Методика определения долготы с помощью морского хронометра. В течение 200 лет измерение времени было неотъемлемой частью морской навигации, а палубные часы были, по сути, единственным способом определить долготу расположения корабля. Наш материал расскажет об изобретении Джоном Гаррисоном морского хронометра и о том, как Улисс Нардан привёл это устройство к совершенству.
Тим Скоренко
11 июля 2017 10:05
Морской хронометр — это не просто прибор, по которому кок может узнать, в котором часу подавать обед. Исторически это устройство несло значительно более важную функцию — без помощи хронометра невозможно было определить долготу, а значит — точное местоположение корабля. Иначе говоря, от времени зависела навигация и — жизнь моряков.
Дело в том, что широта — это абсолютная величина, то есть доля расстояния от экватора до полюса. А вот долгота «эфемерна», отсчитывается она от определённого меридиана, и за ноль можно принимать любой пункт (занятно, что разные страны в разное время считали нулевыми совершенно разные меридианы). Когда корабль находится близ обозначенного на карте берега, определить долготу можно, но в открытом море это сугубо расчётная величина, при измерении которой ко всему прочему не от чего оттолкнуться.
Методика определения долготы с помощью морского хронометра.
В 1530 году нидерландский математик Фризиус Реньер Гемма предложил относительно простой способ определения долготы с помощью угла нахождения Солнца (днём) или Полярной звезды (ночью) над горизонтом в строго определённое время, например, в полдень или полночь. При этом точность измерения угла была достаточно высока, а вот приблизительное понимание полудня приводило к значительным погрешностям. Плюс-минус несколько временных минут могли дать несколько градусов погрешности — а при плавании на большие расстояния это означало отклонение на десятки и сотни миль! Проблема была столь значима, что в 1714 году британский парламент учредил специальный орган — Комиссию долгот, единственным назначением которой было поощрение изобретательства, направленного на решение задачи.
Создание абсолютно точных морских часов упиралось в несколько вопросов. Во‑первых, высокая влажность, солевые испарения, изменение давления и так далее приводили к механическим изменениям элементов механизма. Они истирались, деформировались, ломались. А во-вторых, что более значимо, обычный маятник, работающий за счёт гравитации, в плавании функционировал не очень хорошо: в зависимости от области плавания разница в гравитационных силах, воздействующих на него, могла достигать 0,2%. И, конечно, корабль постоянно качало.
h2 Первый морской хронометр Джона Гаррисона.
Первые попытки создать морской хронометр, работающий независимо от качки и прочих факторов, были предприняты в конце XVII века. Известны разработки Христиана Гюйгенса, Уильяма Дерема и других учёных. Но в уже упомянутом 1714 году свежеобразованная Комиссия долгот учредила приз в 10 000 фунтов (впоследствии сумму подняли до 20 000 фунтов) за разработку подобных часов — и за дело взялись обычные часовщики. Судите сами: на наши деньги это от 2 до 4 миллионов фунтов стерлингов!
Преуспел в итоге английский часовщик-самоучка Джон Гаррисон. Они с братом Джеймсом были специалистами по «часовым шкафам», большим напольным часам с длинными маятниками. За «тендер» Гаррисон взялся в 1730 году в возрасте 37 лет, и свой первый морской хронометр, известный ныне как h2, продемонстрировал в 1736-м. В том же году он совершил испытательное плавание из Лондона в Лиссабон на паруснике «Центурион» и обратно на другом корабле «Орфорд» (из-за того, что капитан «Центуриона» внезапно скончался в Лиссабоне). По прибытии время сверли с «образцовым» экземпляром — отклонение всё-таки было, хотя и не очень большое. Гаррисон понял, что работа не так проста, и с первой попытки решить вопрос не удастся.
h3 и h4 Вторая и третья модель хронометр Гаррисона.
Гаррисон разработал модель h3, которую планировали испытать при плавании через океан, но испытания отменили из-за начала войны между Англией и Испанией, а пока шли боевые действия, часовщик начал строить вариант h4, ещё более совершенный. В нём он впервые в истории часового искусства применил подшипники и биметаллические детали, позволяющие компенсировать температурные расширения.
www.popmech.ru
В течение 200 лет измерение времени было неотъемлемой частью морской навигации, а палубные часы были, по сути, единственным способом определить долготу расположения корабля. Наш материал расскажет об изобретении Джоном Гаррисоном морского хронометра и о том, как Улисс Нардан привёл это устройство к совершенству.
Тим Скоренко
0
Морской хронометр — это не просто прибор, по которому кок может узнать, в котором часу подавать обед. Исторически это устройство несло значительно более важную функцию — без помощи хронометра невозможно было определить долготу, а значит — точное местоположение корабля. Иначе говоря, от времени зависела навигация и — жизнь моряков.
Дело в том, что широта — это абсолютная величина, то есть доля расстояния от экватора до полюса. А вот долгота «эфемерна», отсчитывается она от определённого меридиана, и за ноль можно принимать любой пункт (занятно, что разные страны в разное время считали нулевыми совершенно разные меридианы). Когда корабль находится близ обозначенного на карте берега, определить долготу можно, но в открытом море это сугубо расчётная величина, при измерении которой ко всему прочему не от чего оттолкнуться.
Методика определения долготы с помощью морского хронометра.
В 1530 году нидерландский математик Фризиус Реньер Гемма предложил относительно простой способ определения долготы с помощью угла нахождения Солнца (днём) или Полярной звезды (ночью) над горизонтом в строго определённое время, например, в полдень или полночь. При этом точность измерения угла была достаточно высока, а вот приблизительное понимание полудня приводило к значительным погрешностям. Плюс-минус несколько временных минут могли дать несколько градусов погрешности — а при плавании на большие расстояния это означало отклонение на десятки и сотни миль! Проблема была столь значима, что в 1714 году британский парламент учредил специальный орган — Комиссию долгот, единственным назначением которой было поощрение изобретательства, направленного на решение задачи.
Создание абсолютно точных морских часов упиралось в несколько вопросов. Во‑первых, высокая влажность, солевые испарения, изменение давления и так далее приводили к механическим изменениям элементов механизма. Они истирались, деформировались, ломались. А во-вторых, что более значимо, обычный маятник, работающий за счёт гравитации, в плавании функционировал не очень хорошо: в зависимости от области плавания разница в гравитационных силах, воздействующих на него, могла достигать 0,2%. И, конечно, корабль постоянно качало.
h2
Первый морской хронометр Джона Гаррисона.
Первые попытки создать морской хронометр, работающий независимо от качки и прочих факторов, были предприняты в конце XVII века. Известны разработки Христиана Гюйгенса, Уильяма Дерема и других учёных. Но в уже упомянутом 1714 году свежеобразованная Комиссия долгот учредила приз в 10 000 фунтов (впоследствии сумму подняли до 20 000 фунтов) за разработку подобных часов — и за дело взялись обычные часовщики. Судите сами: на наши деньги это от 2 до 4 миллионов фунтов стерлингов!
Преуспел в итоге английский часовщик-самоучка Джон Гаррисон. Они с братом Джеймсом были специалистами по «часовым шкафам», большим напольным часам с длинными маятниками. За «тендер» Гаррисон взялся в 1730 году в возрасте 37 лет, и свой первый морской хронометр, известный ныне как h2, продемонстрировал в 1736-м. В том же году он совершил испытательное плавание из Лондона в Лиссабон на паруснике «Центурион» и обратно на другом корабле «Орфорд» (из-за того, что капитан «Центуриона» внезапно скончался в Лиссабоне). По прибытии время сверли с «образцовым» экземпляром — отклонение всё-таки было, хотя и не очень большое. Гаррисон понял, что работа не так проста, и с первой попытки решить вопрос не удастся.
h3 и h4
Вторая и третья модель хронометр Гаррисона.
