Артур Эндрюс Коллинз (9 сентября 1909 г. — 25 февраля 1987 г.) был американским радиоинженером и предпринимателем . Впервые он получил национальное признание в подростковом возрасте за значительные достижения в области радиосвязи. Позже, в 1933 году, он основал собственную компанию по радиотехнике и производству, Collins Radio Co. Быстро расширяясь во время Второй мировой войны, Collins Radio в конечном итоге превратилась в лидера Fortune 500 в области авионики , телекоммуникаций , а также военной, космической и коммерческой радиосвязи . Коллинз и его компания в конечном итоге стали пионерами в области объединения компьютерных и коммуникационных технологий. Широко признанный гением в области инноваций в области электроники, он избегал личной рекламы и сегодня относительно малоизвестен, даже в электронном сообществе.
Артур А. Коллинз родился в Кингфишере, Оклахома, в семье Мерла Х. Коллинза (ипотечного банкира) и Фейт Эндрюс Коллинз (выпускницы Рокфордского колледжа в Иллинойсе ). Семья переехала в Сидар-Рапидс, штат Айова, когда Артуру было 7 лет. Мерл основал компанию Collins Farms Company в 1925 году, [1] которая объединила неэффективные мелкие фермы в одно коллективное предприятие, используя лучшее из имеющегося оборудования и современные методы ( контурная вспашка и борьба с эрозией , севооборот , недавно появившиеся гибридные семена кукурузы) для значительного повышения производительности. Этот новый подход изначально был успешным, но пошатнулся, когда наступила Великая депрессия . Его сын Артур был сильно заинтересован в радио, стал лицензированным радиолюбителем в возрасте 14 лет и проектировал и собирал собственное оборудование, покупая дорогие электронные лампы с помощью своего отца. Артур Коллинз стал экспертом в области проектирования схем и распространения волн , опубликовав несколько статей в специализированных журналах.
Коллинз подружился с коллегами-радиолюбителями, включая Джона Рейнартца, который разделял особый интерес к распространению радиоволн. Считалось, что в радиоспектре только длинные волны преломляются атмосферой («пропускание»), что позволяет осуществлять дальнюю связь ночью, но не более короткие волны, отводимые любителям. Рейнартц и Коллинз обнаружили, что такой «пропускание» действительно происходит в диапазоне 20 метров и в дневное время, что позволяет осуществлять дальнюю связь с этим типом оборудования. Когда Рейнартц стал корабельным радистом в спонсируемой National Geographic арктической экспедиции Макмиллана в 1925 году, только он и Коллинз могли 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 диплома, но вместо этого посещал курсы в Университете Айовы и в колледже Ко в Сидар-Рапидс. Его собственные исследования и исследования, проведенные в первые годы его собственной компании, обычно опережали достижения в области курсов по электронике в академических кругах. Тем не менее, он ценил высшее образование, продвигая программы для своих сотрудников, чтобы они могли продолжить свое образование, и даже организовывал курсы с внутренними преподавателями на радиостанции Collins Radio.
В 1930 году Артур Коллинз женился на Маргарет (Пег) Ван Дайк в Сидар-Рапидс, известной художнице в своем сообществе и бывшей ученице Гранта Вуда . У них было двое детей, Сьюзен, родившаяся в 1939 году, и Майкл, родившийся в 1943 году. Маргарет внезапно умерла от кровоизлияния в мозг в 1955 году. Артур снова женился в 1957 году на Мэри Маргарет Мейс, помощнике директора по диетологии в больнице Mercy Hospital. У них было двое сыновей, Алан, родившийся в 1963 году, и Дэвид, родившийся в 1966 году.
Артур Коллинз имел две резиденции, одну в Сидар-Рапидс, штат Айова, и другую в Далласе, штат Техас , где он жил после продажи Collins Radio компании Rockwell International . Коллинз также держал свою лодку, 70-футовую яхту из стекловолокна, изготовленную на заказ , The Peregrine, в Ньюпорт-Бич, Калифорния . Это был его офис и дом во время визитов на объект в Ньюпорт-Бич, и там был большой центральный «конференц-зал».
