Морские хронометры

Корабль, затерянный в океане, для людей мужественных морских профессий — частица дома, семьи, Отечества, поэтому все, что их окружает, — форма, предметы корабельного быта, приборы и оборудование должно быть надежным, удобным и красивым.

Многие коллекционеры давно и с азартом собирают хронометры. И это увлечение вполне объяснимо: хронометр — один из важнейших морских приборов, «великолепный образец человеческой изобретательности», с созданием и совершенствованием которого связаны яркие страницы в истории цивилизации. К тому же во все времена, начиная с момента их изобретения, эти замечательные приборы изготавливали лучшие часовые мастера. Однако коллекционировать морские часы непросто, поскольку для грамотного поиска этих предметов необходимо иметь представление не только об истории, но и об устройстве и развитии механизма этого прибора времени.

Породила морские хронометры эпоха Великих географических открытий. Самым простым методом для определения долготы в открытом море был метод перевозки часов, предложенный в 1510 году испанцем Санто Крусом. Между тем «задачу долгот» до начала XVIII века многие считали неразрешимой и ставили ее в один ряд с квадратурой круга, вечным двигателем и превращением металлов. Даже наш просвещенный император Петр I в одном из документов писал: «Я ни мало не хулю алхимиста, ищущего превращать металлы в золото, механика, старающегося сыскать вечное движение, и математика, домогающегося узнавать долготу места для того, что изыскивая чрезвычайное, внезапно обретают многие побочные полезные вещи. Такого рода людей должно всячески ободрять, а не презирать, как то многие противное сему чинят, называя такие упражнения бреднями».

Для кораблей, согласно теории Санто Круса, нужны были часы, по точности сравнимые с современными кварцевыми, дающими стабильные показания в условиях качки, перепадов температуры, давления и влажности. К XVIII веку уже были созданы маятниковые часы Галилея и Гюйгенса, но эти стационарные механизмы не годились для работы на качающемся судне.

Несмотря на отсутствие надежных методов и приборов для определения долготы корабли отправлялись в неизведанные просторы, и не все возвращались домой. Только в 1707 году из-за низкого уровня штурманского дела Англия потеряла четыре корабля и около двух тысяч человек. Но не только потеря кораблей и гибель людей волновали морские державы. После открытия новых земель на них необходимо было возвращаться, чтобы закрепить свое присутствие, сделав открытый материк или остров колонией или владением. Почти три века лучшие умы человечества работали сначала над созданием, а потом над совершенствованием часов для мореплавателей, попутно основав науку хронометрию и сконструировав множество переносных часов и приборов времени для других целей — как бытового, так и специального назначения.

Метод перевозки часов основан на том, что наша вращающаяся в космическом пространстве Земля — это еще и громадная астрономическая система единого времени и долготы. Каждому меридиану соответствует свое местное, солнечное время. Разница во времени в один час дает разницу в 15 градусов долготы. Если перед выходом в море настроить точные часы по местному времени пункта с известной географической долготой, например Гринвича (нулевой меридиан) и взять их с собой, то, определив по Солнцу местное время искомого пункта, можно сразу вычислить долготу места, где находится корабль. Обычно, наблюдая за Солнцем, устанавливают, что наступил полдень (Солнце в высшей точке . небосвода), а судовые часы показывают, что в этот момент в Гринвиче, например, 10 часов утра. Разница в два часа равна долготе в 30 градусов. Все так просто. Это сейчас просто, а в начале XVI века? Несмотря на то, что кроме солнечных, песочных и водяных часов уже были изобретены механические часы, указывающие не только время, но и фазы Луны, положение планет и звезд, отбивающие различные мелодии и управляющие движениями сложных фигур, их точность оставалась практически такой же, что и в XI—XII веках, — +1 час в сутки, а для определения долготы нужны часы, дающие погрешность не более десятых долей секунды в сутки. Неудивительно, что в метод перевозки часов не верили ни уче- ные, ни часовые мастера того времени.

Между тем в дальние океанические плавания, рискуя жизнью, отправлялись тысячи людей, и необходимость определения долготы становилась все более актуальной и острой. В разные годы — с XVI века и до начала XVIII — правительства Испании, Португалии, Нидерландов, Англии, Франции обещали большие вознаграждения за изобретение механизма для определения долготы в открытом море.

