Механизмы времени - 132. Клепсидра из Дамаска

 
 Механизмы времени - 132: Клепсидра из Дамаска (Франкфурт-на-Майне, Германия)   
 
 В XII веке в Дамаске, у восточных ворот великой мечети Омейядов, известных как ворота Джайрун, возвышалось сооружение, поражавшее воображение современников и ставшее символом расцвета средневековой инженерной мысли. Это были монументальные водяные часы, или клепсидра, созданные выдающимся мусульманским механиком Мухаммадом ас-Саати во время правления эмира Нур ад-Дина Махмуда ибн Занги. Позже, в самом начале XIII века, его сын Ридван ас-Саати не просто полностью восстановил этот шедевр после разрушительного пожара, но и составил подробнейший трактат под названием Книга об устройстве часов и их использовании. Этот манускрипт стал бесценным источником для историков науки, позволив в мельчайших деталях понять устройство гидравлического двигателя и сложнейшей системы передач, управлявшей целым театром механических фигур — автоматонов.
Долгое время эти легендарные часы считались утраченными, оставшись лишь на страницах древних рукописей. Однако в наше время уникальный памятник средневековой технологии обрел вторую жизнь.
Полномасштабная работающая копия знаменитых водяных часов (клепсидры) Аббасидского халифата, детально описанных ученым Ридваном аль-Саати и располагавшихся у ворот Баб-Джайрун в Дамаске, была создана в 1983 году под руководством турецкого профессора Фуата Сезгина и представлена в экспозиции Института истории арабо-исламских наук (Institut f;r Geschichte der Arabisch-Islamischen Wissenschaften) при Франкфуртском университете имени Иоганна Вольфганга Гёте.
 Немецкие мастера, опираясь на чертежи и описания Ридвана ас-Саати, с ювелирной точностью воссоздали этот грандиозный механизм. Теперь посетители института могут воочию наблюдать за работой гидравлических приводов и завораживающим танцем старинных деревянных и бронзовых фигур, функционирующих точно так же, как и сотни лет назад на улицах Дамаска.
Внешний фасад этих монументальных часов представляет собой величественную стену из темного дерева, ширина которой составляет чуть более четырех метров, а высота приближается к трем метрам. Эта монументальная ширма служила сценой для целого ряда скоординированных механических представлений, которые сменяли друг друга каждый час, как в дневное, так и в ночное время. Конструкция была разделена на несколько визуальных уровней, каждый из которых отвечал за свою часть грандиозного представления, демонстрируя жителям города не просто текущее время, но и движение небесных светил.
Главным элементом дневного интерфейса часов являлся длинный горизонтальный ряд из двенадцати одинаковых деревянных дверей. Каждая дверь соответствовала одному из двенадцати временных часов светового дня. Вдоль этого ряда дверей непрерывно и с постоянной скоростью двигался небольшой позолоченный диск в форме полумесяца. Этот полумесяц выполнял роль своеобразной часовой стрелки: его положение указывало текущую долю часа. Когда полумесяц достигал очередной двери, символизируя завершение часа, запускался сложный скрытый механизм, приводивший в движение фасадные автоматоны. В этот момент створка двери плавно поворачивалась вокруг своей оси на сто восемьдесят градусов. Оборотная сторона двери была окрашена в совершенно другой, контрастный цвет, что позволяло издалека безошибочно определить, сколько именно дневных часов уже миновало.

По краям этого дверного ряда были установлены две объемные бронзовые фигуры соколов, которые являлись ключевыми участниками часового представления. Внутри деревянной стены за соколами скрывались желоба, по которым в нужный момент скатывались тяжелые шарики, отлитые из звонкой бронзы. Когда наступал час и очередная дверь совершала свой оборот, соколы синхронно наклонялись вперед, раскрывали клювы и сбрасывали из них металлические шарики. Снаряды падали точно в установленные прямо под птицами полые бронзовые вазы или цимбалы. От удара шариков по металлу раздавался громкий, чистый и мелодичный звон, разносившийся по округе и дублировавший визуальный сигнал акустическим.
 После этого соколы плавно возвращались в исходное вертикальное положение, замирая до следующего часа.
Над рядом дверей располагался следующий ярус часов, посвященный астрономическим наблюдениям. Здесь находился большой вращающийся диск с изображением круга зодиакальных созвездий. Он также приводился в движение основным гидравлическим двигателем и совершал полный оборот с постоянной скоростью, отображая реальное положение солнца и луны на небосводе. Прямо над зодиакальным кругом был устроен полукруг из двенадцати круглых отверстий, которые активировались с наступлением сумерек.

