Точность курантов: как работают самые главные часы страны

Загадать желание, пока часы 12 бьют. Бой курантов давно стал символом Нового года наравне с елкой, оливье и шампанским. Но как устроены главные часы страны, и как возникает заветная мелодия?
Автор Наука Mail
кремль
Кремлевские куранты расположены на верхних этажах Спасской башниИсточник: Unsplash

Первое упоминание часов в летописях датируется 1491 годом, но сама постройка была ниже. Часть башни, где сейчас располагаются куранты, появилась в первой половине XVII в. Первые часы здесь установил британский мастер Христофор Галовей. Вторые — в 1706 году Петр Первый, третьи — в 1767 году были установлены по указанию Екатерины Второй. Четвертые появились в середине XIX в., они действуют до сих пор. Куранты представляют собой 4 циферблата, часовой механизм, музыкальный барабан и колокола.

Внешний вид

Куранты имеют 4 циферблата по сторонам башни, диаметр каждого — более 6 м. Высота цифр — 72 см. Длина минутной стрелки — почти 3,5 м, часовой — около 3 м. Обод, цифры, минутные деления и стрелки позолочены. Циферблат собран из стальных листов и покрыт черной матовой краской. А весят часы около 25 т.

Точность часов

Часы состоят из трех частей: механизм хода, механизм боя четвертей и механизм боя часов. Точность хода зависит от маятника весом 32 кг. Он также соединен с колесной системой спуска, которая преобразует колебания в секунды. Маятник состоит из деревянного стержня (металлический при низких температурах становился бы короче, а от этого время шло бы быстрее) и свинцового позолоченного диска. Механизм приводят в действие три гири — 280 кг для хода часов, такая же для боя четвертей, 220 кг — для боя часов. Самая длинная гиря — 22 м, это позволяет курантам работать без подзавода 28 часов.

часы
Часовой механизм работает благодаря маятнику, гирям и множеству шестеренокИсточник: Кремль

Маятник движется каждую секунду, а движение минутной стрелки обеспечивает большое количество шестеренок. От основного устройства отходит распределительный механизм, который вращением валов двигает стрелки на четырех циферблатах. Часовая стрелка движется из-за шестеренок, идущих от минутной стрелки.

За точность главных часов отвечает не только маятник. Куранты с помощью кабеля под землей связаны с контрольными часами Астрономического института им. Штернберга на Воробьевых горах. Они получают сигнал из института физико-технических и радиотехнических измерений в поселке Менделеево — там хранится первичный эталон единиц времени. Относительная погрешность атомных часов — плюс-минус секунда в миллион лет. С такой точностью работают и часы на Спасской башне.

Бой курантов

Мелодия на Спасской башне появляется благодаря музыкальному барабану и колоколам. В разное время они исполняли «Преображенский марш», «Коль славен наш Господь в Сионе», «Интернационал», «Патриотическая песнь», «Славься». С 2001 г. — гимн России.

барабан
Барабан вращается под действием гирь и задает мелодию, молоточки на тросах бьют по колоколам Источник: Кремль

Барабан приводится в движение гиревым двигателем. На поверхности цилиндра расположены штифты, которые задают мелодию колоколам, бьющим четверти и часы. Специальные клавиши по программе дергают за тросы с молоточками на концах, а эти молоточки ударяют по основанию колоколов, расположенных на самом верху Спасской башни.

колокола
Определенные колокола отвечают за бой четвертей, часа и перезвонИсточник: Кремль

За перезвон отвечают 23 колокола из классической бронзы. 12 из них впервые зазвонили под шатром Спасской башни в 2020 году. Главный колокол весит более 2 тонн. Он бьет каждый час, и именно его удары отсчитывают в праздничную ночь с 31 декабря на 1 января, а после двенадцатого — поздравляют друг друга с наступившим Новым годом. Хотя на самом деле год наступил немного раньше — с перезвоном колоколов еще до первого боя.