Морской хронометр

[Ego]

Мне почему-то ужасно нравится, когда я вижу подтверждения того, что много лет назад люди были не глупее нас с вами. Посмотрели недавно фильм Longitude (Долгота). Оказывается, до середины 18 века моряки ориентировались на море, руководствуясь только примерными расчетами и своим шестым чувством. Не было методов точного определения местонахождения в океане. Знаменитая Гринвичская Обсерватория была создана в 1675 году для решения именно этой проблемы. Фильм показывает суровую сцену, когда старший офицер английской флотилии не согласился с адмиралом в оценке местонахождения корабля - это было приравнено к мятежу и офицера вздернули на рее. Флотилия наскочила на скалы и разлетелась в щепки. После этого случая, в 1714 году Парламент объявил премию в 20 тысяч фунтов (не маленькое состояние по тем временам) тому, кто решит задачу определения долготы с точностью до полу-градуса при путешествии к американским колониям.

В Совет по Определению Долготы (Board of Longitude, отделение Научного Королевского Общества) повалили проекты. Нвпример, предлагалось запускать в фиксированные часы по Гринвичу ракеты, которые могли бы видеть моряки, со стационарных барж, стратегически размещенных в океане. Проект требовал огромных ресурсов - 6000 барж - и был отклонен. Стивен Фрай смешно сыграл соискателя, который предлагал брать на корабли специально обученных собак, которые бы начинали скулить в определенный час по Гринвичу. Одним из получивших финансирование был столяр и часовщик-самоучка из английской глубинки Джон Харрисон. На досуге он делал суперточные деревянные хронометры, которые не нуждались в чистке и смазке: Харрисон подбирал породы дерева так, что механизм смазывался сам собой выделяемыми маслами.

На первую модель морского хронометра у Харрисона ушло пять лет (1730-1735). Задача состояла в усовершенствовании обычного хронометра таким образом, чтобы отсчет времени не сбивался при сильной качке. Харрисон встроил в свою модель кучу разных пружин и компенсаторных механизмов, которые гасили ненужные колебания. Тестирование провели на корабле, направляющемся в Лиссабон. Хронометр был заключен в защитный ящик, который поднимали шесть человек. Ящик еле влезал в каюту и подвешивался на крюках к потолочным балкам. За время путешествия туда и обратно хронометр потерял 4 минуты (111 км в экваториальных широтах). Харрисон определил, что проблема была в том, что механизм терял доли секунды при резких поворотах корабля. Он отказался от второго тестирования, собираясь устранить этот недостаток, а также уменьшить размер прибора.

Вторую модель он делал три года (1737-1740). По существу, это была уменьшенная и улучшенная копия первой модели. С премией, тем не менее, начались сложности. К моменту, когда Харрисон представил на суд академиков вторую модель своего хронометра, в Королевском Обществе сменилось руководство. Новое начальство усиленно продвигало астрономический метод определения долготы, через наблюдения за лунами Юпитера. Это была сложнейшая задача, к решению которой приступал еще Галилей. Но идея с лунами Юпитера оказалась нежизнеспособной для определения долготы на море: при всех прочих сложностях, измерения при качке и плохой видимости стабильных результатов не давали. Тем временем Харрисон решил принципиально изменить дизайн хронометра, что заняло у него 20 лет (1740-1759). Результат - хронометр, как мы себе его представляем, правда весом чуть более килограмма. Закончил он его в 66 лет.

Тяжба за премию была долгой. Королевское Общество в лице Board of Longitude отказывалось признавать решение Харрисона, хотя это решение часовщики уже копировали вовсю. Кук взял одну из копий хронометра Харрисона в свое второе плавание и высоко отозвался о приборе; ошибка не превышала 8 секунд в день (т.е. 2 морские мили на экваторе) за три года плавания от тропиков до Антарктики. Харрисон пожаловался королю Георгу, что премию зажимают. Просвещенный монарх сказал: These people have been cruelly wronged... By God, Harrison, I will see you righted. Специальным актом парламента ему-таки заплатили 8750 фунтов премии. Всего Харрисон получил из разных источников чуть более 23 тыс. фунтов за 40 лет. Сколько он потратил на сами машины точно не известно.


Источник: http://ssteplana.livejournal.com/46018.html

[German]

Обалденно!

[Ego]

Лоцман в океане времени

"Но в таком случае, - выкрикнул кавалер, - кто сумеет разгадать загадку долгот, получит полную власть над морями!" Умберто Эко. "Остров накануне"

Умберто Эко. "Остров накануне"

Хронометр, указывающий время Гринвичского меридиана, сообщал капитану Гюлю долготу. Солнце было его верным советчиком. Луна и планеты говорили ему: "Твой корабль находится в таком-то месте!" Совершеннейшие и непогрешимые часы, в которых циферблатом - небосвод, а стрелками - звезды, ежедневно докладывали ему о пройденном расстоянии. Астрономические наблюдения указывали ему с точностью до одной мили местоположение "Пилигримма", а значит, и курс, которого следовало держаться.

Жюль Берн. "Пятнадцатилетний капитан"

Проблема жизни и смерти

Семнадцатый век... Один за другим уходят в море многопарусные военные фрегаты, вместительные "купцы". Многие, чтобы уже никогда не вернуться к родным берегам. Но что такое корабль в сравнении с великим Океаном? Крохотная горстка людей, мечтающая об одном -вернуться. А для этого надо уметь определять положение судна. Жестокий шторм, предательская тишина затяжного штиля, подводный риф, исчезающие, как миражи, проливы и острова - тысячи опасностей, и весьма приблизительные карты, неточные мореходные инструменты. Далеко ли до берега? Хватит ли воды и сухарей? В маленькой Голландии было 15 тысяч торговых судов, и каждый год две, а то и три сотни объявляли погибшими, пропавшими без вести. А Англия только в 1707 году потеряла около двух тысяч человек из-за низкого уровня штурманского дела. И если широту умели отлично определять еще финикийцы и викинги, то определение долготы в море вызывало громадные трудности. А долготу вычисляли по скорости хода -в общем, на глаз. Получались огромные ошибки.
Между тем, еще в 1510 году испанец Санто Крус предложил очень простой способ для решения этой проблемы, названный "методом перевозки часов". Нужны были только точные часы, способные работать в условиях качки, перепадов температуры, давления, влажности. Но такие переносные эталоны времени, впоследствии получившие название "морские хронометры", предстояло еще создать.
Эпоха великих географических открытий и колониальных завоеваний вовлекала тысячи людей, рискующих жизнями, в дальние океанические плавания. Проблема определения долготы стала настолько актуальной и острой, что в XVI-XVIII веках правительства морских держав объявляли огромные премии, чтобы привлечь ученых и конструкторов к поискам надежного метода определения долготы в открытом море.



"Задачу долгот" до начала XVIII века многие считали совершенно неразрешимой. Даже просвещенный император Петр I в одном из документов писал: ((Я нимало 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".

