Офигенная история инженерной целеустремлённости.
Офигенная история инженерной целеустремлённости.
Веками моряки могли легко определить широту, но не долготу. Это кончалось промахами на 150-200 километров, что вело к заезду в чужие границы, попадание под чужие патрули, провалам экспедиций, промахам мимо островов с едой и столкновениям со скалами. Британская эскадра адмирала сэра Шовелла несколько дней провела в тумане, пытаясь зайти в Ла-Манш, а сам Ла-Манш в это время стремительно и очень подло уплывал от них на восток. Ночью 22 октября 1707 года 4 из 5 флагманских линкоров налетели на скалы и затонули. Погибло около 2 тысячи моряков, включая самого адмирала.
Тогда британский парламент в 1714 году принял “Акт о долготе” и учредил премию за точный хронометр.
Почему хронометр — до этого измеряли либо инерционной системой, когда капитан записывал в бортовой журнал курс корабля (по компасу) и его скорость (по лагу — брошенному за борт бревну на веревке с узелками). Просчитав, сколько времени корабль шёл известным курсом с известной скоростью, штурман наносил на карту предполагаемое новое местоположение. Этот метод очевидно не учитывал течений, дрейф из-за ветра, погрешность измерения и вообще если вы когда-нибудь видели рулевого, способного удержать точный курс при качке — сообщите в Адмиралтейство. Ошибки в десятки километров накапливались с каждым днем.
Второй способ — метод лунных расстояний. Измеряя угол между Луной и конкретными звездами, и сверяя его с альманахами, можно было вычислить время по Гринвичу, а затем и долготу. Расчеты были очень долгими и сложными, занимали несколько часов и требовали хороших знаний в тригонометрии. Метод бесполезен при облачности, когда не было видно ни Луны, ни звезд. Астрономические таблицы того времени сами содержали погрешности. Штурманы не осиливали матан, поэтому тоже не подходило.
Оставались часы. Если знать время в своём родном порту и сравнить его с местным временем (что определялось по полудню), то разница показывала бы долготу. Просто, точно, но нужно взять с собой родное время. Проблема в том, что в XVIII веке не существовало часов, которые могли бы точно идти в условиях морского плавания. Деревянные маятниковые часы, которые отлично работали на суше, становились бесполезными на корабле из-за качки (она сбивала ход маятника), перепадов температуры и влажности — металлические детали расширялись и сжимались, из-за чего часы то спешили, то отставали и так далее.
Тут пришёл плотник Харрисон. Сделал 3 прототипа часов по 30 килограммов, а потом маленкий хронометр H4 диаметром 13 см. Ушло в общей сложности 40 лет: — Биметаллическая полоска из спаянных латуни и стали стала основой пружины, поэтому можно было не бояться температурных изменений. — Подшипники из алмазов и рубинов для самых важных осей. Это радикально снижало трение, износ и потребность в смазке, которая меняла свою вязкость при разных температурах. — Колесо баланса в H4 колебалось с высокой частотой. Это делало его гораздо более устойчивым к толчкам и качке корабля, как волчок стабильнее вращается на высокой скорости.
Плюс ещё с десяток улучшений.
В 1761 году H4 пошёл на Ямайку. После 81 дня в море отстал всего на 5,1 секунды. Это давало ошибку в 2 километра за всё плавание, что многократно превосходило требования “Акта о долготе”.
Но Совет по долготе не спешил отдавать премию плотнику. Астрономы заявили, что успех был случайностью, и потребовали второго испытания. Плавание в 1764 году тоже подтвердило дикую точность H4.
Они выплатили Харрисону лишь часть денег и потребовали, чтобы он раскрыл схему своего изобретения. Даже после этого полную сумму ему не выплачивали. Потом вмешался Георг III, который лично испытал версию H5 и поразился. Он заявил: “Клянусь Богом, Харрисон, я добьюсь, чтобы вы получили свое!”. Под давлением Парламент в 1773 году выплатил Харрисону оставшуюся сумму, хотя официально премию по “Акту о долготе” ему так и не присудили.
Часы Харрисона поменяли мир, с них продолжились великие географические открытия.
— Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты Геолог никогда не опаздывает — у него просто большой шаг квантования.