ПИПУНЫРОВ ИСТОРИЯ ЧАСОВ

Глава IV

РАЗВИТИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСОВ

В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ В XIV—XVIII ВВ.

Появление и развитие ранних механических часов

Среди западноевропейских историков часов стало обычным делать ссылку на механизм, приведенный в альбоме французско­ го архитектора XIII в. Вилларда де Коннекура, и вести от него счет появления в Западной Европе первого спускового устройства для регулирования хода часов. Этот механизм, как полагают многие, не был предметом собственного изобретения Вилларда; скорее всего, он познакомился с ним и срисовал его во время сво­ их путешествий.

Как видно из эскиза этого устройства (рис. 92), здесь в ка­ честве движущей силы применена гиря, подвешенная на конце веревки, обмотанной вокруг оси колеса. Падение гири и относи­ тельно равномерное вращение вертикального стержня, на кото­ ром на подставке укреплена фигура ангела, регулировалось ко­ лебанием колеса взад и вперед. Период колебания колеса обу­ словливался многими факторами, включая момент инерции, тре­ ние в опорах, силы, действующие на веревку.

Снизу эскиза имелась надпись: «Как ангел своим пальцем покажет на Солнце» [131]. Это наводит на мысль, что фигура должна была делать один оборот за 24 ч.

Прав историк часов Ллойд, когда заявляет по поводу меха­ низма, приведенного в альбоме Вилларда, что он «с трудом мо­ жет быть назван часами» [139, 649]. Устройство его настолько примитивно, что невозможно допустить, чтобы он мог быть исход­ ным пунктом дальнейшей естественной эволюции, приведшей в том же XIII в. или в начале XIV в. к появлению механических часов. Наоборот, этот механизм может служить доказательством слишком низкого уровня тогдашней техники измерения времени, и появление механических часов в Западной Европе в XIV в. обязано не внутренней эволюции техники, а заимствованию их извне. В отношении применения различных средств механики между механическими часами XIV в. и механизмом Вилларда существует огромная разница. Наличие в позднейших часах ко­ лесной передачи, приводимой в действие силой тяжести и регу­ лируемой шпиндельным ходом и балансиром фолио, имеющим форму коромысла весов с передвижными гирями на обоих пле­ чах этого коромысла, уже характеризует значительный техни­ ческий прогресс по сравнению с механизмом Вилларда. Однако «умножение» средств техники для производства равномерных движений происходило на той же принципиальной основе, на ко­ торой базировалось устройство механизма Вилларда.

на колебание регулятора фолио (foliot balance), которое на об­ щем фоне действующих частей было более заметно. Имеются, однако, и другие толкования стихов, приведенных выше. Исто­ рики, более склонные к гиперкритике исторических свидетельств, считают, что в этих стихах речь идет всего-навсего о сложных водяных часах, а не о механических. Весьма осторожные в своих выводах Байли и Робертсон считают все же возможным утверж­ дать, что у Данте идет речь не о музыкальных инструментах или о водяных часах, а именно о часах механических [157, 29—31].

Немало труда историки часов положили на поиски, расшиф­ ровку и истолкование источников, касающихся появления в За­ падной Европе самых ранних механических часов. Это изучение показало, что уже в конце XIII и в первые десятилетия XIV в. несомненно имелись какие-то часы с механическим устройством, но выявленные источники молчат о том, какое у них было спу­ сковое устройство и регулятор хода, вследствие чего эти источ­ ники значительно теряют свою ценность. Ведь спор о часах, упо­ минаемых Данте, сразу бы умолк, если бы там содержалось весьма недвусмысленное указание на наличие у этих часов ка­ кого-то спускового устройства и регулятора хода. Но именно отсутствие этих данных вызывает бесконечные, не прекращаю­ щиеся до сих пор споры о том, какие именно часы были в конце XIII и в первые десятилетия XIV в., о которых имеется упоми­ нание в ранних источниках, хотя бы, например, у Данте. Вслед­ ствие этого историки вынуждены были ограничиваться только гипотетическими предположениями.

Последуем за теми историками часов, которых большинство и которые полагают, что появление самых ранних механических часов в Западной Европе было результатом развития и усложне­ ния механической части конструкции водяных часов.