17 июня 1714 года в Англии был зачитан билль об общественном поощрении и материальном вознаграждении в 20 тысяч фунтов стерлингов тому, кто сможет определить долготу на море. Тысячи ученых, изобретателей, часовых мастеров стремились получить «долготный» приз, но самым талантливым, терпеливым и удачливым оказался сын плотника Джон Гаррисон (1693 —1766). Сначала он обучался профессии отца, но, проявив склонность к механике, стал часовым мастером и в 22 года изготовил первые часы с деревянными деталями. Желание получить большой приз подвигло Джона Гаррисона на кропотливый труд по созданию часов, которые соответствовали бы поставленным в билле условиям. В 1726 году он приехал в Лондон и попросил у директора Гринвичской обсерватории Эдмунда Галлея материальную помощь для осуществления своего замысла. Галлей посоветовал Гаррисону обратиться к знаменитому часовому мастеру Георгу Грагаму, и тот предоставил Джону Гаррисону пособие для создания первой конструкции часов. Так началась многолетняя работа по изготовлению морских часов. Первые законченные часы Джон Гаррисон испытал на борту шлюпки, в присутствии экспертов Галлея, Брад- лея, Грагама и Шмидта. Специалисты констатировали, что принципы, заложенные в конструкции часов Джона Гаррисона, позволяют определять долготу и посоветовали продолжить работу. В 1759 году мастер изготовил уже четвертые по счету морские часы.

В 1761 году для очередного испытания часов Гаррисона из Портсмута (Англия) в Порт-Рояль (Ямайка) вышел корабль «Дептфорд». Во время испытаний, за 81 день плавания, часы накопили ошибку в пять секунд. Через 161 день плавания корабль вернулся в Портсмут.

Ошибка часов не превышала нескольких секунд. Задача определения географической долготы в открытом море была решена. Мастер получил долгожданную награду в 20 тысяч фунтов стерлингов, а хронометр с тех пор стал обязательной принадлежностью каждого корабля.

Джону Гаррисону удалось убедить современников, что долготу с достаточной точностью можно определять при помощи часов. Но устройство его часов было довольно сложным, а изготовление дорогим, поэтому они не могли быть рекомендованы к серийному производству. Наиболее известными последователями Гаррисона были Пьер Леруа, Томас Мюдж, Фердинанд Берту, Томас Ирншау, Джон Арнольд. На основании их исследований и разработок удалось решить многие проблемы хронометрии и создать хронометр, который, практически без изменений, дожил до наших дней.

В механизме хронометра все важно, любая деталь должна быть доведена до совершенства. В его конструкции собрано все лучшее из многочисленных изобретений XVIII—XX веков. И сегодня морской хронометр «Полет», изготовленный на Первом московском часовом заводе, как и хронометры прошлого и позапрошло- го веков, включает в себя следующие основные узлы:

колебательную систему баланс-спираль с устройством температурной компенсации;

свободный хронометровый ход;

пружинный двигатель с фузеей (улиткой) — механизмом, уменьшающим влияние крутящего момента пружины на ход часов;

стрелочную индикацию часов, минут, секунд; указание времени завода пружины.

Механизм хронометра заключают в латунный застекленный водонепроницаемый корпус и укрепляют в деревянном футляре на кардановом подвесе. Поэтому при качке циферблат часов сохраняет горизонтальное положение относительно земли.

В собрании Политехнического музея представлены довольно редкие хронометры и палубные часы XIX века английских мастеров Шарля Фродшама, Джона Пуля и Эдварда Дента, французского мастера Иозефа Винерла, швейцарцев Улисса Нардена и Пауля Дитисгейма. Эдвард Дент, Джон Пуль и Пауль Дитисгейм были еще и разработчиками новых типов балансов с дополнительной компенсацией. Впоследствии российские ученые и часовые мастера из Пулковской обсерватории провели исследования хронометров с подобными балансами и пришли к выводу, что они не улучшают, а ухудшают параметры прибора времени, так как приводят к непредсказуемым ошибкам. Поэтому в России хронометры западноевропейских мастеров применяли на море только после замены балансов. Тем ценнее, что в собрании Политехнического музея можно увидеть эти изделия с «родными» балансами, сконструированными знаменитыми мастерами.

