ПИПУНЫРОВ ИСТОРИЯ ЧАСОВ

Рис. 117. Карманные часы с эмалевыми циферблатами и живописными изобра­ жениями на них

дами, жемчугом и другими драгоценными камнями. После того как в 1632 г. Жак Тутен из Лиона изобрел новую эмаль (своей живостью и яркостью она и теперь вызывает восхищение), на эмалевую поверхность стали наносить художественные изобра­ жения (рис. 117). В этом проявлялось высокое мастерство золо­ тых и ювелирных дел мастеров того времени. В 1675—1700 гг. стали изготовлять карманные часы самой разнообразной формы (кроме круглой и овальной). В Париже Пьер Джони изготовлял часы, имевшие форму креста; они предназначались для высших членов епископата, которые обычно носили их на груди. Стало

Рис. 118. Баланс, приводимый в действие растяжением и сжатием свиной щетины

Рис. 119. Устройство механизма карманных часов начала XVII в.

модным изготовлять карманные часы в виде книг, фруктов, цве­ тов, висячих замков и даже в виде человеческого черепа.

После 1650—1675 гг. корпуса из горного хрусталя постепен­ но исчезают. Около 1700 г. для изготовления внешнего корпуса карманных часов стали использовать рыбью, шагреневую, чере­ паховую кожи с золотыми и серебряными гвоздиками, а также филигранное золото и серебро [105].

В XVII в. в карманных часах стали применять для регули­ рования их хода вместо фолио баланс со свиной щетиной (рис. 118).

Схема устройства механизма карманных часов начала XVII в. дана на рис. 119. Заводная пружина навита на ось В. Свертывающийся конец пружины имеет отверстие, в которое вставлен крюк стержня А. Заводной ключ встав­ ляется в квадратную часть этого стержня. После того как ключ начнет повер­ тывать указанный стержень, заводная пружина будет закручиваться вокруг своей опорной оси; тогда в пружине развивается крутящий момент, действую­ щий в направлении, обратном вращению стержня А. Поскольку с помощью этого стержня осуществляется завод часов, то она фактически выполняет ту же функцию, какую в башенных и настенных часах выполняет веревка или цепь с грузом на конце, намотанная на барабан.

Ось, на которой сидит часовое колесо D, приводит в действие весь ме­

собачки Е. Если бы это колесо было неподвижным, то при заводе часов тре­ бовалось бы передвинуть весь механизм вместе со стрелками настолько же на­ зад, насколько оно перед этим прошло вперед. Храповое колесо С может дви­ гаться только в одну сторону, движению его в противоположную сторону пре-

пятствует собачка Е. Колесо D с 56 зубцами находится в зацеплении с три­ бом, имеющим 8 зубцов с передаточным отношением 1 : 7. Колесо D через триб находится в связи с колесом F и с его трибом, а этот последний передает дви­ жение колесу G с трибом; отсюда движение передается на коронное колесо Н. Колесо Я имеет зубья, которые расположены иначе, чем обычно. Оно имеет своим назначением изменять направление с вертикального на горизонтальное. Спусковое колесо К находится в связи с шестерней О, на оси которой оно и сидит. Количество зубцов колес и трибов подбирается с таким расчетом, что­ бы 2100 оборотов спускового колеса К соответствовали одному обороту ча­ сового колеса D.

Баланс сидит на оси шпинделя М и совершает под его действием вынуж­ денные колебания. Шпиндель имеет два выступа, или палеты, которые попе­ ременно взаимодействуют со спусковым колесом К. За двойное колебание баланса спусковое колесо продвигается на один зуб. Характерным для этого спускового регулятора является отход назад ходового колеса, а следователь­ но, и всей колесной системы.

Для регулирования хода баланса была использована эластичность свиной щетины, ее способность сжиматься и распрямляться под действием определен­ ных сил. В первой фазе колебания баланс ударяется о свиную щетину и она деформируется, во второй фазе свиная щетина, распрямляясь, создает силу, способную регулировать амплитуду колебания баланса в определенных пре­ делах.

