Minitutkimus #1: Tapio Köykkä, sodanajan radiopuhelimet ja matkapuhelimet

Tässä ensimmäinen minitutkimus uuden vuoden kunniaksi!

Tapio M. Köykkä (1911-1994), stereotekniikan legenda. Kuvalähde:  http://www.kolumbus.fi/epap/voimaradio/

Kirjoitin yli vuosi sitten Turun Sanomiin (julkaistu 30.8.2015) artikkelin jatkosodan aikaisesta Keksintötoimistosta ja keksinnöistä, jotka toimisto teilasi mutta ovat sittemmin toteutuneet. Mainitsin tällaisina keksintöinä pilke/vipukirveen, valokuitulamput sekä matkapuhelimet. Etenkin matkapuhelimet kiehtoivat minua ja tähän liittyvä Tapio Köykän kirjeessään keksintötoimistolle hahmottama viestijärjestelmä oli hyvin kiinnostava.

Luonnollisesti nykyaikaiset kännykän olivat 1940-luvulla sula mahdottomuus pelkästään akkuteknologian kannalta. Olisi kuitenkin kiinnostavaa pohtia, millainen kehityskulku olisi ollut, mikäli Köykän ajatuksia olisi seurattu tai ainakin huomioitu

Alla Köykän kolmisivuinen kirje puhtaaksikirjoitettuna:

Kapt. Tapio Köykkä

2. Kpk.

4922

21.8.1944.

"10000"

10. Kpk.

Lähetän Teille oheisena piirrokseni kokeilemastani ylitakaisinkytkentävastaanottimesta. Tällä saavutetaan ultralyhyillä aalloilla miltei yhtäsuuri herkkyys kuin superilla, mutta rakenne on huomattavan yksinkertainen ja mikä tärkeintä: virrankulutus on erittäin pieni, vain n. 60 V 4-6 mA. Tämä on tärkeätä jatkuvan kuuntelun kannalta kenttäasemissa.

Kytkentä soveltuu n. s. lyhytaaltopuhelimen tapaisiin laitteisiin. Olen kuullut, että on sellainen taas suunnitteilla. Toivoisin, että uuden laitteen vastaanotin olisi parempi kuin entinen.

Elleivät tämänlaatuiset ”keksinnöt” kuulu alaanne, pyydän Teitä palauttamaan tämän tai lähettämään edelleen esim. tekn. tohtori Pohjanpalolle. Minulla olisi useampia ”ideoita” ja parannusehdotuksia kenttäradioasemiin. Pyytäisin Teitä saattamaan minut jonkin kotirintaman radiolaboratorion kanssa yhteyteen, että ne saataisiin toteutetuiksi. Näistä tahtoisin mainita m. m. laitteen, jonka avulla ultralyhytaallot, vaikka kuinka lyhytkin, saadaan menemään kukkuloitten ja esteiden ”läpi” taikka ”yli”. Samalla laitteella voidaan välittää useampia puhelupareja. Näin voitaisiin varsinkin takamaaston puhelinyhteyksiä korvata langattomilla ”kantoaalto”-yhteyksillä.

Ellei nyt lähettämäni ajatus ole materiaalinpuutteiden tms. takia toteuttamiskelpoinen, pyydän siitä ilmoittamaan, koska aion julkaista tämän kytkennän mukaisen supergeneratiivivastaanottimen rakenneselostuksen ”Radio” -nimisessä aikakauslehdessä. Koska olen arvellut tällä olevan sotilaallista merkitystä en ole sitä vielä tehnyt.

Kapt. Tapio Köykkä

J. K. Mikä on Saksan Puolustusvoimien keksintötoimiston osoite? Voitteko ilmoittaa sen minulle!

Sama

J. K. 2. Olen valmis antamaan tästä ohjeita tämän luomuksen mukaisen vastaanottimen rakentamisessa, mikäli ne ovat tarpeen.

Luonnos. Ylitakaisinkytkentävastaanotin.