«Проходили века,— пишет один из авторов,— и водяные часы становились более и более искусно разработанными и сложными. Не только двигалась стрелка над циферблатом, но и отмечались часы боем, петух кричал, лев рычал, раздавался барабанный бой, а маленькие фигуры совершали различные движения. Все это требовало тщательно разработанных механизмов — колесной передачи, рычагов и других механизмов, которые были в соеди­ нении с водяными часами» [33, 57].

В сложных водяных часах было известно уже применение ци­ ферблата, груза в качестве движущей силы, колесной передачи, механизма боя, марионеток, разыгрывающих различные сцены. Для создания механических часов недоставало только механи­ ческого спускового устройства и регулятора хода. Появлению последнего предшествовали, по мнению историков, отрицающих существование разрыва или скачка в развитии водяных и меха­ нических часов, примитивные способы регулирования хода меха­ нических часов посредством естественного трения и сопротивле­ ния воздуха. Увеличивая искусственную силу сопротивления, можно добиться уменьшения скорости колес часового механизма

в требуемых пределах, но эта скорость изменилась бы при вся­ ком увеличении и уменьшении сопротивления. Еще лучшие усло­ вия в отношении регулирования хода механических часов были достигнуты, когда в качестве регулирующего устройства приме­ нили шпиндельный ход и балансир фолио вместо ветряка.

«Какие-то неизвестные личности в неизвестное время (веро­ ятно, в конце XIII в.),— по мнению Байли,— изобрели шпиндель­ ный ход и сделали возможным появление механических часов. Этот ход оставался в обычном употреблении без существенного изменения в течение пяти с половиной веков. В течение трех с половиной веков он является существенной частью любых круп­ ных (башенных) и портативных (карманных) часов. Ближайшим результатом развития механических часов была революция в исчислении времени — переход по всей Европе от церковных ка­ нонических часов к равным часам нашей современной системы исчисления времени. Изменение было радикальным, если учесть, что до этого пользовались каноническими часами, неравными по времени года и с интервалами в разделении суток от 2 до 5 ч. Переход на новое исчисление времени совершался постепенно с 1350 до 1450 г. по мере распространения в городах башенных часов» [106, 9].

Английское слово clock — часы — происходит от латинского clocca; другим его эквивалентом является саксонское clugge, французское cloche и древнегерманское (тевтонское) glocke. Но первоначально все эти слова употреблялись не в смысле «часы», а обозначали колокол. По-видимому, самые первые часовые ме­ ханизмы были способны производить слышимые сигналы боем в колокол, а не показывать время на циферблате (они были еще без циферблата). Такие устройства нужны были в монастырях, для того чтобы извещать монахов о наступлении времени для молитв или работы. Первые будильники включали в себя про­ стейшие приспособления для подачи колокольного вызывного сигнала, использовавшегося часто также для набата в общест­ венных местах. Действие этого раннего сигнального устройства регулировалось шпиндельным ходом еще самого примитивного устройства. Наверху шпинделя был установлен Т-образной фор­ мы молотковый рычаг; он мог колебаться под действием зубцов ходового колеса на палеты шпинделя. Выступающие части (пле­ чи) молоткового рычага, двигаясь в зоне своего действия из сто­ роны в сторону, производят удары в колокол. Когда наступало время для боя часов, штифт, имевшийся на колесном механиз­ ме, поднимал стопорное устройство и тем самым освобождал сигнальный механизм. После этого механизм мог двигаться из стороны в сторону, пока на него продолжала действовать колес­ ная передача [43].

Не исключена возможность, что это примитивное устройство навело на мысль применить шпиндель с палетами в качестве спускового устройства башенных часов. По-видимому, вскоре в качестве регулятора хода часов было применено и коромысло ве-

вые были установлены жаке­ мары, но известно, что они

являлись неотъемлемой принадлежностью многих ранних анг­ лийских башенных часов. Они имелись, например, на йорских кафедральных башенных часах, которые были установлены во время царствования Эдуарда IV (1461—1481) или даже ранее. Жакемары представлены здесь в виде мрачных, но весьма по­ пулярных фигур Гога и Магога. Жакемары имелись и на уэль­ ских башенных часах.

