этом исследовании, система дальней связи Collins KINEPLEX [14] предлагала в 1955 году до 40 каналов по сравнению с одним каналом голоса или данных в той же полосе пропускания при обычной телефонной связи. Ключевым компонентом KINEPLEX был первый в мире практичный серийный МОДЕМ (модулятор/демодулятор), по сути, преобразователь между двоичными и аналоговыми сигналами. На основе этой работы создана секретная система военно-морских тактических данных Collins (NTDS). [15]
Артур Коллинз был одним из первых, кто предсказал грядущую компьютерную и телекоммуникационную революцию, и побудил своих инженеров объединить уроки KINEPLEX с опытом в области коммуникаций, чтобы создать в начале 1960-х годов центр коммутации данных и сообщений в Сидар-Рапидс, используя компьютеры Collins C8400 для обработки бронирование и другой трафик данных для авиакомпаний. Collins Radio также спроектировала и построила системы микроволновой связи, снабжая как основное оборудование, так и ретрансляционные башни, часто в отдаленных местах на вершинах гор, для передачи сигнала прямой видимости на большие расстояния. [16] [17] [18] [19] [20]
Любительское радио никогда не было доминирующим сегментом в линейке продуктов Collins Radio, но с детства вызывало особый интерес у Артура Коллинза и послужило ключевым катализатором в разработке другого оборудования. Любительское снаряжение Коллина всегда производилось по самым высоким стандартам и требовало высокой цены. В рамках KINEPLEX Коллинз разработал механический фильтр — небольшое устройство (около ¾ дюйма на 4 дюйма), использующее серию точно отшлифованных металлических дисков, соединенных механически и электрически. Определение точных размеров этих дисков было критически важным, и его нелегко было обнаружить с помощью эмпирических экспериментов. Талантливый молодой индийский математик по имени Рошан Шарма был принят на работу случайно, отчасти благодаря его недавнему владению базовой математикой, необходимой для создания резонирующих дисков.
Входной сигнал заставляет первый диск механически резонировать на очень точной и стабильной частоте, которая передает индуцированные электрические колебания следующему диску и, в свою очередь, последовательно через устройство. Отфильтровывая ненужные части радиосигнала, механический фильтр (разновидность «полосового фильтра») позволяет использовать очень стабильную и точную одну боковую частоту. (Раньше для работы с одной боковой полосой требовалось большое и сложное оборудование.) Механический фильтр был сердцем однополосной технологии Collins (SSB) и впервые сделал SSB практичным. SSB обеспечивал четкую и эффективную радиосвязь даже в условиях, которые могли нарушить и исказить обычные радиосигналы.
В 1956 году транспортный самолет SAC C-97 был оснащен любительским оборудованием Collins 75A-4 / KWM-1 SSB для демонстрации превосходства SSB, что привело к заключению контрактов на поставку военной техники Collins SSB на B-52 и другие самолеты, а также наземные станции. Продажи намного превысили продажи любительских наборов. [21] [22]
Проектирование и разработка антенны Коллинза началась в 1951 году с сложного проектирования и изготовления 50-футовой антенны. Параболическая антенна «тарелка» диаметром для Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне. В последующие годы опыт Collins в области антенн расширился и включил в себя новаторские разработки для спутников, наземных станций дальнего космоса, наземной ВЧ-связи, авиационной связи и навигации, космических аппаратов, коммерческого вещания, микроволновой связи и других специальных приложений. [23]
Collins Radio вошла в сферу космической связи очень рано, когда в 1951 году она спроектировала и построила сверхвысокочастотный передатчик мощностью 20 кВт на частоте 418 МГц, соединенный с антенной с высоким коэффициентом усиления необычной конической формы рупора, установленной на ее объектах в Сидар-Рапидс. Аэропорт . 8 ноября 1951 года была впервые установлена двусторонняя связь с аналогичной станцией в Стерлинге, штат Вирджиния, путем отражения сигнала УВЧ от Луны . Сообщение «Что сотворил Бог?» несколько раз обменивались сообщениями с использованием азбуки Морзе на протяжении полумиллиона миль.