Вторая часть механизма карманных часов представляет собой устройство, обеспечивающее движение стрелок — часовой и минутной (см. рис. 119). Ось Е проходит сквозь весь механизм, и на нее насажена минутная стрелка. На той же оси сидит шестерня Р, воздействующая на колесо Q, а вместе с тем и на шестерню R, которая, в свою очередь, приводит в движение колесо 5. Последнее насажено не на вал, а на трубку, свободно надетую на ось минут­ ной стрелки и проходящую сквозь циферблат. На эту трубку насажена часо­ вая стрелка. Триб Р имеет 8 зубцов, а колесо Q — 24; следовательно, Q вра­ щается в 3 раза медленнее оси Е. Далее, триб К имеет 8 зубьев, а колесо S — 32, стало быть, движение последних замедляется в 4 раза. Поэтому трубка с насаженной на нее часовой стрелкой обращается в 12 раз медленнее, чем ось Е с минутной стрелкой. Таким образом, часовая стрелка должна пройти один раз за тот же промежуток времени, за который минутная стрелка успеет совершить 12 оборотов.

Следовательно, движение стрелки зависит целиком от оси Е. Чтобы иметь возможность передвигать стрелки от руки, предусмотрено устройство, позво­ ляющее двигать их вперед или назад без участия в этом передвижении осталь­ ного механизма.

В противоположность гиревому заводу, обладающему постоянным момен­ том, пружинный завод не обладает этим свойством. По мере развертывания пружины ее момент уменьшается и вызывает неравномерность хода часов. Са­ мым ранним средством, примененным для устранения этого нежелательного явления, было тормозное устройство stackfreed (см. рис. 112).

Во время завода ходовой пружины ролик тормозного устройства лежит в углублении кулачка, из которого он выходит под давлением ходовой пружины. По мере того как ходовая пружина развертывается, момент пружины умень­ шается, ролик изогнутой пружины снова западает в углубление кулачка и

вводит некоторое добавочное усилие, необходимое для увеличения момента ходовой пружины.

Более совершенным средством для уравновешивания момента ходовой пружины является фузея, или улитка, которая состоит из массивного колеса, имеющего вид усеченного конуса С с винтообразной насечкой для цепочки, при помощи которой конус соединен с барабаном. Когда пружина в барабане заведена, вся цепь навита на улитку и работает на ее наименьшем радиусе, и, наоборот, когда слабеет сила упругости пружины при ее постепенном раскру­ чивании, цепь тянет фузею за ее все более расширяющуюся часть. Благодаря этому плечо рычага (им является радиус сечения конуса), на которое дейст­ вует сила, передаваемая барабаном, увеличивается. В результате крутящий момент, или сила, приводящая в движение часовой механизм от зубчатого венца, сидящего на улитке, остается неизменным и тем самым обеспечивается равномерный ход часов.

Механизм карманных часов изготовлялся из латуни или стали. Колесная

16 часов. Первоначально механизм вставлялся в корпус и удерживался посред­ ством маленьких штифтов. Для очередного завода механизм часов мог подни­ маться на шарнирах или петлях. Карманные часы весьма часто снабжались механизмом боя или будильника, а иногда — календарным устройством, а так­ же устройством для показа фаз Луны.

Отметим наиболее важные усовершенствования и изобрете­ ния, оказавшие влияние на развитие производства карманных часов с 1600 до 1700 г.

С 1610 г. в качестве средства для защиты циферблата кар­ манных часов вместо наружного металлического корпуса или корпуса из горного хрусталя входит в употребление стекло. В на­ стольных часах стекло стало применяться несколько раньше, чем в карманных часах. В качестве основы для крепления механизма часов с 1630 г. входит в употребление латунная платина. В 1630— 1664 гг. взамен струны из кетгута начинает употребляться гибкая металлическая цепь. Струна из кетгута была неудобна, она стя­ гивалась при сухой погоде и растягивалась при сырой.

После 1650 г. на циферблате появилась минутная стрелка. К 1700 г. она становится привычной деталью, хотя без минутной стрелки карманных часов было больше, чем с ней. Секундная стрелка до 1750 г. применялась весьма редко, но на отдельных экземплярах карманных часов она встречалась уже в 1655— 1690 гг.

