マリンクロノメーター。発明と生産の歴史

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マリンクロノメーター。発明と生産の歴史

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クロノメーター - 特に正確なコースを持つ時計 - (機械式またはクォーツ)。

マリンクロノメーター

1731 年にイギリスの発明家時計師ハリソンによって初めて正確なマリンクロノメーターが発明され、1734 年に実用化されました。彼の発明では、彼はクロノメーターのムーブメントにおける XNUMX つの主な誤差をなんとか補正することができました。それは、主ゼンマイがほどけるときのバランサートリガーの機械的モーメントの変化と、外部温度の変化によるバランサースレッドの長さと弾性の熱補正です。バイメタル曲げ要素。

大地理的発見の時代が始まるまで、座標を決定することはまだ航海士たちの達成不可能な夢でした。
緯度を決定することは特に問題ではありませんでした。地平線上の北極星の仰角を測定することで簡単に計算できます。しかし、経度は依然として解決するのが難しい問題でした。この間違いにより船、人、物資が失われました。

主要な海洋大国であるスペインとポルトガル、オランダ、フランス、イギリスは、この問題を解決するために重大なボーナスを設定しました。時間が経つにつれて、ヴェルナー（月の距離の方法、1514年）、ガリレオ（木星の衛星の位置による、1612年）など、いくつかの天文学的方法が登場しましたが、それらの実装には複雑な天文ツールと計算が必要でした。より単純な方法 (Gemma Frisius によるもの) - 現地時間を基準点 (港) の正確な時間と比較する - には、非常に正確な時計が必要でした。

1714 年、英国議会は経度を決定する方法の開発に対して特別賞を設けました。その金額は当時としては驚異的で、10海里の誤差で000ポンド、60ポンド（15マイル）、000ポンド（40マイル）でした。西インド諸島への航海中にこれほど正確に経度を測定するには、20 日の平均誤差が 000 秒以内の時計が必要でした（これは、当時の時計が 30 分あれば特に正確であると考えられていたにもかかわらずです）手）。

1728 年、独学の大工兼時計職人のジョンハリソンがコンテストに参加しました。彼は数年間船の横揺れを研究し、1735 年までに H1 クロックを完成させました。 40 日の誤差が平均 8 秒の巨大で重い (約 150 kg) 振り子時計は、ロンドンからリスボンまで往復した後、経度で 1741 マイルの誤差を示しました。同様の結果が 2 年にモデル H1749 によって示されました。 3 年に HXNUMX モデルが日の目を見ました。ハリソンは温度補正のために振り子にバイメタルプレートを使用し、揺動補正のためにジンバルを使用しました。

この時計は陸上の時計よりも海上での精度が高く、2 日の平均誤差は 45 秒未満でした。また、10 日間航海した後でも、経度の精度はわずか XNUMX マイルでした。しかし、その時までに議会は競技の条件を変更し、精度だけでなくコンパクトさも求められるようになりました。

ハリソンは諦めず、1760 年に振り子ではなく天秤を備えた新しいモデル H4 を発表しました。この時計の直径は 12 cm で、1761 年と 1764 年の 5 回の西インド諸島への航海中にテストされましたが、1757 か月の航海での誤差は XNUMX 秒でした。しかしその後も議会は資金の支払いを急ぐことはなかった。事実は、XNUMX 年にイギリスの海軍士官ジョンキャンベルが天体間の角距離を測定するための器具である六分儀の設計を開発したということです。

議会は、王立天文台の表とヴェルナーの方法の助けを借りて、経度が「無料」で計算できることを期待した（キャンベルは王立軍務に就いており、賞を受け取る資格はなかった）。しかし、ハリソンの時計はより便利であることが判明し、最終的には 1776 年 83 月の XNUMX 歳の誕生日に、当然のボーナスが支払われました。

過去何世紀にもわたって、ギャリソンのクロノメーターのデザインは (製造技術と素材を除いて) あまり変わっていません。

著者: S.アプレソフ

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