Пневмопочта: как в XIX веке придумали отправлять сообщения в капсулах и создали прототип IT-инфраструктуры

Привет, Хабр! Меня зовут Алексей Едакин, я автор статей и лонгридов в МТС Линк. Люблю изучать историю технологий, а потом делиться своими находками. Мое знакомство с пневмопочтой как идеей началось с «Футурамы», в которой, если помните, лучший способ добраться из одного конца города в другой — залезть в пневматическую трубу.

Пусть мультсериал и фантастический, но с такой же целью использовали пневмопочту и в реальной истории: быстро доставить письмо, документ или небольшую посылку коллеге на другой этаж, в соседний офис или вообще на другой конец города.

Как это было придумано, как взаимодействовало и вообще функционировало — собрал, проанализировал и оформил в этом материале. Если есть что добавить — велком в комментарии, будет полезно обсудить с вами. Поехали!

Как все начиналось

К середине XIX века автоматизация в офисах уже началась: вовсю стучали первые печатные машинки и механические калькуляторы. Отчеты, справки, чеки и документы переносились туда-сюда целыми пачками, обрастали подписями, печатями и комментариями на полях. До изобретения компьютера остается почти век, до телефона — тридцать лет. Скрепки и степлеры — ноу-хау, а вчерашняя привычка связывать бумаги лентой сменяется более упорядоченными системами: папками и картотеками.

Оставалось только создать быстрый и простой способ для массового обмена сообщениями. Телеграф уже изобретен, но все еще остается уделом квалифицированных специалистов, а внутренние почтовые службы не всегда справляются с нагрузкой. Примерно так и возникает идея сделать пневмопочту: пусть письма в капсулах сами перемещаются между этажами, комнатами и отдельными зданиями по витиеватым системам.

В 1853 году в Лондоне первая двухсотметровая пневмотруба связывает офис Телеграфной службы и Фондовую биржу. К 1913 году эта система разрастется уже до 90 км и объединит ряд государственных и коммерческих учреждений. Точно такая же история будет происходить в Берлине, Париже, Риме, Вене, Нью-Йорке, Торонто и других крупных городах: пневмопочта быстро расширяется и на пике своего развития становится способна передавать миллионы сообщений в год. Как так получилось, что классическая почта «дожила» до XXI века, а пневмопочта — нет? Давайте для начала разберемся, как работала система с точки зрения инфраструктуры.

Как работала пневмопочта

Пневмопочта — это в каком-то смысле замкнутая система, которая позволяла отправлять письма и небольшие грузы пусть и быстро (до 60 км/ч), но в строго определенные пункты назначения. 

Вот как это работало:

• Сообщение или груз помещались в капсулу, а она — в специальный приемник.

• В некоторых случаях после этого ставили поршень — деревянный цилиндр, плотно прилегавший к стенкам для герметичности.

• Паровые (а позже — электрические) насосы выпускали или впускали воздух в трубы, чтобы создать давление в нужном направлении.

• Капсула отправлялась в путь — напрямую получателю на другом конце трубы или в специальный центр для перераспределения.

• По прибытии система подавала встречный поток воздуха, чтобы притормозить капсулу и аккуратно ее приземлить.

• Отправитель и получатель информировались о доставке через телеграф, телефонный звонок, электронный гудок или индикацию механической панели на самом пневмотрубке.

• Последовательность повторялась, если нужно было отправить ответ или перенести капсулу на другую линию.

Схема кажется простой, но имела ограниченную пропускную способность. Для масштабирования коммуникаций приходилось буквально физически строить инфраструктуру: прокладывать трубы, устанавливать машины для нагнетания или откачки воздуха, организовывать центры обработки, приема и отправки капсул, а еще нанимать и обучать персонал. Разберем некоторые особенности этой системы.

Очередность отправки

В ранних сетях в трубе могла двигаться только одна капсула: отправитель не мог поставить следующую, пока не получал сигнал о прибытии. Когда системы стали крупными, у них появились коммутаторы — центры для приема и распределения капсул. Это позволило пускать по одной трубе до 10 капсул с интервалом в 30 секунд. Например, так было в Праге: все линии сходились на главное отделение, где капсулы регистрировались и, если нужно, перебрасывались на другие линии. 

Емкость

Вместимость и грузоподъемность зависели еще и от диаметра труб. Например, в Лондонской системе труба диаметром в 7,6 см вмещала около 75 бланков сообщений, а 6 см — только 25. Но чем больше диаметр трубы и ее протяженность, тем больше мощности нужно было потратить на отправку. Все это в те годы приходилось учитывать администраторам, которые внедряли, а затем и обслуживали систему.