Великий Галилео



Многие из предложений основывались на астрономических наблюдениях. Один из способов определения долготы был предложен Галилео Галилеем. Затмения открытых им спутников Юпитера происходят в один и тот же момент для любого наблюдателя, в какой бы точке земной поверхности он ни находился. Галилей понял, что это - самые совершенные небесные часы, которыми можно пользоваться для определения долготы. Требовалось только составить необходимые таблицы, приняв какой-либо меридиан за начальный. Тогда, зная местное время и время начального меридиана, легко было бы узнать долготу; известно ведь, что Земля ежечасно поворачивается на 15 градусов.
Утверждают, что Галилей вел переговоры с Нидерландами, а в 1616 году, надеясь получить "долготный приз", предложил свой метод Испании. На испанцев его открытие впечатления не произвело.
Однако главная заслуга Галилея перед поколениями часовщиков состоит в том, что он, проводя опыты с маятником, открыл принципы колебательной хронометрии, легшие в основу конструирования всех прецизионных приборов времени, и первым предложил идею маятниковых часов. Правда, изготовил их совсем другой человек...

Маятник или баланс-спираль?



27-летний Христиан Гюйгенс, уже известный ученый, открывший кольцо Сатурна, писал в 1657 году: "На этих днях я нашел новую конструкцию часов, при помощи которой время измеряется так точно, что появляется немалая надежда на возможность измерения при ее помощи долготы, даже если придется везти их по морю". Первый экземпляр маятниковых часов, на который Генеральные Штаты Голландии выдали патент, закреплявший авторство Гюйгенса, смастерил в 1674 году по его чертежам гаагский часовщик Соломон Костер. Чтобы часы Гюйгенса работали при качке и сохраняли вертикальное положение, их устанавливали на карданный подвес, подобно компасу. Но они вели себя неплохо при штиле, а в шторм и при сильной качке были ненадежными.
В 1674 году Гюйгенс отказался от использования маятника и предложил систему баланс-спираль. Идея оказалась прогрессивной. Свойства колеса со спиральной пружиной были точной копией свойств маятника: период колебаний очень мало зависел от размаха, а следовательно, и от качества работы колесной системы часов. Откройте любые наручные, карманные часы или будильник, и вы сразу увидите хлопотливо снующее колесико. Сегодня каждый знает - тряска и качка на такие часы практически не влияют.
В 1674 году парижский часовщик Тюре сделал по указаниям Гюйгенса первые балансовые часы. Но новорожденный баланс оказался тепличным созданием. Достаточно было температуре воздуха измениться на один градус, как часы начинали "уходить" в двадцать раз резвее маятниковых.
К тому же последовали обвинения в плагиате. В Париже "привилегию" Гюйгенсу не выдали, потому что заявил претензию некий аббат Отфей. Попытка получить патент в Англии вызвала резкий протест Роберта. Гука: оказывается, он десять лет назад говорил на лекции, что спиральная пружина может сыграть в часах роль силы тяжести, действующей на маятник.
Гюйгенс, устав от бесконечных обвинений, от обязанности доказывать свою честность, бросил заниматься часами: в конце концов,есть столько других физических и математических проблем. "Я предоставил свободу всем часовщикам работать над этим изобретением", - сказал он одному из друзей.




В механизме хронометра любая деталь должна быть доведена до совершенства. К началу XIX века, вобрав все лучшее из многочисленных остроумных изобретений, морской хронометр имел уже почти современный вид, включающий в себя:

• колебательную систему баланс-спираль с устройством термокомпенсации;
• 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.

Хронометр английского " самородока"



Более чем столетней давности премии Испании и Нидерландов по-прежнему дожидались счастливцев, но о них уже мало кто помнил, и в 1714 году парламент Англии объявил, что мастеру, сделавшему часы, пригодные для определения долготы в море, выплатят 20 тысяч фунтов стерлингов (почти 150 килограммов золота!), если часы, "будучи испытаны в пути до Вест-Индии, дадут ошибку не более 30 миль". И сотни часовых мастеров, оживившись, - немалый куш! - начали борьбу за точность и надежность судовых часов.
Джону, сыну плотника Гаррисона, шел тогда двадцать первый год. В старой доброй Англии было немало искусных механиков, но не каждому была дана целеустремленность юного Гаррисона. Он упорно учился, постигал свойства металлов, законы механики и физики. И в 1725 году пришел успех: придуман маятник, длина которого остается постоянной, независимо от температуры.
Гаррисон шесть лет трудился над своим первым хронометром. А в 1735 году лорды Адмиралтейства недоверчиво осматривали конструкцию тридцатипятикилограммовых часов, которые, если верить словам изобретателя, ходят одинаково верно и летом, и зимой. Что ж, на берегу все может быть хорошо, но как-то поведут себя часы в море?



Испытания были не очень удачны, но Гаррисон понял: он на верном пути. Для очередного испытания часов Гаррисона в 1761 году из Англии на Ямайку отправился корабль "Дептфорд". Сопровождал драгоценный прибор сын старого Джона, Вильям. Самому мастеру шел уже шестьдесят восьмой год, и он не рисковал выходить в море.
В пути произошла стычка со штурманом. Моряк считал, что долгота судна - 13 градусов 50 минут, а хронометр утверждал, что 15 градусов 19 минут. Полтора градуса разницы, девяносто миль - да что мы, морские волки, совсем уже плавать разучились? Но когда на горизонте точно в назначенный молодым Гаррисоном срок открылся остров Мадейра, моряки безоговорочно поверили в хронометр.
Через 161 день плавания, когда корабль вернулся в Портсмут, ошибка часов не превышала нескольких секунд! Таким образом, задача определения географической долготы в открытом море была решена. И с тех пор хронометр является обязательной принадлежностью каждого корабля. А премию Гаррисон -правда, не сразу - но все же получил.

Еще не вечер...



Так создавались часы, в которых практически были найдены решения важнейших задач: изо-хронизации и стабилизации колебаний системы баланс-спираль, уменьшения трения в кинематической схеме, температурной компенсации колебательного устройства. Но только после того, как последователям Гаррисона - Пьеру Леруа, Томасу Мюджу, Фердинанду Берту, Томасу Ирншау, Джону Арнольду - удалось окончательно справиться с этими проблемами, стало возможным создание хронометра наших дней.
Честь создания морских хронометров принадлежит целиком мастерам Западной Европы, однако Россия, бывшая могучей морской державой, тоже внесла свой немалый вклад в совершенствование как механизма, так и методики использования хронометров для точного определения долготы местности как на суше, так и на море.
Об этом - в следующем номере журнала...


Источник: http://www.timeseller.ru/rubric/rubr...=26&oldSub=348

[Ego]

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

[Ego]

Научные рейсы «Геркулеса»

175 лет назад началась Хронометрическая экспедиция, позволившая географически связать Петербург с многими городами Европы. А началась эта история еще раньше, в 1824 году, и не в России в Британии.

