Астрономические часы
Астрономические часы — высокоточные часы, в которых равномерная шкала времени задается колебаниями маятника. Астрономические часы в течение многих лет использовались для хранения времени (см. Служба времени).
Одна из первых систем астрономических часов была создана в 1657 г. X. Гюйгенсом. Основой их конструкции служило маятниковое устройство, обеспечивавшее отсчет равных промежутков времени с очень высокой точностью.
Поскольку точность хода астрономических часов зависит от маятникового устройства, то усилия конструкторов были направлены на то, чтобы обеспечить наиболее-благоприятные условия его работы.
Известно, что период колебаний маятника зависит от его длины: с увеличением длины период возрастает. Кроме того, период колебаний маятника меняется при изменении плотности окружающего воздуха. Чтобы эти причины не оказывали влияния на точность хода часов, принимаются специальные меры для поддержания в помещениях, где установлены астрономические часы, постоянной температуры. А для того чтобы даже небольшие колебания температуры не изменяли длины маятника, начиная с XVIII в. маятники астрономических часов стали делать из нескольких стержней, соединенных с таким расчетом, чтобы при изменениях температуры одни из них, удлиняясь, увеличивали общую длину маятника, а другие, наоборот, уменьшали ее. Применение такого компенсационного механизма позволило значительно увеличить точность работы астрономических часов.
Чтобы защитить астрономические часы от влияния перепадов атмосферного давления и снизить сопротивление воздуха колебаниям маятника, их стали помещать внутри герметического кожуха, в котором поддерживалось пониженное давление.
Кроме того, для защиты от всевозможных колебаний и вибрации астрономические часы помещали в подвалах, на глубине, гарантирующей от различных сотрясений. Наиболее совершенный маятниковый механизм с особым подвесом и улучшенной системой термокомпенсации был создан в начале второй половины XX в. советским инженером Ф. М. Федченко. Точность хода часов конструкции Федченко достигла (2-^-3) ? 1СГ4 с в сутки, что сравнимо с точностью хода кварцевых часов.
В астрономических часах Шорта применяются два маятника. Один из них, так называемый независимый, помещается в подвале под колпаком с пониженным давлением; этот маятник задает ритм работы часов. С помощью системы электромагнитов колебания независимого маятника управляют колебаниями второго, так называемого зависимого, маятника, который непосредственно управляет механизмом часов.
Сейчас в службе времени механические маятниковые астрономические часы уступили место кварцевым и атомным часам.