Ширина канала

На скорость и качество отправки влияли еще и машины нагнетавшие или откачивающие воздух в системе. Например, в Париже в конце XIX века работали паровые машины, подключенные к насосам, выдавашим всего несколько лошадиных сил. Затем их заменили на электрические с мощностью в несколько сотен лошадиных сил, что позволяло отправлять не 60 контейнеров в час, а на порядок больше.

Инфраструктура

Уложить трубы в системе можно было звездой или кольцом. В «звездных» сетях пневмопочты (Лондон и Берлин) каждый канал обслуживал собственную очередь сообщений — так уменьшалась задержка для параллельных отправлений из разных отделений. В кольцевых сетях (Париж и Нью-Йорк) пропускная способность была ниже: полный круг между несколькими точками мог занимать десятки минут, но зато позволял покрывать большие расстояния.

Отказоустойчивость

Современные каналы передачи данных строятся с учетом избыточности и возможностью легко локализовать проблему и устранить ее. Пневмопочта работала по тем же принципам, пусть и аналогово. Например, в Праге линии состояли из стальных труб с толщиной стенки 2,5–3 мм. Их соединяли герметичными муфтами, а затем сваривали между собой. Чтобы избежать коррозии из-за напряжения, вставлялись керамические изоляторы. Трубы под землей заматывали стекловолокном, а вдоль них пускали сигнальный кабель, обеспечивающий связь с элементами пути.

Находить и вытаскивать капсулы без вскрытия асфальта можно было через заранее установленные колодцы: если везло, капсулу извлекали прямо оттуда, а если нет, то выбивали застрявшую более тяжелой.

Как системы менялись со временем

Система пневмопочты не стояла на месте и постоянно модернизировалась: от паровых двигателей для создания вакуума к элек��рическим, от простых систем приема и отправки между двумя абонентами до распределительных центров с автоматикой. Рассмотрим, как менялась эта система на протяжении полувека. В качестве примера возьмем район Пантеона и Гобелена в Париже.

Главный центр системы находился в Monge — с ним были связаны небольшие отделения на разных улицах города. В 1907 году часть линий работала последовательно: капсула из Montrouge (внизу слева) могла прийти только в Observatoire. Это была кольцевая система.

При этом связь между Monge и Halle aux Vins была двусторонней: капсулы могли отправляться туда и обратно. В итоге «данные» распределялись как звездообразно, так и последовательно от станции к станции.

В 1925 году систему проапгрейдили: все последовательные линии заменили на двусторонние, диаметр труб увеличили, а еще убрали часть ненужных путей и добавили новые станции. Сеть достигла пика в 1934 году: выросла до 427 километров пневматических труб со 130 обслуживаемыми офисами. В год по ней отправлялось по 10 млн сообщений.

Пневмопочта становится частью ежедневной культуры общения в городе. «Маленькая синяя» телеграмма (petit blue) могла очень быстро (за отдельную плату, конечно) дойти до адресата сначала через пневмопочту, а потом курьером.

К 1967 году большинство линий стали селективными — отправитель мог выставить адресата не только в рамках ближайшей станции, но и указать более дальнюю. Это стало возможным благодаря улучшениям в распределительных центрах: мощным насосом и продвинутыми системам маршрутизации.

Не только письма: экзотические применения пневмопочты

В контейнер можно было положить не только письма, но иногда и очень необычные вещи. Вот пара интересных примеров.

Подарки в аналоговом дейтинг-приложении

В ночном клубе Resi и Femina в Берлине в 1930-х у некоторых столиков были небольшие пневмотрубки, которые позволяли не только флиртовать через записки, но и отправлять подарки: сигары, духи, конфеты. Интересно, что в Resi использовали еще и «модерацию комментариев»: содержание записок могло быть провокационным, потому все сообщения проверялись цензорами в коммутаторе.

Гамбургский Hyperloop

До появления проекта Hyperloop от Илона Маска похожая идея существовала в Гамбурге в 1960-х. Из-за растущих пробок в городе было решено проложить под землей широкие пневмотрубы с диаметров 45 см по которым могли двигаться полутораметровые тележки, заменявшие отправления на автомобилях.

