Федченко - мастер, который победил Шорта

Вячеслав Демидов
«...Часы АЧФ являются лучшими из всех существующих типов маятниковых часов. Они по крайней мере на порядок превосходят по точности лучшие в прошлом маятниковые часы Шорта. Они во многих случаях могут заменить кварцевые часы средней точности, значительно превосходят их по надежности работы и простоте эксплуатации. Многолетняя их работа в Пулкове с I960 года прошла практически без единого нарушения по вине часов, в то время как с часами Шорта имелось их довольно много, а кварцевые часы, пожалуй, даже трудно в этом отношении сравнивать с АЧФ.
                Директор Главной астрономической
                обсерватории, профессор В. А. Крат».

Этот отзыв я читал в лаборатории ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений, где на стенах бесшумно качаются маятники АЧФ — астрономических часов Федченко — и где работал в те годы их изобретатель, подыскивая для своего маятника новые применения.

Пройдя всю войну с Германией и войну с Японией, он в Мукдене демобилизовался и вернулся в родные места, в Харьков. Там он впервые узнал, кто такой Шорт.

Научно-исследовательской темой лаборатории, куда его, механика по точным приборам направили, среди прочих была и такая — «Изыскание возможности увеличения точности хода часов со свободным маятником типа Шорта».

— Первое, с чего пришлось начать, — рассказывал Феодосий Михайлович, — это были книги. Читал все подряд, начиная с Гюйгенса. И среди разных трудов попалась статья немецкого астронома Хойна, который исследовал подвесы маятников. Подвес, надо вам сказать, это одна из сложнейших деталей, хотя внешне очень проста. Стальная полоска или две полоски зажаты по концам металлическими щечками. Один конец подвеса прикреплен к корпусу часов, на другом конце маятник. Маятник качается, пружина (или пружины) изгибается, — потери на трение минимальны, а это для астрономических часов только и требуется.

С пружинным подвесом связана легенда, будто он способствует изохронности маятника, делает период колебаний менее зависимым от амплитуды. Хойн думал, что более толстые пружины станут оказывать и большее действие. А всё получилось наоборот: подвес с двумя тонкими пружинами даже, так сказать, перегнул палку: при увеличении амплитуды колебаний их период уменьшался! Неужели можно подбором пружин добиться полной изохронности?

Феодосий Михайлович стал повторять эксперименты Хойна. С сорок седьмого по пятьдесят второй год он перепробовал буквально все мыслимые типы пружин: и короткие, и длинные, и толстые, и тонкие, и с переменным сечением по длине, и строго плоские, – все впустую, все оборачивалось зря потраченным временем. Хотя нет, не зря. Без этого сонма опытов не было бы уверенности, не отточилось бы мастерство, не изощрилась бы способность быстро оценивать возможный результат очередного нововведения.

И он наступил — день, когда упорство оказалось вознагражденным.

Родилась идея: сделать подвес не из одной пружины, не из двух, а из трех — двух коротких с длинной между ними. Тогда в положении, близком к равновесию, длину маятника определят не длинная и не короткие пружины, а нечто среднее между ними; зато на краях качания — короткие, средняя же как бы выключится.

Первая же проверка показала, что маятник колеблется изохронно. Часы, в которые его поставили, обеспечили вариацию хода в 1-2 десятитысячные секунды, а обычные астрономические в тех же условиях показывали результаты в 50-100 раз худшие.

Исчезли прочные, неколебимые стены, мощные фундаменты: часы Федченко к сотрясениям мало чувствительны. Вопреки всем канонам они висят в лаборатории на втором этаже — и дают ту же точность, что и часы Шорта, спрятанные в подвал.

На страницах английского журнала «Хоролоджикл джорнэл» появлялись описания самых знаменитых часов XIX и XX веков — разумеется, и астрономических Рифлера и Шорта. В сентябрьском номере за 1973 год появилась статья «Часы Федченко». Ее автор, французский физик М. Плежэр, написал: «Появление часов Федченко является очень важным событием, свидетельствующим о том, что искусство создания астрономических часов еще не окончательно изжило себя, что и здесь еще возможны новые изобретения и находки. Поэтому инженер Федченко и его коллеги в России заслуживают благодарности от всех часовщиков мира».

А специалист в области механики, академик С. А. Христианович, сказал: «Подвес Федченко мог быть изобретен и во времена Гюйгенса. Его создание не потребовало никаких новейших научных достижений, а только поразительно глубокой мысли».