Коллинз основал Collins Radio Co. в 1933 году, производя высококачественные любительские и коммерческие передатчики (не приемники для внутреннего рынка). Благодаря признанию за успех в экспедиции Макмиллана, оборудование Collins было выбрано для экспедиции Берда в Антарктику (1933–1934). [6] Начав производство в своем подвале, Артур Коллинз вскоре арендовал помещение 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 насчитывал 150 сотрудников. Collins Radio была признана за выдающиеся достижения в проектировании и производстве любительских и коммерческих передатчиков и приемников и начала производство авиационных радиоприемников в 1935 году. [7]
Сердце радиопередатчика , генератор, в то время использовало вакуумную лампу для генерации радиочастоты. RCA заявила, что у нее есть исключительные права на патент на схему генератора на вакуумной лампе 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 была серьезным препятствием для конкурентных инноваций в электронике. С помощью Годдарда практичность конструкции Годдарда была продемонстрирована в суде, и иск был отклонен в 1938 году, 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 коммуникационного оборудования, расширившись с примерно 350 до пика около 3700 сотрудников. Артур Коллинз был одним из разработчиков устройства Autotune. [10] Изобретенное для коммерческой авиации незадолго до войны, оно позволяло пилоту дистанционно переключаться на предустановленные частоты. Autotune точно настраивало радио примерно за 40 секунд, без длительной ручной настройки, обычно требуемой назначенным радистом. 100-ваттная военная КВ-радиостанция ART-13 высоко ценилась за эту функцию и за ее прочную и надежную конструкцию. Было построено более 90 000 для самолетов B-24, B-25, B-29, TBF и других. Оборудование Collins также широко использовалось для тактической наземной связи и на борту кораблей. После атаки на Перл-Харбор станция Коррехидор на Филиппинах использовала оборудование Коллинза для связи с внешним миром, как и USS Missouri во время церемоний 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 переключилась с военных проектов на создание коммуникационного оборудования для авиакомпаний и корпоративных флотов. Лицензированный пилот в свои 20 лет, Артур Коллинз руководил пионерской разработкой горизонтального индикатора положения (HSI) и других интегрированных пилотажных приборов, которые объединяли в одном дисплее тангаж , крен и рыскание самолета, а также его компасный курс. Collins Radio стала мировым лидером в области авионики в 1950-х и 1960-х годах. КВ-трансивер 618T был опорой для авиакомпаний, а ARC-27 с автоматической настройкой и 1750 каналами был первым практическим военным УВЧ-трансивером, находившимся в эксплуатации более двух десятилетий. [12] [13]
Артур Коллинз расширил свою деятельность до Далласа и Бербанка, Калифорния, в 1950-х годах. В Калифорнии он сформировал исследовательскую группу под руководством Мела Доэлза для разработки новых методов кодирования или модуляции голосовых и информационных сигналов с помощью точно сформированных импульсов, которые формировали двоичный код. Такие методы очень эффективно используют полосу пропускания и фактически устраняют шум и искажение сигнала, которые часто мешают обычному радио. На основе этого исследования система дальней связи Collins KINEPLEX [14] предлагала в 1955 году до 40 каналов по сравнению с одним голосовым или информационным каналом в той же полосе пропускания с обычной телефонной службой. Ключевым компонентом KINEPLEX был первый в мире практический, массово производимый МОДЕМ (модулятор/демодулятор), по сути, переводчик между двоичными и аналоговыми сигналами. Секретная военно-морская тактическая система данных Collins (NTDS) возникла на основе этой работы. [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 в начале 1960-х годов создать коммутационную станцию данных и сообщений в Сидар-Рапидс, используя компьютеры Collins C8400 для обработки бронирования и другого трафика данных для авиакомпаний. Collins Radio также проектировало и строило микроволновые системы связи, поставляя как основное оборудование, так и релейные вышки, 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 продукции Collins Radio, но с детства представляло особый интерес для Артура Коллинза и стало ключевым катализатором в разработке другого оборудования. Любительское оборудование Коллинза всегда изготавливалось по самым высоким стандартам и требовало высокой цены. В рамках KINEPLEX Коллинз разработал механический фильтр, небольшое устройство (примерно ¾ дюйма на 4 дюйма), использующее ряд точно отшлифованных металлических дисков, соединенных механически и электрически. Определение точных размеров этих дисков было критически важным и нелегко было обнаружить посредством эмпирических экспериментов. По счастливой случайности был нанят яркий молодой индийский математик по имени Рошан Шарма, отчасти благодаря его недавнему освоению необходимой базовой математики, необходимой для создания резонирующих дисков.