Гаррисон разработал модель h3, которую планировали испытать при плавании через океан, но испытания отменили из-за начала войны между Англией и Испанией, а пока шли боевые действия, часовщик начал строить вариант h4, ещё более совершенный. В нём он впервые в истории часового искусства применил подшипники и биметаллические детали, позволяющие компенсировать температурные расширения.
mag-m.com
В течение 200 лет измерение времени было неотъемлемой частью морской навигации,а палубные часы были,по сути,единственным способом определить долготу расположения корабля. Наш материал расскажет об изобретении Джоном Гаррисоном морского хронометра и о том,
как Улисс Нардан привёл это устройство к совершенству.Морской хронометр — это не просто прибор, по которому кок может узнать, в котором часу подавать обед. Исторически это устройство несло значительно более важную функцию — без помощи хронометра невозможно было определить долготу, а значит — точное местоположение корабля. Иначе говоря, от времени зависела навигация и — жизнь моряков.
Дело в том, что широта — это абсолютная величина, то есть доля расстояния от экватора до полюса. А вот долгота «эфемерна», отсчитывается она от определённого меридиана, и за ноль можно принимать любой пункт (занятно, что разные страны в разное время считали нулевыми совершенно разные меридианы). Когда корабль находится близ обозначенного на карте берега, определить долготу можно, но в открытом море это сугубо расчётная величина, при измерении которой ко всему прочему не от чего оттолкнуться.
Методика определения долготы с помощью морского хронометра.
В 1530 году нидерландский математик Фризиус Реньер Гемма предложил относительно простой способ определения долготы с помощью угла нахождения Солнца (днём) или Полярной звезды (ночью) над горизонтом в строго определённое время, например, в полдень или полночь. При этом точность измерения угла была достаточно высока, а вот приблизительное понимание полудня приводило к значительным погрешностям. Плюс-минус несколько временных минут могли дать несколько градусов погрешности — а при плавании на большие расстояния это означало отклонение на десятки и сотни миль! Проблема была столь значима, что в 1714 году британский парламент учредил специальный орган — Комиссию долгот, единственным назначением которой было поощрение изобретательства, направленного на решение задачи.
Создание абсолютно точных морских часов упиралось в несколько вопросов. Во‑первых, высокая влажность, солевые испарения, изменение давления и так далее приводили к механическим изменениям элементов механизма. Они истирались, деформировались, ломались. А во-вторых, что более значимо, обычный маятник, работающий за счёт гравитации, в плавании функционировал не очень хорошо: в зависимости от области плавания разница в гравитационных силах, воздействующих на него, могла достигать 0,2%. И, конечно, корабль постоянно качало.
h2
Первый морской хронометр Джона Гаррисона.
Первые попытки создать морской хронометр, работающий независимо от качки и прочих факторов, были предприняты в конце XVII века. Известны разработки Христиана Гюйгенса, Уильяма Дерема и других учёных. Но в уже упомянутом 1714 году свежеобразованная Комиссия долгот учредила приз в 10 000 фунтов (впоследствии сумму подняли до 20 000 фунтов) за разработку подобных часов — и за дело взялись обычные часовщики. Судите сами: на наши деньги это от 2 до 4 миллионов фунтов стерлингов!
Преуспел в итоге английский часовщик-самоучка Джон Гаррисон. Они с братом Джеймсом были специалистами по «часовым шкафам», большим напольным часам с длинными маятниками. За «тендер» Гаррисон взялся в 1730 году в возрасте 37 лет, и свой первый морской хронометр, известный ныне как h2, продемонстрировал в 1736-м. В том же году он совершил испытательное плавание из Лондона в Лиссабон на паруснике «Центурион» и обратно на другом корабле «Орфорд» (из-за того, что капитан «Центуриона» внезапно скончался в Лиссабоне). По прибытии время сверли с «образцовым» экземпляром — отклонение всё-таки было, хотя и не очень большое. Гаррисон понял, что работа не так проста, и с первой попытки решить вопрос не удастся.
h3 и h4
Вторая и третья модель хронометр Гаррисона.
Гаррисон разработал модель h3, которую планировали испытать при плавании через океан, но испытания отменили из-за начала войны между Англией и Испанией, а пока шли боевые действия, часовщик начал строить вариант h4, ещё более совершенный. В нём он впервые в истории часового искусства применил подшипники и биметаллические детали, позволяющие компенсировать температурные расширения.
Мы не будем подробно рассказывать о дальнейшем пути Гаррисона — об этом написана не одна книга. Скажем лишь, что те самые знаменитые часы h5, которые в итоге решили проблему морского хронометража, он закончил в 1761 году в возрасте 68 лет, а несколькими годами позже показал модель H5, которая была официально признана Комиссией долгот работающей. В 1772 году престарелый Гаррисон, наконец, получил свой приз, не считая более 4000 фунтов (на наши деньги — около миллиона фунтов), выделенных ему за эти годы на разработки.
h5
Четвёртая модель Гаррисона была уже не настольным хронометром, а подобием карманных часов.
Часы Гаррисона распространились по миру — они стояли на кораблях исследователей, в частности, Джеймса Кука, и на военных судах. Сегодня на оригиналы работы Гаррисона и его наследников можно посмотреть в Музее науки и техники в Лондона, в Гринвичской обсерватории и ряде других музеев.
H5
Финальная конструкция Гаррисона, за которую он получил «призовой фонд» Комиссии долгот.
Оставалось одно «но». Морские часы Гаррисона были сложным и дорогих механизмом. Делать такие часы умели считанные часовщики, и очень небольшой процент кораблестроителей оборудовали свои суда морскими хронометрами подобной точности. Вплоть до середины XIX века морские хронометры трудно было назвать серийной продукцией — а требовалось их очень много, в особенности когда Англия первой издала указ об обязательной установке этих устройств на все военные и гражданские суда. Вот тут-то и появился Улисс Нардан.
Леонард-Фредерик Нардан был одним из многих швейцарских часовщиков начала XIX века. Швейцария тогда начинала набирать силу, выходя в лидеры мирового производства хронометров и перехватывая это знамя у доминирующих британцев. Главным часовым городом материковой Европы была Женева. Темпы роста швейцарцев были неимоверными. Сравните: за 1800 год Швейцария и Англия произвели равное количество, по 200 000 часов, а полвека спустя, в 1850-м, Англия выпустила всё те же 200 тысяч, а Швейцария — 2 200 000 устройств!
В первую очередь это было связано с «серийной революцией»: швейцарцы начали отходить от традиционного принципа производства, семейного дела. До того часовщики, конечно, объединялись в профсоюзы, но работали сами по себе, делали всё в одиночку — от механизма до росписи циферблата, обучали тайнам мастерства детей, и, по сути, были ближе к ювелирному делу, нежели к механическому производству, где уже давно правили бал артели и мануфактуры. В первой половине XIX века Швейцария постепенно перешла к мануфактурной схеме работы, при этом не потеряв высочайшего качества, создавшего славу их продукции.
Карманные часы Ulysse Nardin середины XIX столетия.
Леонард-Фредерик был классическим часовщиком. На его работах стояла личная маркировка, и свои умения он передал сыну, Улиссу, родившемуся в Ле-Локле 22 января 1823 года. Ле-Локль тогда не был часовой столицей мира (как уже говорилось, ей была скорее Женева), но ряд часовщиков там работал. В Швейцарии в принципе не было городка, где бы не работало хотя бы несколько часовщиков. К слову сказать, часовую индустрию в Ле-Локле ко всему прочему сильно «подсекла» Великая французская революция. Из-за приграничного положения городка там было много сочувствующих якобинцам, и швейцарские власти проводили репрессивную политику во избежание революции; целый ряд сильных часовщиков эмигрировали во Францию, в основном — в Безансон.
