Но это было еще полбеды – обыватели, в конце концов, могли ориентироваться и по солнцу. А вот что делать морякам, которым для определения долготы географических координат местоложения своего корабля на море нужно было знать точную разницу между временем на своей родине и местным временем. Если вы знали, что солнце ныне взошло в 5:40, в то время как на широте Лондона оно восходит в 6:40, значит, вы находитесь на 15° западнее, где-то у Канарских островов.
Маятниковые башенные часы для этого не годились. Во-первых, они были очень громоздкие. Во-вторых, морская качка нарушала равномерность хода маятника?
Что делать? Над ответом на этот вопрос бились лучшие часовщики своего времени в течение нескольких столетий. Первым решить задачу удалось… сыну плотника, английскому механику-самоучке Джону Харрисону.
В 1713 году он сделал свои первые часы. Хотя они были, как обычно в то время, маятниковые, Харрисон уже сумел удивить современников – его ходики были почти целиком деревянные. И это вовсе не причуда сына плотника. Харрисон таким образом резко повысил точность хода – ведь металлический маятник изменяет свою длину в зависимости от теплового расширения, а это сказывается на точности хода. А вот дерево тепловому расширению почти не подвержено.
Далее он воспользовался тем, что в 1675 году Кристиан Гюйгенс изобрел балансовую спираль, заменившую маятник. Теперь волосок спирали вкупе с колесом баланса стали основой регулирующего органа любых механических наручных часов. И в 1735 году Харрисон придумал свой первый хронометр без маятника. За время до Лиссабона и обратно он отстал всего лишь на 2 секунды за сутки.
Однако то были огромные часы, которые весили 35 кг и занимали всю каюту капитана. Нужно было их уменьшить, а заодно и увеличить точность хода. На это мастеру потребовалось еще… 47 лет!
Для поддержания стабильности колебаний при качке и снижения влияния гравитации на точность хода механик ввел второй баланс. Причем оба баланса колебались в одной плоскости, но в противоположных направлениях. Мало того, он поместил хронометр на подвижную опору, позволяющую часам находиться только в горизонтальном положении. Для обеспечения постоянства момента заводной пружины было предложено заводить часы в одно и то же время. Наконец, для снижения влияния перепадов температур морской хронометр был помещен в деревянный футляр, являвшийся своего рода термосом, поддерживающим постоянную температуру.
Лишь в 1761 году для очередного испытания его часов из Англии на Ямайку отправился корабль «Дептфорд». Сопровождал драгоценный прибор сын старого Джона, Уильям, так как сам 68-летний мастер уже не рискнул выйти в море по состоянию здоровья. Когда через 161 сутки корабль пришел в Портсмут, ошибка в ходе часов не превышала нескольких секунд. Таким образом, задача определения географической долготы в открытом море была решена.
Бреге и его брегет. Помните у А.С. Пушкина:
…Онегин едет на бульвар
И там гуляет на просторе.
Пока недремлющий брегет
Не прозвонит ему обед!
Брегет – между прочим, это карманные часы, созданные знаменитым часовых дел мастером Авраамом-Луи Бреге. Он первый придумал часы, которые заводились сами собой.
Бреге усовершенствовал и «часы с репетицией». Стоило нажать пружину, и особый механизм вызванивал количество часов, минут и секунд, что особенно удобно ночью, когда в темноте циферблата не видно.
В 1801 году он предложил конструкцию турбийона («вихрь», «круговорот» в переводе с французского) – одного из самых сложных часовых устройств всех времен и народов. Бреге обратил внимание на то, что смещение центра тяжести баланса в часах приводит к ускорению или замедлению его колебаний. Если часы принимают вертикальное положение (а ось баланса горизонтальна), то они могут либо спешить, либо отставать.
Часы для летчиков «Штурманские»Тогда мастер сконструировал механизм, в котором все детали регулятора хода часов – баланс, спираль и спуск – были установлены на специальную платформу. За одну минуту она совершала полный оборот вокруг своей оси. Таким образом, по идее, все погрешности, возникавшие в течение первых 30 секунд, компенсировались в последующие полминуты. Тем не менее довольно скоро выяснилось, что система Бреге, сносно работающая в карманных часах, которые большей частью находятся в вертикальном положении в жилетном кармашке, дает сбои в часах наручных. Ведь те в течение дня многократно меняют свое положение в пространстве вместе с рукой хозяина. Поэтому нынешние супертурбийоны способны двигаться вокруг центральной оси в трех координатах, компенсируя всевозможные «оверкили»!
