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标题: 40年代英国船用计时器 [打印本页]

作者: xhandy 时间: 2011-8-16 17:27
标题: 40年代英国船用计时器
本帖最后由 xhandy 于 2011-8-16 17:45 编辑

一直以来，船用计时器都是最精准计时工具，因为未有无线电、GPS等等技术之前，在巨浪滔天的茫茫大海中，精准的计时就意味着精确的定位，一丝一毫的误差都会影响船只的导航。按照英国人发明的用星相定位经度的方法，计时器一秒钟的误差就会导致船只定位上发生0.25海里的误差！海里是地球椭圆子午线上纬度1分（一度等于六十分，一圆周为360度）所对应的弧长。由于地球子午圈是一个椭圆，它在不同纬度的曲率是不同的，所以一海里大概是1842.94～1861.56米之间的长度。

这方面建议大家可以搜索一下“约翰.哈里森”，很多很好看的故事，还有一出电影《经度》，法国影帝Jeremy Irons主演，非常精彩！

　　下图是约翰.哈里森用毕生精力制作出来的产用天文钟H4，当年测试的时候远航到牙买加，经过8l天的海上航行，只慢了5秒钟，误差大致相当于3公里！

   之后的一百多年，船用计时器的制作技术不断优化调整，但唯一不变的是精准！
   20世纪20年代，无线电刚刚发明出来，利用无线电波校对时间的方法开始应用，所以当时对船钟的要求有所下降，甚至差点就退出历史舞台。但随着无线电侦查拦截的应用，二战时期各国的海军都执行无线电沉默机制，又开始依赖精准的船钟了，所以二战船钟都做得很出色，不管是英美还是德国，都使用非常优秀的计时器。再往后，机械计时器就逐渐被石英设备替代，现代的导航更加有GPS的支持，机械的船用计时器已经完全退出历史舞台。二战的船用计时器可以说是机械计时器的巅峰！这里介绍一下一点资料，英国船用计时器。
   英国作为曾经的钟表生产强国，20世纪之后其实已经完全丧失了霸主地位，瑞士、美国的钟表，无论是质量和生产能力都远胜英国，当时的乔氏（KEW）天文台认证，大部分都是瑞士和美国的华生等钟表。所以到了二战时期，其实很多英国用的计时器都是依赖进口，英国只是提出标准，靠英国自己已经做不来了，就像前段时间发过的一个英国WWW军表的帖子，也是这种情况。
http://www.watchlead.com/wbbs/forum.php?mod=viewthread&tid=31773

   40年代开始，英国的水文局制定了船用计时器的标准“H.S”(Hydrographic Survey水文调查)，刻有“H.S”字样的就是符合标准并在英国船只上服役的计时器。早期只是标着“H.S”，后期就有了详细的分类，从“H.S 1”到“H.S 11”都有，按等级和用途区分如下：

HS↑1 棘爪擒纵（冲击式擒纵）的天文台计时器
HS↑2 五方位等时性校正的天文台计时器
HS↑3 至少两方位等时性校正的夹板计时器
HS↑4 海军航空兵的仪表盘手表
HS↑5 测量艇用的怀表
HS↑6 船用有支架的精密计时器
HS↑7 恒星时校正用表
HS↑8 海军航空兵飞行员的手表
HS↑9 计时码腕表
HS↑10 潜水腕表
HS↑11 标准腕表
其中的上箭头↑是英国军用物资的标识，可见HS已经逐步变成了军用标准。

HS 1是最精准的计时器，就是平常说的“船钟”，大木壳里面安装水平仪，水平仪上再固定计时器，保证船只无论怎么摇晃，机芯都保持固定方位，保证精准计时！下图是一只英国产的hs1。

HS 2是夹板用表。因为船钟为了保证状态，一般都保存在船舱里面比较稳定安全的地方，但这不利于观测时间，所以要有一个更加方便读时使用的表，放在舰桥等地方使用；此外，船只泊岸之后，要到岸上的天文台校对标准时间，船钟不方便携带，所以也要有个体积小点的表用来校对，校准之后再拿回船上校正船钟的时间。这就是夹板表的用途，夹板表也是非常精准的计时器。
雅典和VC是hs2主要的供应商，两家的hs2都非常精彩，都用上了Guillaume摆轮，打磨也非常精致，特别是VC那只166机芯，简直是精美绝伦！某疯狂玩家就有一只，不过人家已经玩厌了，可惜了好表啊！还有美国的汉密尔顿22型怀表，不过是比较后期才采用的，看图片，盘面和背后的hs标识都是涂上去的，不知道是不是战时不太讲究的原因？

下图的大三针雅典HS2，据说产品540只。

下图的VC的HS2,166机芯，据说产量200只。

另一种VC的HS2

汉密尔顿22型怀表的HS2，HS的字体是涂上去的？

HS 3是低一点级别的夹板表，常见有浪琴、爱尔近、汉密尔顿等。下图那只浪琴是不是很熟悉？就是我之前贴过的那只空军计时器的12小时制低版本。
http://www.watchlead.com/wbbs/forum.php?mod=viewthread&tid=27049