Мануфактура на улице Жарден в Ле-Локле: сюда компания Ulysse Nardin перебралась в 1865 году.
Но вернёмся к Улиссу Нардану и морским хронометрам. Улисс продолжил дело отца — но уже на новый лад. В 1846 году он вопреки семейным традициям основал мануфактуру с наёмными работниками. Назвал он её, как и следовало, собственным именем — Ulysse Nardin. Мануфактура сходу начала работать в двух направления — карманных и морских часов. Карманные часы всегда пользовались спросом и обеспечивали прибыль, морские — сулили контракты с армией.
В 1860 году Улисс внедрил в работу специфический прибор — астрономический калибратор высокой точности, позволявший откалибровать карманные часы до десятых долей секунды. Это устройство изобрёл в начале века «отец швейцарских часов» Жак-Фредерик Урье, но оно практически не применялось для обычных хронометров. Спешим напомнить, что в то время часы нередко не имели даже минутной стрелки, а на вопрос «который час» вполне корректным считался ответ «да где-то полдень».
Последствия не заставили себя ждать. В 1862 году на Всемирной выставке в Лондоне карманные часы Ulysse Nardin получили свою первую золотую медаль. Это была высочайшая на тот момент награда в отрасли, как если бы современный фильм получил одновременно «Оскара», «Золотую пальмовую ветвь» и «Золотого медведя». В 1865 году мануфактура переехала на улицу Жарден (если переводить — Садовую улицу), где располагается по сей день. Руководство Улисс разделил с сыном — достигшим 21 года Полем-Давидом.
Параллельно развивалось и производство морских хронометров. Они уже далеко ушли от оригинальной конструкции Гаррисона и базировались как на внедрённых английским часовщиком принципах, так и на других, конкурирующих схемах, появившихся в конце XVIII — начале XIX веков. К слову, Нардан начал применять биметаллы и другие «ноу-хау» морских часов в обычных моделях — так до него не делал практически никто.
Морской хронометр производства Ulysse Nardin.
Проблемой морских хронометров был, как говорилось выше, их труднодоступность. Ни один производитель не мог быстро изготовить серию из, скажем, 50 морских хронометров, чтобы обеспечить однотипными приборами флот какой-нибудь страны. Они по‑прежнему оставались штучным товаром. Имея опыт в мануфактурном производстве часов высочайшего качества, Нардан разработал ряд моделей морских хронометров, обеспечивающих идеальную точность и при этом подходящих для более или менее серийного производства. Впоследствии это дало значительный эффект. Например — забежим вперёд — в 1904 году компания подписала контракт с Императорским двором Японии об оснащении морскими хронометрами всего японского флота. Аналогичный контракт она пыталась подписать с Россией, но с бумагами что-то не сложилось, и в итоге партия морских хронометров Ulysse Nardin была приобретена российским флотом в частном порядке единичной сделки. Возник исторический казус: во время русско-японской войны 1904−1905 годов корабли обеих воюющих сторон были оснащены одними и теми же хронометрами!
Часы Ulysse Nardin, удостоенные золотой награды на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году.
Но увидеть успех своего морского предприятия Улиссу было не суждено — он скоропостижно скончался в 1876 году в возрасте 53 лет. Спустя два года на Всемирной выставке в Париже Ulysse Nardin получила сразу две золотые медали — вторую за карманные часы и первую за морские хронометры. Четвёртую такую медаль компания получила на Всемирной выставке в Чикаго 1893 года — той самой, где блистал король электричества Никола Тесла. Вообще, с момента основания компания получила более 4300 (!) различных отраслевых наград.
Начиная с конца XIX века, компания защитила целый ряд патентов на «усложнения», то есть дополнительные функции, повышающие точность или придающие часам новые возможности. Вообще говоря, в специальной литературе тип часов, на которых специализируется компания, и сегодня называется grand complication watch — некоторые его ветви напрямую вышли из профессиональных приборов для измерения времени XIX века и сегодня требуют точно такой же высочайшей точности в изготовлении наряду с сохранением традиций. Мы не будем останавливаться на технических новшествах начала XX века. Для примера скажем, что в 1936 году компания выпустила 24-дюймовый карманный хронометр, секундная стрелка которого отмеряла десятые доли секунды — впервые в отрасли.
Вернёмся к морским хронометрам. В 1975 году, Невшательская обсерватория выпустила официальный альманах со статистическим данными по истории швейцарского часового дела. В соответствии с ним из 4504 сертификатов качества, выданных с 1846 по 1975-й швейцарским морским хронометрам, 4324 (то есть 95%) получили устройства Ulysse Nardin. Морские часы компании получили 2411 отраслевых наград (из них 1069 — первых призов) и суммарно 14 медалей Всемирных выставок, из них 10 — золотых.
Мануфактура Ulysse Nardin. Ручная сборка часов.
В то же время значение морских хронометров постепенно стало снижаться. Сперва это было связано с «кварцевой революцией», то есть появлением новой технологии, использующей кристалл кварца в качестве колебательной системы в часах. В Швейцарии это привело, как известно, к так называемому «Кварцевому кризису», когда на рынок массово пришли недорогие и точные японские часы. Но это другая история.
Морские хронометры начали было переходить на кварц — но здесь революции и кризиса не случилось, потому что уже в 1980-е годы корабли стали массово использовать спутниковую навигацию для определения местоположения. Это сделало морские хронометры попросту ненужными — теперь долготу определял компьютер. Впрочем, любой современный корабль в обязательном порядке оборудован кварцевым высокоточным хронометром на случай сбоя системы GPS. Когда с сигналом всё в порядке, этот хронометр корректируется, сверяясь с мировым временем через тот же спутник.
В 1996 году в память о своей навигационной истории компания выпустила легендарную уже модель Marine Chronometer 1846 с механизмом Perpetual Ludwig, названном в честь разработчика, часовщика Людвига Эшслина. Как нетрудно догадаться, это была модель с вечным календарём, и она стала родоначальницей коллекции Marine, символизирующей тесную связь марки с морем. Позже, в 1999 году, появилась модель GMT Perpetual, сочетающая вечный календарь с несколькими временными зонами — компания в полной мере оправдывала славу разработчика класса grand complication watch. По сей день компания ежегодно получает патенты на новые механизмы и представляет модели со всё более широкими возможностями, не изменяя при этом классическим дизайнерским традициям.
А что же Ulysse Nardin? Компания успешно пережила все кризисы и вовремя вышла из рухнувшего в один момент рынка морских хронометров. Возник вопрос: что же делать с многочисленными наработками и полуторавековыми традициями в этой области? И ответ не заставил себя долго ждать. Дело в том, что высокоточные технологии морского хронометража не устарели и не стали бесполезными. Они просто перестали быть нужными в конкретной отрасли — в навигации. Но это не отменяет их невероятного качества, выносливости в любых экстремальных условиях, полной независимости от изменения температуры и влажности — и так далее. Поэтому технологии окончательно перешли в область, в которой компания и без того была одни из мировых лидеров, то есть в производство высококачественных наручных часов.
Ulysse Nardin Marine Torpilleur на страницах «Популярной механики»
Последний шедевр из коллекции Ulysse Nardin Marine, напрямую связанный с морской историей и традициями, — это модель Marine Torpilleur. В коллекции уже были часы Marine Grand Deck («верхняя палуба») и Marine Regatta («регата»), torpilleur же переводится как «торпедный катер». Это название подчёркивает как динамику и функциональность модели (такие катера были лёгкими и маневренными), так и исторические военные связи компании — про японский и русский флоты мы рассказывали выше.