Ensimmäinen putki toimii suurjaksoputkena sekä apuoskillaattorina. Sen tehtävänä on eroittaa antennipiiri varsinaisesta takaisunkytketystä asteesta. Täten saavutetaan suurempi viritystarkkuus, eikä vastaanotin säteile ulos. Ensimmäisen putken vahvistus on mitättömän pieni, mutta välillisesti se lisää laitteen herkkyyttä huomattavasti.

Ensimmäinen piiri C, L, voi olla virittämätönkin, jos aaltoalue on kapea.

Piiri L2C6 määrää apujaksoluvun.

Vastuskondensaattiyhdistelmä (epäselvä sana) R12C12 aikaansaa jonkinlaisen AVC:n, paremminkin sanottuna vahvistuksen hajoituksen. Jos hyvin voimakas signaali tulee laitteeseen, se lakkaa toimimasta supergeneratiivivastaanottimena.

Alla Tapio Köykän alkuperäinen kirje, jonka kolmannella sivulla luonnos:

Tapio Köykän kirje 21.8.1944 Keksintötoimistolle, sivu 1/3.

Tapio Köykän kirje 21.8.1944 Keksintötoimistolle, sivu 2/3.

Tapio Köykän kirje 21.8.1944 Keksintötoimistolle, sivu 3/3.

Lähde: Kansallisarkisto, Sörnäisten toimipiste. T-9911/11. II/II. Päämaja. Keksintötoimisto. Salainen ja yleinen kirjeenvaihto. Asiaryhmät: 24b. linnoitus, kenttävarustus, auraus, tienteko- ja sillanrakennus ym., 24c. työvälineet ja pioneeritarvikkeet; 25. viestialan välineet. 1944 - 1944. Tapio Köykän kirje 21.8.1944.


Keksintötoimiston vastauskirje ylitakaksinkytkentävastaanottimeen oli kielteinen:

Kirje keksintötoimiston päälliköltä majuri J. O. Valtoselta Tapio Köykälle 12.10.1944.

Lähde: Kansallisarkisto, Sörnäisten toimipiste. T-9911/11. II/II. Päämaja. Keksintötoimisto. Salainen ja yleinen kirjeenvaihto. Asiaryhmät: 24b. linnoitus, kenttävarustus, auraus, tienteko- ja sillanrakennus ym., 24c. työvälineet ja pioneeritarvikkeet; 25. viestialan välineet. 1944 - 1944. J. O. Valtosen kirje 21.8.1944.

Köykkä kuitenkin oli ilmaissut, että hänellä oli muitakin ideoita viestivälineisiin liittyen ja hänet kutsuttiin keskustelemaan aiheesta:

Eversti P. Pertamon kirje 5.9.1944 Tapio Köykän kutsumiseksi keskustelemaan keksinnöistään.

Päämajan viestihuoltotoimiston päällikön majuri V. Pietarisen kirje 14.9.1944.

Keskustelussa 23.9.1944 Tapio Köykkä on ilmeisesti esittänyt ylitakaisinkytkentävastaanottimeen liittyviä keksintöjään ja muita ajatuksia. Keskeinen kysymys oli edelleen, miksi tämä vastaanotin oli parempi kuin aikaisemmat mallit. Köykän mukaan

"oleellista oli se, että käytettiin erillistä ilmaisinta varsinaisen ylitakaisinkytkentäputken jälkeen, jolloin tuloksen kapt. Köykän väitteen mukaan pitäisi olla parempi. Kuitenkaan hän ei voinut pätevästi selittää, mistä syystä erillinen ilmaisila olisi parempi ja antaisi vastaanottimelle paremman herkkyyden kuin samalla putkiluvulla muuten saataisiin"

Tällä kertaa asiaa ei kuitenkaan yksiselitteisesti tuomittu vaan

"Asiaa ei voidakaan muuten ratkaista kuin kokeilun avulla. Tällainen kokeilu on syytä suorittaa sitten, kun aikanaan ryhdytään suunnittelemaan uutta radiopuhelinta nykyisen VRKH:n tilalle. Siihen asti täytyy suhtautua asiaan epäilevästi"