Именно в 1824 году английское Адмиралтейство осуществило хронометрическую экспедицию, целью которой было определение разности долгот между Гринвичем (там с 1675 г. находилась английская астрономическая обсерватория), о. Гельголанд в Немецком (Северном) море, германскими портами Бремен и Альтона (близ Гамбурга). Опыт английских моряков стал примером, которому решили последовать и в России. Директор Гидрографического депо генерал-лейтенант Ф. Ф. Шуберт, оценив преимущества «столь удобной и верной методы» и зная о том, что координатам многих пунктов Балтийского моря присуща «большая неверность», в начале 1833 г. представил начальнику Главного морского штаба князю А. С. Меншикову доклад о проведении работ, аналогичных английским.
Вскоре Николай I утвердил проект Шуберта и назначил его начальником Хронометрической экспедиции, в распоряжение которой выделялся новейший колесный пароход «Геркулес» (мощность машин 240 л. с.). Правительствам прибалтийских государств было предложено принять участие в этой экспедиции.
Правительства Швеции, Пруссии и Дании охотно согласились содействовать проведению Хронометрической экспедиции: в этих странах, как и в России, были устроены временные обсерватории, назначены наблюдатели, обеспеченные хорошими инструментами, и т. п.
Учитывая международный характер экспедиции, Николай I разрешил выдать Шуберту на экстраординарные расходы «безотчетно пятьсот червонных» из Государственного казначейства. Эти деньги предназначались для угощения и содержания ученых.
Для наблюдений были выбраны следующие пункты: Кронштадт, о. Гогланд, Гельсингфорс, Ревель, Або, о. Утэ, Дагерорт (о. Даго), Свальферорт (о. Эзель), Катхамар (о. Гогланд), Пиллау (Кенигсберг), Данциг, Свинемюнде, Аркона (о. Рюген), Любек, Копенгаген, Христианс-э (островок близ о. Борнхольм), о. Эланд и Стокгольм.
26 мая 1833 года все хронометры были перевезены в Кронштадт, где их сравнили на временной обсерватории, а затем доставили на «Геркулес». Для хранения хронометров был выделен «особенный кабинет, где они стояли в ящике, прикрепленном крепко к стене и набитом шерстью». Поздно вечером пароход вышел в море. Ближайшими помощниками Ф. Ф. Шуберта в экспедиции были офицеры Корпуса флотских штурманов подполковник Б. В. Врангель и штабс-капитан Кузьмин.
27 мая «Геркулес» остановился в виду острова Гогланд, и Кузьмин немедленно отправился на берег с двумя хронометрами, где на маяке сравнил их со стенными часами Репсольда, а затем вернулся на судно. На «Геркулесе» все остальные хронометры были сличены с этими двумя в большой каюте, примыкавшей к кабинету. После этого пароход отправился дальше к Ревелю. Там 28 мая с теми же хронометрами на берег высадился Врангель, где сравнил их с секундными часами Утцшнейдера, находившимися в обсерватории. После этого судно снялось с якоря и отправилось к Дагерортскому маяку.
Дальнейший путь «Геркулеса» проходил по маршруту: Свальферорт Вейксельмюндский рейд Христианс-э Свинемюнде Аркона Травемюнде Копенгаген Христианс-э о. Эланд Стокгольм Дагерортский маяк Утэ Або Гельсингфорс Ревель Гогланд Кронштадт (3 июля).
Во время стоянки в Стокгольме «Геркулес» посетили король Швеции и наследный принц Оскар. В Ревеле на судно прибыл директор Дерптской обсерватории академик В. Я. Струве, который принял активное участие в экспедиции.
13 июля «Геркулес» вышел во второй рейс, который был примечателен несколькими обстоятельствами. Так, например, заход в военную гавань Карлскрона (Швеция) оказался вынужденным вследствие неисправностей в машине. Здесь, находясь на скале Гетткер, Струве определил время и «связал место наблюдения измерением нескольких углов с точками, составлявшими шведскую триангуляцию».
В период третьего плавания Шуберт решил из-за надвигавшейся осени посетить лишь главные точки. Выйдя из Ревеля 23 августа, «Геркулес» побывал у Дагерорта, Катхамара, Эланда, прошел мимо Христианс-э (временная обсерватория там была уже свернута) к Арконе, а затем к Травемюнду. Отсюда «разъездные» хронометры вновь были доставлены в Любек. 4 сентября ученые и моряки сравнили время у Арконы, 5-го у Эланда, а 7 сентября «Геркулес» на короткий срок прибыл в Стокгольм.
18 сентября 1833 года с прибытием «Геркулеса» на Кронштадтский рейд Хронометрическая экспедиция успешно завершилась. Она продолжалась 115 дней.
В период плавания на «Геркулесе» находились 32 столовых и 24 карманных хронометра. В своем отчете Шуберт отмечал, что он и Врангель приобрели такой навык в работе, что редко «совершение сравнения всех 56 хронометров продолжалось более часа». Шуберт вычислил долготы всех мест от Любека. Кроме того, используя данные береговой триангуляции, он определил долготы многих прибрежных пунктов. Это позволило Шуберту, в частности, определить разность долгот между Кронштадтской временной обсерваторией и обсерваторией Петербургской Академии наук, а затем вычислить ее хронометрическую долготу.
В окончательных выводах Шуберт поместил координаты не только всех пунктов, определенных Хронометрической экспедицией, но указал «и прочие, близ лежащие любопытные для мореходцев места, которые будучи связаны тригонометрически с первыми, могут быть рассматриваемы как определенные хронометрически». Для всех пунктов Шуберт посчитал полезным привести разности долгот между Гринвичем и Парижем.
Материалы о деятельности экспедиции и все вычисления Шуберта были опубликованы в «Записках Морского ученого комитета» (1834 г.) и «Записках Гидрографического депо» (1836 г.). Кроме того, Ф. Ф. Шуберт прислал краткий отчет в Академию наук.
Участники Хронометрической экспедиции были удостоены многочисленных российских наград, а вот Ф. Ф. Шуберт оказался исключением, поскольку 20 апреля 1833 года ему уже был пожалован орден Белого Орла «за усердную службу и полезные труды» по руководству Гидрографическим депо в течение шести лет. Впрочем, его наградили монархи других стран: король Швеции орденом Меча I степени, а король Дании орденом Даннеброга.
Хронометрическая экспедиция 1833 года позволила с большой степенью точности определить долготы многих важных в навигационном отношении пунктов Балтийского моря. Эта экспедиция стала ярким примером научного сотрудничества стран Балтийского региона, значение которого не оценено до настоящего времени.

Валентин СМИРНОВ, капитан 1-го ранга, кандидат исторических наук

Источник: http://www.spbvedomosti.ru/article.h...98@SV_Articles

[Ego]

1. Песочные часы. Устройство склянки: два стеклянных конуса соединены вершинами вместе и заключены в деревянную или металлическую оправу. Между конусами через отверстия в вершинах имеется сообщение. Внутри склянки находится песок, который при вертикальном ее положении пересыпается из одного конуса в другой в установленный промежуток времени.

2. Выражение склянка обозначает на флоте получасовой промежуток времени, причем количество склянок показывает время. Счет их начинается после полудня, а именно: в 12 часов 30 минут бьют в колокол один раз (что означает 1 склянка), в 1 час (13 часов) 2 раза, в 01 час 30 минут 3 раза и так далее до 8 склянок в 4 часа дня; потом начинается новый счет от 1 до 8 склянок. В старое время, кроме того, в полдень били рынду (особый звон в колокол - три троекратных удара). Такой счет времени на флоте установился вследствие того, что вся корабельная жизнь и служба регулируются четырехчасовыми промежутками времени вахтами. (вахта с 00 до 04 часов «собака»).



Выше вы видите набор корабельных склянок 18 века.

Которая склянка? сколько времени.
Бей четыре склянки ударь в колокол 4 раза; это указывает, что в данный момент
времени 2, 6, 10, 14, 18 или 22 часа.
Сдать под склянку сдать на хранение часовому. Выражение это осталось с весьма
отдаленных времен, когда на кораблях и судах у колокола стоял безотлучно вахтенный
(часовой) с песочными часами и каждые полчаса отбивал склянки.