Эпоха великих географических открытий вовлекла и Россию в освоение новых торговых путей в Индию, Китай, Японию. Петр I не только «прорубил окно в Европу», его взгляд был обращен и на Восток. Он впервые возвел поиски Северного морского пути в ранг государственной политики. Сподвижник Петра I, талантливый

«механик токарного искусства» А.К.Нартов писал: «В начале января 1725 года, в самой тот месяц, когда судьбою всевышнего определен был конец жития Петра Великого и когда уже Его Величество чувствовал в теле своем болезненные припадки, все еще неутомимый дух его трудился о пользе и славе отечества своего, ибо сочинил и написал собственною рукою наказ Камчатской экспедиции, которая долженствовала проведывать и отыскивать мореходством того, не соединяется ли Азия к северо-востоку с Америкою».

М.В.Ломоносов, с неподдельным пафосом относившийся к деятельности Петра I, пытался убедить правительство Екатерины II в необходимости продолжить дело Великого императора в изыскании Северного морского пути. В 1759 году он написал «Рассуждения о большой точности морского пути», где предложил ряд новых приборов и методов для определения долготы и широты местности. Сын помора, с 13 лет выходивший в море вместе с отцом для морского промысла, Ломоносов знал, что такое север, стужа, какие трудности могут возникнуть у мореплавателей. Добившись у Екатерины II организации экспедиции капитана I ранга В.Я.Чичагова «Северным океаном в Камчатку», Ломоносов составил такие инструкции для офицеров, дал такие практические советы, как будто бы сам не раз участвовал в подобных походах.

Великий русский ученый, помимо всего прочего, заведовал Географическим департаментом России. Поэтому его интерес к развитию отечественного мореходства и забота об улучшении навигационного дела не случайны. Полярная экспедиция В.Чичагова благодаря стараниям М.В.Ломоносова была оснащена всеми необходимыми приборами, некоторые из них ученый

сконструировал сам.

Работал М.В.Ломоносов и над созданием морских часов. Независимо от английского часового мастера Джона Гаррисона М.В.Ломоносов разработал хронометр с оригинальным двигателем. Для уменьшения влияния на ход часов упругости пружины, ослабевающей по мере раскручивания, он предложил проект двигателя, в котором четыре пружины (вместо одной) через улитки (фузеи) раскручиваются на одну приводную ось. При этом пружины заводят поочередно, в разное время суток.

В собрании Политехнического музея представлены уникальные астрономические часы российского умельца

Ф.Карася, в которых идея Ломоносова получила дальнейшее развитие. В них уже восемь пружин через восемь улиток раскручиваются на одну приводную ось.

Российские мастера работали над теми же задачами по совершенствованию часов, что и известные западноевропейские специалисты. Знаменитый механик И.П.Кулибин, мастер Академии наук России, разрабатывал особую конструкцию температурной компенсации системы баланс-спираль — неразрезной монометаллический баланс с небольшими биметаллическими пластинками. В архивах Академии наук сохранились документы, чертежи и записи, в которых Кулибин заочно спорит с известным английским часовым мастером Арнольдом, очевидно, зная о его работах по созданию хронометра. Конструкция компенсационного устройства Кулибина более обтекаема и менее подвержена вибрации, чем аналогичная система Арнольда.

Идея Кулибина по созданию монометаллического баланса нашла продолжение в XX веке. Швейцарец Пауль Дитисгейм в 1921 году сконструировал монометаллический баланс с небольшими биметаллическими пластинками-"аффиксами» для хронометра. В собрании Политехнического музея представлены карманные палубные часы фирмы «Пауль Дитисгейм» с монометаллическим балансом.

Петр I заботился не только о надежности и точности различных машин, механизмов и приборов, но и об их эстетическом воздействии на человека. Не случайно в те времена ремесленников приравнивали к художникам. Андрей Константинович Нартов заложил основы художественного конструирования станков, приборов и инструментов. Он подал идею Петру I «создать Академию различных художеств», в которой предполагал готовить не только мастеров, имеющих непосредственное отношение к искусству, но и различных ремесленников, в том числе и часовщиков. Впоследствии, уже после смерти Петра I, во второй половине XVIII века в Академии художеств несколько десятилетий существовал часовой класс, которым руководили выдающиеся специалисты в области часового искусства, такие, как Петр Нордштейн.