Сердце модели — калибр UN-118 с автоподзаводом (запас хода при этом — 60 часов) и кремниевым спуском. Диаметр калибра — 31,6 мм, толщина — 6,45 мм, состоит он из 248 деталей, имеет функции индикации часов, минут, секунд, запаса хода и даты с быстрой корректировкой в любом направлении. О морской теме в первую очередь говорит дизайн циферблата — римские цифры, исторические «морские» шрифты, характерные формы стрелок. И, конечно, на море намекает и очень серьёзная для подобных часов водонепроницаемость, до 50 метров!
Калибор UN-118.
Marine Torpilleur диаметром 42 мм представлен в трёх моделях — из 18-каратного розового золота с белым циферблатом на кожаном ремешке, а также из нержавеющей стели с белым циферблатом на кожаном ремешке и с синим циферблатом на браслете.
Вообще говоря, компания Ulysse Nardin — это пример гармоничного сочетания исторических традиций и высоких технологий XXI века. Например, в 118-м калибре спуск сделан из кремния и синтетического алмаза, и эта технология, известная как DIAMonSIL, является специфическим ноу-хау, запатентованным всего несколько лет назад. С другой стороны, циферблаты Ulysse Nardin делаются посредством традиционной ручной техники — мы бывали на их производстве Donzé Cadrans в Ле-Локле и писали об этом статью.
Ulysse Nardin Marine Torpilleur
И, конечно, это море. Не зря же Джон Гаррисон 250 лет назад изобрёл морские часы, а Улисс Нардан 150 лет назад довёл их до совершенства.
antimrakobes.mirtesen.ru
Своим возникновением морские хронометры обязаны проблеме навигации на море. Краеугольными вопросами всегда были и остаются определение позиции и направления движения судна, а также измерение скорости, дистанции и времени движения судна от одной точки до другой.
Развитие навигации шло нога в ногу с открытиями реальной формы Земли, ее размера и развитием технологий, которые сделали возможным точное измерение времени. Древние мореплаватели скоро выяснили, что Земля вращается, а Полярная звезда всегда остается в одной и той же точке небосвода, что двигаясь на юг в направлении горизонта, можно достичь стран с теплым климатом. Измеряя угол между Полярной звездой и горизонтом и держа курс строго с севера на юг, мореплаватели могли приблизительно определить широту их местонахождения.
Определение долготы оказалось куда более сложным. В течение многих веков, плывя с востока на запад, мореплаватели могли только догадываться об их положении в открытом море. Например, в своем транс-антлантическом путешествии в 1492 году, Христофор Колумб считал, что быстро достигнет Восточной Индии, в то время как его корабль ушел не так далеко от Европы. Долгота могла бы быть определена по позиции звезд в небесах, но звезды медленно перемещались по небосводу на восток. Поэтому необходимо было знать точное местное время относительно какой-нибудь фиксированной точки, принятой за начало отсчета (например, Гринвич). Поскольку Земля в течение суток поворачивается на 360 градусов, а в течении часа – на 15 градусов, то разница между местным временем и временем по Гринвичу, умноженная на 15, будет равна географической долготе судна. Таким образом точность определения долготы будет зависеть от точности хода часов. Например, на экваторе, ошибка в одну секунду означает ошибку в местоположении судна на 400 метров.
Тем не менее, первые точные часы были изобретены только в середине XVIII века. Основными проблемами точного определения времени в морских условиях были изменения температуры, влажности, постоянная качка и изменение силы гравитации Земли на различных широтах. Поэтому хронометрический инструмент для точного измерения времени должен был содержать ряд революционных изобретений и технических решений, чтобы все эти проблемы были устранены.
В 1714 году Британский Парламент, в связи с большими потерями кораблей, связанными с неправильным определением местоположения судов, объявил приз для всех желающих в 20000 фунтов, что сегодня соответствует 2 млн. долларов США, за создание устройства, способного определять долготу судна в любой точке Земли с точностью в пол градуса, что равняется 30 минутам географической долготы.
В 1731 году, параллельно работам над точными часами, была окончательно решена проблема с точным определением широты судна. Джоном Хадли (John Hadley), вице-президентом Королевского Общества Естественных Знаний, был предложен инструмент для точного определения угла между горизонтом и небесными телами, в основе которого лежал принцип двойного преломления лучей. Этот прибор был назван секстантом.
Одним из многих, пытавшихся завоевать приз Британского Парламента был Джон Харрисон (John Harrison). К 1727 году им были построены первые часы с балансом, состоящим из 9 различных металлов, который был практически не подвержен изменениям температуры. В 1735 году, после долгих экспериментов, Харрисон представил Королевскому Обществу свой первый морской хронометр, названный h2. Это были большие, выглядевшие устрашающе, часы, которые весили 35 кг, но содержали в себе много уникальных технических решений, которые на испытаниях позволили выявить ошибку в местоположении судна на 150 км.
В 1739 году Харрисоном была представлена новая модель хронометра, названная Н2, содержащая ряд существенных изменений в конструкции, но весившая гораздо больше, чем предыдущая. Испытания ее так и не завершились из-за начала Семилетней войны между Англией и Францией.
Несколько позже Харрисон сообщает в комиссию о начале создании третьей модели хронометра - Н3. Но работы над ним были прерваны так как большие, громоздкие и неудобные в обслуживании модели не удовлетворяли потребностям военного флота. В 1757 году Большое жюри выдвинуло требование о существенном уменьшении размеров хронометра, и тогда были начаты работы над моделью Н4, которые завершились два года спустя. Новый хронометр был диаметром 12 см, что полностью удовлетворяло требованиям Комиссии. Приз за новый хронометр Харрисон должен был получить после завершения морских испытаний.
Испытания Н4 начались в 1761 году на борту судна Deptford, следовавшего курсом Лондон-Ямайка. Обслуживание хронометра было поручено сыну Харрисона - Уильяму Харрисону. Условия испытаний были выполнены полностью. Когда корабль достиг берегов Ямайки морской хронометр давал погрешность в 1/5 секунды в день, что было в 10 раз точнее, требуемого для конкурса. Обратный путь, который уже не входил в испытания, Харрисон проделал на шлюпе Merlin. В жестокий шторм Н4 был поврежден и прибыл в Англию в состоянии, которое не позволило Харрисону получить призовой фонд.
Для решения комиссии не давать приз Харрисону был ряд формальных причин, но основным было то, что некоторые члены комиссии сами хотели заполучить призовые деньги. Напрасно Харрисон добивался признания испытаний успешными. Его доказательства были признаны неубедительными.
28 марта 1764 года начались повторные испытания Н4. Корабль Tartar отправился в Портсмут. На борту, как и в прошлый раз был сын Харрисона. За пять месяцев путешествия часы отклонились всего на 54 секунды, а после плановой корректировки отклонение уменьшилось до 15 секунд. В такой ситуации получение приза уже не вызвало никаких сомнений.
Копия хронометра Н4, сделанная Кенделлом и названная К1 был использована Томасом Куком во время его трехгодичного кругосветного путешествия, где хронометр зарекомендовал себя с лучшей стороны.
В возрасте 78 лет Харрисон сделал новую модель Н5, которая еще больше удовлетворяла требованиям комиссии. Однако свой приз Харрисон получил только в 1773 году после подачи петиции Королю Георгу III.
Создавая морской хронометр, Харриссон кардинально перевернул тогдашнее предсталение о возможной точности часов. Потратив большую часть жизни на создание морского хронометра, Харрисон решил практически все проблемы, связанные с особенностями эксплуатации часов в морских условиях.
Для поддержания стабильности колебаний при качке и снижения влияния гравитации на точность хода, Харрисон ввел второй баланс, таким образом, что оба баланса колебались в одной плоскости, но в противоположных направлениях и поместил хронометр на подвижную опору, позволяющую часам находиться только в горизонтальном положении . Для обеспечения постоянства момента заводной пружины было использовано устройство фузи, а также было предложено заводить часы в одно и тоже время, чтобы на момент измерения, а это было обычно 12 часов дня, разница в моменте могла быть максимально невелирована. Кроме этого, для снижения влияния температуры и влажности на балансное колесо, оно делалось из нескольких металлов, что позволяло снизить коэффициент расширения металла. Для снижения влияния перепадов температур, морской хронометр стали помещать в деревянные футляры, являющиеся своего рода термосом, поддерживающим постоянную температуру.