Часы высокого полета. Ныне хронометр – особо точные часы – является обязательной принадлежностью каждого корабля. Последователям Харрисона и Бреге – Пьеру Леруа, Томасу Мюджу, Фердинанду Берту, Джону Арнольду и другим – удалось окончательно справиться со всеми проблемами. И морской хронометр приобрел современный вид, вобрав все лучшее из многочисленных остроумных изобретений: колебательную систему баланс-спираль с устройством термокомпенсации; свободный хронометровый ход; пружинный двигатель с фузеей – механизмом, уменьшающим влияние крутящего момента пружины на ход часов; стрелочную индикацию часов, минут, секунд; указание времени завода пружины и т. д.
Покорив море, часы вскоре устремились и в небо вместе с первыми воздухоплавателями и авиаторами. Самые первые авиационные часы часовщик Луи Картье в 1904 году сделал для своего друга – знаменитого бразильского воздухоплавателя Альберто Сантос-Дюмона. Он так и назвал их Santos. Для того чтобы в полете не приходилось лезть за часами в карман, Картье сделал эти часы наручными.
И потом еще долго в кабинах самолетов – будь то истребитель Первой мировой или почтовый гидроплан послевоенных лет – часы оставались первейшим рабочим инструментом пилота и штурмана.
Вычисления, которые производились в воздухе с помощью логарифмической линейки, требовали секундной точности измерения времени. Навигация в воздухе была сродни морской, широту и долготу определяли секстаном, и хронометр на борту самолета был нужен так же, как на борту корабля. В то время почти все крупные часовые фирмы создавали часы для пилотов. Причем большинство этих исторических моделей до сих пор в моде.
Пилотские модели имели фирмы Omega, Zenith, Oris. Пилоты Второй мировой войны очень ценили модели фирмы Rolex. Корпорация Longines гордится часами, которые вместе с Чарльзом Линдбергом впервые пересекли Атлантику по воздуху в 1927 году. А специально придуманная для пилотов модель Breguet 20 выпускается в различных модификациях и по сей день.
Отечественным вариантом пилотских часов считаются «Авиатор» и «Штурманские». Особого внимания заслуживает, например, модель часов «Штурманские» под названием «Гагарин», выпущенная к 40-летию первого полета человека в космос. Именно «Штурманские» Юрий Гагарин брал с собой 12 апреля 1961 года.
Хронометр для Луны. В музее Звездного городка мне однажды довелось видеть еще одни уникальные часы. Они, по уверению экскурсовода, стоят… миллион долларов! Нет, часы вовсе не из платины, и корпус их не украшен бриллиантами. Загадка объяснилась просто: именно эти часы марки Omega Speedmaster Professional были на руке Нейла Армстронга, когда он впервые ступил на Луну. Этот хронометр отсчитал 102 часа 45 минут 43 секунды полета к Луне, 37 минут посадки лунного модуля и те 2 часа 30 минут, которые американские астронавты – Н. Армстронг и Э. Олдрин – разгуливали по поверхности Селены.
И когда позднее, после экспедиции «Аполлон-Союз», Армстронг посетил Звездный городок, то, заглянув в местный музей, он оставил свои часы на память, упомянув, что именно эту сумму – 1 млн долларов – предлагал ему за эти часы один толстосум, но астронавт их не отдал…
Поначалу никто не думал, что модель Speedmaster Professional ждет столь необычная судьба. Эти часы попали в поле зрения американского космического агентства NASA почти случайно. Такие часы купил себе астронавт Вальтер Ширра и 3 октября 1962 года взял с собой в полет, который он выполнял по программе Mercury. И когда в 1964 году NASA решило обзавестись официальным хронометром, инженеры агентства отправились в один из лучших часовых магазинов Хьюстона Corrigan’s и накупили там разных часов. В том числе, по совету Ширры, они приобрели и «Омегу». Затем эксперты принялись испытывать часы на нагревание, замерзание, водонепроницаемость, коррозию, устойчивость к ударам, вакууму и т. д. К марту 1965 года им удалось успешно испортить все часы, кроме «Омеги». В конце марта Omega Speedmaster побывали в космосе в качестве официальных часов NASA и получили звание Professional.
В 1971 году часы оснастили механизмом автоматического подзавода. После этого они не раз поднимались в космос на борту «шаттлов», побывали на станциях Skylab, «Мир» и МКС.