В монастыре Иоанна Рыльского (Болгария) сохранились ста­ ринные часы, которые использовались в свое время для механи­ ческого приведения в действие колоколов на звоннице.

Дальнейший прогресс часового дела в странах Западной Европы в XIV столетии не мог быть достигнут за счет развития башенных часов простого устройства даже при допущении, что

шпиндельный ход с регулятором фолио мог быть изобретен в Западной Европе. Не с них (простых башенных часов) началось и продолжалось строительство башенных часов в Италии, а за­ тем и в других странах Европы. Итальянские, страсбургские, нюрнбергские башенные часы XIV в. имели весьма сложное устройство. Они показывали не только время, но и движение не­ бесных светил (Солнца, Луны и планет), воспроизводили авто­ матически различные сцены, привлекательные для людей того времени, и т. д.

Появление в XIV в. таких крупных и сложного устройства ба­ шенных часов отмечает собой большой скачок в развитии часо­ вого дела, что при всем нашем желании не может быть объясне­ но развитием только западноевропейской техники часового дела того времени [80, с. 33—155].

Во-первых, до XIV столетия в Западной Европе не наблюда­ ется такого значительного прогресса в совершенствовании меха­ нической части конструкции водяных часов, какое имело место, например, за тот же период в средневековом Китае. Эти усовер­ шенствования в Западной Европе стали осуществляться только после появления механических часов, и не иначе как на основе использования достижений техники в области создания башен­ ных часов с применением средств механики.

Во-вторых, хотя не подлежит сомнению, что еще в XII— XIII вв. в монастырских церквах и на колокольнях кафедраль­ ных соборов имелись простейшего устройства приборы для отби­ вания канонических часов колокольным звоном, а в первой поло­ вине XIV в. простые башенные часы с боем (без циферблата), как имелись и мастера по их установке. Но не отсюда мог исхо­ дить дальнейший подлинный прогресс в создании сложных астро­ номических башенных часов, которые в XIV в. стали устанавли­ ваться в городах Западной Европы, в том числе в крупных мо­ настырях и знаменитых кафедральных соборах.

В исторической литературе принято считать, что первыми чисто механическими часами, о которых имеются достоверные данные, являются миланские часы, установленные в 1335 г. на башне Дворца виконта. В дошедших до нас источниках они опи­ сываются следующим образом: «Здесь находятся замечательные часы, у них большой язык колокола, который отбивает 24 удара­ ми 24 часа, согласно XXIV часам дня и ночи, и таким образом в первый час дается один удар, во второй — два удара, в тре­ тий— три и в четвертый — четыре удара, и так отделяется один час от другого» [33].

Имеются сведения еще о трех часах, установленных в Италии до 1350 г. Весьма популярны были часы, установленные в 1344 г. в Падуе у входа во дворец принца Убертино. Они пока­ зывали фазы Луны и движение некоторых планет и были снаб­ жены боевым механизмом, который отбивал 20 часов днем и ночью и отдельно еще 4 часа.

Раньше происходило много путаницы из-за часов Якова Дон-

ди и его сына Джиованни. Теперь достоверно известно, что нель­ зя отождествлять Якова-отца, закончившего часы в 1344 г., с сыном Джиованни; последний же в 1348—1364 гг. изготовил свои знаменитые планетарные часы, описание которых приведено ниже. В Италии, кроме часов Донди, в 1343 г. были часы в Модене, а в 1347 г.—в Монзе.

Строительство башенных часов в Италии в XIV в. шло на­ столько интенсивно, что к концу столетия все более или менее значительные города уже имели свои собственные башенные часы.

ВЗападной Европе башенные часы стали распространяться

втом же XIV в., но не без влияния Италии. Об этом можно су­ дить хотя бы по тому, что итальянский счет от I до XXIV имел распространение во всех крупных городах Западной Европы, где были установлены в то время башенные часы. Дольше всех этот счет сохранялся в Германии. В Бреславле башенные часы с та­ кой шкалой времени были заменены на современный счет вре­ мени по 12 часов только в 1589 г.

После Италии городские башенные часы были установлены

вСтрасбурге (1352 г.), в Нюрнберге (1361 г.) и в Аугсбурге (1364 г.). В 1370 г. по указу императора Карла V башенные часы

были сооружены в Париже.