爱尔近的hs3

汉密尔顿3992B机芯的hs3

其他的hs见得比较少，未有时间一一钻研，下图是部分图片，其中有只另类的“HSC”不在上述的列表中，据说是水文局某种特别用途的。其他资料欢迎大家补充、完善、指导。

个人觉得，二战是船用计时器最后的辉煌，由于残酷的战争需求，所以无论是盟军还是法西斯阵形，都用上了当时最先进的产品，很多都是不可复制的经典之作。英国的HS只是其中一个分类项目，还有德国、美国的船用计时器，都非常值得大书特书。只是由于年代较近的原因，所以收藏界一般认为一战时期的船用计时器价格会更高。

约翰哈里森h4.jpg (26.77 KB, 下载次数: 130)

作者: mrdg 时间: 2011-8-16 18:41
翁版好资料，学习！

作者: 南海十三 时间: 2011-8-16 18:47

作者: 如影随形 时间: 2011-8-16 18:57
翁兄好资料。谢谢，有一点不明？大三针雅典HS2的版路是雅典的，微调确是真理时的！？个中原因能否讲讲？

作者: shek329 时间: 2011-8-16 19:01
那只H4是所有钟表教科书里都要有的东西，谁拥有一支就厉害了。

作者: 日内瓦 时间: 2011-8-16 20:51

好资料学习

作者: xhandy 时间: 2011-8-16 21:05

如影随形发表于 2011-8-16 18:57
翁兄好资料。谢谢，有一点不明？大三针雅典HS2的版路是雅典的，微调确是真理时的！？个中原因能否讲讲？

雅典的确在很多怀表上都用过真利时这种微调，包括一些高级的10寸绅士怀表，估计两家可能存在过一定程度的合作，但具体的细节不明。

作者: 如影随形 时间: 2011-8-16 21:57

xhandy 发表于 2011-8-16 21:05
雅典的确在很多怀表上都用过真利时这种微调，包括一些高级的10寸绅士怀表，估计两家可能存在过一定程度的 ...

作者: lyandysun 时间: 2011-9-30 00:04

知识学习帖多谢分享

作者: 谷裕是大宝 时间: 2011-10-13 18:31
学习

作者: 栖霞苹果 时间: 2011-10-13 20:39

作者: 青岛大太平洋 时间: 2012-5-20 19:45
班长的知识渊博，谢谢！

作者: 此罗马非彼罗马 时间: 2012-5-20 21:41
学习

作者: lxhprc 时间: 2012-5-22 12:58
好资料学习了

作者: davidsun612 时间: 2012-5-25 10:01
本帖最后由 davidsun612 于 2012-5-25 10:04 编辑

“约翰.哈里森用毕生精力制作出来的产用天文钟H4，当年测试的时候远航到牙买加，经过8l天的海上航行，只慢了5秒钟，误差大致相当于3公里！”
5秒钟，3公里，这是什么关系啊。每天3秒吧，倒推时速27公里

作者: nbyzw 时间: 2013-1-7 11:35

davidsun612 发表于 2012-5-25 10:01
“约翰.哈里森用毕生精力制作出来的产用天文钟H4，当年测试的时候远航到牙买加，经过8l天的海上航行，只慢了 ...

