Пружинные механизмы в магнитофонах.
Когда во второй половине 30-х в Германии создавался первый в мире репортерский магнитофон, его разработчики столкнулись с целым рядом трудностей. Наиболее существенной проблемой был привод. Использовать асинхронный двигатель в магнитофоне с батарейным питанием не представлялось возможным. А достаточно компактных и мощных двигателей постоянного тока на тот момент не существовало.
Более того, единственным известным в то время способом стабилизации оборотов двигателя постоянного тока был механический центробежный стабилизатор, подтормаживавший ротор при превышении оборотов. В 30-е годы такая система широко использовалась в электрофонах. Правда при этом большая часть мощности уходила в тепло. Так же требовался двигатель с "мягкой" характеристикой, чтобы стабилизация хоть как-то работала. Для репортерского магнитофона такой привод был непригоден по причине большого энергопотребления. К тому же токоотдача сухих батарей была невелика, а применение свинцового аккумулятора сделало бы магнитофон неподъёмным.
Немцы решили проблему довольно изящно - ЛПМ магнитофона приводился в движение пружинным механизмом, позаимствованным у патефона. Патефоны на тот момент выпускались не первый десяток лет, их механизмы были хорошо отработаны и сравнительно недороги. Решение оказалась удачным, и уже после войны его широко применяли производители репортерских магнитофонов по всему миру. Был свой вариант даже в Китае:
Однако были у этого решения и недостатки:
1. Высокий коэффициент детонации, свойственный пружинным механизмам. Если в граммофоне детонации снижены за счёт массивного диска большого диаметра, то в магнитофоне такой диск разместить просто негде. Разные производители по-разному пытались решить эту проблему. Были и довольно экзотические варианты, например, американский магнитофон Amplicorp Magnemite 610:
Для снижения детонации на тонвал устанавливалось массивное съёмное колесо.
2. Малое время работы на одном заводе. На скорости 19 см/сек механизм работал без подзавода, как правило, порядка 5-6 минут. Впрочем, пружину можно было подзаводить во время работы.
Поэтому уже во второй половине 50-х, как только стали доступны компактные и мощные двигатели постоянного тока с центробежным прерывателем, пружинные магнитофоны стали терять популярность. Тем не менее, некоторые производители, например, Maihak или Sony, выпускали магнитофоны с патефонным приводом вплоть до середины 60-х.
Однако, как оказалось, даже после полного перехода на электропривод, при большом желании всё-таки можно найти применение пружинному механизму в магнитофоне. Естественно, это были специальные применения.
Авиационный регистратор полётных данных Telefunken, ФРГ:
Катушки с лентой расположены одна над другой.Между ними закреплена двойная спиральная пружина, создающая усилие, и натягивающая ленту. Когда тонвал приводит ленту в движение, лента вращает подающую катушку, а уже подающая катушка через свёрнутую пружину передаёт вращение на приёмную. По мере расхода ленты пружина раскручивается, но, когда израсходована половина ленты, диаметр рулона на приёмной катушке становится больше, чем на подающей, и пружина начинает закручиваться обратно. Таким образом из механизма исключается привод подмотки. Более того, реализация автореверса в такой конструкции предельно проста - достаточно просто поменять направление вращения тонвала. Минусом является ограничение на длину ленты. Если ленты будет много, потребуется слишком длинная пружина. Так же ограничено соотношение между внешним диаметром катушки и диаметром внутренней бобышки.
Зато получается компактный и надёжный механизм с низким энергопотреблением.
Устройство магнитной записи УМЗ-6-01, СССР:
Предназначалось для регистрации параметров здоровья космонавтов. Входило в состав комплекса Полином-М, устанавливавшегося на орбитальные станции "Салют".
Пружинный механизм:
В данном случае пружина для привода подкатушечников применена для снижения энергопотребления. За это заплачено достаточно дорого - пользователь не должен нарушать прописанный в инструкции порядок эксплуатации магнитофона, иначе возможен вывод его из строя. Так что анекдот про вьетнамского космонавта, у которого после полёта на станцию Мир болели руки, не совсем и анекдот.
Регистратор М3-301 станции радиоразведки Р-396-Р, в простонародье "Тантал", и его кассета:
Кинематическая схема:
Применение пружины в кассете позволило максимально упростить механизм самого магнитофона. Что, впрочем, привело к усложенению кассеты, и я боюсь даже представить, какова была её себестоимость!
Авиационный магнитофон для озвучивания салонов пассажирских самолётов Арфа-МБ 27А10:
Устанавливался, в основном, на Ту-154.
Сменные кассеты для него:
Магнитофон Арфа-МБ четырехдорожечный, не имеет режима записи.
На базе данного механизма выпускалась его наземная "половинка", Арфа-МН, 27А20:
Арфа-МН предназначена для записи на кассеты для Арфы-МБ.
Кассета со снятой крышкой:
Забавно, что в кассету интегрирован прижимной ролик, по образцу кассеты 8 track.
Справа внизу можно увидеть стопор, блокирующий пружину при извлечении кассеты из магнитофона. Если имеется большая разница в количестве ленты на верхней и нижней катушках, то разблокировка пружины без установки кассеты в манитофон приводит к тому, что лента начинает перематываться.
Зачем потребовалось разрабатывать и выпускать весьма недешевую и настолько экзотическую конструкцию - непонятно. В данном случае можно было обойтись практически любым из серийно выпускавшихся на тот момент в СССР батарейных магнитофонов.
Однако первым магнитофоном, использовавшим данное конструктивное решение, был американский проволочный кассетный диктофон RCA M1, выпускавшийся с 1945-го по 49-й год.
Так что вопрос, кто у кого что позаимствовал, не стоит.