С 1829 года в Санкт-Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде, Варшаве проводились всероссийские выставки мануфактурных произведений, на которых среди прочего экспонировались и лучшие часы мастеров России. Как видно из описаний выставок, особое внимание на них эксперты уделяли развитию точных приборов времени — маятниковых астрономических часов и хронометров — и всячески поощряли эту деятельность. Уже на первой выставке, устроенной в Санкт- Петербурге в 1829 году, лучший московский часовщик Иван Толстой представил хронометр с редким ходом «турбильон», который, как писали в отчете, «судя по отделке, не уступает французским». Хронометр Толстого подвергался в обсерватории астрономическому испытанию на точность и надежность. По ходатайству Мануфактурного совета и по представлению Министра финансов Ивана Толстого удостоили медали на Аннинской ленте за карманный хронометр «турбильон» в золотом корпусе.

На этой же выставке был представлен морской хронометр петербургского мастера Фридриха Гаута, впоследствии работавшего в Пулковской обсерватории. Эксперты выставки, отдавая дань уважения таланту Гаута, писали: «Морской хронометр, г. Гаутом выставленный, есть произведение весьма отличное, служащее первым убедительным доказательством, что существует в России часовое искусство в столь великом совершенстве, каковым славились доныне Англия, Франция и Дания». Хронометры Гаута испытывало Гидрографическое депо Морского штаба, давшее о них следующее заключение: «Испытание показало, что ход сих хронометров в холоде и тепле очень равномерен, так что оные почесть должно совершенно равного достоинства». На выставке 1829 года Гаут, так же как и Толстой, был удостоен за свой хронометр медали на Аннинской ленте за «отличный предмет по часовому искусству».

В начале XIX века в России хронометры начали использовать не только на море, но и на суше. Академик В.К.Вишневский разработал способ определения долготы основных пунктов по покрытию звезд Луной. Долготу промежуточных пунктов — около 200 — он определял посредством двух перевозимых им карманных хронометров. Знание долгот основных пунктов давало возможность сличать и исследовать ход хронометров до и после перевозки и проверять точность сделанных определений долготы. На высочайший уровень возвела этот метод основанная в 1835 году Пулковская обсерватория.

В 1843 и 1844 годах Пулковская обсерватория определила свою долготу относительно Гринвича посредством двух хронометрических экспедиций. В 1843 году под руководством В.Струве были связаны между собой Альтона и Пулково. Для этой работы был использован 81 хронометр. В 1844 году состоялась хронометрическая экспедиция между Альтоном и Гринвичем, руководимая О.Стуве. В ней использовались 44 хронометра. В результате двухлетней работы была получена долгота Пулкова относительно Гринвича.

Прекрасное описание подобных работ дал адьюнкт- астроном Пулковской обсерватории Петр Михайлович Смыслов в своей книге «Репсольдов круг, хронометры и хронометрическая экспедиция 1859 г.». Снаряжение экспедиции Смыслова состояло из вертикального круга Репсольда, 12 хронометров, двух барометров и буссоли. Для переездов служил особо устроенный экипаж. В течение полутора месяцев были определены широты и долготы 16 точек.

О размахе работ хронометрических экспедиций России можно судить по тому, что в 1843 году на карте России значились 508 точек, положение которых было точно установлено, а в 1863 году каталог военно-топо- графического депо содержал уже 17 240 точек.

Необходимость оснащения как морских, так и сухопутных экспедиций большим количеством хронометров побудила Россию наладить производство отечественных часов и организовать научную работу по исследованию хода хронометров. В Пулковской обсерватории в разные годы работали часовые мастера, которые не только изготавливали морские хронометры, но и участвовали вместе с учеными в их исследовании. В 1832 году известный английский часовой мастер и конструктор Э.Дент обнаружил погрешность хода хронометров с компенсационным балансом, получившую название «аномалии Дента», или «вторичной ошибки компенсации». Для устранения влияния этого фактора температурной погрешности Дент, а затем и другие мастера, в том числе российский, Иван Вирен, предложили большое количество конструкций балансов с дополнительной компенсацией. В 1878 —1879 годах астроном Пулковской обсерватории Деллен и часовой мастер той же обсерватории И.Вирен разработали и изготовили баланс, позволяющий значительно уменьшить вторичную ошибку компенсации.

