Содержание
Узлы часов и проектирование машин
Кулибин И. П.
Часы Кулибина
Карманные планетные часы Кулибина
Карманных хронометр
Перстневые часы
Ремонт часов
В многогранном творчестве выдающегося изобретателя Ивана Петровича Кулибина (1735 — 1818 гг.) видное место занимало конструирование и постройка различных часов.
В этом нет ничего удивительного: часовые механизмы привлекали в его время пристальное внимание не только часовщиков, но и механиков-изобретателей, инженеров, ученых.
Объяснялось это не только тем, что часы были одним из важных элементов техники XVIII века, предметом сравнительно широкого практического применения.
Узлы часов и проектирование машин
Очень часто механики и машиностроители использовали отдельные части и узлы часов при проектировании машин, а часовые механизмы в целом — в качестве образца при осуществлении некоторых технических принципов и в первую очередь принципа автоматизма.
Вот почему многие из крупных изобретателей XVIII века начинали свой путь в мастерских часовщиков и поднимались затем к вершинам технического творчества. Так было и с Кулибиным.
Кулибин Иван Петрович
Начав с профессии провинциального часовщика, он посвятил часовому делу, правда, с большими перерывами, несколько десятков лет.
Но на протяжении этого времени его интересовали многие другие технические вопросы и проблемы, и свой опыт, наблюдения, полученные при работе над часами, он стремился перенести в другие области своего творчества.
Работа по созданию новых часовых механизмов была для него, как и для многих изобретателей того периода, важнейшей школой изобретательского и конструкторского мастерства.
Кулибин широко пользовался также приемами производственной технологии, применявшейся при производстве часов. Так, например, при проектировании элементов металлическою моста через р. Неву он составил специальную заметку об учете расширения и сжатия частей арки из металла двух сортов.
В этой заметке ясно проглядывает опыт проектирования ответственных часовых деталей — компенсационных (биметаллических) устройств. Рассматривая вопрос обработки металлических элементов моста.
Кулибин прямо переносит сюда свой опыт обработки часовых деталей. Подобное мы наблюдаем и при проектировании карет, дрожек и даже одного из вариантов самоходного судна.
Все это ускользнуло от некоторых писателей, драматургов и историков XIX века, которые вследствие неполного и неглубокого изучения биографии Кулибина создали образ самоучки-изобретателя, часовщика-ремесленника.
Их домыслы опровергаются не только документами из архива самого изобретателя, но и свидетельствами наиболее наблюдательных и вдумчивых современников Кулибина.
Так известный писатель и историк конца XVIII и начала XIX века Н. М. Карамзин, который, несомненно, хорошо знал И. П. Кулибина, в своих «Письмах русского путешественника», рассказывая о посещении Версальского дворца и осмотре часов- автоматов, изготовленных французским механиком, отмечал:
«Тут с любопытством рассматривали мы часы, сделанные в начале нынешнего века (XVIII век) Мораном, который, подобно нашему Кулибину, никогда не бывал Часовщиком».
В этих словах Карамзина обращает на себя внимание оценка творчества Кулибина, для которого занятие часовым ремеслом, конечно, не было главным делом жизни.
Еще в юные годы И. П. Кулибин проявил интерес к Часам, который пронес почти через всю свою жизнь. Документы его личного архивного фонда, который был тщательно изучен в последние годы исследователями, свидетельствуют о его многолетних конструкторских исканиях и технологических размышлениях.
Среди этих документов не только обширные, систематические записи, схемы, чертежи рисунки, но и весьма своеобразные чертежи на игральных картах.
Часы Кулибина
Из этих документов становится ясно, что изобретатель задумал и отчасти осуществил создание ряда новых оригинальных часов. Кулибин конструировал также много других часовых механизмов.
Широко известны созданные И. П. Кулибиным на заре его технического творчества замечательные часы яичной формы (в настоящее время они хранятся в Государственном Эрмитаже).