Входной сигнал заставляет первый диск механически резонировать на очень точной и стабильной частоте, которая передает индуцированные электрические колебания на следующий диск и, в свою очередь, последовательно через устройство. Отфильтровывая ненужные части радиосигнала, механический фильтр (своего рода «полосовой фильтр») позволяет использовать очень стабильную, точную частоту одной боковой полосы. (Раньше работа с одной боковой полосой требовала большого, сложного оборудования.) Механический фильтр был сердцем технологии Collins single sideband (SSB) и впервые сделал SSB практичным. SSB предлагал четкую, эффективную радиосвязь даже в условиях, которые нарушали и искажали 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 контрактам на военное оборудование Collins SSB для B-52 и других самолетов, а также наземных станций. Продажи намного превысили продажи любительских комплектов. [21] [22]
Проектирование и разработка антенн Коллинза начались в 1951 году со сложной разработки и строительства параболической антенны «тарелки» диаметром 50 футов для Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия. Экспертиза антенн Коллинза в последующие годы расширилась, включив в себя новаторские разработки для спутников, наземных станций дальнего космоса, наземной связи ВЧ, связи и навигации самолетов, космических аппаратов, коммерческого вещания, микроволновых печей и других специальных приложений. [23]
Компания 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, установленной на ее объектах в аэропорту Сидар-Рапидс . 8 ноября 1951 года впервые была установлена двусторонняя связь с аналогичной станцией в Стерлинге, штат Вирджиния, путем отражения сигнала УВЧ от Луны . Сообщение «Что сотворил Бог?» было передано несколько раз с использованием кода 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 . NASA запустило пассивный спутник ECHO I, похожий на воздушный шар, 12 августа 1960 года. Во время своего третьего орбитального прохода над Средним Западом Collins стала первой, кто установил двустороннюю голосовую спутниковую связь, отражая сигналы мощностью 10 кВт на частоте 810 МГц от спутника. Шесть дней спустя Collins стала первой, кто передал изображение — президента Эйзенхауэра — через спутник между двумя своими станциями.
Начиная с экспериментального ракетного самолета X-15 , Collins Radio поставляла радиокоммуникационное оборудование для космических кораблей Mercury , Gemini и Apollo , а также наземные станции и высокочастотные линии связи для Центра управления полетами. Все американские голоса из космоса, а также телевидение и данные передавались оборудованием Collins. Пик продаж космических систем связи составил 69 миллионов долларов в 1966 году.
Интерес Артура Коллинза к компьютерам предшествовал выходу его компании в эту область. Известно, что в конце 1930-х годов он ездил в колледж штата Айова, чтобы посетить Джона В. Атанасова , признанного изобретателя первого цифрового компьютера, хотя, к сожалению, не сохранилось никаких записей об их обсуждениях. Артур Коллинз предсказал в 1957 году необходимость объединения компьютеров со связью, используя некоторые технологии, разработанные в рамках KINEPLEX и связанных с ним работ. Продажи компании росли в течение 1960-х годов, достигнув к 1968 году 440 000 000 долларов (3,9 миллиарда долларов в сегодняшних деньгах) и наняв 24 000 человек. С этим доступным капиталом Collins Radio вышла на компьютерный рынок в 1960-х годах.