Collins Radio стала пионером спутниковой связи в 1960 году, построив две большие наземные станции на своих объектах в Сидар-Рапидс, штат Айова, и Ричардсоне, штат Техас . НАСА запустило пассивный спутник ECHO I, похожий на воздушный шар, 12 августа 1960 года. Во время своего третьего орбитального пролета над Средним Западом Коллинз стал первым, кто установил двустороннюю спутниковую голосовую связь, отражая сигналы мощностью 10 кВт на частоте 810 МГц от спутника. Шесть дней спустя Коллинз стал первым, кто передал изображение президента Эйзенхауэра через спутник между двумя своими станциями.
Начиная с экспериментального ракетного самолета X-15 , Collins Radio поставляла НАСА оборудование радиосвязи для космических кораблей «Меркурий» , «Джемини» и «Аполлон» , а также наземные станции и ВЧ- каналы для управления полетами. Все американские голоса из космоса, а также телевидение и данные передавались оборудованием Collins. Пик продаж систем космической связи составил 69 миллионов долларов в 1966 году.
Интерес Артура Коллинза к компьютерам возник еще до прихода его компании в эту область. Известно, что в конце 1930-х годов он ездил в колледж штата Айова, чтобы навестить Джона В. Атанасова , признанного изобретателя первого цифрового компьютера, хотя, к сожалению, не сохранилось никаких записей об их обсуждениях. Артур Коллинз в 1957 году предсказал необходимость объединения компьютеров и средств связи, используя некоторые технологии, разработанные в рамках KINEPLEX и связанных с ним работ. Продажи компании росли в течение 1960-х годов, к 1968 году достигнув 440 000 000 долларов (3,9 миллиарда долларов в сегодняшней валюте), и в ней работало 24 000 человек. Имея доступный капитал, Collins Radio вышла на компьютерный рынок в 1960-х годах.
Под руководством Коллинза компания Collins Radio представила компьютерную систему C8400, построенную с использованием плат, монтируемых в стойку , что было необычной особенностью для компьютеров того времени. В 1960-х годах в Сидар-Рапидс был создан крупный компьютерный коммуникационный центр, который передавал данные о бронировании для авиакомпаний, а также внутренние данные компаний со ссылками на Даллас, штат Техас , и Ньюпорт-Бич в Калифорнии.
В следующем поколении компьютера C8500 в рамках модульной конструкции использовались блоки, подобные «черным ящикам» в авионике. Было сформировано технологическое подразделение, объединившее проектирование и производство планарных плат в одну организацию. Интегральные схемы Collins и другие микроэлектронные компоненты были установлены на печатных платах Collins. Модульная конструкция позволяла легко расширять возможности компьютера в зависимости от спроса и обеспечивала преимущества в производстве и обслуживании (коробки можно было менять). Концепции технологического подразделения и модульного строительства были революционными, примерами культуры инноваций Collins Radio и прямым результатом видения Артура Коллинза.
Артур Коллинз активно участвовал в этих усилиях, привлекая внешних экспертов в области телекоммуникаций и организовав классы по изучению компьютерной архитектуры и проектирования программного обеспечения. Результатом стала «C-система», распределенная кольцевая сеть, объединяющая процессоры, периферийное оборудование и функции, включая производственные устройства, контроль запасов, закупки и другую административную деятельность. Современные системы использовали IBM 360 или аналогичные компьютеры в высокоцентрализованных центрах, выполняющих лишь несколько функций и не связанных с другими аналогичными центрами. C-система была разработана как гибкая, способная расширяться для удовлетворения разнообразных потребностей и доступная для множества пользователей, а не только для компьютерных специалистов.