Хранение времени на корабле

Хранение времени на корабле осуществляется штурманской боевой частью - БЧ-1 на основании руководящих документов (в частности, ПШС № 29, где ПШС - правила штурманской службы). На кораблях, снабженных хронометрами или палубными часами, время должно быть известно с точностью до 0,5 сек, на остальных кораблях - с точностью до 0,25 минуты. Точность показаний всех морских часов на корабле должна быть в пределах плюс-минус 0,5 минуты.
Для хранения времени на корабле служат средние морские хронометры и палубные часы, для точного измерения моментов времени - палубные часы, для измерения времени при прокладке и управлении кораблем - морские часы.

Интересен порядок хранения времени на кораблях 15 - 18 веков. Тогда применялось так называемое морское счисление времени. Порядок был таков. Сутки начинались в полдень в отличие от заведенного порядка отсчета новых суток с 12 часов ночи. То есть если сегодня с 00 часов начинается 7 марта, допустим, то в 12 часов дня для моряков начиналось уже 8 марта, в отличие от общепринятого. Таким образом, морское счисление времени опережает гражданское на 12 часов.
Ровно в полдень "запускались" на парусниках солнечные часы. И с этой минуты начинался утомительный отсчет времени и его хранение на парусниках, не знающих радио и обыкновенных часов, коих сейчас нет только у ленивых. Хранение времени в то время (интересно, правда?) осуществлялось следующим образом. В распоряжении хранителей времени был целый набор стеклянных сосудов с песков, именуемых, как мы уже отмечали выше, склянками. Это были и часовые, и получасовые и даже четырехчасовые - главные - склянки. Вахтенный, специально отвечающий за хранение времени на корабле, внимательно следил за пересыпанием песка и в нужный момент переворачивал 4-часовую склянку вверх тормашками. Склянка начинала новый отсчет 4 - часового промежутка времени, а вахтенный отмечал сие событие специальными ударами в колокол (отбивал рынду). Сигнал служил для смены вахты. Вахтенный переворачивал и часовые, и получасовые склянки, отмечая, естественно, каждое переворачивание особым ударом в колокол. Это и есть склянки, мелодичные перезвоны которых еще и сейчас можно услышать на кораблях и судах при соответствующем отношении к флотским традициям.
Более мелкие склянки - пяти-, трех- и полуминутные использовались при определении скорости по лагу и при астрономических наблюдениях. Подобные склянки вы можете увидеть в кабинетах физиотерапии поликлиник и больниц, там они еще используются до сих пор.

Точность склянок, как и нынешних часов, подвергалась проверке. Но если вы часы свои в настоящее время можете проверить с помощью сигналов точного времени по радио или телевизору, то точность склянок проверялась следующим образом.
Брали полуминутную склянку и время пересыпания песка из одной ее половины в другую контролировали по грузику на нитке. Длина нитки составляла 39,2 дюйма или 99,6 сантиметра. За 30 секунд грузик, подвешенный на этой нитке, совершал ровно 30 колебаний. Можете проверить сами, если у вас имеется такая склянка.
Выверенную таким образом склянку (как и сверенные по сигналам точного времени часы в таких случаях) используют для проверки остальных всех склянок - часовых, получасовых и так далее.
Естественно, когда солнце несколько дней подряд не показывалось из-за тучек, ошибка в счете времени могла составлять довольно существенную величину - часа и более.
Нужно сказать, что вахтенные того времени несли строгую ответственность за хранение времени и в случае малейшей оплошности подвергались весьма суровому наказанию.


Источник: http://www.randewy.ru/razn/razn7.html

[Ego]

Склянки

Если присмотреться к гравюрам, украшающим титульные листы старинных морских книг, то на многих из них можно увидеть изображения вещей, не одну сотню лет верой и правдой служивших судоводителям прошлого и помогавших превратить искусство кораблевождения в науку, практически доступную каждому.

Ваш взгляд прежде всего остановится на якоре, правда, не слишком похожем на современные, да и на тот традиционный, давно всем примелькавшийся якорек, который мы привыкли видеть на флотских пуговицах и пряжках матросских ремней. Вы обнаружите здесь и свиток карт, тоже не очень напоминающих те, которыми вы начали пользоваться еще в школе.

Увидите и картушку компаса с затейливо разрисованным румбом "Норд", и звездный глобус, и граненую гирьку лота, и сектор ручного лага, и подзорную трубу, и... странное устройство, внешне похожее на две большие бутыли, соединенные горлышками и заключенные в ограду из деревянных реек.

Такого прибора сегодня не найти ни на одном судне, разве только в каюте у ревнителя морской старины.

А ведь было время, когда ни один капитан не решился бы выйти в дальнее плавание без такого устройства, служившего для измерения и хранения времени. Проще сказать, это были морские песочные часы.

О часах, достаточно удобных, не слишком тяжелых, сравнительно точных и надежных, столетиями мечтали моряки, пока наконец они не появились в XVI веке. Часы существовали издревле. Прежде чем на корабли пришли песочные часы, люди уже давно умели измерять время.

Еще египетские жрецы тысячелетия тому назад обратили внимание на равномерность видимого движения Солнца. Они и придумали сначала примитивные, а потом и более совершенные солнечные часы, которые показывали время с точностью до одной - двух минут. Но такие часы морякам не годились. Во-первых, они "работали" только днем, да притом лишь в ясную погоду. Во-вторых, солнечные часы были стационарным указателем времени, показывавшим, как говорим мы сейчас, лишь "местное время", а корабли-то, как известно, на месте не стоят. Такие часы были для них непригодны.

Позже, во II тысячелетии до н. э., кто-то в Риме обратил внимание на равномерность падения капель жидкости из прохудившегося сосуда. Цепкий человеческий ум тут же ухватился за это явление, и вскоре появились водяные часы-клепсидра. Хоть точность их была и невелика, но по тем временам она оказалась достаточной.

Однако морякам и водяные часы не годились. Стоило чуть-чуть наклонить клепсидру, и она начинала безбожно врать. При шторме же вода выплескивалась из сосудов и такие часы вообще отказывались работать, ну, а мыслимо ли представить себе судно, палуба которого не качается?

Когда на корабли пришли песочные часы, во время качки они вели себя куда более устойчиво. Их можно было закрыть герметически, но показания таких часов от этого не менялись. И моряков они в ту пору вполне устраивали. Довольно быстро на судах песочные часы стали просто незаменимыми. И все-таки, прослужив неполных 300 лет, они навсегда ушли в отставку.

Впрочем... Такую великую службу эти неуклюжие часы успели сослужить мореходам, что до сих пор на кораблях флота их вспоминают каждые полчаса.

В России песочные часы во флоте вошли во всеобщее употребление в 1720 году, когда Петр I ввел в употребление свой Морской устав. В ту пору по табелю снабжения на каждый корабль полагались получасовые и четырехчасовые песочные часы. Острые на язык матросы очень скоро окрестили получасовые часы "склянками".

Четырехчасовым досталось менее выразительное имя.

Тот же Морской устав разделил корабельные сутки на шесть равных промежутков времени, названных немецким словом Wacht- "стража". Матросы быстро переделали его на русский лад. Получилось "вахта". В таком виде это слово и прижилось во флоте.