Под руководством Коллинза Collins Radio представила компьютерную систему C8400, построенную с использованием монтируемых в стойку плат , что было необычной особенностью для компьютеров того времени. В 1960-х годах в Сидар-Рапидс был создан большой компьютерный коммуникационный центр, который передавал данные о бронировании для авиакомпаний, а также внутренние данные компании, со ссылками на Даллас, Техас , и Ньюпорт-Бич в Калифорнии.
Следующее поколение компьютера C8500 использовало блоки, похожие на «черные ящики» в авионике, как часть модульной конструкции. Было сформировано Process Division, которое объединило проектирование и производство планарных печатных плат в одну организацию. Интегральные схемы Collins и другие микроэлектронные компоненты монтировались на печатных платах, изготовленных Collins. Модульная конструкция позволяла легко расширять возможности компьютера в ответ на спрос и обеспечивала преимущества в производстве и обслуживании (коробки можно было менять местами). Process Division и концепции модульной конструкции были революционными, примерами культуры инноваций в Collins Radio и прямым результатом видения Артура Коллинза.
Артур Коллинз активно участвовал в этих усилиях, привлекая внешних экспертов по телекоммуникациям и организуя классы для изучения архитектуры компьютеров и проектирования программного обеспечения. Результатом стала «C-System», распределенная кольцевая сеть, связывающая процессоры и периферийное оборудование и функции, включая производственные устройства, управление запасами, закупки и другие административные действия. Современные системы использовали IBM 360 или аналогичные компьютеры в высокоцентрализованных центрах, обслуживая лишь несколько функций и не будучи связанными с другими подобными центрами. C-System была разработана как гибкая, способная расширяться для удовлетворения разнообразных потребностей и доступная для различных пользователей, а не только для компьютерных специалистов.
C-System была необычайно инновационной, но, как следствие, ее масштаб и стоимость не могли быть предсказаны. В конечном итоге, она нарушила другие программы и привела к серьезным перерасходам средств, выходящим за рамки источников финансирования. Одной из главных трудностей был большой размер, относительно низкая плотность и очень высокая стоимость компьютерной памяти, как того требовала C-System.
Видение Артуром Коллинзом потенциала C-System превзошло мнение большинства его сотрудников и, конечно, банкиров или других источников финансирования. Несмотря на негативное влияние на финансы компании, он настоял на продолжении разработки C-System, будучи уверенным, что она в конечном итоге будет иметь успех. К сожалению, в конце 1960-х годов общая экономика находилась в состоянии рецессии, особенно в отношении узкоспециализированной коммерческой и оборонной электроники. (Например, занятость в Boeing сократилась со 100 000 в 1968 году до 32 500 в 1971 году. Lights out, Seattle; Seattle Times, 3 ноября 1996 года). Было принято трудное решение сформировать альянс 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 относительно небольших процессоров и рабочих станций компьютеров было совершенно пророческим. Семена связанных персональных компьютеров и Интернета можно было найти в C-System. Компьютерная память быстро стала быстрее, более емкой и более дешевой, но недостаточно быстро, чтобы спасти C-System. [24] [25]
После ухода из Collins Radio Артур Коллинз основал частную научно-исследовательскую фирму в Далласе, штат Техас, под названием Arthur A. Collins Inc. Он нанял несколько ключевых людей, некоторые из которых были из старой группы Collins Radio C-System. Его интересовали телекоммуникации и компьютерные сети, в частности, проектирование цифровых коммутаторов для телефонных сетей, а позднее проектирование компьютерных сетей, которое он назвал «Integrated Service Network» (ISN). AACI разработала собственную внутреннюю систему электронной почты в 1981 году под названием «Command I». [«I» может означать «interconnect».] Коллинз опубликовал книгу о телекоммуникациях под названием «A Time for Innovation», написанную в соавторстве с Робертом Педерсеном, и его фирма в конечном итоге получила несколько патентов, некоторые посмертно. Артур Коллинз работал до своей 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 упоминают его необычайную трудовую этику, его склонность к долгим дням и полной концентрации на фиксированных целях, а также его ожидание, что другие в его команде также будут работать долгие часы. Он скептически относился к идее праздников , за исключением, возможно, Рождества . Коллинз просил своего помощника библиотекаря собрать книги, журнальные статьи и другие избранные материалы для чтения. Всего за несколько дней они возвращались; к тому времени он полностью усваивал их содержание, готовясь к следующему этапу проекта, и затем запрашивал новую партию.