 В ночное время, когда цветные двери и полумесяц становились невидимыми в темноте, часы переходили на ночной режим индикации. Каждое из двенадцати отверстий верхнего полукруга представляло собой окошко, закрытое стеклом. С наступлением каждого нового ночного часа одно из этих отверстий полностью освещалось изнутри ярким светом лампы, работа которой регулировалась движением внутренних механизмов. К концу ночи вся дуга сияла цепочкой из двенадцати светящихся дисков, наглядно показывая время в условиях отсутствия солнечного света.

 Вся эта невероятная система автоматонов приводилась в действие скрытым от глаз зрителей гидравлическим сердцем часов, построенным по принципу клепсидры, разработанному еще античными инженерами и усовершенствованному на Ближнем Востоке. Основу двигателя составлял огромный медный цилиндрический резервуар с водой, внутри которого находился тяжелый поплавок. Вода из резервуара вытекала через крошечное калиброванное отверстие, выполненное из обработанного оникса, что предотвращало его засорение и истирание. Чтобы часы шли равномерно, инженеры использовали систему обратной связи: уровень воды в промежуточных камерах поддерживался неизменным с помощью специальных клапанов, что обеспечивало постоянное давление и неизменную скорость вытекания жидкости.
По мере того как вода уходила, тяжелый поплавок медленно и абсолютно равномерно опускался на дно главного цилиндра. К этому поплавку крепилась система прочных канатов и шкивов. Опускающийся поплавок тянул за собой веревки, которые вращали центральный вал. На этом валу были закреплены многочисленные кулачки, шестерни и противовесы. Именно это вращение передавалось на тележку, двигавшую дневной полумесяц, на привод зодиакального диска и на распределительный вал ночной подсветки.

 Механизм сброса шариков соколами и поворота дверей также работал за счет энергии опускающегося поплавка, но срабатывал дискретно. Канат поплавка постепенно взводил специальные триггеры и поднимал тяжелые противовесы для каждой двери. Когда тележка с полумесяцем достигала края очередной двери, она задевала небольшой рычажок, освобождая защелку. Противовес падал, заставляя дверь мгновенно повернуться, и одновременно открывал заслонку в желобе за соколом, позволяя бронзовому шарику скатиться в клюв механической птицы.

 Обслуживание такого монументального комплекса требовало от смотрителей высочайшей точности и ежедневного тяжелого труда. Каждые сутки, на рассвете и на закате, механику необходимо было полностью заполнять главный резервуар водой, вручную переносить выпавшие бронзовые шарики обратно на верхний уровень в накопители за соколами и перезапускать систему противовесов. Более того, средневековая система измерения времени предполагала деление дня и ночи на двенадцать часов независимо от времени года. Это означало, что летом дневные часы были значительно длиннее ночных, а зимой — наоборот. Чтобы часы ворот Джайрун шли правильно, смотрителю приходилось каждый день вручную настраивать диаметр выходного отверстия для воды с помощью специального регулировочного диска, изменяя скорость падения поплавка в зависимости от текущего календаря и длины светового дня.

 Полноразмерная действующая реплика во Франкфурте-на-Майне демонстрирует всю глубину гения инженеров династии ас-Саати. Этот монумент механики доказывает, что задолго до появления европейских маятниковых часов человечество умело создавать сложнейшие автоматизированные системы, сочетавшие в себе законы гидродинамики, точную механику, металлургию и художественную эстетику, превращая простое измерение времени в грандиозный спектакль для тысяч зрителей.