Из других башенных часов заслуживают упоминания большие часы Франкфурта и Лурда (1380 г.), Лиона (1383 г.), Воленжера (1400 г.), Любека (1405 г.), Данцига (1470 г.). Первые ба­ шенные часы, построенные в Англии, относятся примерно к 1370 г.

Устройство ранних башенных часов

Данные о ранних механических часах весьма скудны: иногда это упоминание, вкравшееся в стихотворение или прозаическое произведение, иногда это запись в церковном реестре об уплате некоторой суммы часовщику за ремонт часов, а иногда и запись об оплате самого их изготовления. Ни одни из старинных часов не дошли до нас в первоначальном виде, какой им был придан в XIV столетии при их изготовлении. Все они исчезли или подверг­ лись капитальному ремонту и реконструкции. Поэтому только путем старательного и всестороннего использования дополни­ тельных источников (письменных и археологических) можно вос­ становить первоначальную конструкцию. В связи с этим особое значение для историка приобретают те источники, в которых имеются только достоверные свидетельства о создании и кон­ струкции ранних механических часов, такие, как: а) рукописные трактаты Джиованни Донди — «Трактат о светилах» («Tractatus Astrarium») и «Главное сочинение о планетах» («Opus Pla­ netarium») . В них дается достаточно подробное описание создан­ ных Донди сложных планетарных часов в 1348—1364 гг. Сами часы, к сожалению, не дошли до нас. Но по их описанию в трак-

татах Донди возможно получить представление о спусковом устройстве и регуляторе хода. Шпиндельный ход показан на чертеже и полностью объяснен в тексте; б) чертежи часов, соз­ данные известным немецким часовщиком де Виком в Париже в 1364—1370 гг., куда он был приглашен Карлом V. Они сохра­ нились благодаря заботам и предусмотрительности Жюльен Ле­ руа, который до производства реконструкции часов в XVIII в. составил на них чертежи; потом они были опубликованы в широ­ ко известном труде Муане [142]. Часы, созданные де Виком, сначала находились в королевском дворце, а затем были пере­ несены во Дворец правосудия. В XVIII в. они подверглись пол­ ной реконструкции, которая осуществлялась под руководством Жюльена Леруа; в) поэма Фруассара «Li orloge amoureus» [157, 54—56], написанная в 1368 г., содержит достаточно вразумитель­ ное описание шпиндельного хода и регулятора хода (foliot ba­ lance) — самой ранней конструкции хода и регулятора. Предпо­ лагают, что автор поэмы в значительной мере основывался на часах, построенных де Виком.

Трактаты Джиованни Донди, поэма Фруассара и чертежи Леруа, взятые вместе, позволяют уже дать детальное описание устройства механических часов второй половины XIV в. и по ним вообще судить о конструкции раннего спускового устройст­ ва и регулятора хода часов.

Планетарные {астрономические) часы Донди. Джиованни Донди (1318—1387) преподавал астрономию и логику в Падуанском университете, медицину — во Флорентийском и ПадуанСКО'М университетах. Донди был всесторонне осведомлен во всех науках того времени. Особенно блестящими были его познания в области механики, как впоследствии у Леонардо да Винчи [106, 1—2].

В 1348—1364 гг. Донди создал свои знаменитые планетарные часы, которые показывали движение Солнца, Луны и пяти пла­ нет, содержали в себе вечный календарь и давали возможность определять звездное и среднее солнечное время. Эти часы были известны далеко за пределами Италии; они доставили Донди большую славу при жизни и обессмертили его имя. О них востор­ женно отзывались современники и считали их механизм удиви­ тельным. Такая оценка сохранилась и позже. В 1470 г. часы Дон­ ди называли «знаменитыми часами, достопамятными и превосхо­ дящими все часы, появившиеся и ставшие известными до 1470 г.».