Корабельные вахты были великим нововведением: до того все назначения на работы и их продолжительность, как и время отдыха, производились на глазок и в конечном счете зависели от воли командира корабля. Теперь же он делил время работы и отдыха, строго основываясь на параграфе устава и показаниях часов. Отстоял матрос четырехчасовую вахту либо отработал положенное время -иди отдыхать. Отдохнул четыре часа - снова заступай на вахту или занимайся судовыми работами. И никаких пререканий, никаких споров о том, кому пришлось больше работать. Возник строгий порядок. И завтрак вовремя, по часам, и обед, и ужин. Одним словом, режим! А где режим и порядок, там и дисциплина. Где дисциплина, там и работа добротнее выполнена. Это стало аксиомой, годящейся как для прошлых времен, так и для наших дней.

Сегодня даже представить себе трудно, как плавали корабли, когда не было вахт. Вот этим-то немецким словом и прозвали четырехчасовые песочные часы. И прочно поселились на юте кораблей "склянки" и "вахты". Казалось, никому и никогда не уступят они своего места и своего назначения. Более того, в конце XVIII века (то есть на двести с лишним лет позже, чем X.Гюйгенс создал маятниковые часы) на русских военных кораблях к "склянкам" и "вахтам" прибавились еще одни песочные часы, рассчитанные ровно на час.

Важно стояли они все на отведенном для этого месте, и весь экипаж корабля с должным уважением относился к этим стеклянным идолам. Еще бы! Ведь на корабле это был своего рода "храм времени". Специально приставленный для этой цели вахтенный матрос священнодействовал возле склянок, как жрец-хранитель времени.

Наверное, так же внимательно поддерживали пламя в очаге наши далекие предки в те времена, когда люди уже умели пользоваться огнем, но еще не научились добывать его. В то время погасший огонь подчас означал гибель племени.

На корабле остаться без представления о времени не значит, конечно, погибнуть. Но это, безусловно, означает потерю основы порядка и, что еще страшнее, потерю всякого представления о долготе, на которой находится корабль.

В годы, о которых идет речь, уже многие мореплаватели (да и не только моряки) довольно четко понимали, что такое географическая широта и долгота. Зная широту и долготу, люди без труда находили любую точку на карте. И широту умели определять довольно точно, даже находясь в отрыве от берегов.

Например, в Северном полушарии для этого достаточно было измерить угол между Полярной звездой и горизонтом. В градусах этот угол и выражал широту места. Имелись и другие способы определения широты, дававшие достаточную для безопасного плавания точность. А вот с определением долготы дело долго не ладилось.

Лучшие умы человечества пытались найти способ определения долготы, который бы удовлетворил моряков. Еще в начале XVI века Галилео Галилей трудился над решением этой проблемы. В 1714 году английское правительство объявило огромную премию тому, кто найдет способ определять в море долготу с точностью до половины градуса.

Примерно в то же время в Англии было создано специальное Бюро долгот. Но дело двигалось туго. И это было тем более досадно, что ключ к решению проблемы нашли уже давно-точные часы! Вот и все, что было нужно морякам для точного определения долготы в море. Ведь Солнце совершает свое видимое движение вокруг Земли ровно за 24 часа. За это время оно и проходит все 360 градусов долготы. Значит, за один час светило уходит на запад на 15 градусов. Следовательно, зная разницу между Гринвичским временем (принятым за нулевое) и местным (судовым) временем в любой точке нахождения корабля, можно определить долготу простым расчетом. Но беда заключалась в том, что узнать эту разницу было далеко не просто. Судовое время узнать нехитро: просто нужно точно заметить момент, когда Солнце над кораблем придет в свою высшую точку. А гринвичское время на первый взгляд вычислить еще проще: достаточно перед плаванием поставить свои часы по гринвичскому времени и не переводить стрелки.

Но в те времена точных астрономических часов (хронометров, как их стали позже называть) не было, а карманные часы, которые уже имелись, ходили очень неточно: одни убегали вперед, другие отставали неизвестно на сколько, а то и вовсе останавливались. И моряки по-прежнему предпочитали пользоваться склянками, не помышляя об определении долготы, достаточно точной для плавания, которое требовало часов с отклонением от истинного времени в доли секунды.

Создать такие часы тогда казалось невозможным. Петр I, например, приравнивал попытку определить точную долготу места к потугам изобрести "вечный двигатель" или превратить дешевые металлы в золото, то есть считал это совершенно бесплодным.

Анализируя морские путешествия мореходов средневековья, специалисты обратили внимание, что плавали они, с нашей точки зрения, как-то странно: сначала шли на север или на юг, а уж затем, дойдя до нужной широты, поворачивали на запад или на восток под прямым углом и шли, стараясь держаться достигнутой широты.

Подобный метод плавания требовал дополнительного времени, лишних постановок парусов. Но все же так в море было надежнее: хоть одну из координат - широту - мореплаватель знал точно.

Впрочем, подобное плавание тоже не давало полной уверенности, что судно придет в нужную точку. И порой это приводило к курьезам. Так, испанская экспедиция Менданьи де Нейра открыла в 1567-1569 годах Соломоновы острова в Тихом океане. Но ни один мореплаватель позже не мог их найти, пока через два века французская экспедиция Луи Антуана де Бугенвиля не "открыла" вновь "исчезнувший" архипелаг.

Даже когда появились сравнительно точные морские часы-хронометры, определение точной долготы оставалось делом весьма нелегким. Уже в XIX в., когда надо было с максимально возможной точностью определить долготу Пулковского меридиана (это было необходимо для нормальной работы вновь построенной обсерватории), точное время пришлось "везти" на судне из Гринвича. Для этого снарядили целую экспедицию. С кораблей русского флота собрали хронометры. Во всей России их оказалось меньше десятка. А когда с появлением телеграфа проверили принятую долготу Пулковской обсерватории, все-таки оказалось, что долгота была определена не совсем точно.

Но все это было много позже. А в начале XVIII века, при Петре I, ровно в полдень вся тройка песочных часов переворачивалась и, чтобы все на корабле знали об этом, раздавались особые удары в судовой колокол. С этого мига тщательно отмытый, просеянный и просушенный песок в "склянках" вновь начинал пересыпаться из верхних резервуаров в нижние. А матрос - "хранитель времени" настороженно караулил момент, когда опорожнится их верхний резервуар. Когда последние песчинки падали через узкое отверстие между колбами, он мгновенно переворачивал «склянки», и все начиналось сначала. Предельного внимания и бдительности требовала эта операция. Не каждому такую можно было доверить. Недаром в те времена во флоте бытовало выражение "сдать под склянку", что означало "сдать под надежную охрану".