C-система была чрезвычайно инновационной, но, как следствие, ее объем и стоимость невозможно было предсказать. В конце концов, это нарушило работу других программ и привело к серьезному перерасходу средств, выходящего за рамки источников финансирования. Одной из основных трудностей были большой размер, относительно низкая плотность и очень высокая стоимость компьютерной памяти, как того требовала C-система.
Видение Артура Коллинза потенциала C-системы превосходило мнение большинства его сотрудников и, конечно же, банкиров или других источников финансирования. Несмотря на негативное влияние на финансы компании, он настоял на продолжении разработки C-System, будучи уверенным, что в конечном итоге она увенчается успехом. К сожалению, в конце 1960-х годов экономика в целом находилась в состоянии рецессии, особенно в сфере узкоспециализированной коммерческой и оборонной электроники. (Например, количество рабочих мест в компании Boeing упало со 100 000 в 1968 году до 32 500 в 1971 году. Отбой, Сиэтл; Seattle Times, 3 ноября 1996 г.). Было принято трудное решение о заключении альянса с North American Rockwell. Не имея возможности достичь краткосрочных финансовых целей, Артур Коллинз был вынужден покинуть компанию в 1971 году.
По иронии судьбы, его видение распределенной сети из относительно небольших процессоров и рабочих станций было совершенно пророческим. Основы связанных между собой персональных компьютеров и Интернета можно было найти в C-системе. Компьютерная память быстро стала быстрее, объёмнее и дешевле, но не настолько быстро, чтобы спасти C-систему. [24] [25]
После ухода из Collins Radio Артур Коллинз основал в Далласе, штат Техас, частную научно-исследовательскую фирму под названием Arthur A. Collins Inc. Он нанял несколько ключевых людей, некоторые из старой группы Collins Radio C-System. Его интересовали телекоммуникационные и компьютерные сети, в частности, проектирование цифровых коммутаторов для телефонных сетей, а затем и проектирование компьютерных сетей, которые он назвал «Сеть интегрированного обслуживания» (ISN). В 1981 году AACI разработала собственную внутреннюю систему электронной почты под названием «Command I». [«Я» может означать «межсоединение».] Коллинз опубликовал книгу по телекоммуникациям под названием «Время инноваций», написанную в соавторстве с Робертом Педерсеном, и его фирма в конечном итоге получила несколько патентов, некоторые из которых были посмертно. Артур Коллинз работал до самой смерти от инсульта, прожив достаточно долго, чтобы увидеть появление персонального компьютера, оптоволоконного кабеля и начало Интернета. [26] [27]
Те, кто работал с Артуром Коллинзом, неизменно отмечают его исключительную трудовую этику, его склонность к долгим дням и полную концентрацию на фиксированных целях, а также его ожидание, что другие члены его команды будут работать так же много часов. Он скептически относился к идее праздников , за исключением, пожалуй, Рождества . Коллинз просил своего помощника в библиотеке собрать книги, журнальные статьи и другие избранные материалы для чтения. Всего через несколько дней они будут возвращены; к тому времени он полностью усвоил бы их содержание, готовясь к следующему этапу проекта, а затем запросил бы новую партию.
Он не приветствовал инакомыслие, если оно не сопровождалось фактами и логическими аргументами, но искал экспертных знаний за пределами своего опыта. Один математик и его личный друг отметил, что Коллинз однажды описал, как он может визуализировать новые и революционные концепции. Он описал свои идеи настолько подробно и правильно, что лежащая в их основе математика могла быть затем создана другими и казалась очевидной в ретроспективе.
Нет сомнений в том, что отчасти успех компании был обусловлен способностью Артура Коллинза искать и распознавать талантливых инженеров и административный персонал. Радио Коллинза было известно как требовательное рабочее место, но вознаграждение заключалось в том, что выполнялась абсолютно передовая работа.