Систему изящно назвали Großrohrpost (большая трубчатая почта) и ввели в эксплуатацию в 1967 году. 5 линий, которые работали в обоих направлениях, позволяли отправлять контейнеры в 10 раз быстрее, чем по улицам. Система просуществовала до 1976 года: постоянные вибрации на улицах, под которыми были проложены трубы, выводили ее из строя.

Доставка еды и не только

Экзотичный, но очень логичный вариант для использования пневмопочты. Есть свидетельства, что в Берлине существовал доставка какао, а в Лондоне — свежей рыбы. А еще в Нью-Йорке в качестве эксперимента при открытии линии в 1897 году отправили персик и… кошку. Не переживайте, она выжила, но согласен, что идея так себе.

Почему пневмопочта практически исчезла

Пневмопочта возникла во время бурного роста городов, когда письма и небольшие грузы необходимо было быстро доставлять, минуя шумные и загруженные улицы. Но со временем эта система стала слишком дорогой и медленной. Телефоны повсеместно распространились по частным домам и квартирам, а компании начали массово использовать телетайпы и факсы.

Да и сами города изменились: улицы стали шире, по ним ездили мопеды и практичные грузовые автомобили. К 1975 году в Париже цена отправки сообщения через пневмопочту была в 7,8 раз выше, чем обычным письмом, а скорость — примерно такой же.

Сами линии быстро изнашивались: техникам приходилось раскапывать улицы, чтобы доставать контейнеры, которые ломались и повреждали сообщения. Да, со временем стальные трубы начали заменять на более современные ПВХ, но это не помогало сократить расходы на обслуживание.

Пневмопочта работала до 1970–1980-х годов, а в некоторых странах — даже до нулевых. Ее победила телефонная, а затем и интернет-связь. Но не совсем. Банки, медицинские учреждения и библиотеки до сих пор используют пневмопочту: для денег и чеков, книг, биоматериалов на лабораторные анализы. У нас эту систему можно встретить в некоторых отделения крупных банков, а еще ее используют для инкассации в больших супермаркетах. Но все это локальные и частные примеры, к сожалению, масштабных систем больше не существует.

Бонус от автора: пневмопочта в фильмах

Это технология с характерным визуальным стилем и шармом, поэтому ее часто показывают в фильмах, особенно когда требуется подчеркнуть время действия с середины XIX века по начало XX века или передать его антураж. Например, система пневматической почты мелькает в фантастических фильмах из мира Гарри Поттера, в боевиках о Джоне Уике и в «Приключениях Паддингтона».

Пневмопочта также используется как историческая или рабочая деталь. Например, в «Удаче Логана» пневмотрубы на стадионе используют для инкассации наличных с точек продаж в сейф, а в «Волке с Уолл-стрит» биржевые ордера и сообщения отправляются по пневмотрубам.

Особое место пневмопочта занимает в «Бразилии», где трубы и капсулы — неотъемлемая часть визуального мира, и в «Гаттаке», где главный герой ежедневно взаимодействует с ней. Также в «Тени» герой Ламонт Крэнстон использует разветвленную систему пневмотруб по Нью-Йорку для связи со своими агентами.

А еще пневмопочта — классная ретро-футуристическая деталь. В сериале «Локи» ее используют в бюрократическом TVA для отправки предметов на ремонт и документов в отделы, в «Метрополисе» (1927) пневмопочта — часть городской инфраструктуры, а в «Футураме», которую я упоминал в начале, используется буквально для транспортировки людей.

Пневмопочта напоминает нам, что даже устаревшие технологии могут быть гениально простыми

Чтобы организовать пересылку сообщений, не нужен интернет, хватит вакуума и одной капсулы. А в плане безопасности, по сравнению с цифрой, это настоящий мастхэв: перехватить сообщение без физического вмешательства не получится..

Если бы пневмопочта в рамках города осталась такой же привычной, как и обычная, то она точно бы научила нас лучше планировать свое время и терпеливо ждать ответа. А еще почаще заниматься физкультурой: чтобы отправить сообщение, нужно было сначала дойти до места, где его отправляют.

Но мессенджеры для работы, особенно со встроенными видеозвонками, хоть и не такие атмосферные, но все-таки более удобные. Их проще внедрить в компанию и растянуть на тысячи километров в виртуальной реальности, связав между собой отделы и филиалы в одну сеть, где сообщения приходят моментально точно к нужному получателю, а звонки позволяют связаться и поговорить вживую. Ну, а мы до сих пор нажимаем кнопку «Отправить», точно так же, как и сто лет назад по пневмопочте отправляли капсулы по трубе.