Механизм этих часов очень сложен и состоит из 427 деталей. Он заключен в художественно отделанный футляр величиной примерно с гусиное яйцо.
Кулибин описал действие этих часов в своей автобиографии, опубликованной в «Прибавлении» к № 34 газеты «С. — Петербургские ведомости» от 28 апреля 1769 года и в инструкции, которую он составил уже в 1805 году, после того как ему пришлось ремонтировать эти часы.
Часы вызывали удивление современников. Каждый час в корпусе часов отворялись створчатые двери и разыгрывалась сцена на религиозную тему с участием ряда фигурок.
Действие сопровождалось музыкой, повторяющейся три раза, затем дверки затворялись часы воспроизводили несколько музыкальных мелодий.
Одна из них повторялась каждый час, начиная с 8 часов утра и до 16 часов; в последующие часы она сменялась другой мелодией. Раз в сутки часы исполняли музыку, которую сочинил сам Кулибин.
Заводились часы раз в сутки и отбивали каждые час, полчаса и четверть часа. Механизм часов служил одновременно и для автоматического включения в действие двух других механизмов: боевого, с помощью которого осуществлялся бой часов и движение фигурок, а также курантового механизма, исполнявшего музыкальные мелодии.
Так как циферблат в часах «яичной фигуры» помещался в низу корпуса, Кулибин сконструировал для них специальную подставку. Система ее зеркал позволяла видеть показания стрелок, не переворачивая часы.
Карманные планетные часы Кулибина
Следующая конструкция, созданная И. П. Кулибиным — карманные планетные часы. У этих часов тоже была роскошная внешняя отделка, отвечающая вкусам верхушки дворянского общества XVIII века. Часы должны были очень точно измерять время и одновременно являться «вечным календарем».
На основании сохранившихся описаний, чертежей и рисунков Кулибина можно представить себе эти часы. Плоский циферблат часов диаметром около 7,5 сантиметра был снабжен 6 стрелками. Первая из них, имеющая на себе знак Солнца, обращалась вокруг циферблата за 365 дней и должна была показывать месяцы.
Циферблат карманных планетных часов с изображением знаков зодиака.
Они обозначались 12 знаками зодиака, которые помещались на ободе корпуса часов. Числа месяца на циферблате не были обозначены, они должны были ежедневно появляться автоматически в отверстии, специально устроенном в циферблате; только один раз в четыре года — 29 февраля — это передвижение приходилось производить вручную.
Вторая стрелка со знаком Земли показывала начало весны, лета, осени и зимы; третья — дни недели, обозначенные знаками небесных светил (Солнце — воскресенье, Луна – понедельник, Марс — вторник и т. д.).
Четвертая стрелка указывала часы, пятая – минуты, шестая — секунды. В одном из последних вариантов проекта этих часов Кулибин думал сделать еще одну, седьмую, стрелку, которая должна была отмечать четырьмя ударами своего хода четверти секунды.
Кроме всего этого, карманные планетные часы должны были показывать фазы Луны и часы восхода и захода Солнца в Москве и Петербурге, а также время рассвета.
Пытаясь придать часам оригинальный внешний вид, изобретатель предполагал поместить на часовом корпусе двенадцать миниатюр, которые должны были дать наглядное представление о характере сезонных сельскохозяйственных работ, а также о наиболее ярких явлениях русской природы в каждом месяце.
Рисунок оформления корпуса карманных планетных часов.
Эти миниатюры он хотел разместить с таким расчетом, чтобы каждая из них совпадала с определенным знаком зодиака, то есть месяцем.
Карманных хронометр
Ряд лет Кулибин работал над созданием карманного хронометра. Ему пришлось провести большую исследовательскую работу по созданию надежного хронометрового хода.
Кулибин установил, что так называемый «арнольдов ход» (одна из первых конструкций хронометрового хода, созданная английским часовщиком Арнольдом в XVIII веке) часто отказывал «при носке и верховой езде».