Производство карманных часов в Западной Европе наиболь­ шего развития достигает в 1650—1700 гг., особенно в Англии и Швейцарии. Последние к 1700 г. становятся мировыми центрами часового производства. Прежние главные центры часового, про­ изводства Нюрнберг и Аугсбург в Германии вместе с Францией теряют свое значение.

Отмена Нантского эдикта в 1658 г. была причиной массовой эмиграции гугенотов из Франции, которые были наиболее пред-

приимчивыми и способными ремесленниками, особенно в часовом производстве. Это и вызвало временный упадок часовой промыш­ ленности в этой стране [175, 330].

Спрекращением торгового пути из Италии через Германию

всвязи с открытием Нового Света и нового морского пути Нюрн­ берг и Аугсбург как промышленные и торговые центры постепен­ но приходят в упадок. Этому же способствовало падение цен на золото и серебро с наплывом драгоценных металлов из Нового Света. Окончательно мощь Нюрнберга и Аугсбурга как центров часового производства была подорвана Тридцатилетней войной (1619—1648) [60,153—155].

ВXVIII в. центр часового производства Германии перемеща­ ется в Шварцвальд. Часы становятся одним из предметов вывоза.

Непостоянство силы ходовой пружины, несовершенство шпин­ дельного хода и баланса со свиной щетиной или балансира фолио

вкачестве регулятора делали ход часов неточным даже при при­ менении тормозного устройства и фузеи. Некоторые авторы счи­ тают, что такие часы были настолько неточны, что употребля­ лись в основном в качестве механических игрушек для богачей. Однако это явное преувеличение. Автор «Истории хронометра» Р. Гоулд считает, что погрешность хода часов в XVI в. не пре­ вышала 15 мин. за день, т. е. эта погрешность была не намного больше погрешности часов с гиревым приводом [ 129].

Сложные, особо редкие часы XVI—XVII вв. Кроме настен­ ных, настольных и карманных часов бытового назначения, до нас дошли и часы особо сложного устройства. Это прежде всего двое сходных между собой часов 1625 г. Одни находятся в Лондон­ ском музее компании часовщиков, а другие — в Виенне. Творцом одних из них был Иоганн Шнейдер из Аугсбурга. Часы смонти­ рованы на восьмиугольном основании из золота (рис. 120). На пьедестале — фигуры мальчиков на дельфине. Мальчики поддер­ живают основные часы, которые имеют цилиндрическую форму и в свою очередь увенчиваются будильником квадратной формы,

на котором высятся колонки и навес. Под навесом — фигуры св. Георгия и дракона, а выше — человек в древнеримской одеж­ де. На циферблате основных часов можно отметить широкую ленту с выгравированным на ней годовым календарем с именами святых для каждого дня, узкое минутное кольцо, серебряное ча­ совое кольцо для всех 24 часов, серебряную ленту с выключа­ телями для показания длительности светлых часов дня. Центр циферблата занимает астролябия. Стальная стрелка показывает минуты, золотые — часы и фазы Луны. На обратной стороне ча­ сов— шесть маленьких циферблатов, которые показывали дни, недели и месяцы. Общая высота часов —80 см [114, 33].

Британский музей имеет часы высотой около 1,5 м, которые были изготовлены в 1589 г. знаменитым Исааком Габрехтом — создателем известных уже нам вторых страсбургских башенных часов. Сохранилось предание, что они были изготовлены Габ­ рехтом для папы Сикста V и являлись уменьшенной копией

Рис. 120. Особо сложного устройства часы Иоганна Шнейдера из Аугсбурга

Рис. 121. Особо сложного устройства часы Габрехта

больших страсбургских башенных часов (рис. 121). На самом большом нижнем циферблате выгравированы дни праздников и астрономические знаки. Следующий ярус имеет циферблат для показания минут и часов, а также две фигуры: одна приводит в движение косу в руках ангела смерти, а другая — песочные часы, когда отбивается время. Верхний ярус занят группой движущих-

Рис. 122. Особо сложного устройства часы Кеннинга

ся автоматических фигур. Все увенчивается петухом, который после боя часов кричит и машет крыльями [ 114, 35].

Другие часы Британского музея имеют форму трехмачтового корабля. Они изготовлены Гансом Шлоттом из Аугсбурга в 1580 г. Полагают, что они принадлежали императору Рудоль­ фу II. Циферблат находится у основания средней мачты, а за ним проходит процессия перед сидящим на троне императором.