Сегодня, в швейцарской часовой промышленности, помимо выпуска профессиональных морских хронометров, выпускаются также наручные часы, носящие надпись Marine Chronometer. Это прежде всего часы фирмы Ulysse Nardin и Breguet серии Marine. Эти часы отличаются повышенной точностью хода по сравнению с обычными. В некоторых моделях применяются ряд технических решений из навигационных морских хронометров. Кроме этого, эти часы всегда проходят более строгий отбор в подборке деталей и более длительное тестирование, что делает их заслуженно более дорогими, чем часы аналогичного класса.
www.treeland.ru
Морской хронометр — это не просто прибор , по которому кок может узнать, в котором часу подавать обед. Исторически это устройство несло значительно более важную функцию — без помощи хронометра невозможно было определить долготу, а значит — точное местоположение корабля. Иначе говоря, от времени зависела навигация и — жизнь моряков.
Дело в том, что широта — это абсолютная величина, то есть доля расстояния от экватора до полюса. А вот долгота «эфемерна», отсчитывается она от определённого меридиана, и за ноль можно принимать любой пункт (занятно, что разные страны в разное время считали нулевыми совершенно разные меридианы). Когда корабль находится близ обозначенного на карте берега, определить долготу можно, но в открытом море это сугубо расчётная величина, при измерении которой ко всему прочему не от чего оттолкнуться.
Методика определения долготы с помощью морского хронометра.
В 1530 году нидерландский математик Фризиус Реньер Гемма предложил относительно простой способ определения долготы с помощью угла нахождения Солнца (днём) или Полярной звезды (ночью) над горизонтом в строго определённое время, например, в полдень или полночь. При этом точность измерения угла была достаточно высока, а вот приблизительное понимание полудня приводило к значительным погрешностям.
Плюс-минус несколько временных минут могли дать несколько градусов погрешности — а при плавании на большие расстояния это означало отклонение на десятки и сотни миль! Проблема была столь значима, что в 1714 году британский парламент учредил специальный орган — Комиссию долгот, единственным назначением которой было поощрение изобретательства, направленного на решение задачи.
Создание абсолютно точных морских часов упиралось в несколько вопросов. Во‑первых, высокая влажность, солевые испарения, изменение давления и так далее приводили к механическим изменениям элементов механизма. Они истирались, деформировались, ломались. А во-вторых, что более значимо, обычный маятник, работающий за счёт гравитации, в плавании функционировал не очень хорошо: в зависимости от области плавания разница в гравитационных силах, воздействующих на него, могла достигать 0,2%. И, конечно, корабль постоянно качало.
h2
Первый морской хронометр Джона Гаррисона.
Первые попытки создать морской хронометр, работающий независимо от качки и прочих факторов, были предприняты в конце XVII века. Известны разработки Христиана Гюйгенса, Уильяма Дерема и других учёных. Но в уже упомянутом 1714 году свежеобразованная Комиссия долгот учредила приз в 10 000 фунтов (впоследствии сумму подняли до 20 000 фунтов) за разработку подобных часов — и за дело взялись обычные часовщики. Судите сами: на наши деньги это от 2 до 4 миллионов фунтов стерлингов!
Преуспел в итоге английский часовщик-самоучка Джон Гаррисон. Они с братом Джеймсом были специалистами по «часовым шкафам», большим напольным часам с длинными маятниками. За «тендер» Гаррисон взялся в 1730 году в возрасте 37 лет, и свой первый морской хронометр, известный ныне как h2, продемонстрировал в 1736-м.
В том же году он совершил испытательное плавание из Лондона в Лиссабон на паруснике «Центурион» и обратно на другом корабле «Орфорд» (из-за того, что капитан «Центуриона» внезапно скончался в Лиссабоне). По прибытии время сверли с «образцовым» экземпляром — отклонение всё-таки было, хотя и не очень большое. Гаррисон понял, что работа не так проста, и с первой попытки решить вопрос не удастся.
h3 и h4
Вторая и третья модель хронометр Гаррисона.
Гаррисон разработал модель h3, которую планировали испытать при плавании через океан, но испытания отменили из-за начала войны между Англией и Испанией, а пока шли боевые действия, часовщик начал строить вариант h4, ещё более совершенный. В нём он впервые в истории часового искусства применил подшипники и биметаллические детали, позволяющие компенсировать температурные расширения.
Мы не будем подробно рассказывать о дальнейшем пути Гаррисона — об этом написана не одна книга. Скажем лишь, что те самые знаменитые часы h5, которые в итоге решили проблему морского хронометража, он закончил в 1761 году в возрасте 68 лет, а несколькими годами позже показал модель H5, которая была официально признана Комиссией долгот работающей. В 1772 году престарелый Гаррисон, наконец, получил свой приз, не считая более 4000 фунтов (на наши деньги — около миллиона фунтов), выделенных ему за эти годы на разработки.
h5
Четвёртая модель Гаррисона была уже не настольным хронометром, а подобием карманных часов.
Часы Гаррисона распространились по миру — они стояли на кораблях исследователей, в частности, Джеймса Кука, и на военных судах. Сегодня на оригиналы работы Гаррисона и его наследников можно посмотреть в Музее науки и техники в Лондона, в Гринвичской обсерватории и ряде других музеев.
H5
Финальная конструкция Гаррисона, за которую он получил «призовой фонд» Комиссии долгот.
Оставалось одно «но». Морские часы Гаррисона были сложным и дорогих механизмом. Делать такие часы умели считанные часовщики, и очень небольшой процент кораблестроителей оборудовали свои суда морскими хронометрами подобной точности. Вплоть до середины XIX века морские хронометры трудно было назвать серийной продукцией — а требовалось их очень много, в особенности когда Англия первой издала указ об обязательной установке этих устройств на все военные и гражданские суда. Вот тут-то и появился Улисс Нардан.
Леонард-Фредерик Нардан был одним из многих швейцарских часовщиков начала XIX века. Швейцария тогда начинала набирать силу, выходя в лидеры мирового производства хронометров и перехватывая это знамя у доминирующих британцев. Главным часовым городом материковой Европы была Женева. Темпы роста швейцарцев были неимоверными. Сравните: за 1800 год Швейцария и Англия произвели равное количество, по 200 000 часов, а полвека спустя, в 1850-м, Англия выпустила всё те же 200 тысяч, а Швейцария — 2 200 000 устройств!
В первую очередь это было связано с «серийной революцией»: швейцарцы начали отходить от традиционного принципа производства, семейного дела. До того часовщики, конечно, объединялись в профсоюзы, но работали сами по себе, делали всё в одиночку — от механизма до росписи циферблата, обучали тайнам мастерства детей, и, по сути, были ближе к ювелирному делу, нежели к механическому производству, где уже давно правили бал артели и мануфактуры. В первой половине XIX века Швейцария постепенно перешла к мануфактурной схеме работы, при этом не потеряв высочайшего качества, создавшего славу их продукции.
Карманные часы Ulysse Nardin середины XIX столетия.
Леонард-Фредерик был классическим часовщиком. На его работах стояла личная маркировка, и свои умения он передал сыну, Улиссу, родившемуся в Ле-Локле 22 января 1823 года. Ле-Локль тогда не был часовой столицей мира (как уже говорилось, ей была скорее Женева), но ряд часовщиков там работал. В Швейцарии в принципе не было городка, где бы не работало хотя бы несколько часовщиков.