Хлопотно и дорого было хранить время на корабле. Для этого приходилось содержать специальных людей. По петровскому указу, старшим над ними был "скляночный мастер", отвечавший за исправное обслуживание часов. Все эти люди не сидели без дела. Каждые полчаса нужно было переворачивать одни часы, каждый час - другие и каждые четыре часа - третьи. А чтобы все на корабле знали, что за ходом времени следят неусыпно и бдительно, точно проделывая все операции, экипаж оповещался звуковым сигналом - ударами в судовой колокол: "били склянку". Самих "склянок", разумеется, никто не бил. Наоборот, как зеницу ока берегли моряки свои хрупкие стеклянные часы, особенно в шторм. Зная суровый норов океана, они заранее найтовили (то есть прочно крепили) все предметы, которые могли сдвинуться с места и повредить их. Сами часы заботливо вставлялись в специальные гнезда, обшитые мягким войлоком. Колокол, в который «били склянки», был небольшой, сантиметров 26-50 высотой. Он появился на кораблях гораздо раньше "склянок". Считалось, что звон этих колоколов отпугивает злые силы, населявшие моря и океаны. Кроме того, уже на заре мореплавания кормчие поняли, что колокол им необходим для предупреждения столкновений с другими судами. Других средств оповещения о себе тогда не было. Тифонов и гудков еще не придумали, тусклый свет судовых фонарей, заправленных маслом, заметить было трудно даже в ясную ночь. Все время жечь факел не будешь, а колокол - он всегда готов к действию, и его звон трудно спутать с чем-либо другим. Он разносится далеко окрест и днем и ночью, да и звук его не вязнет даже в густом тумане. Неудивительно, что именно судовой колокол приспособили, чтобы "отбивать склянки". В половине первого били один раз в одну сторону колокола. В час производился один двойной удар в обе стороны колокола, у мастеров «отбивать склянки» этот удар получался почти слитным. В половине второго производился один двойной удар и один одинарный, и так далее до конца вахты, прибавляя каждые полчаса по удару в одну сторону. В конце вахты отбивали четыре двойных удара - восемь "склянок", - и все начиналось сызнова. Наступала новая вахта. Заступить на нее, принять вахту одновременно с последним ударом четырехчасовой склянки во флоте всегда считалось признаком хорошего тона и высокой морской культуры. Это и понятно - время на кораблях всегда умели ценить и уважать!

Судовые колокола и сегодня имеются на каждом военном корабле, на всех судах торгового флота. Их отливают из специального "колокольного металла": сплава меди, олова и цинка. От того, в какой пропорции они заложены в сплав, зависит "голос" колокола. В былые годы особо благозвучными получались колокола, если в сплав, из которого они отливались, добавляли серебро. В наше практичное время, конечно, обходятся без драгоценных металлов. Когда-то для каждого корабля отливали "персональные" колокола с выпуклыми буквами его названия и годом постройки. В наше время на нижней кромке колокола по окружности название корабля гравируется.

На кораблях с давних пор с почтением относились к колоколу. И сегодня, как и сотни лет назад, матросы до блеска начищают судовые колокола и другую, как говорят моряки, "медяшку", имея в виду разнообразные детали из меди. Если колокол содержится в порядке, ясно: флотскую службу на этом корабле несут исправно. Каждые полчаса вахтенный матрос берется за короткую снасть, прикрепленную к "языку" колокола - она называется "рында-булинь", - и отбивает "склянки". Услышав звон колокола, все члены экипажа безошибочно узнают, какое сейчас время и не пора ли им собираться на вахту. Корабельный устав и сейчас сохранил команду: "Склянки бить!". Такова флотская традиция!

В наше время на кораблях имеются тифоны, гудки, ревуны, спикеры и мегафоны, во много раз усиливающие человеческий голос. Есть тут радио и другие средства оповещения судов, находящихся в опасной близости друг к другу. Но корабельный колокол и сегодня не потерял своего первоначального назначения. И когда где-нибудь, например в Английском канале (Ла-Манше), непроглядный туман внезапно упадет на море, на мостик выходит вахтенный офицер и подает команду: Ringthebell!

Между прочим, именно с этой фразы и пошло название, которым российские моряки "окрестили" судовой колокол.
Создавая регулярный флот, Петр I начал заимствовать термины и команды у иноязычных флотов, "занял" он и эту команду: Ringthebell! ("Бить в колокол!"). Офицеры подавали эту команду по-английски, а матросы послушно ее выполняли, не задумываясь о значении слов, и очень скоро на свой лад переделали эту чужеземную команду. "Рынду бей!" - получилось у них по созвучию. Команда привилась во флоте. А так как бить можно кого-то или что-то, скоро и сам судовой колокол стали называть рындой.

Строго говоря, это неверно. Во времена парусного флота рындой называли особый бой в судовой колокол. Ежедневно, когда солнце достигало зенита на корабле, трижды отбивали тройные удары, оповещая экипаж, что наступил истинный полдень. Этот троекратный колокольный звон и назывался рындой. Обычай "бить рынду" отжил свой век, и его название перешло к колоколу, который и сейчас иногда называют рындой.

Прослужив на флоте уже не одно столетие, судовой колокол и сейчас несет свою службу на военных и коммерческих кораблях. Со временем необходимость отмечать время наступления полудня появилось и на берегу, и прежде всего в столице Российской империи - Санкт-Петербурге.

Долгое время считалось, что полуденный выстрел со стены Петропавловской крепости ввел Петр I, но это не так, Впервые эта мысль родилась уже после смерти Петра Великого. Идея сводилась к тому, чтобы дать жителям Санкт-Петербурга возможность точно ставить один раз в сутки стенные или карманные часы, а простому люду -знать, что наступил полдень. Особенно остро такая необходимость возникла во второй половине XVIII столетия в связи с быстрым развитием торговли и мореплавания. Бой часов с колокольни собора св. Петра и Павла не достигал окраин разросшегося «града Петрова», южная граница которого проходила тогда по Фонтанке, а северная - по Большому проспекту Петроградской стороны.

Профессор астрономии математик Жозеф Делиль, приехавший в Петербург из Парижа по приглашению самого Петра еще в 1724 году и назначенный директором астрономической обсерватории, представил 22 декабря 1735 года на очередном заседании Петербургской академии наук доклад о способе подачи громкого звукового сигнала.

Делиль предлагал производить выстрел с Адмиралтейства по сигналу из башни Кунсткамеры, где находилась тогдашняя астрономическая обсерватория и имелись «исправные меридианы и верные часы», но сей проект заволокитили - бюрократия в государстве Российском была всегда в силе.

В XIX веке на Пулковских высотах выросли корпуса одной из крупнейших в мире Главной российской обсерватории, в обязанность которой вменялись и задачи практической астрономии, в том числе измерение времени.

В 1863 году сигналы точного пулковского времени стали передаваться по проводам в центральную телеграфную контору, а оттуда на железнодорожные станции всей Российской империи. В конце 1864 г. к одной из пушек, что стояла на дворе Адмиралтейства, провели кабель от особых часов, находившихся на Центральном телеграфе, и 6 февраля 1865 г. сигнальная пушка впервые известила о наступлении полудня. Время было строго выверено по астрономическим часам Пулковской обсерватории.

Полуденный выстрел с Адмиралтейского двора гремел ежедневно вплоть до 23 сентября 1873 года. Потом верфь здесь перестала существовать, и огневую позицию пришлось перенести на Нарышкинский бастион Петропавловской крепости. Там вестовая пушка вплоть до июля 1934 г. ровно в полдень ежедневно пробивала 12 часов дня. Летели годы, обновлялись орудия на бастионе, одно поколение бомбардиров сменяло другое, но традиция эта сохранилась до сих пор.

Кстати, жители и моряки крепости Кронштадт тоже раньше сверяли свои часы по выстрелу пушки, установленной на берегу гавани в Петровском парке.

Отбивать ежедневно полдень - традиция, доставшаяся нам в наследство от флота Российского. Ее нельзя забывать, ее следует свято чтить и помнить.


Источник: http://www.teri-shop.narod.ru/sending46.htm

[AUSTER]

Получил большое удовольствие от прочитанного.
Спасибо!