В Дрездене находились часы в виде вращающегося шара, ко­ торые в 1602 г. были изготовлены для Христиана II Гансом Кеннингом. В восьмиугольной башне высотой 1,5 м расположены две галереи (рис. 122), между которыми имеется проход, составлен­ ный из спирали с 16 витками. Каждую минуту кристаллический шар из верхней галереи спускается по спиральному проходу к нижней галерее, чтобы затем снова быть часовым механизмом, поднятым на верхнюю галерею. Восемь автоматических фигур музыкантов стоят вокруг нижней галереи и играют на своих ин­ струментах. В то же время внутри башни играет орган. Фигуры представляют богов планет, стоящих вокруг верхней галереи, каждую минуту в колокольчик звонит фигура, изображающая Сатурн.

В противоположность этим богато украшенным часам некото­ рые представляют интерес с технической точки зрения. В часах, созданных Гансом Кеннингом, для уравновешивания действия ходовой пружины вместо фузеи применено более совершенное устройство [114, 34].

Историко-культурное значение развития механических часов

Для ранней технической цивилизации Западной Европы главным ведущим изобретением были, конечно, механические часы. Кро­ ме прямого влияния на быт городов, они имели весьма значи­ тельное влияние на развитие всей техники. Как первый действи­ тельно точный прибор часы сделались образцом точности, а как наиболее совершенное механическое устройство — предметом подражания при устройстве всех последующих приборов.

К.Маркс при рассмотрении техники мануфактурного периода

вкачестве важнейших технических объектов отмечает мельницу и часы. Он писал: «...водяная (ветряная) мельница и часы—это те две унаследованные от прошлого машины, развитие которых

уже в эпоху мануфактуры подготовляет период машин» [5, 418]. И в другом месте: «Не подлежит также ни малейшему сомнению, что в XVIII в. часы впервые навели на мысль приме­ нить автоматы (а именно, пружинные) к производству» [4, 263].

Эти обобщения находят полное подтверждение в современных конкретных исторических исследованиях.

Большинство изобретателей машин в XVIII в. были часовщи­ ками или были близко знакомы с устройством часов. Увлечение в XVII и XVIII вв. часами определялось не только тем, что они имели широкое практическое применение, но и тем, что они за­ ключали в себе принцип автоматизма, который стали переносить на различные объекты фабричной техники.

Француз Николай Фордж, по профессии часовщик, в 1751 г. изобретает строгальный станок. Аркрайт — изобретатель пря­ дильных машин — был цирюльником и вместе с тем часовых дел

мастером по прозвищу «ноттингемский часовщик». Фультон, изо­ бретатель парохода, первоначально был часовщиком. Картрайт— изобретатель механического ткацкого станка — ранее построил модель парохода, колеса которого приводились в движение по­ средством часового механизма. Харгривс соединял с занятием ткача профессию механика. Он устанавливал водяные и ветряные мельницы, насосы и фонтаны, изготовлял часы [68, 302—303]. Гентсман, часовщик по профессии, изобретает тигельный способ получения высококачественной стали для часовых пружин. В России выдающиеся изобретатели машин в XVIII в. И. П. Кулибин и Л. Ф. Сабакин были также часовщиками.

Короче говоря, часы являются чрезвычайно важной «маши­ ной» как с точки зрения механической, так и социальной. В сере­ дине XVIII в., еще до наступления индустриальной революции, часы делаются уже весьма совершенными и точными. Как первый автомат, примененный для практических целей, и как образец точности, часы неизменно привлекали внимание всех изобрета­ телей. В их устройстве искали ключ к решению многих техниче­ ских вопросов.

Льюис Мэмфред не без основания считает, что «триумф ме­ ханических усовершенствований — триумф регламентации». Если изобретение механических часов, по его мнению, возвестило волю к новому порядку, применение пушек и других огнестрельных орудий в XIV в. выявило стремление к мощи, волю к утвержде­ нию сил, то в машинах сходятся вместе как порядок, так и сила [34, 12].