К слову сказать, часовую индустрию в Ле-Локле ко всему прочему сильно «подсекла» Великая французская революция. Из-за приграничного положения городка там было много сочувствующих якобинцам, и швейцарские власти проводили репрессивную политику во избежание революции; целый ряд сильных часовщиков эмигрировали во Францию, в основном — в Безансон.
Мануфактура на улице Жарден в Ле-Локле: сюда компания Ulysse Nardin перебралась в 1865 году.
Но вернёмся к Улиссу Нардану и морским хронометрам. Улисс продолжил дело отца — но уже на новый лад. В 1846 году он вопреки семейным традициям основал мануфактуру с наёмными работниками. Назвал он её, как и следовало, собственным именем — Ulysse Nardin. Мануфактура сходу начала работать в двух направления — карманных и морских часов. Карманные часы всегда пользовались спросом и обеспечивали прибыль, морские — сулили контракты с армией.
В 1860 году Улисс внедрил в работу специфический прибор — астрономический калибратор высокой точности, позволявший откалибровать карманные часы до десятых долей секунды. Это устройство изобрёл в начале века «отец швейцарских часов» Жак-Фредерик Урье, но оно практически не применялось для обычных хронометров. Спешим напомнить, что в то время часы нередко не имели даже минутной стрелки, а на вопрос «который час» вполне корректным считался ответ «да где-то полдень».
Последствия не заставили себя ждать. В 1862 году на Всемирной выставке в Лондоне карманные часы Ulysse Nardin получили свою первую золотую медаль. Это была высочайшая на тот момент награда в отрасли, как если бы современный фильм получил одновременно «Оскара», «Золотую пальмовую ветвь» и «Золотого медведя». В 1865 году мануфактура переехала на улицу Жарден (если переводить — Садовую улицу), где располагается по сей день. Руководство Улисс разделил с сыном — достигшим 21 года Полем-Давидом.
Параллельно развивалось и производство морских хронометров. Они уже далеко ушли от оригинальной конструкции Гаррисона и базировались как на внедрённых английским часовщиком принципах, так и на других, конкурирующих схемах, появившихся в конце XVIII — начале XIX веков. К слову, Нардан начал применять биметаллы и другие «ноу-хау» морских часов в обычных моделях — так до него не делал практически никто.
Морской хронометр производства Ulysse Nardin.
Проблемой морских хронометров был, как говорилось выше, их труднодоступность. Ни один производитель не мог быстро изготовить серию из, скажем, 50 морских хронометров, чтобы обеспечить однотипными приборами флот какой-нибудь страны. Они по‑прежнему оставались штучным товаром. Имея опыт в мануфактурном производстве часов высочайшего качества, Нардан разработал ряд моделей морских хронометров, обеспечивающих идеальную точность и при этом подходящих для более или менее серийного производства.
Впоследствии это дало значительный эффект. Например — забежим вперёд — в 1904 году компания подписала контракт с Императорским двором Японии об оснащении морскими хронометрами всего японского флота. Аналогичный контракт она пыталась подписать с Россией, но с бумагами что-то не сложилось, и в итоге партия морских хронометров Ulysse Nardin была приобретена российским флотом в частном порядке единичной сделки. Возник исторический казус: во время русско-японской войны 1904−1905 годов корабли обеих воюющих сторон были оснащены одними и теми же хронометрами!
Часы Ulysse Nardin, удостоенные золотой награды на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году.
Но увидеть успех своего морского предприятия Улиссу было не суждено — он скоропостижно скончался в 1876 году в возрасте 53 лет. Спустя два года на Всемирной выставке в Париже Ulysse Nardin получила сразу две золотые медали — вторую за карманные часы и первую за морские хронометры. Четвёртую такую медаль компания получила на Всемирной выставке в Чикаго 1893 года — той самой, где блистал король электричества Никола Тесла. Вообще, с момента основания компания получила более 4300 (!) различных отраслевых наград.
Начиная с конца XIX века, компания защитила целый ряд патентов на «усложнения», то есть дополнительные функции, повышающие точность или придающие часам новые возможности. Вообще говоря, в специальной литературе тип часов, на которых специализируется компания, и сегодня называется grand complication watch — некоторые его ветви напрямую вышли из профессиональных приборов для измерения времени XIX века и сегодня требуют точно такой же высочайшей точности в изготовлении наряду с сохранением традиций.
Мы не будем останавливаться на технических новшествах начала XX века. Для примера скажем, что в 1936 году компания выпустила 24-дюймовый карманный хронометр, секундная стрелка которого отмеряла десятые доли секунды — впервые в отрасли.
Вернёмся к морским хронометрам. В 1975 году, Невшательская обсерватория выпустила официальный альманах со статистическим данными по истории швейцарского часового дела. В соответствии с ним из 4504 сертификатов качества, выданных с 1846 по 1975-й швейцарским морским хронометрам, 4324 (то есть 95%) получили устройства Ulysse Nardin. Морские часы компании получили 2411 отраслевых наград (из них 1069 — первых призов) и суммарно 14 медалей Всемирных выставок, из них 10 — золотых.
Мануфактура Ulysse Nardin. Ручная сборка часов.
В то же время значение морских хронометров постепенно стало снижаться. Сперва это было связано с «кварцевой революцией», то есть появлением новой технологии, использующей кристалл кварца в качестве колебательной системы в часах. В Швейцарии это привело, как известно, к так называемому «Кварцевому кризису», когда на рынок массово пришли недорогие и точные японские часы. Но это другая история.
Морские хронометры начали было переходить на кварц — но здесь революции и кризиса не случилось, потому что уже в 1980-е годы корабли стали массово использовать спутниковую навигацию для определения местоположения. Это сделало морские хронометры попросту ненужными — теперь долготу определял компьютер.
Впрочем, любой современный корабль в обязательном порядке оборудован кварцевым высокоточным хронометром на случай сбоя системы GPS. Когда с сигналом всё в порядке, этот хронометр корректируется, сверяясь с мировым временем через тот же спутник.
В 1996 году в память о своей навигационной истории компания выпустила легендарную уже модель Marine Chronometer 1846 с механизмом Perpetual Ludwig, названном в честь разработчика, часовщика Людвига Эшслина. Как нетрудно догадаться, это была модель с вечным календарём, и она стала родоначальницей коллекции Marine, символизирующей тесную связь марки с морем.
Позже, в 1999 году, появилась модель GMT Perpetual, сочетающая вечный календарь с несколькими временными зонами — компания в полной мере оправдывала славу разработчика класса grand complication watch. По сей день компания ежегодно получает патенты на новые механизмы и представляет модели со всё более широкими возможностями, не изменяя при этом классическим дизайнерским традициям.
Ulysse Nardin Marine Torpilleur на страницах «Популярной механики»
Калибор UN-118
Ulysse Nardin Marine Torpilleur
А что же Ulysse Nardin? Компания успешно пережила все кризисы и вовремя вышла из рухнувшего в один момент рынка морских хронометров. Возник вопрос: что же делать с многочисленными наработками и полуторавековыми традициями в этой области? И ответ не заставил себя долго ждать.
Дело в том, что высокоточные технологии морского хронометража не устарели и не стали бесполезными. Они просто перестали быть нужными в конкретной отрасли — в навигации. Но это не отменяет их невероятного качества, выносливости в любых экстремальных условиях, полной независимости от изменения температуры и влажности — и так далее. Поэтому технологии окончательно перешли в область, в которой компания и без того была одни из мировых лидеров, то есть в производство высококачественных наручных часов.
Последний шедевр из коллекции Ulysse Nardin Marine, напрямую связанный с морской историей и традициями, — это модель Marine Torpilleur. В коллекции уже были часы Marine Grand Deck («верхняя палуба») и Marine Regatta («регата»), torpilleur же переводится как «торпедный катер». Это название подчёркивает как динамику и функциональность модели (такие катера были лёгкими и маневренными), так и исторические военные связи компании — про японский и русский флоты мы рассказывали выше.