Другая цель исследований Кулибина — стремление найти лучшую конструкцию компенсационного баланса для карманных часов. Дело в том, что уменьшение или увеличение длины маятника (баланса) в зависимости от повышения или понижения температуры может значительно влиять на точность хода часов.
Для устранения этого вредного влияния необходимо устройство, которое, автоматически меняя длину маятника (перемещая его центр тяжести), компенсировало бы вредное влияние колебаний температуры.
После ряда неудач изобретатель применил в этих часах изобретенный им новый ход, который назвал «горизонтальным», так как ходовое колесо было расположено в нем горизонтально.
Работа по усовершенствованию компенсационного устройства увенчалась полным успехом. Кулибину удалось создать новую конструкцию этого важного узла, которая выгодно отличалась от устройства, применявшегося в часах системы английского механика Арнольда, большей обтекаемостью и большей виброустойчивостью.
Однако Кулибину не удалось довести конструирование этих часов до конца и наладить их изготовление, хотя технологическим вопросам изобретатель уделял очень большое внимание.
Перстневые часы
Кулибин неоднократно обращался и к созданию часов других конструкций. Он, по-видимому, работал над реализацией идеи «суточных перстневых часов», то есть часов с суточным заводом для ношения в перстне.
В XVIII веке за изготовление подобных часов брались лишь выдающиеся часовщики-конструкторы. Изобретатель ставил перед собой и другие задачи в области конструирования часовых механизмов.
Так, Кулибин много потрудился над созданием оригинальных «часов с гуслями». В одном из документов его архива сохранилось краткое упоминание о них, относящееся к 1805 году.
В литературе тех времен отсутствовали какие-либо данные о новых идеях в часовом деле, все новые достижения хранились в секрете, и поэтому изобретателю приходилось самому либо тщательно изучать часы чужих конструкций, либо проводить эксперименты.
Эта работа получила свое отражение в записях Кулибина, относящихся к проектированию часовых механизмов.
Ремонт часов
Свой след в записях изобретателя оставила и работа по ремонту, установке и приемке часов, изготовленных другими мастерами. Этим делом ему приходилось заниматься в качестве механика Петербургской Академии наук, привлекали его для этих дел и придворные вельможи.
В ведении Кулибина находился ремонт часов, которые применялись в учреждениях Академии наук для различных наблюдений. Среди них отметим, например, астрономические часы высокой точности, установленные в обсерватории.
Кроме того, Кулибин вел постоянные наблюдения за башенными часами на Зимнем дворце. Его командировали также для приема новых часов курантов, установленных на соборе в Петропавловской крепости.
Кулибину приходилось также ремонтировать, собирать и восстанавливать сложные часы с автоматически действующими фигурами. Так, он собрал и пустил в ход «часы с павлином» и «часы со слоном», изготовленные знаменитым английским механиком Дж. Коксом.
Записки Кулибина свидетельствуют, что к моменту начала работы над «часами с павлином» они лежали в разобранном виде в дворцовых кладовых. Никаких чертежей в распоряжении изобретателя не было, а некоторые части были потеряны или сломаны.
Обстоятельства заставили его систематизировать многочисленные части этих часов два раза. О сложности работы можно судить хотя бы по тому, что механическая часть этих часов состоит из четырехчасовых механизмов, большого числа автоматически действующих устройств и передач, осуществляющих действие фигур птиц:
подъем и распускание хвоста павлина, движение головы павлина и его поворот, а также движение головы петуха и действие мехов, имитирующих его голос, а также движение третьей фигуры — совы.
Среди изобретательских интересов Кулибина изучение старых и создание новых часовых механизмов занимало относительно большое место, и работа в этой области сыграла важную роль как в личной жизни, так и в творческой биографии изобретателя.
Д. и. наук Раскин Н.
Видно: Рыжая рысь — красная рысь — бобкет
Часы Полуночное поэтическое желание
