Механизмы времени - 121. Клепссидра Су Суна

 Механизмы времени - 121: Клепсидра Су Суна "Космический двигатель" (Тяньцзинь, Китай) 


Великое творение средневековой инженерной мысли, воссозданное в 2015 году на Тяньцзиньской астрономической базе Национальной астрономической обсерватории Академии наук Китая в городе Тяньцзинь, предстает перед восхищенным зрителем как величественный монумент человеческому гению. Эта грандиозная тридцатишестифутовая конструкция, известная как Космический двигатель, соединяет в себе функции астрономической обсерватории, планетария и полностью автоматизированных часов. Возвышаясь над залом подобно деревянной пагоде, башня Су Суна возвращает нас в одиннадцатый век, демонстрируя вершину гидравлического и механического искусства, опередившую европейские аналоги на несколько столетий. Снаружи сооружение кажется живым организмом, который дышит, мерно отсчитывает мгновения и приводит в движение миниатюрные миры, скрытые за его массивными стенами. Но истинная магия этого колосса кроется внутри, где непрерывный поток воды подчиняется строгим математическим законам и заставляет двигаться сложнейшую систему шестерен, рычагов и передач.
Сердцем и главным двигателем этого колоссального механизма является водяное ведущее колесо огромного диаметра, снабженное тридцатью шестью наклонными ковшами. Функционирование этих гидравлических часов базируется на строго контролируемом давлении воды. Чтобы скорость вращения оставалась неизменной в любое время суток, инженеры разработали двухступенчатую систему резервуаров. Вода из главного верхнего бака непрерывно поступает в нижний бак постоянного уровня. Специальный переливной сифон гарантирует, что объем жидкости в нижнем резервуаре всегда остается стабильным, а значит, и напор струи, вытекающей через калиброванную форсунку прямо в ковши колеса, не меняется ни на долю процента. Вода точной, неизменной струей падает в очередной ковш, постепенно заполняя его емкость.
Именно в этот момент вступает в силу уникальный узел, который историки науки признают прямым предшественником механического анкерного спуска — балансирный водяной регулятор. Пока ковш заполняется, само колесо остается неподвижным, заблокированным системой верхних и нижних стопоров. Ковш удерживается на месте специальной взвешивающей вилкой, соединенной с противовесом. По мере того как жидкость наполняет резервуар ковша, ее вес начинает превышать массу противовеса. В критический момент балансирный рычаг плавно наклоняется, освобождая удерживающую защелку. Колесо совершает резкий, выверенный поворот ровно на один шаг — на одну тридцать шестую часть своего полного оборота. Как только колесо проворачивается, пустой ковш уходит вниз, подставляя под струю следующий, а верхний замок мгновенно падает обратно, намертво блокируя механизм до тех пор, пока новый ковш не наполнится до краев. Этот цикличный, дискретный процесс порождает ритмичный стук, отдаленно напоминающий тиканье современных интерьерных часов, но имеющий мощный, гидравлический характер.
 
Энергия вращения главного водяного колеса передается на центральный вертикальный трансмиссионный вал с помощью массивной конической передачи. Этот вал проходит сквозь все ярусы башни, распределяя механическую силу между тремя главными узлами. Самым революционным элементом трансмиссии здесь выступает так называемая небесная лестница — старейшая в мире задокументированная бесконечная приводная цепь. Сплетенная из прочных звеньев, эта цепь уходит на самую вершину башни, где непрерывно вращает колоссальную бронзовую армиллярную сферу. Сфера весом в несколько тонн движется абсолютно синхронно с вращением Земли, позволяя астрономам отслеживать траектории солнца, луны и планет. На среднем ярусе башни тот же вертикальный вал приводит в движение вращающийся звездный глобус. Этот объемный планетарий заключен в деревянный короб горизонта, воспроизводя точную картину ночного неба для наблюдателей, находящихся внутри помещения.
 
  Однако для большинства зрителей наиболее захватывающим зрелищем становится нижний ярус башни, превращенный в грандиозный механический театр автоматонов. Это многоуровневая деревянная пагода с пятью открывающимися галереями, где расположено сто тринадцать движущихся фигур, вырезанных из дерева и одетых в традиционные миниатюрные одежды. Каждая галерея отвечает за свой собственный тип индикации времени, а их скоординированное действие превращает обычное течение дня в непрерывное театральное представление. Управление куклами осуществляется с помощью горизонтальных колес-кулачков, насаженных на промежуточные валы часов. Штифты и пазы на этих дисках в строго определенные моменты зацепляют хвостовики рычагов, заставляя фигурки выходить из дверей, поднимать руки, ударять в музыкальные инструменты или демонстрировать информационные таблички.
 