Сердце модели — калибр UN-118 с автоподзаводом (запас хода при этом — 60 часов) и кремниевым спуском. Диаметр калибра — 31,6 мм, толщина — 6,45 мм, состоит он из 248 деталей, имеет функции индикации часов, минут, секунд, запаса хода и даты с быстрой корректировкой в любом направлении. О морской теме в первую очередь говорит дизайн циферблата — римские цифры, исторические «морские» шрифты, характерные формы стрелок. И, конечно, на море намекает и очень серьёзная для подобных часов водонепроницаемость, до 50 метров!
Marine Torpilleur диаметром 42 мм представлен в трёх моделях — из 18-каратного розового золота с белым циферблатом на кожаном ремешке, а также из нержавеющей стели с белым циферблатом на кожаном ремешке и с синим циферблатом на браслете.
Вообще говоря, компания Ulysse Nardin — это пример гармоничного сочетания исторических традиций и высоких технологий XXI века. Например, в 118-м калибре спуск сделан из кремния и синтетического алмаза, и эта технология, известная как DIAMonSIL, является специфическим ноу-хау, запатентованным всего несколько лет назад. С другой стороны, циферблаты Ulysse Nardin делаются посредством традиционной ручной техники.
И, конечно, это море. Не зря же Джон Гаррисон 250 лет назад изобрёл морские часы, а Улисс Нардан 150 лет назад довёл их до совершенства.
источник
magspace.ru
Часы давно стали обыденным предметом, прочно вошедшим в наш быт. Сложно представить современный мир без наших верных помощников - хранителей времени. Человечество в измерении времени достигло высочайших показателей, примером тому служат современные атомные часы, обладающие рекордной точностью. За пять миллиардов лет «атомный хронограф» не уйдет вперед и не отстанет ни на секунду! В наш век не составляет проблем узнать точное время в любой точке земного шара, однако, так было не всегда, и человеку пришлось пройти долгий путь от гномона до современных, высокоточных «ходиков». Разработка новых, более прогрессивных временимеров была не прихотью, а диктовалась реалиями жизни. Стоит заметить, что усовершенствованные часовые механизмы значительно повышали безопасность жизнедеятельности человека, зачастую сохраняя жизни. Примером тому могут служить морские хронографы, благодаря которым морские путешествия стали проще и значительно безопасней.
Неоценимый вклад в развитие часового дела внесли энтузиасты, мастера-самоучки, гении, всецело увлеченные идеей. К данной категории талантов, безусловно, относится англичанин Джон Гаррисон (John Harrison 1693 – 1776) – новатор, механик, часовщик-самоучка.
Родился Гаррисон в Уэйкфилде (Йоркшир) в семье сельского плотника. Вскоре семейство переехало жить в Бартон (Линкольншир), расположенный по другую сторону залива напротив порта Гулль. Поначалу юноша, как и все в его роду, начал осваивать ремесло плотника, однако, увлеченность механикой и любовь к часовому делу взяли верх над семейными традициями. В 1727 году, работая в паре с братом, Джоном были созданы два экземпляра часов, отличительной особенностью которых была высокая точность хода. Изготовленные братьями измерители времени интересны тем, что мастерами часового дела были применены абсолютно новые конструктивные принципы. Приобретенный опыт сыграл свою роль в изобретении решетчатого маятника, длина которого менялась в относительно допустимых пределах при температурных колебаниях.
Здесь следует пояснить, почему так важна постоянная длина маятника. Как известно, материалы имеют свойство расширяться и сужаться под воздействием колебаний температуры. Для часовых механизмов важно, чтоб колебания регулятора оставались постоянными вне зависимости от внешних факторов. В частности, удлинение расстояния между точкой подвеса маятника и центром тяжести привод к увеличению периода колебания, что приводит к отставанию, и наоборот. Данную проблему решали разными способами. Как правило, мастера дел часовых изобретали различные компенсирующие конструкции. Известны несколько наиболее удачных инженерных решений, среди которых ртутный маятник (Грагама), инварный (мюнхенского мастера Рифлера), кварцевый (Карла Сатори), решетчатые (Троугтона, Леруа, Берту, Депарсье, Гаррисона, Юргенсена), а также горизонтальный (Катера), призменный (Борда) и другие. Необходимо заметить, что свойство маятника менять период колебания в зависимости от длины стержня (штанги) используется при регулировке хода часов. Часовщики знают, как отрегулировать точность хода маятниковых часов, меняя положения груза (линзы) по вертикали.
Примерно в 1730 Джон приезжает в Лондон. За несколько лет (в 1714 году) до приезда механика-самоучки в главный город Великобритании, парламент заслушал некий доклад Ньютона. Данное событие имеет определенное отношение к Гаррисону. Дело в том, что в то далекое время существовала большая проблема с определением точных координат местонахождения морских судов. До появления системы GPS навигации впереди было несколько веков, а способы определения координат местонахождения в те времена, карты и приборы, были весьма далеки от совершенства. В связи с таким положением вещей суда нередко терпели бедствия и катастрофы.
В вышеупомянутом выступлении Ньютона перед парламентом, констатировался факт: часов, на точность хода которых не оказывают воздействие негативные внешние факторы (влажность, гравитация, перепады температуры, морская качка и т.п.) в данный момент не существует. Суть в том, что морской хронограф необходим для определения долготы – чем точней показания часов, тем корректней можно определить местоположение судна в открытом море. Чтоб ускорить процесс создания точных морских «ходиков» было назначено довольно приличное вознаграждение. «Бонус» в размере 20 тысяч фунтов мог получить человек, создавший точные часы пригодные для эксплуатации в суровых морских условиях, т.е. надлежащего уровня морской хронометр. Сумма награды была действительно колоссальная (около ста пятидесяти кг благородного желтого метала) – стимул достаточно весомый.
Узнав о размере обещанного вознаграждения, Джон принимает решение побороться за него. Гаррисон отправляется к королевскому астроному Эдмунду Галлею, который знакомит его с лучшим лондонским часовщиком Джорджем Грэхемом. Получив от последнего определенную сумму и заручившись его поддержкой, талантливый механик приступает к разработке часов для мореходов.
Первая версия морских часов (в принятой современной классификации h2) была готова в 1735 году. Хронометр получился довольно тяжелым (35кг) и громоздким. Благодаря участию Галлея и Грэхема через некоторое время были устроены испытания h2. Создатель хранителя времени лично участвовал в тестах своего детища. Проверка морского временимера проходила на суднах «Центурион» и «Орфорд», проделавших дорогу в Лиссабон и вернувшихся обратно. Результатами проверки Гаррисон остался неудовлетворен, однако убедился, что двигался в верном направлении.
30 июня 1737 Совет по долготе принял решение о выделении Гаррисону материальных средств в сумме 250 фунтов на изготовления другого, усовершенствованного хронографа. Новая модель была готова в 1739 году, но Джон снова остался недоволен результатами своей работы. Затем была создана следующая (h4) версия морских «ходиков». Но четвертый вариант был доработан изобретателем кардинально. Прибор стал значительно меньше в размерах, а при разработке механизма были исправлены прошлые промахи. h5 ожидало серьезное тестирование в путешествии на судне «Дептфорт» из Портсмута до Ямайки. В отличии от предыдущих проверок, в ходе которых Гаррисон присутствовал персонально, испытывать новые морские часы отправился сын изобретателя Уильям. В силу возраста, а мастеру было шестьдесят восемь, Джон не рискнул совершить такое длительное плавание через Атлантику. 18 ноября 1761 года «Дептфорт» с испытуемыми «ходиками» вышел из Портсмута.
