Вчера, сегодня, завтра

Поглощенный научными вопросами, Галилей не стремился к решению технических задач. Он не пытался соединить маятник с шестереночным механизмом часов и построить настоящие маятниковые часы. Только в конце своей жизни он уделил часам внимание и нарисовал чертеж будущих часов. Этот чертеж уже после смерти Галилея нашел среди его бумаг ученик Галилея, Вивиани, и опубликовал его. По этому чертежу построил первые часы с маятником сын Галилея. Однако это изобретение прошло незамеченным и изобретателем часов долгое время считался голландский ученый Христиан Гюйгенс, который взял патент на часы с маятником 16 июня 1657 года.

Устройство механизма часов с маятником понятно из чертежа. К верхней части маятника прикреплена пластинка с двумя зубцами-лапками различной формы. Пластинка похожа на двухлопастный морской якорь; она и называется якорем.

Маятник качается, лапки якоря по очереди задерживают зубцы ходовой шестерни, пропуская их вперед по одному. Одновременно зубцы шестеренки нажимают на лапки, отталкивают их и тем заставляют маятник качаться.

Механизм часов с маятником.

Получается дружеское сотрудничество двух приборов. Барабан с гирей через набор шестеренок непрерывно подталкивают маятник, заставляя его качаться, а маятник, словно в благодарность за услугу, обеспечивает равномерную работу всего механизма.

Через систему шестерен, подобранных с определенным числом зубцов, движение барабана передается стрелкам, и стрелки движутся всегда одинаковыми, ровными «шажками».

Христиану Гюйгенсу принадлежит и другое важное изобретение. Он изобрел балансир — приборчик, который в карманных часах заменяет маятник.

Карманные часы существовали и раньше. Они, по-видимому, появились на свет в самом конце XV века, когда силу тяжести гири догадались заменить спиральной пружиной. Но в качестве регулятора хода в первых карманных часах применяли маленький билянц.

Точностью они, разумеется, не отличались. Изобретение Гюйгенсом балансира позволило создать прекрасные карманные часы, а впоследствии— секундомеры и точнейшее морские и авиационные хронометры.

Балансир карманных часов представляет собой колесико с тонкой спиральной пружинкой-волоском: время скручивания и раскручивания спиральной пружинки так же, как и качание маятника, зависит только от ее длины и размеров колесика. Но не следует называть балансир маятником. Между ними очень мало общего: маятник подчинен силе тяжести, а балансир своими свойствами обязан упругости стальной пружинки. Это совершенно разные приборы, — они только выполняют одинаковую роль.

Балансир, поворачиваясь вправо и влево на своей оси, заставляет качаться анкерную вилку, которая несет здесь обязанности якоря маятниковых часов. Она пропускает зубцы ходового колеса строго по одному, удерживая его от быстрого вращения.

Ходовое колесо в свою очередь толкает лапки анкерной вилки, заставляет ее поворачиваться и тем самым подталкивает балансир.

Вот эти-то удары зубцов колеса по анкерной вилке и создают характерный звук: «тик-так».

У обычных карманных часов это тик-так раздается восемнадцать тысяч раз в час. Иначе говоря, балансир и анкерная вилка совершают пять колебаний в секунду.

За год анкерная вилка должна выдержать почти 158 миллионов ударов. Как ни слабы эти удары, но все же их миллионы. И капля, говорят, долбит камень, действуя не силой, а постоянством. Понятно, что анкерная вилка и зубцы ходового колеса должны быть очень прочны. Для этого в лапки анкерной вилки вставлены маленькие пластиночки из закаленной стали или кусочки драгоценных камней.

Механизм часов с анкерным ходом.

Кроме анкерной вилки или, как говорят, анкерного хода, есть и другие устройства часов. У будильников делают более простой штифтовой ход. У дешевых карманных часов бывает иногда цилиндровый ход; бывают и другие системы часов, но все они гораздо хуже анкерного хода, который был применен в первых часах, изготовленных по указанию Гюйгенса.

Для юных механиков, которые хотят познакомиться с часовым механизмом на практике, ленинградский завод металлоизделий № 4 выпускает особые часы. К ним приложены чертежи и описание. Часы нарочно сделаны так, чтобы их можно было разбирать и собирать.

Несмотря на простоту механизма, эти часы-ходики отличаются вполне хорошим ходом.

Первые русские механики

В прошлые столетия русские часовщики достигли в своем деле большого совершенства. Механизмы, ими созданные, отличались сложностью и редким хитроумием.

Например, в середине XVIII века ржевский часовщик-изобретатель Терентий Иванович Волосков построил замечательные астрономические часы. Они давали полную картину движения небесных светил на каждый год.

Золотое солнце плыло по голубому горизонту, который увеличивался или уменьшался в зависимости от долготы дня. Серебряная луна совершала свой путь, ежедневно меняя вид в соответствии с фазами настоящей Луны.