На первом, самом верхнем уровне этого механического театра действуют тринадцать автоматонов. В начале каждого из двенадцати двухчасовых промежутков традиционного суточного цикла в центре галереи открываются двери, и появляется фигура в красном одеянии. В руках этот деревянный вестник держит специальную табличку с наименованием текущего стражного часа. После того как час сменяется, фигура не уходит, а остается стоять в проеме, уступая место лишь следующему вестнику. Остальные двенадцать фигур этого яруса сменяют друг друга каждые четверть часа, плавно выходя наружу, чтобы просигнализировать о прошествии очередной мелкой единицы времени, превращая неумолимый ход истории в наглядный визуальный ряд.
 
Второй ярус башни полностью отдан под управление звуковыми автоматонами, чья задача — будить пространство башни громким и чистым звоном. Здесь установлены миниатюрные колокола, гонги и барабаны. Каждые пятнадцать минут штифт приводного диска нажимает на рычаг, и деревянный музыкант совершает резкое движение, ударяя молоточком по бронзовому гонгу. В начале каждого полного часа раздается глубокий удар большого колокола, эхо от которого разносится по всему павильону. Столь детальное звуковое сопровождение позволяло жителям средневекового города узнавать точное время, даже не глядя на саму башню. Ритмичный стук барабанов на этой галерее отмеряет еще более мелкие отрезки, создавая сложную полифоническую структуру, подчиненную строгому математическому ритму водяного спуска.
 
Третий и четвертый уровни пагоды автоматонов функционируют в еще более сложном режиме, ориентированном на ночное время суток. Древняя система счета разделяла ночь на пять равных страж, продолжительность которых менялась в зависимости от сезона и длины светового дня. Чтобы адаптировать механических исполнителей к этим изменяющимся условиям, инженеры предусмотрели систему сменных кулачковых дисков. Автоматоны этих ярусов одеты в специальные военные одежды и держат в руках миниатюрное церемониальное оружие и сигнальные жезлы. Они выходят из своих потайных ниш строго в моменты смены ночных караулов, трижды ударяя в барабаны и подавая знаки флажками, что символизирует бдительность государственной стражи и незыблемость имперского порядка.
 
На самом нижнем, пятом ярусе башни располагаются автоматоны, удерживающие вертикальные плакаты с обозначением времени суток и текущих астрономических периодов. Их движения более плавные и величественные. Они не просто появляются в дверях, а совершают полукруглый обход по галерее, демонстрируя зрителям текстовые знаки, прежде чем скрыться в противоположной двери. Этот непрерывный парад деревянных скульптур, работающий циклично, изо дня в день, производит гипнотическое впечатление. Сложность координации их движений поражает: ни одна фигура не опаздывает ни на секунду, их жесты четко синхронизированы со звуками ударов на верхних этажах и с вращением звездного неба над головой.
 
Башня Су Суна, воссозданная со строжайшим соблюдением всех исторических чертежей и технологических карт из древнего трактата, представляет собой не просто хронометр, а грандиозную механическую модель вселенной, где макрокосм небесных сфер напрямую связан с микрокосмом земного времени через посредство водных струй и шестерен. Поразительно, что вся эта гигантская система, приводящая в движение тонны бронзы и сотни деревянных актеров, питается энергией обыкновенного падающего потока воды. Рассматривая этот шедевр инженерной мысли, осознаешь, насколько глубоким было понимание механики, гидравлики и астрономии у мастеров древности, сумевших запереть само время внутри деревянной башни и заставивших его танцевать под музыку падающих капель.
 
 Также современные действующие полномасштабные копии знаменитой 12-метровой башни-клепсидры Су Суна (которую в исторических и англоязычных источниках называют «Космическим двигателем» или Cosmic Engine за способность моделировать движение небесных тел через пространство) находятся в нескольких музеях мира:
• Тайвань, г. Тайчжун: Самая известная, исторически первая и полностью функционирующая полноразмерная рабочая реконструкция башни установлена в Национальном музее естественных наук (National Museum of Natural Science). Она была воссоздана учеными музея по оригинальным чертежам из трактата Су Суна «Синь и сян фа яо».
• Китай, г. Сямынь (провинция Фуцзянь): Еще одна великолепная полномасштабная копия «Космического двигателя» находится на родине ученого в Парке Су Суна (Su Song Park).
• Япония, г. Сува (префектура Нагано): Полноразмерная действующая копия гидравлического спускового механизма, водяного колеса и астрономических сфер Су Суна представлена в Музее часов Гишодо Сувако (Gishodo Suwako Watch and Clock Museum).
• Китай, г. Пекин: Крупный демонстрационный макет башни (а также её отдельных узлов) выставлен в Национальном музее Китая.