Почему умолкнет Биг-Бен?

В 2017 году 157-летние куранты в центре Лондона остановят - на ремонт, который обойдется казне в 29 млн фунтов стерлингов. Обозреватель BBC Future выясняет, с чем связаны эти мероприятия и каким образом самым знаменитым часам в мире удавалось так долго показывать точное время.

Башня с четырьмя огромными циферблатами возвышается над столицей Великобритании уже более 150 лет - эти часы стали свидетелями правления пяти монархов и двадцати трех премьер-министров и пережили две мировые войны.

Даже когда на город два месяца подряд сыпались немецкие бомбы, гигантский колокол, носящий название Биг-Бен, не прекращал отбивать время, храня верность традициям несмотря ни на что и тем самым поднимая боевой дух англичан.

Однако в следующем году колокол Елизаветинской башни замолчит на несколько месяцев - за это время планируется осуществить один из крупнейших ремонтных проектов в истории часов.

Биг-Бен останавливается не впервые. В августе 1976 года ему пришлось умолкнуть на девять месяцев, когда из-за усталости металла опорной конструкции упал один из грузов - это была первая в истории поломка.

А в 2007 году проводилось плановое техобслуживание, которое заняло семь недель.

Однако после процедур, запланированных на начало 2017 года, знаменитые часы смогут работать без перерыва еще 150 лет.

Часовой механизм Елизаветинской башни, расположенной в северном конце здания парламента, был сконструирован юристом и часовщиком-любителем Эдмундом Бекеттом Денисоном и стал настоящим техническим прорывом того времени.

По словам Иэна Уэстуорта, одного из штатных часовых мастеров британского парламента, часы, собранные в 1859 году, стали "поистине королевским механизмом: это были самые большие и точные в мире часы с четырьмя циферблатами и мелодичным боем".

Секрет часового механизма

В механизме Биг-Бена кроется новшество, которое стало одним из важнейших изобретений в часовом деле XIX века: двойной трехколенчатый гравитационный ход.

Ход, или спусковой механизм, - это элемент механических часов, через который энергия раскручивающейся пружины или опускающегося груза передается механизму отсчета времени.

С каждым колебанием маятника механизм отпускает зубчатое колесо вперед на один зубец и колесная система совершает точно отмеренный поворот. Затем зацепляется следующий зубец - и именно в этот момент часы говорят "тик".

В башенных часах спусковой механизм играет особую роль, потому что большие стрелки часто вынуждены идти против ветра. Если испытываемое ими сопротивление передается на механизм, страдает точность хода.

До Биг-Бена совершенного способа изолировать механизм часов от этого внешнего воздействия не существовало.

Мастера часовых дел успели перепробовать сотни различных решений. Но ход Вестминстерских часов, в котором маятник изолирован от воздействия внешней среды за счет опосредующих рычагов, оказался гораздо эффективнее.

Сегодня, спустя 150 лет, часы конструкции Денисона редко отстают больше чем на секунду - можно сказать, что изобретение выдержало проверку временем.

"Эти часы были первыми в своем роде, однако через двадцать, тридцать, сорок лет уже можно было увидеть и другие часы с двойным трехколенчатым гравитационным ходом, - рассказывает Хью Хант, отвечающий за аналогичные часы в башне Тринити-колледжа Кембриджского университета. - К концу века по всей Британии были тысячи таких часов - они были в каждой церковной башне и в каждой ратуше".

Другое новшество - огромный маятник длиной 4,5 метра, благодаря которому точность хода не зависела от колебаний температуры.

Стержень обычного маятника расширяется и сокращается в зависимости от того, тепло вокруг или холодно. Это влияет на длительность (период) колебаний и точность хода часов.

В Биг-Бене этот эффект компенсируется за счет специального маятника, стержень которого состоит из концентрических труб из цинка и стали - двух металлов с разным коэффициентом температурного расширения.

Эти два элемента соединены таким образом, что длина маятника при всех условиях остается неизменной.

Но, разумеется, своей высокой точностью знаменитые часы обязаны не только изобретателю, но и мастерам, непрерывно поддерживающим их в должном порядке.