[Akira]

Спасибо за статьи, Мр EGO, очень интересно

[Ego]

Татьяна Фокина, фото: Екатерина Куликова

Хронометры суть те же часы - только сделанные самым тщательным образом,
со всеми предосторожностями, указанными наукой.
В настоящее время устройство их доведено до высшей степени совершенства».
Дополнение к календарю «Петербург» за 1870 год.

В истории мирового часового искусства особое место занимает создание морского хронометра - прибора, хранящего точное время, необходимого для определения географической долготы в открытом море. Несколько поколений изобретателей конструировали и совершенствовали хронометрическое устройство, незаменимое для мореплавателей. Задача была столь актуальна, что к ее разрешению были подключены не только ученые, но и государственные умы. Дело в том, что «задачу долгот» до начала XVIII века многие считали совершенно неразрешимой и ставили ее в один ряд с такими математическими проблемами, как квадратура круга или теорема Ферма. Даже наш просвещенный император Петр I в одном из документов писал: «Я нимало 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». Между тем, еще в 1510 году испанец Санто Крус предложил очень простой способ для решения этой проблемы, названный «метод перевозки часов». Почти три века лучшие умы человечества работали сначала над созданием, а потом над совершенствованием часов для мореплавателей, попутно сконструировав множество часов и приборов времени для других целей как бытового, так и специального назначения. Если бы не была поставлена задача с помощью часов определять долготу местности - часовое дело еще долго бы оставалось на достаточно низком уровне.





Но в XVI веке, поскольку точных часов еще не было, ученые испытывали и другие методы определения долготы. Многие из предложений основывались на астрономических наблюдениях и вычислениях положения Луны, звезд, спутников Юпитера, солнечных и лунных затмений. Например, Иоганн Вернер из Нюрнберга в 1514 году разработал метод лунных расстояний. Для наблюдения за Луной он изобрел специальный инструмент - поперечный жезл. Метод основан на том, что в разных частях земного шара в одно и то же время расстояние между Луной и одной из опорных звезд, расположенных вблизи эклиптики, будет различным. Существовали астрономические таблицы и альманахи положения звезд и Луны для пунктов с известной географической долготой. Поэтому, определив лунное расстояние неизвестного пункта и сравнив его с известным, можно определить разность долгот между наблюдательным пунктом и местом, для которого был составлен альманах.

Другой способ определения долготы был предложен Галилео Галилеем. Он первый открыл четыре спутника Юпитера, которые при наблюдениях с Земли появлялись и исчезали в один и тот же момент для любого наблюдателя, в какой бы точке земной поверхности он ни находился. Галилей понял, что это самые совершенные небесные часы, которыми, если затмения будут заранее предвычис-лены, можно воспользоваться для определения долготы. Метод Галилея хорош и тем, что затмения юпитерианских спутников происходят часто: один - два раза за ночь. В 161 б году в надежде выиграть «долготный приз», Галилей предложил свой метод Испании. Но на испанцев открытие Галилея большого впечатления не произвело. Позднее, в XVIII-XIX веках в России этот метод широко использовали для определения долготы на суше. По российскому бездорожью астрономы перевозили громоздкие телескопы, ахроматические трубы и другое специальное оборудование. Поэтому все большее число ученых склонялось к простому методу перевозки часов, пытаясь создать пригодные для мореплавания приборы времени.

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 астрономическое время. Разница во времени в один час дает разницу в 15 градусов долготы. Если перед выходом в море настроить 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, 14 часов. Разница два часа - ваша долгота 30 градусов.

К началу XVI века уже имелись кроме солнечных, песочных и водяных часов достаточно интересные механические часы, указывающие не только время, но и фазы Луны, положение планет и звезд, отбивающие различные мелодии, управляющие движениями сложных фигур. Однако точность часов оставалась практически той же, что 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 ученые, ни часовые мастера того времени.

Наиболее значительной и известной была «общественная награда», предусмотренная биллем (законом), утвержденным английской Палатой общин и Палатой лордов в 1714 году. По этому закону человек или группа лиц, которые смогут определить долготу в море, получали беспрецедентную по своим размерам награду-10, 15,20 тысяч фунтов стерлингов в зависимости от точности предложенного метода.

Создателями первых точных часов по праву считаются два великих ученых - Галилео Галилей и Христиан Гюйгенс, о чем было сказано выше. Но это были стационарные маятниковые часы, неспособные работать на корабле. В 1674 году Гюйгенс отказался от использования маятника в морских часах и предложил в качестве регулятора часов колебательную систему баланс-спираль. Идея была прогрессивной. Гюйгенсу удалось сконструировать первые часы переносного типа, где в качестве регулятора была применена система баланс-спираль с собственным периодом колебания, в дальнейшем получившая широкое распространение для устройства карманных часов, хронометров и других переносных приборов времени. Г. Галилеем и X. Гюйгенсом были заложены основы для создания точных часов. Ученым и конструкторам был показан путь к достижению точности - самое главное, обеспечить свободу колебаний маятника или системы баланс-спираль и оградить это устройство от любых внешних воздействий - изменения температуры, влажности, давления и т.п. Это трудно, но когда есть понимание цели - легче ее достигнуть.

Тысячи часовых мастеров начали борьбу за точность и надежность приборов времени, способных работать на корабле. Наиболее целеустремленным, терпеливым и удачливым оказался английский мастер Джон Гаррисон, который создал в 1759 году морские часы очень высокой точности. В 1761 году для очередного испытания часов Гаррисона из английского Портсмута отправился на Ямайку корабль «Дептфорд». Через 161 день плавания корабль вернулся в Европу и прибыл в Портсмут. Ошибка часов не превышала нескольких секунд. Задача определения географической долготы в открытом море была решена.

Д. Гаррисон создал часы, в которых практически были решены задачи, ставшие впоследствии предметом научных и конструкторских разработок. Это изохрониза-ция и стабилизация колебания системы баланс-спираль, уменьшение трения в кинематической схеме механизма часов, температурной компенсации колебательного устройства. Только после того, как последователям Гаррисона - Пьеру Леруа, Томасу Мюджу, Фердинанду Берту, Томасу Ирншау, Джону Арнольду удалось решить эти проблемы хронометрии, стало возможным создавать хронометр наших дней.




Конструкторы хронометров должны были решить несколько проблем, для того чтобы судовые эталоны времени работали как можно более точно и надежно. Во-первых, необходимо было добиться стабильности колебательной системы при изменении температуры, давления, влажности и других внешних воздействий. Во-вторых, колебания баланса или маятника, с одной стороны, должны быть как можно более свободными, а с другой - эти колебания должны поддерживаться притоком внешней энергии, иначе маятник и баланс остановятся. Исходя из простых физических соображений, конструкторы старались уменьшить взаимодействие спуска (хода) с колебательной системой. Так, на смену несвободным ходам, таким как шпиндельный, цилиндровый, пришли свободные - анкерный, хронометровый. Так, к началу XIX века, отобрав все лучшее из многочисленных изобретений, морской хронометр имел уже почти современный вид, включающий в себя следующие основные узлы:

- колебательную систему баланс-спираль с устройством термокомпенсации;
- 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

1. Карманный хронометр Ulysse Nardin. Швейцария. Начало XX века.
2. Карманный хронометр. Мастер Пауль Дитисхейм. Швейцария. Начало XX века.
3. Механизм карманного хронометра. Мастер Роберт Каламе. Западная Европа. XIX век.