Ilmeisesti Köykän paperit unohdettiin Keksintötoimiston arkistokansioihin. Kommunikaatiovälineiden kehitys luonnollisesti jatkui ja Köykkä keskittyi äänentoistolaitteisiin. Varsinaisesti minua kutkutti seuraava maininta kirjeessä muista Köykän keksinnöistä:

Muista katp. Köykän esittämistä ajatuksista mainittakoon suunnitelma käyttää sopivasti konstruoitua ylitakaisinkytkentävastaanotinta automaattisena välitysasemana, joka ottaisi vastaan tulevan merkin ja lähettäisi sen edelleen samalla jaksoluvulla. Täten voitaisiin ultralyhyilläkin aalloilla saavuttaa mielivaltaisen pitkiä yhteyksiä. Tämä ajatus on kuitenkin täysin mahdoton, eikä kaipaa sen todistamiseksi edes kokeiluita.

En ole viestialan varsinainen teknologian asiantuntija, mutta mielestäni ajatus muistuttaa vahvasti nykyisin käytössä olevia matkapuhelinverkkojen tukimastoja. Kännykkähän ei soita suoraan toiseen kännykkään vaan signaali kulkee tukiasemien kautta. Asioiden yhteys ei ole suora, mutta läheinen.

Ajatusleikkinä voidaan kuvitella, että raskaat, suoraan lähettäjältä vastaanottajalle viestejä toimittavat radiot korvattaisiin viestiverkostolla, jonka muodostaisivat "kevyet" radiot ja näitä tukevat välittäjät. On muistettava että radiokalusto oli hyvin hankalaa käyttää, esimerkiksi ensimmäisiin kyynel-radioihin kuului pelkkä lähetin. Viestien vastaanottamista varten kaukopartioille oli jaettu vastaanotin "Töpö", joka oli säädetty kiinteästi Lahden yleisradion taajuudelle. Ainoa kunnolla pitkällä matkalla toimiva radio oli B-radio, jonka kuljettaminen vaati auton. Radio oli siis sidottu tiestöön ja sitä käytettiin lähinnä divisioonaportaassa ja siitä ylöspäin. Tulenjohtoradioilla ja kevyimmillä, maastossa kulkevilla C-radioilla oli heikompi toimintakyky. Vasta sodan lopulla kyynel-radioita jaettiin jossakin määrin myös "tavallisille" armeijaosastoille (esim. Tolvajärven torjuntataisteluissa 1944).

Kysymys on myös tuotannollinen. Sodan aikana huomattiin useissa kohdin, että vähän erinomaista kalustoa valmistanut Saksa hävisi hyvää tai kohtalaista kalustoa valtavasti valmistaneille vastapuolilleen. Tiger-tankki on jäänyt historiaan lähes legendaarisena panssarina, mutta sen tuotanto ja toiminta kääntyivät viime kädessä Saksaa vastaan. Jälkiviisaasti todettuna Pzkw IV:n massatuotanto olisi ollut tehokkaampaa kuin kalliiden ja teknisesti vaikeasti ylläpidettävien raskaiden panssarien (Tiger, Panther ja myös ääripään harvinaisuus Maus) valmistaminen. Olisiko viestikaluston suhteen ollut helpompaa valmistaa valtava määrä radioita ja tukiasemia kuin keskittyä suuriin lähetin-vastaanottajiin? Köykkähän mainitsi vastaanottimensa vahvuudeksi vähäisen virrankulutuksen, mikä (jos Köykkä oli oikeassa) mahdollistaa kevyemmät akut/paristot tai vanhojen akkujen/paristojen käyttämisen pidemmän aikaa. Periaatteessa tällainen "sopivasti konstruoitu ylitakaisinkytkentävastaanotin" voitaisiin sijoittaa autoon ja useampi tällainen mobilisoitu välitysasema voitaisiin esimerkiksi hyökkäyksessä lähettää seuraamaan eteneviä joukko-osastoja, jotka kevyillä radioilla voisivat olla yhteydessä taakse esikuntiin ja komentajiin. Kommunikaatioiden tehokkuuden kysymys ei olisi enää radiokaluston lähetystehossa vaan välitysasemien tiheydessä: vaikka yksi välittävä asema joutuisi epäkuntoon tai tuhoutuisi, korvaisivat muut välitysasemat sen välitystehon. Samalla välitysasemat lähettäisivät viestiä useampaa reittiä, jolloin mahdolliset katvealueet eivät pysäyttäisi viestin etenemistä.