Интересна последующая история часов Донди. Они остава­ лись в Италии до 1809 г. Сначала находились в библиотеке зам­ ка в Падуе. В 1529 г. часы испортились и остановились. После долгих поисков был найден часовщик, который сумел их восста­ новить,—Джуанелло Турриано (1500—1585), потом ставший ча­ совщиком и механиком Карла V. Современниками Дж. Турриа­ но провозглашался гением. Он сам создал астрономические часы весьма сложной конструкции. Для их устройства потребовалось 1800 колес, с помощью которых в этих часах воспроизводилось:

«30-дневное движение Сатурна, часы дня, годичное движение Солнца, движение Луны, а также всех планет в их „обычном движении" соответственно птолемеевой системе мироздания. По свидетельству современника, Джуанелло потратил двадцать лет только на предварительную разработку проекта устройства своих часов» [8, 126].

Он же известен как строитель водопровода, который считал­

настырь св. Юста, взяв с собой часы Донди и Джуанелло Турриано в качестве своего часовщика. Еще будучи императором, Карл V увлекался часовым искусством. В монастыре он до кон­ ца дней работал над созданием астрономических часов, которые бы ни в чем не уступали знаменитым страсбургским и нюрнберг­ ским часам, справедливо вызывавшим всеобщее удивление [16, 37—40]. После смерти Карла V часы Донди оставались в мона­ стыре св. Юста до 1809 г., когда монастырь был сожжен, а все сокровища уничтожены. Таким образом, часы Донди не дошли до наших дней. К счастью, дошли два рукописных трактата Дон­

Донди планетарных часов и методов конструирования. На основа­ нии расшифровки и изучения этих рукописей, начатых Байли и продолженных Ллойдом—известными историками часов, в Англии была осуществлена реконструкция часов Донди [170, 354—356].

На рис. 94 воспроизведен чертеж часов Джиованни Донди. Рама часов изготовлена из бронзы, а валы, колеса, циферблат — из латуни. Из 297 частей часов Донди 100 составляли колеса и шестерни, зубцы которых были наре­ заны вручную. Зубцы треугольной формы, но для различных астрономических зубчатых передач употреблялись тупые зубья — округленные, со срезанными краями. Для воспроизведения движения Луны нужно было иметь колесо со 157 зубцами, нарезка которых представляла задачу весьма трудную. Не менее трудной была нарезка на одном колесе 365 зубцов.

По мнению Бейли, этот чертеж для историка часов представляет исклю­ чительный интерес как один из самых ранних дошедших до нас чертежей хо­ дового механизма. На нем изображен шпиндельный ход, который был в ши­ роком употреблении в течение трех последующих столетий. В часах Донди вместо коромысла с регулирующими грузами на его концах в качестве регу­ лятора использовано так называемое коронное колесо (по форме похожее на корону). Заводной барабан, на котором намотана веревка с грузом (гирей) на конце, делает 10 оборотов за сутки, второе колесо вращается 100 раз в день, а ходовое колесо — 800 раз. Каждому обороту ходового колеса сопутст­ вовало 54 колебания баланса (коронного колеса) —1800 колебаний в час. Пе­ риод колебания баланса — 2 мин. Поскольку в часах Донди отсутствует фолио в форме коромысла с грузами на концах, он рекомендовал регулировать их ход при отставании увеличением заводной гири и прикреплением к ходовому колесу маленьких гирь, если часы спешили.

Рис. 94. Планетарные астрономические часы Джиованни Донди

Среднее солнечное время указывалось на циферблате, расположенном впе­ реди рамы. Циферблат был разделен на 24 часа. Неподвижная стрелка была скомбинирована с вращающимся циферблатом, двигавшимся против часовой стрелки. На каждой стороне циферблата, предназначенного для указания среднего солнечного времени, находились шкалы, которые показывали для каждого дня в году восход и заход Солнца (в Падуе).

На корпусе (раме) совершенно различными способами были устроены два календаря. Один из них — годовой — показывал определенные праздники, дру­ гой— пасхалию (даты празднования пасхи) и передвижные праздники, даты которых зависели от времени празднования пасхи. С тех пор подобные кален­ дари изготовлялись только дважды: в 1842 г. Швильге устроил их в часах Страсбургского собора, а Йенсен в 1956 г.— в часах, установленных в Копен­ гагене.

Циферблат годового календаря представлял собой большой круг или, вернее, круговую ленту диаметром в 43 см, занимавшую почти всю ширину рамы часов. Вокруг ее верхнего конца имелось 365 зубцов, сходных с зубца-