Он не приветствовал инакомыслие, если оно не сопровождалось фактами и логическими аргументами, однако он искал экспертизу за пределами своего образования. Один математик и личный друг заметил, что Коллинз однажды описал, как он мог визуализировать новые и революционные концепции. Он описывал свои идеи настолько подробно и правильно, что лежащая в основе математика могла быть сгенерирована другими и казалась очевидной в ретроспективе.
Нет сомнений, что часть успеха компании была обусловлена способностью Артура Коллинза находить и признавать талантливых инженеров и административный персонал. Collins Radio было известно как требовательное рабочее место, но с вознаграждением за то, что там выполнялась абсолютно передовая работа.
Вероятно, его самой значительной личной чертой была способность Коллинза прогнозировать будущие технологические потребности общества, затем определять цели и начинать разрабатывать системы и устройства, необходимые для достижения этих целей. Таким образом, он предвосхитил будущие потребности клиента и часто имел рабочие модели, доступные задолго до конкурентов. Примерами могут служить навигационные средства и интегрированные приборы управления полетом, созданные Collins Radio после Второй мировой войны, схема двоичной модуляции KINEPLEX и аналогичные системы, связь SSB HF и слияние компьютеров и связи, основанное на более ранней работе с телекоммуникациями.
Под руководством Артура Коллинза Collins Radio выделяла большие ресурсы на исследования и разработки и постоянно стремилась продвигать передовые концепции и технологии, а не производить потребительскую электронику с длительным сроком службы и высоким потенциалом дохода. Рынки коммерческой авиации и оборонной электроники изначально были непостоянными и неопределенными, часто с относительно низкой нормой прибыли, однако Collins Radio сохраняла свой статус ведущей компании в течение четырех десятилетий во время правления Артура Коллинза. Его коллеги сходятся во мнении, что это долголетие во многом было обусловлено его воображением, видением и гением инноваций.
Для эксперта в области коммуникаций Артур Коллинз был изначально застенчивым и тихим, чувствовал себя комфортно в своей власти без бахвальства. У него было богатое чувство юмора, которое полностью выражалось только в компании близких друзей и коллег. Он избегал ненужной публичности и распространил это поведение на свою компанию, предостерегая от сдержанности в рекламе и связях с общественностью. Когда ведущий CBS Уолтер Кронкайт позвонил и попросил об интервью во время посадки Apollo, Коллинз возразил и сказал Кронкайту, что не хочет присваивать себе тяжелую работу многих других на Collins Radio.
«Необходимо, чтобы мы объединили объединенные силы многих научных и инженерных дисциплин вместе с другими творческими и духовными способностями человека в попытке построить достойный и осмысленный мир. Какой бы ни была ваша область, ваш прогресс будет зависеть от вашего индивидуального воображения. Я призываю вас дать ему полную волю». — Артур А. Коллинз
Статья предоставлена Ассоциацией наследия Артура А. Коллинза (AACLA), Сидар-Рапидс, Айова. 501(c)(3). - Теральд Р. Лэмб, президент.
Бортовая станция управления и связи, использующая модульную конструкцию «черного ящика», около 1969 года. Схемы внутри модулей представляют собой планарную конструкцию из нескольких плат, которые сами по себе являются многослойными, монтирующими микроэлектронные компоненты Collins. Компьютеры Collins разделяли эти особенности. И проектирование, и производство осуществлялись в рамках одного подразделения Process Systems. Все эти инновации в проектировании и производстве были прямым продуктом креативности Артура Коллинза.
Ниже приведены патенты, принадлежащие исключительно или совместно Артуру Коллинзу:
Помимо патентов США, Коллинз имел 43 патента в 13 зарубежных странах.