Mainittakoon myös puhtaaksikirjoitettuna Viestitoimisto I:n kirjeen loppu, johon en paneudu kummemmin tässä yhteydessä:

Vielä esitti katp. Köykkä eräitä dipoli- ja suuntausantennin rakenteita, jotka eivät ole mitään uutuuksia. Varsinaisen radioalan ulkopuolella kuuluu kapt. Köykän ehdotus tavallisen maavirtapuhelimen tai mahdollisesti kantoaallolla toimivan maavirtapuhelimen käytöstä etulinjan yhteysvälineenä. Maavirtapuhelimia lienee tiettävästi meilläkin aikanaan kokeiltu huonoin tuloksin, mutta epätietoista on, vaikuttaisiko jokin kantoaaltosysteemi asiaan auttavasti. Kokeiluita voidaan tietysti suorittaa, mikäli ne katsotaan aiheellisiksi.

Alla alkuperäinen Viestiosasto I:n kirje:

Ilahduttavaa sinänsä kirjoitukseeni reagoitiin, vaikkakaan minuun ei henkilökohtaisesti oltu yhteydessä. Löysin Suomen Radiohistoriallisen Seuran sivuilta seuraavan Kauko Viitasen aiheellisen kirjoituksen:

Turun Sanomien sunnuntaisivuilla on tänään 30.8.2015 Riku Kauhasen kirjoittama koko sivun juttu "Päämaja hylkäsi lupaavia keksintöjä". Ensimmäisenä niistä esitellään Tapio Köykän  kehittelemä ylitakaisinkytkentävastaanotin. Lehden teksti tältä osin on liitteenä.

Olisiko tällaiseen yli-innokkaaseen asioiden yhdistelyyn ja selviä virheitä sisältävään kirjoitukseen esitettävä oikaisua?

Tapio Köykkä on Radio-lehdessä 4/1942 kirjoittanut otsikolla "Superregeneratiivivastaanottimista". Siinä hän käyttää itse kehittämäänsä sanaa "ylitakaisinkytkentävastaanotin". Köykkä ei suinkaan väitä keksineensä tällaista vastaanotinta. Kirjoituksen alussa hän sanoo "Koska monet rintamalla olevat lehtemme lukijat varmaan joutuvat niiden kanssa nykyään tekemisiin, lienee pieni selonteko tästä mielenkiintoisesta, mutta vähän tunnetusta toimintaperiaatteesta paikallaan." Arvelen, että Köykkä viittaa tässä P-12-12u "Kukkopilli" radiopuhelimiin, joiden kelvollinen käyttö vaati jonkin verran radiotekniikan tuntemista.

Mielestäni Riku Kauhasen tapa yhdistellä Köykän työpaikkoja ja matkapuhelimen kehitystä on täysin mielivaltaista huuhaata. Kauhasen esiin nostamat kohdat Köykän esityksestä päämajan keksintötoimistolle viittaaavat enemmän radioamatöörien jo 1920-luvulla kehittämään releointiverkkoon kuin nykyaikaiseen matkapuhelinverkkoon.

Asiallista sen sijaan olisi ollut maininta siitä, että Köykkä oli Helvar Oy:llä yhtenä kehittämässä vuosina 1952-54 vähän häiriöitä aiheuttavaa superregeneratiivista ula-lisälaitetta. Sen merkitys jäi kuitenkin vähäiseksi ula-vastaanotintekniikan kehittyessä nopeasti.

Jos joku innostuu vastaamaan Turun Sanomissa julkaistuun tekstiin, minulta saa pdf-kopiona Köykän artikkelin Radio-lehdessä 4/1942.