Механизм хронометра, заключенный в латунный застекленный водонепроницаемый корпус, укреплялся в деревянном футляре на кардановом подвесе. Поэтому при качке циферблат часов сохранял горизонтальное положение относительно земли.

Честь создания морских хронометров принадлежит целиком мастерам из стран Западной Европы, однако Россия - морская держава - внесла свой посильный вклад в совершенствование как механизма, так и методики использования хронометров для точного определения долготы местности как на суше, так и на море. М.В. Ломоносов, заботясь о российском флоте, разрабатывал различные приборы, необходимые для мореходства и практической астрономии и, в частности, для определения долготы. Работал М.В. Ломоносов и над созданием морских часов. Независимо от английского часового мастера Д. 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 М.В. Ломоносова получила дальнейшее развитие. В них уже восемь пружин через восемь улиток раскручиваются на одну приводную ось. Российских мастеров заботили те же проблемы по совершенствованию часов, что и известных западноевропейских специалистов. 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 английским часовым мастером и изобретателем Арнольдом, очевидно, зная о его работах по созданию хронометра. Конструкция компенсационного устройства Кулибина более обтекаема и менее подвержена вибрации, чем аналогичная система Арнольда. Сам Кулибин по этому поводу писал: «А как у моих все приборы будут спаяны, выточены и вышлифованы, то посему от равного и гладкого хода в воздухе фальшивить не должны. У Арнольдовых же привернутых приборов к кругу маятника, движением своим рассекая воздух от неровности привинченных приборов, должно быть большое сотрясение, хотя и нечувствительное, но вертикальное и горизонтальное».

Идея Кулибина по созданию особого баланса нашла продолжение в XX веке. Швейцарец Пауль Дитисгейм в 1921 году сконструировал монометаллический баланс с небольшими биметаллическими пластинками-«аффиксами» для хронометра.

С 1829 года в Санкт-Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде проводились всероссийские выставки мануфактурных произведений, на которых, среди прочих изделий, экспонировались и лучшие часы мастеров России. Как видно из описаний выставок, особое внимание эксперты выставок 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 астрономическому испытанию на точность и надежность в Обсерватории. По ходатайству Мануфактурного совета и по представлению Министра финансов Ивана Толстого удостоили медали на Ан-ненской ленте за карманный хронометр «турбильон» в золотом корпусе.




На этой же выставке был представлен морской хронометр петербургского мастера 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 до ныне Англия, Франция и Дания». Хронометры Гаута испытывали в Гидрографическом Депо Морского штаба. «Испытание показало, что ход сих хронометров в холоде и тепле очень равномерен, так что оные почесть должно совершенно равного достоинства». В первые десятилетия XIX века в России начали использовать хронометры 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 долготы 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 Пулковская обсерватория, основанная в 1835 году. Значение самой обсерватории для науки было оценено мировой общественностью сразу после ее открытия. Например, директор Гринвичской обсерватории Дж. Эри в 1847 году отмечал: «Я ничуть не сомневаюсь в том, что одно пулковское наблюдение стоит, по меньшей мере, двух, сделанных где бы то ни было в другом месте». А знаменитый французский физик Ж.Б.Био в 1848 году писал: «Теперь Россия имеет научный памятник, выше которого нет на свете».

В 1843 и 1844 гг. 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 переноса времени между Пулковом и Альтоной, а также для контрольных наблюдений на местах служил 81 хронометр. Было сделано 9 поездок из Пулкова в Альтону и 8 в обратном направлении. Из общего числа хронометров лишь 7 принадлежали Пулкову. Остальные были взяты для этой работы от разных русских и иностранных учреждений и частных лиц, среди которых хронометр адмирала И.Ф. Крузенштерна, великого князя Константина, по одному от известных часовых мастеров - англичанина Э.Дента, француза А.-Л. Бреге и других. В 1844 году состоялась хронометрическая экспедиция между Альтоном и Гринвичем, руководимая О. Струве. В ней использовалось 44 хронометра. В результате двухлетней работы была получена долгота Пулкова относительно Гринвича.

О размахе работ хронометрических экспедиций России можно судить по тому факту, что в 1843 году имелось 508 точек на карте России, положение которых было точно установлено, а в 1863 году каталог военно-топографического депо содержал уже 17240 точек.

Необходимость оснащения как морских, так и сухопутных экспедиций большим количеством хронометров побудило Россию наладить производство отечественных часов и организовать научную работу по исследованию хода хронометров. В Пулковской обсерватории в разные годы работали часовые мастера, не только изготавливавшие морские хронометры, но и вместе с учеными участвовавшие в исследовании хронометров. В 1832 году известный английский часовой мастер и конструктор Э. Дент обнаружил погрешность хода хронометров с компенсационным балансом, получившую название «аномалии Дента», или «вторичной ошибкой компенсации». Для устранения влияния этого фактора температурной погрешности Э. Дентом, а затем и другими мастерами, в том числе и российским - Иваном Виреном, было предложено большое количество конструкций балансов с дополнительной компенсацией. В период 1878 - 1879 гг. астроном Пулковской обсерватории В.К. Деллен и часовой мастер той же обсерватории И. Вирен разработали и изготовили баланс, позволяющий значительно уменьшить вторичную ошибку компенсации.

Важные результаты в исследовании хронометров были получены в 1887 году астрономом обсерватории в Кронштадте В.Е. Фусом совместно с мастером Пулковской обсерватории А. Эриксоном. Была проведена работа с хронометрами, имеющими вторичную компенсацию, которая показала, что на хронометры с дополнительной компенсацией большое влияние оказывает изменение влажности, так как вызывает неожиданные скачки хода без всякой видимой причины. На основании результатов исследований В.Е. Фуса Морское ведомство России издало приказ заменить у хронометров с дополнительной компенсацией балансы на обычные, с традиционной компенсацией. 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.

Применение радиотелеграфа облегчило задачу определения долгот. Первое в России радиотелеграфное определение долгот было выполнено в 1910 году капитанами Матусевичем и Дитцем, обучавшимися в Пулковской обсерватории. 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 Политехническом музее в Москве хранятся хронометры российских и западноевропейских мастеров XIX - XX веков. Изучение этого собрания позволило документировать некоторые вехи эволюции хронометра, в частности вопросы, связанные с «ошибкой вторичной компенсации Дента». В собрании музея имеются хронометры с подобными балансами, - это хронометр английского мастера Э. Дента (баланс Дента) и хронометр российского часового мастера Ивана Вирена (баланс Вирена-Деллена). Представлен в собрании и карманный хронометр Пауля Дитис-гейма с монометаллическим балансом. Особо можно отметить, что Политехнический музей хранит хронометры практически всех российских мастеров XIX века, работавших в Пулковской обсерватории - Ивана Вирена, Бернгарда Пиля, Аугуста Эриксона. Пока не найден только хронометр первого мастера обсерватории - Гаута. Музей располагает и хронометрами достаточно известных мастеров стран Западной Европы - Шарля Фродшама, Ганери, У. Нардена, П. Ди-тисхейма, Винерла и других. Современный период эволюции хронометров документируют морской и авиационный хронометры, изготовленные в 1970-е годы на Первом московском часовом заводе.

Часы №2 2008

Источник: http://timeway.ru/articles/hronometr_simvol_tochnosti/