Лоцман в океане времени
О том, как Ломоносов и Кулибин помогли мореходам Арктики
"Россия представляет собой здание, выходящее главным фасадом на Северный ледовитый океан".
Адмирал С. О. Макаров
В Индию на& ледоколе
Эпоха великих географических открытий не могла не вовлечь Россию в поиски новых торговых путей. Российские мореходы в XVI-XVIII веках осваивали северные и восточные воды Европы и Азии и постепенно проникались надеждой северными морями попасть в страны Востока.
Петр I, "прорубивший окно в Европу", возвел поиски Северного морского пути в ранг государственной политики. Сподвижник Петра I, талантливый "механик токарного искусства" Нартов писал об императоре, что даже в последние дни жизни "&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".
В течение XVI-XVIII веков Испания, Голландия, Англия вели усиленные поиски прямого пути в Китай и Индию, отличного от уже известных - вокруг Африки или Южной Америки. Англичане в 1553 году, надеясь достичь Индии и идя вдоль берегов Европы и Азии, попали в Белое море. Но дальше не двинулись: встреченные здесь трудности оказались для них непосильными.
Несмотря на неудачные попытки западных мореплавателей за поиски прохода "Сибирским океаном" в Восточную Индию и Китай взялся М. В. Ломоносов - он заведовал Географическим департаментом России и стремился продолжить дело Петра I. Ему пришлось посвятить много времени изучению физической географии Арктики, истории путешествий и условий мореплавания в полярных морях, практическому опыту плаваний русских моряков по Ледовитому океану, вопросам мореходной астрономии и навигации. 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 тринадцати лет выходивший в море вместе с отцом, Ломоносов хорошо знал, что такое Север и какие проблемы могут возникать у моряков в полярных широтах. Добившись у Екатерины II организации экспедиции "Северным океаном в Камчатку" (ее возглавил капитан I ранга В. Я. Чичагов), Ломоносов стремился оснастить ее всеми необходимыми навигационными приборами, часть которых сконструировал сам.
Особую заботу Ломоносов проявлял об определении координат корабля - широты и долготы местности. При этом он рассчитывал как на астрономический метод определения долготы, так и на метод перевозки часов. Ломоносов был осведомлен об изобретении морского хронометра англичанами, но не был знаком с его устройством. Поэтому сам разработал конструкцию морских часов и теоретически обосновал, как можно добиться большей их точности и надежности в условиях морского похода: "На проволочных витых пружинах повешенные ящики не так чувствуют крутые удары& Надобно положить часы внутрь корабля, в части, погруженной в море, где растворение воздуха мало переменяется. Притом сие положение при средине корабля не столь много колебаниям подвержено. По таким неподвижным с места часам исправные небольшие карманные часы устанавливать и при наблюдениях употреблять должно".
То есть ученый советовал установить эталонные часы в наиболее защищенном месте корабля на подобии современного карданного подвеса, создав все условия для их исправной и точной работы.
Кроме того, Ломоносов настаивал на том, чтобы брать в поход не одни, а несколько эталонных часов. "Четверы пружинные с секундами, и чтобы не останавливать, когда заводятся, расположить в одном ящике так, чтобы их заводить было в разные времена можно; например, пускай первых часов обращение начнется в полдень, других - в окончание шестого часа пополудни, третьих - в полночь, четвертых - в шесть часов поутру. Сим образом погрешности, от неравности сил пружинных и прочих частей часы составляющих, происходящие, по большей мере отвращены быть могут". Ломоносов, как это бывало не раз, предвосхитил будущее: в XIX веке участники хронометрических экспедиций Пулковской обсерватории брали с собой иногда до сотни хронометров.
Ученый предложил и свой вариант двигателя для морских часов. Чтобы уменьшить влияние крутящего момента пружины на ход часов, в одном корпусе предполагалось размещать четыре пружины с фузеями, раскручивающимися на одну приводную ось. Погрешность хода такого двигателя соответственно уменьшалась в четыре раза. Известно, что в начале ХХ века мастер-самоучка
Франц Карась использовал эту идею в своих астрономических часах с двигателем из восьми пружин с фузеями.
М. В. Ломоносов, стремившийся придать экспедиции Василия Чичагова научно-исследовательский характер, умер за месяц до того дня, когда команда вышла в море. Так как подготовка к походу сохранялась в величайшем секрете, "даже и от сената до времени", то понятно, что проект Ломоносова также был тайным, и со временем его просто забыли. Сочинение Ломоносова "Краткое описание разных путешествий по северным морям и показание возможного прохода в Восточную Индию" оставалось неизвестным вплоть до 1847 года.
Проект освоения Северного морского пути, всесторонне разработанный Ломоносовым, опередил свое время, по крайней мере, лет на полтораста. Только после того, как появились метеорологические станции, ледоколы, полярная авиация, радио, осуществились идеи и надежды Ломоносова - заветный Северный морской путь в Китай, Индию, Японию стал реальностью.