По окончанию тестов Гаррисона ждал абсолютный успех. Когда проверили погрешность хода хронографа, то выяснилось, что созданный талантливым механиком временимер, показывал время с отставанием в одну с небольшим секунду. Минус величиной в одну с четвертью секунду за 81 день плавания в океанских водах! Стало очевидно, что h5 действительно точнейший морской хронограф, аналогов которому просто не существует. В дальнейшем, знаменитый мореплаватель Кук возьмет с собой прибор Гаррисона в плавание. За три года морских путешествий измеритель времени покажет время с отставанием всего в 7 минут 45 секунд.
Поскольку изделие Гаррисона могло претендовать на обещанную премию, часовщик обращается за вознаграждением. Однако все оказалось не так просто. Совет по долготе выдает мастеру лишь полторы тысячи фунтов, пообещав заплатить еще тысячу после дальнейших проверок h5. 8 апреля 1763 года талантливому механику было предложено раскрыть секрет механизма в обмен на пять тысяч фунтов. Джон в силу определенных причин отказывается от этой суммы, в свою очередь, настаивая на следующей проверке часов в морском походе в Вест-Индию. Ему удается добиться своего. 28 марта 1764 года корабль «Тартар» покидает гавань Портсмута и держит курс на остров Барбадос. Как и в предыдущем рейде на борту находится Уильям Гаррисон. В этот раз проверка морского временимера проходила особо тщательно. Итог испытания: механизм хронографа работал без сбоев в суровых морских условиях, а внешние факторы оказывали ничтожно малое влияние на точность показаний. Казалось бы, уже все условия конкурса соблюдены, но Гаррисону еще предстоит долгая борьба за честно заработанный приз.
В 1765 году выходит новое постановление от Совета по долготе. Джону было предложено, в обмен на премию 10 тысяч фунтов, передать хронограф для копирования и открыть секреты его изготовления. Кроме того, чиновники обязывали мастера сделать новые, подобные часы. Выдвинутые Советом условия Гаррисон принял, h5 был передан для изготовления копии. Также, будучи уже в довольно преклонном возрасте, он принялся за создание новых «ходиков». На материальное воплощение новой версии «хранителей времени» ушло около пяти лет и H5 был представлен комиссии. Однако для невыплаты обещанного вознаграждения находились все новые, и новые причины.
За несколько лет до смерти Гаррисон все же получил заслуженную награду. Создателю самого точного морского измерителя времени была полностью выплачена вся сумма, назначенная в 1714 году Советом по долготе. Скончался изобретатель 24 марта 1776 года. Гениальный механик, увлеченный часовщик-самоучка Джон Гаррисон внес неоценимый вклад в развитие часового дела. Изобретенный им «хранитель времени» послужил отправной точкой для создания самых точных, надежных морских хронографов, столь необходимых для безопасного судоходства.
inhoras.com
Каждому человеку чего-то не хватает. Одному денег, другому внимания и любви, третьему здоровья. Но чего не хватает однозначно всем – это времени. Именно поэтому люди всегда мечтали придумать прибор, с помощью которого смогут точно подсчитывать время, чтобы рационально им распоряжаться.
Однако большинство первых часов были очень ненадежны и зависели от условий окружающей среды. Но однажды были изобретен сверхточный прибор для измерения времени – хронометр. Это удивительное изобретение, как ни странно, повлияло не только на жизнь обычных людей. В первую очередь изобретение этого прибора помогло морякам лучше ориентироваться в открытом море.
Само слово "хронометр" произошло из сочетания двух греческих слов: "время" (хронос) и "измерять" (метр). 
Из самого названия прибора становится понятно, что его предназначение - измерять время. Иными словами, хронометр - это часы, однако очень надежные, способные продолжить работать в любых условиях и в мороз, и в тропическую жару.
Хронометры не были первыми механическими часами. Однако часовые механизмы до них были очень хрупкими и легко ломались при неблагоприятных внешних условиях. Более того, даже в обычных обстоятельствах часы со временем начинали «врать».
Но все изменилось в 1731 году, когда некий британский часовщик по фамилии Гаррисон изобрел хронометр. Это изобретение стало очень важным для развития морского дела. Так как прибор Гаррисона продолжал показывать абсолютно точное время в любых условиях, это помогало экипажу определять долготу, а потом и координаты нахождения судна.
Несмотря на свою дороговизну, хронометр стал довольно часто использоваться на кораблях, а с развитием воздухоплаванья и на самолетах.
Примечательно, что конструкция Гаррисона была столь совершенна, что за прошедшие годы практически не претерпела изменений. Единственное, заменили некоторые материалы хронометра на более современные, легкие и прочные.
Изобретение Гаррисона (до того как его в двадцатом веке начали вытеснять более простые и дешевые морские часы со стабилизацией хода с помощью кварцевых резонаторов, а также GPS) было самым надежным средством для моряков, чтобы они могли определить свое местоположение.
Как правило, все морские хронометры имели идентичную стандартную конструкцию. В специальный (чаще всего деревянный) корпус был помещен часовой механизм. Благодаря конструкции корпуса, он в любой ситуации удерживал хронометр в горизонтальном положении. Корпус оберегал механизм часов от воздействия на него перепадов температур, а также смены положения прибора.
С изобретением сверхточных часов многие частные лица стали мечтать иметь такие же у себя дома. На основе изобретения Гаррисона поначалу стали делать настенные и настольные сверхточные часы для дома. Чуть позже технологии позволили уменьшить механизм и создать наручные хронометры, так необходимые занятым людям, для которых каждая секунда на вес золота.
С тех пор как появились наручные часы с точностью хронометра, прошло несколько десятилетий. И сегодня каждая уважающая себя компания по выпуску наручных часов имеет в своей линейке модели с хронометром. Несмотря на это, самым точным и качественным, естественно, является швейцарский хронометр.
Более того, именно в Швейцарии занимаются проверкой часовых механизмов со всего мира, претендующих на звание хронометров. Для таких часов также разработан специализированный стандарт качества ISO 3159-1976.
Обладать очень точными часами мечтает каждый. И хотя на большинстве наручных аксессуаров для измерения времени указывается, есть ли хронометр в часах, бывают исключения. Поэтому можно своими силами проверить его наличие или отсутствие в собственном аксессуаре.
Для проверки необходимо убедиться, есть ли в часах свежая батарейка или как давно они заведены, чтобы не нарушить чистоту эксперимента. Далее нужно выставить точное время. После этого часы нужно перевести в положение циферблатом вниз и оставить в таком виде на двадцать четыре часа. После истечения срока требуется перевернуть часы циферблатом вверх и оставить еще на двадцать четыре часа. Теперь можно свериться с реальным временем. Если за двое суток нестандартного положения часы стали «врать» всего на +/- 8-12 секунд - это хронометр. При больших значениях – обычные часы.
Можно попробовать провести домашнюю проверку и другими способами. К примеру вешать часы на стенку – двадцать четыре часа в обычном положении и столько же наоборот. Также можно провести проверку температурами. Однако стоит учитывать что часы не должны долгое время охлаждаться менее чем на восемь градусов выше нуля и более чем на двадцать пять градусов.
Говоря о наручных часах, многие часто путают такие похожие понятия, как хронограф и хронометр. И хотя слова очень похожи, значение у них совершенно разное.
Если хронометр – это часы со специальной конструкцией механизма, позволяющей точно показывать время при любых условиях, то хронограф – это крохотные дополнительные циферблаты в часах с автономными механизмами. Иногда хронографы показывают отдельное время или предназначены для секундной стрелки.
Более двухсот пятидесяти лет прошло с тех пор, был изобретен хронометр. С тех пор он уже не так популярен в морском деле, особенно с изобретением GPS-навигации. Однако его невероятная точность до сих пор остается неизменной. Поэтому многие до сих пор мечтают иметь швейцарские часы с хронометром и всегда абсолютно точно знать время.
fb.ru