Баланс Вирена-Деллена не получил распространения. Возможно, виной тому сложность изготовления или регулировки баланса. Важные результаты в исследовании хронометров были получены в 1887 году астрономом обсерватории в Кронштадте В.Е.Фусом совместно с мастером Пулковской обсерватории А. Эриксоном. Работа, проведенная с хронометрами, имеющими вторичную компенсацию, показала, что на них большое влияние оказывает изменение влажности, так как оно вызывает неожиданные скачки хода без всякой видимой причины. На основании результатов исследований В.Е.Фуса Морское ведомство России издало приказ заменить балансы у хронометров с дополнительной компенсацией на обычные, с традиционной компенсацией. В 1897 году фирма «А.Эриксон» была удостоена большой серебряной медали Министерства финансов за высокое достоинство столовых хронометров и за изобретение способа уменьшения влияния влажности на ход хронометров. В собрании Политехнического музея хранятся хронометры мастеров Пулковской обсерватории — Ивана Вирена, Бернгарда Пиля, Августа Эриксона.

Помимо хронометра и палубных часов на морских и речных судах множество часов на палубах, в каютах, других помещениях. Корабельные часы отличаются элегантностью и надежностью. Конструкторы всегда помнят о том, что людям, на долгие месяцы оторванным от дома, необходимо создать хотя бы минимальный уют. Поэтому для корабельных часов делаются корпуса, способные украсить любое помещение. При этом они водонепроницаемы, а механизмы защищены от качки. Не забывают дизайнеры-часовщики и о терпящих бедствие моряках. Циферблаты некоторых современных часов снабжены специальной шкалой с «зоной молчания» от 15-й до 18-й минуты и от 45-й до 48-й минуты (три минуты молчания, когда на кораблях слушают сигналы «80S»).

Политехнический музей располагает богатым собранием хронометров, палубных и морских часов XIX—XX веков работы российских и западноевропейских мастеров, а также советских часовых заводов, которое, без сомнения, может стать хорошим помощником коллекционеру этих замечательных приборов времени.

Татьяна ФОКИНА

Фото Игоря НАРИЖНОГО.

Мнение эксперта

Впишутся ли морские часы в «новорусский» интерьер

О существовании рынка морских приборов в России можно говорить лишь гипотетически. В отличие от западных стран, где за подобные предметы ведутся настоящие аукционные бои, а владельцы магазинов морской старины позиционируются как элита антикварного бизнеса, в нашей стране морские приборы чаще встречаются на вернисаже и «блошиных рынках», а солидные антикварные салоны подобным добром как бы брезгуют. Да и продаются приборы по ценам, сопоставимым со стоимостью водолазного шлема конца шестидесятых.

Впрочем, это касается не только морских приборов, но и точных приборов в целом. Круг коллекционеров, которые специально подбирают эти предметы, очень узок. Дилеры в массе своей с подобными вещами не связываются: очень большая вероятность, что техника «зависнет».

Конечно, продавая технику за рубеж, можно рассчитывать и на сверхприбыль, но, по мнению антикваров-челноков, игра не стоит свеч — мороки и риска много. Однако в последнее время и на нашем рынке заметно некоторое оживление. Это связано отнюдь не с изменением настроений в собирательских кругах: морские приборы стали восприниматься как вполне самодостаточный предмет интерьера, особенно кабинета в загородном доме. Московский дилер С., специализирующийся на подборе подарочного фонда для богатых, в последние месяцы проявил изрядную активность именно в приобретении морских корпусных часов, барометров, анемометров, компасов и гирокомпасов... Пока серьезных конкурентов у него нет, и он покупает все эти предметы довольно дешево.

Иван СИНЬКО

  Антиквариат, предметы искусства и коллекционирования 7-8 (9) 2003