Иван против Арнольда
Имя талантливого и разностороннего изобретателя Ивана Петровича Кулибина в России хорошо известно каждому еще со школьной скамьи. Имеется множество свидетельств создания им разнообразных часов, но нигде впрямую не сказано, что Кулибин разрабатывал и хронометр. Однако изучение архивных материалов показало, что подлинным стремлением Кулибина было создание очень точного переносного прибора времени.
Кулибин учился часовому делу, разбирая приборы времени, попадавшие ему в руки. Учился и шел дальше, при этом ничего не копируя, но часто вступая в заочные диспуты с выдающимися механиками мира. Так, он постоянно "спорит" или "соглашается" с Арнольдом, известным английским мастером, одним из изобретателей свободного хронометрового хода и баланса с температурной компенсацией. Например, характеризуя достоинства своего изобретения ("планетных" карманных часов со многими автоматическими устройствами, воспроизводящими "вечный календарь", изменение фаз Луны, восход и заход Солнца в Москве и Петербурге) русский механик писал: "А как у моих все приборы (детали, - прим. автора) будут гладко спаяны, выточены и вышлифованы, то по сему от равного и гладкого хода фальшивить не должны. У арнодольдовых же привернутых приборов должно быть сотрясение, хотя и нечувствительное, но и вертикальное, и горизонтальное".
Исследуя карманный хронометр Арнольда, Кулибин пришел к выводу, что для создания точных карманных часов все же не пригодны ни шпиндельный, ни цилиндровый, ни хронометровый ход. Он начал конструировать ход собственной конструкции, названный им "горизонтальным" - нечто среднее между цилиндровым и хронометровым ходом. Сам мастер определял "планетные" часы как "часы карманные большой пропорции, с новоизобретенным лучшим горизонтальным ходом для непеременяемой в теплоте и стуже от расширения и сжатия металлов верности". Особого внимания заслуживает и то, что Кулибин стремился учитывать даже доли секунды. Он разработал механизм с двумя секундными стрелками, одна из которых перескакивает на очередное деление за секунду, а вторая - за четверть секунды.
Работая над "планетными" часами, Кулибин изготавливал, говоря его собственными словами, "простые, наподобие арнольдовых, часы". То есть для мастера создание высшего достижения часовщиков Европы - карманных хронометров - было простым и обычным делом.
В XIX веке у Кулибина нашлось много последователей, продолжавших разрабатывать хронометры собственных конструкций. В 1829 году в Санкт-Петербурге на первой всероссийской выставке мануфактурных произведений лучший московский часовщик Иван Толстой представил хронометр с редким ходом "турбильон". Этот хронометр подвергался астрономическому испытанию на точность и надежность в Обсерватории, и в результате Толстой был удостоен медали на Анненской ленте. На этой же выставке были представлены морские хронометры петербургского мастера, впоследствии работавшего в Пулковской обсерватории, - Фридриха Гаута. Испытание приборов в Гидрографическом Депо Морского штаба показало, что "ход сих хронометров в холоде и тепле очень равномерен, так что оные почесть должно совершенно равного достоинства". Эксперты писали: "Морской хронометр, господином Гаутом выставленный, есть произведение весьма отличное, служащее первым убедительным доказательством, что существует в России часовое искусство в столь великом совершенстве, каковым славилось доныне Англия, Франция и Дания".
В начале XIX века в России начали использовать хронометры не только на море, но и на суше. Большую роль в этом сыграла основанная в 1835 году Пулковская обсерватория. В 1843 и 1844 гг. ученые обсерватории точно определили ее долготу относительно Гринвича посредством двух хронометрических экспедиций. Для наблюдений были собраны несколько десятков хронометров, и среди них, например, хронометры адмирала Крузенштерна, великого князя Константина, известных часовых мастеров Дента, Бреге и других.
О размахе дальнейших хронометрических экспедиций по всей территории России можно судить по тому, что в 1843 году имелось 508 точек на карте России, положение которых были точно установлено, а в 1863 году каталог военно-топографического депо содержал уже 17240 точек.
В Пулковской обсерватории в разные годы работали часовые мастера, вместе с учеными участвовавшие в исследованиях хода хронометров. Важные результаты были получены в 1887 глду астрономом обсерватории в Кронштадте В. Е. Фусом совместно с мастером Пулковской обсерватории А. Эриксоном. В 1897 г. фирма "А. Эриксон" была удостоена большой серебряной медали от Министерства Финансов за высокое достоинство столовых хронометров и за изобретение способа уменьшения влияния влажности на ход хронометров.
Сегодня, несмотря на все современные способы передачи сигналов времени на расстояние, каждый корабль имеет на борту морской хронометр - эталон времени, мало чем отличающийся от аналогичных приборов XIX века. В нашей стране морские хронометры высокого качества еще производят на московском часовом заводе "Полет". Хронометры завода с честью выдержали, например, испытание в походе атомного ледохода "Арктика" к Северному полюсу.
Источник: http://www.timeseller.ru/rubric/cloc...=26&oldSub=384
|