Вероятно, его самой значительной личной чертой была способность Коллинза прогнозировать будущие технологические потребности общества, затем определять цели и начинать разработку систем и устройств, необходимых для достижения этих целей. Таким образом, он предугадывал будущие потребности клиентов и зачастую располагал работающими моделями намного раньше, чем у конкурентов. Примеры могут включать навигационные средства и интегрированные инструменты управления полетом, созданные Collins Radio после Второй мировой войны, схему двоичной модуляции KINEPLEX и подобных систем, SSB HF-связь и объединение компьютеров и связи - основанное на более ранних работах с телекоммуникациями.
Под руководством Артура Коллинза Collins Radio выделило большие ресурсы на исследования и разработки и постоянно стремилось продвигать новейшие концепции и технологии, а не производить бытовую электронику с длительным сроком службы и высоким потенциалом дохода. Рынки коммерческой авиации и оборонной электроники по своей сути были непостоянными и неопределенными, часто с относительно низкой прибылью, однако Collins Radio сохраняла свой статус ведущей компании в течение четырех десятилетий во время правления Артура Коллинза. Его коллеги сходятся во мнении, что такое долголетие во многом объяснялось его воображением, видением и гениальностью в области инноваций.
Для эксперта в общении Артур Коллинз был по своей природе застенчивым и тихим человеком, уверенным в своей власти и не бахвальством. У него было богатое чувство юмора, в полной мере выражавшееся только в компании близких друзей и соратников. Он избегал ненужной огласки и распространил эту манеру поведения на свою компанию, предостерегая от сдержанности в рекламе и связях с общественностью. Когда ведущий CBS Уолтер Кронкайт позвонил и попросил дать интервью во время приземления Аполлона, Коллинз возразил и сказал Кронкайту, что не хочет брать на себя ответственность за тяжелую работу многих других на Collins Radio.
«Необходимо, чтобы мы объединили силы многих научных и инженерных дисциплин вместе с другими творческими и духовными способностями человека в попытке построить достойный и значимый мир. Какой бы ни была ваша область деятельности, ваш прогресс будет зависеть от вашего индивидуального воображения. Я призываю вас дать этому полную свободу действий», — Артур А. Коллинз.
Эта статья предоставлена Ассоциацией наследия Артура А. Коллинза (AACLA), Сидар-Рапидс, штат Айова. 501(с)(3). - Теральд Р. Лэмб, президент.
1942. Награда «E» армии и флота США вручена Collins Radio.
1950. Почетный доктор наук Корнелльского колледжа , Маунт-Вернон, Айова .
1954. Почетный доктор наук, Колледж Коу, Сидар-Рапидс, Айова.
1962. Премия за выдающиеся заслуги перед обществом, ВМС США.
1966. Премия за выдающиеся заслуги, Ассоциация вещателей Айовы.
1967. Премия за выдающиеся заслуги, Университет Айовы.
1968. Почетный доктор технических наук, Политехнический институт Бруклина, штат Нью-Йорк.
1968. Избран в Национальную инженерную академию.
1969. Премия общественного строителя ложи Сидар-Рапидс в Б'Най-Брит
1970. Почетный доктор технических наук Южного методистского университета , Даллас, Техас.
1974. Степень почетного доктора наук, Колледж Маунт Мерси , Сидар-Рапидс, Айова.
1977. Премия Армстронга. Радиоклуб Америки.
1982. Губернаторская медаль науки. Штат Айова.
1982. Премия «Пионер», Общество аэрокосмических и электронных систем Института инженеров по электротехнике и электронике .
Бортовая станция управления и контроля, использующая модульную конструкцию «черного ящика», около 1969 года. Схемы внутри модулей представляют собой плоскую конструкцию из нескольких плат, которые сами по себе являются многослойными, на которых установлены микроэлектронные компоненты Collins. Компьютеры Collins обладали этими функциями. И проектирование, и производство осуществлялись в рамках одного подразделения Process Systems. Все эти инновации в дизайне и производстве были прямым продуктом творчества Артура Коллинза.
Ниже приведены патенты, принадлежащие Артуру Коллинзу единолично или совместно:
Помимо патентов США, Коллинз имел 43 патента в 13 зарубежных странах.