На службе часов Ее Величества

На плечи вестминстерских часовщиков - слаженной команды из четырех мастеров - возложена нелегкая задача чистить, заводить, ремонтировать и в целом контролировать все две тысячи часов, расположенных в Вестминстерском дворце, где проходят заседания британского парламента.

Но, как признается Стив Джэггс, носитель официального титула "хранитель Больших часов", мысли о Биг-Бене не дают ему спать.

Еще бы: забудешь завести самые известные часы на свете - и тебя уж точно ославят на весь мир.

Часовой механизм, расположенный прямо под колоколами, весит около пяти тонн и состоит из трех частей: узел хода часов, благодаря которому показывается время на четырех циферблатах, узел четвертьчасового боя, каждые пятнадцать минут ударяющий в малые колокола, и, наконец, узел почасового боя, который приводит в движение гигантский молот, бьющий в большой колокол по имени Биг-Бен весом 13,5 тонн.

Каждая из этих частей работает за счет движения огромного груза, который опускается в шахту башни и который три раза в неделю нужно поднимать обратно, чтобы завести часы. Для этого мастеру нужно подняться по 334 ступенькам каменной винтовой лестницы - один этот путь занимает 15 минут - и затем провести два часа наверху.

Узел хода часов, работающий от груза весом полтонны, заводится вручную при помощи огромной рукояти, а узлы четвертьчасового и часового боя, к которым прикреплены грузы весом в 1,25 и 1 тонну соответственно, поднимаются при помощи электромотора.

За это новшество Джэггс и остальные часовщики Вестминстера техническому прогрессу очень благодарны: до 1912 года для завода часов требовалась пятичасовая работа двух человек.

Рабочие также проверяют точность хода часов и при необходимости его регулируют, подкладывая на маятник монетки старого образца - или убирая лишние. Одного пенни хватает, чтобы часы пошли быстрее на две пятых секунды в сутки.

Если не принимать в расчет ежедневные проверки, единственная возможность провести техническое обслуживание представляется, когда часы переводят на летнее время. Но даже тогда на все необходимые процедуры есть всего пара часов.

Предстоящая остановка Биг-Бена будет самой долгой с 1980-х годов.

Время берет свое

Будут ли в механизме обнаружены серьезные изъяны? Скорее всего, нет, несмотря на то, что состояние часов иногда вызывает нарекания - например, в 2015 году достоянием общественности стал закрытый доклад для Палаты общин, в котором сообщалось, что стрелки могут отвалиться.

"Такие часы, как правило, служат очень долго. Они редко ломаются, потому что в них всё продумано до мелочей", - замечает Хант.

Реставрация начнется с возведения вокруг башни лесов, которое займет полгода.

После возведения лесов будет проведена одна из самых ответственных операций проекта: демонтаж огромных чугунных циферблатов, каждый из которых имеет 7 метров в диаметре и содержит 312 кусочков опалового стекла индивидуальной огранки.

"На каждом циферблате видны следы ржавчины, - говорит Джэггс. - Будем снимать их по одному, увозить, ремонтировать, просвечивать рентгеном, привозить и ставить обратно".

Между тем вестминстерские мастера начнут разбирать сам часовой механизм, тщательно осматривая каждый штифт, подшипник и зубец.

Большинство оригинальных деталей останется на своем месте, обязательной замене подлежат лишь тросы, на которых подвешены грузы, и пружина подвески маятника.

Бригада также осмотрит и отремонтирует так называемый фонарь Айртона (названный так в честь адвоката и политика Эктона Айртона. - Прим. переводчика), установленный в верхней части башни по приказу королевы Виктории и зажигаемый во время заседаний парламента.

Впервые в истории Биг-Бена будут использованы современные технологии неразрушающего контроля, которые позволят проверить часовой механизм, колокола и опорные сооружения на наличие трещин, требующих ремонта.

Однако один дефект точно устранять не будут: вскоре после того, как Большой Бен впервые пробил время в 1859 году, чрезмерная сила удара привела к тому, что в колоколе образовалась трещина. Именно последняя, как полагают, с тех пор и определяет его характерное звучание.

Если все пройдет по плану, такой звон будет разноситься по Лондону еще как минимум 150 лет.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.