Kauko Viitanen

Viitasen kirjoitus on hyvä ja tyhjentävä. Puolustuksekseni sanottakoon vain se, etteivät otsikot juurikaan olleet omaa käsialaani! Paljon mielenkiintoisia asioita piti karsia lehtikirjoituksen rajallisen merkkimäärän vuoksi, joten ei ollut mahdollista käsitellä Köykän tapausta tyhjentävästi. Viitasen kirjoituksesta oli kiinnostavaa huomata, että Köykkä pohti asiaa jo vuonna 1942.

Linkki matkapuhelimiin löytyy mielestäni Nokian kautta, sillä Nokia-konserni osti Helvarin aikana, jona Köykkä oli yhä yhtiön palveluksessa. Kun armeija ryhtyi hankkimaan uutta radiopuhelinta (!), se teki tarjouspyynnön myös Nokialle. Tuohon aikaan tosin Köykkä oli jo lähtenyt omille teilleen. Juuri tämä radiopuhelintilaus oli alkua Nokian menestykselle ja tulevaisuudelle kommunikaatiovälineissä, vaikka ei luonnollisesti johtanutkaan välittömään kukoistukseen.

On kuitenkin äärimmäisen kiehtovaa kuvitella kehityskulkua, jossa armeija olisi tehnyt tilauksen kommunikaatioalan yhtiölle, jolla oli riveissään alan asiantuntija joka oli pohtinut teknisiä kysymyksiä jo sodan aikana. Olisivatko Köykän ajatukset lyöneet läpi 1960-luvulla ja olisivatko matkapuhelimet kehittyneet nopeammin, jos hän olisi ollut mukana viestialan kehityksessä? Kyseessä on loppujen lopuksi vain yksi historian kulkematon polku. Näiden polkujen ohessa kulkevat ihmiskunnan kulkemat tiet, joiden päässä on helppo jälkiviisastella. Yksi kynnyskysymys on, kuten mainitsin, virranlähdekysymys eli akut: riittävät pienet ja tehokkaat virranlähteet jotka tekisivät mobiilista kommunikaatiovälineestä mielekkään vaihtoehdon lankapuhelimille. Ensimmäinen toimiva litium-akku esiteltiin Sonylle vasta vuonna 1991 vuosikymmenen kestäneen tutkimus- ja kehitysvaiheen jälkeen.

Varsinainen pointtini Turun Sanomien kirjoituksessa olikin, että usein suuresti hehkutetut "innovaatiot" on todellisuudessa jo jossain vaiheessa tehty: ne eivät vain ole aina lyöneet itseään läpi omana aikanaan. Innovaatioiden löytämiseksi kannattaisi insinöörien lisäksi kuunnella myös historian tuntijoita!

Lähteet:

Arkistolähteet

Kansallisarkisto, Sörnäisten toimipiste. T-9911/11. II/II. Päämaja. Keksintötoimisto. Salainen ja yleinen kirjeenvaihto. Asiaryhmät: 24b. linnoitus, kenttävarustus, auraus, tienteko- ja sillanrakennus ym., 24c. työvälineet ja pioneeritarvikkeet; 25. viestialan välineet. 1944 - 1944.

Internet-lähteet

Radiohistoria.fi
http://www.radiohistoria.fi/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1440913170 [käytetty 11.11.2016]

Tapio M. Köykkä - stereotekniikan toisinajatteleva
http://www.kolumbus.fi/epap/voimaradio/ [käytetty 1.1.2017]

Säteilyturvakeskus
http://www.stuk.fi/aiheet/matkapuhelimet-ja-tukiasemat/matkapuhelinverkko/matkapuhelinverkon-toiminta-ja-tukiasemat [käytetty 1.1.2017]

Litium-akku. Wikipedia-artikkeli.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Akku#Litium-ioni_.28Li-ion.2C_LiIon.29 [käytetty 1.1.2017]

Painetut lähteet

Häikiö, Martti. 2009. Nokia: matka maailman huipulle. WS Bookwell, Porvoo.