«Часы...— писал К. Маркс,— дают идею автомата и автомати­ ческого движения, применяемого в производстве» [5, 418]. Эта идея механиками XVIII в. также была удачно использована и для создания игрушек-автоматов, которые живо воспроизводили дви­ жения животных или человека. Они были изготовлены столь искусно, что при виде их действия забывалось, что имеешь перед собой мертвый механизм.

Между создателями автоматов особую славу приобрел Дроз (родился в 1721 г. в Шодефоне), изготовивший механического писца, рисовальщика и девушку-музыкантшу. Обмакнув перо в чернильницу, писец заполнял лист бумаги ровными строчками текста. Окончив письмо, аккуратно посыпал его песком — про­ сушивал. Рисовальщик, склонившись над бумагой, не торопясь набрасывал различные силуэты. Окончив одну фигуру, неспеша брался за другую. Девушка-музыкантша играла на клавесине, перебирая клавиши то быстрее, то медленнее и следя глазами за движениями своих рук.

Знаменитый Вакансон (1709—1782) создал флейтиста и утку. Об этих автоматах Вакансона в свое время писали очень много. Игрок на флейте — молодой человек среднего роста. Он дует в флейту, как натуральный флейтист, и вполне правильно уста­ навливает пальцы. Утка представляла еще более совершенное произведение искусства. Когда механизм заведен, птица встает,

машет крыльями, наклоняется к чаше с водой и к зернам, ест, крякает, а через некоторое время после принятия пищи последняя даже выходит из нее в виде кашицы.

По поводу автоматов Вакансона Маркс в письме к Энгельсу писал: «Можно исторически доказать, что попытки Вакансона...

оказали чрезвычайно большое влияние на фантазию английских изобретателей» [4, 263].

Норберт Винер находит, что XVII столетие и начало следую­ щего было «веком часов»; инженеры того времени были «часов­ щиками и полировщиками линз». Если развитие автоматов у древних греков не оказало большого влияния на «серьезную фи­ лософскую мысль», то «совсем иначе обстоит дело с часовым автоматом. Эта идея действительно сыграла важную роль в ран­ ней истории новой философии, хотя мы склонны ее игнорировать» [55,56-58].

Уже Коперник находил возможным, по аналогии с часами, судить об устройстве мироздания. Философы XVII в. стали при­ бегать для объяснения механической закономерности физиче­ ского мира к сравнению ее «с искусственными механизмами, сде­ ланными рукой человеческой: нередко ее сравнивали с затейли­ вым механизмом страсбургских часов» [90, т. 2, 14]. Лейбниц говорил о мире, как о horologium mundi (часовом механизме Вселенной) [90, т. 2, 15]. Роберт Бойль, Коперник прямо упо­ добляют изучение природы изучению часового механизма, а ме­ ханизм природы — механизму часов. Поскольку мир аналогичен механизму, говорит Бойль, то при его истолковании следует со­ вершенно отказаться от метафизической философии природы и ограничиться чисто механической стороной дела. Ньютон пошел еще дальше и объявил, что именно эта сторона дела и есть на­ стоящая философия природы. Он рассматривал свою теорию тя­ готения как аналогичную особому виду механизма, заставляю­ щему планеты двигаться. Эти свои взгляды Ньютон пояснил в письме к Лейбницу: «Понимание движения планет как осуще­ ствлявшегося под влиянием тяготения без учета причины тяго­ тения представляет собой такой же прогресс в философии, как и понимание формы часов и зависимости их колесиков друг от друга без знания причины тяготения веса» [97, 100].

Мир, по мнению философов XVII в.,— это как бы большая машина, большой автомат, и все, что в нем находится, все пред­ меты мира — это малые автоматы, заключающиеся в большом, как часть единого мирового механизма.

Как справедливо указывает Е. Спекторский, «другим и бли­ жайшим последствием уподобления мира механизму было то, что вопрос о механизме Вселенной вызвал вопрос о механике; вопрос

очасах вызвал вопрос о часовщике» [90, т. 2, 15]. В этойсвязи в английской философии получило развитие теологическое учение

обоге как механике и часовщике Вселенной, нашедшее свое вы­ ражение в деизме. Это несомненное свидетельство влияния тех­ ники наряду с механикой на философию.