时间是用来比较计算出当前所在地球经度的。

作者: nomorewatch 时间: 2013-1-7 12:40

nbyzw 发表于 2013-1-6 19:35
时间是用来比较计算出当前所在地球经度的。

怎么计算的？能给说说吗？

作者: nomorewatch 时间: 2013-1-7 12:41

shek329 发表于 2011-8-16 03:01
那只H4是所有钟表教科书里都要有的东西，谁拥有一支就厉害了。

这款表有多稀有？

作者: nbyzw 时间: 2013-1-7 13:05

nomorewatch 发表于 2013-1-7 12:40
怎么计算的？能给说说吗？

   1530年，荷兰天文学家杰马·弗里西斯（Gemma Frisius）提出“以时间确定经度”的原理。每24小时，地球自转一圈，即360度。那么，12小时相当于180度，1小时相当于15度，4分钟相当于1度。也就是说，经度差可以用当地时间的差别来衡量，这也是某种程度的“时间即是空间”吧。弗里西斯说，只要带上一只走得非常准确的钟，用来记录出发点的当地时间（不是当代用时区标度的实用时间，而是地球上的那一点唯一对应的天文时间）；同时用其它方法准确测量目前所在地的的当地时间，两个时间之差就是两地之间的经度差。然而，在那个时代，一方面没有走得很准确（更不要说在船上）的钟，另一方面也很难精确测定当地时间，这一方法长时间只能停留在理论上。
   此时，航海活动越来越频繁，西欧各国开始抢占海上交通要道、掠夺海外殖民地。航海术的优劣，直接影响到海上霸主地位的归属，寻找经度成为了关乎国家命运的重大问题。格林尼治天文台，就是为了经度而建造起来的，尽管它后来在相当长时间里超越了这一原始目标，担负着英国最重要天文学研究机构的使命。
   尽管用天文方法确定经度方面取得了一些进展，但并未能达到有效的精度，而且用起来也太麻烦。1707年，英国皇家海军的四艘舰艇在意大利西西里岛附近触礁沉没，死亡人数约2000人，超过后来的泰坦尼克海难。公众为这一悲惨事故所震惊，敦促政府寻求精确确定经度的方法。1714年，国会任命了由多位专家组成的“经度委员会”，由牛顿领导。委员会悬出巨额赏金征求经度问题的解答，许诺误差不超过60海里的方法可获1万英镑，不超过40海里者1万5千镑，误差30海里以下的则可获2万镑—— 这在当时是一笔惊人的巨款。荷兰、西班牙、法国也已悬出类似的巨额赏金。
   之后，哈里森的第一台航海钟（后称为H1）问世了，它有两个对称联结的钟摆，可以抵消海船晃动的影响。在格拉罕姆的安排下，H1被介绍给科学界和经度委员会，引来许多惊叹。在第一次海上试验中，H1的表现相当不坏，但哈里森并不满意。他没有做第二次试验，而是向经度委员会申请资金，再设计更好的钟。第二台航海钟H2的设计里有一些弱点，很快就被放弃。此后的19年里，哈里森一直在反复地重造H3，为他提供资金的经度委员会开始失去耐性和信心了。
   1753年，哈里森委托一位钟表师按照他的设计造一个怀表式的小钟，用来检验大钟的精度。当他试用了这块表之后，立刻醒悟到自己27年来完全走错了路：用高频振子来制造小型的钟表，会比大钟稳定得多。当然这也不能怪他，在那个时代，根本没有人会想到怀表这样的小东西可以作为严格的计时器。1755年，哈里森再次向经度委员会申请资金制造H4，但后者已经不喜欢航海钟这个主意了。1731年，约翰·哈德利（John Hadley）发明了反射式象限仪,使航海者可以更精确方便地测定天体之间的夹角。与此同时，新出版的月亮运动图表给老的“月距法”——用月亮相对于恒星的视运动来确定经度——注入了新的活力。
   尽管如此，哈里森仍于1763年拿出了与他的前三个航海钟完全不同的H4：一块直径13厘米、重1.45千克的大怀表。他的儿子威廉带着H4两度出海测试其性能，在第二次航行中，H4在47天的时间里误差为39.2秒，比经度委员会最高奖金所要求的还要精确。然而经度委员会说，这可能只是一个侥幸。他们要求哈里森把H4的制造方法交给格林尼治天文台台长，才能获得2万镑奖金的一半，另一半则要其他钟表商按照哈里森的设计造出相同的表来通过可重复试验（这倒是非常正确的）才支付。哈里森起初不同意，但委员会的态度非常强硬，他只好屈服了。于是，其他的钟表匠来制造H4的副本，而哈里森和儿子则着手制造H5。其间又有种种波折，最终在国王查理三世的帮助下，哈里森终于拿到了剩下的奖金，但不是以奖金的名义。所以严格说来，哈里森并没有获得经度委员会的全部奖金，但他被承认为解决经度问题的人，这也就够了。
   1766年，当时的天文台台长马斯克林内（Nevil Maskelyne，第五任台长）出版了英国第一本航海历（The Nautical Almanac），其中以3小时为间隔，给出全年月亮相对于太阳和主要恒星的位置。航海者查阅航海历，对照头顶的星空图象，可以确定自己所在地的当地时间。哈里森的H4则解决了航船上如何得知格林尼治时间的问题。时间差即为经度差，人类终于能够准确定位精度了！尽管早期一位钟表匠造一块怀表要花几年时间，但此后几十年里，航海钟还是逐渐得到普遍应用，装备于贸易船、渔船和英国皇家海军。英国的对外扩张与侵略史里，航海钟的推动作用不可忽视。现在我们有了原子钟和全球卫星定位系统，可以迅速准确地计量时间、定位经纬度，比航海钟和航海历要方便得多了。但在那个时代，H4的问世的确是一项重大变革。

作者: 流星 时间: 2013-6-27 15:39
好资料，感谢分享！

作者: nomorewatch 时间: 2013-9-3 14:02

shek329 发表于 2011-8-16 03:01
那只H4是所有钟表教科书里都要有的东西，谁拥有一支就厉害了。

H4是独一无二的珍品，现在被珍藏在大英博物馆里。

H4的复制品，就是当年被库克船长带去远征南太平洋的那只，虽然是复制品，一定程度上也给H4和哈里逊长了脸，毕竟技术完全是一样的。

作者: 名怀表之佳家 时间: 2013-9-3 16:50
冲上的箭头原来是这样的来历。多谢好文！

作者: gfyk 时间: 2014-5-25 02:28
HS stands for
Hydrographic Stores
not
Hydrographic Survey

作者: nomorewatch 时间: 2014-9-15 05:46
当年有哪些品牌做出了HS^2级别的表款，有没有一个完整的清单和细节对比？

作者: 李达 时间: 2014-9-15 11:07

nomorewatch 发表于 2013-1-7 12:40
怎么计算的？能给说说吗？

首先用六分仪测量某个星体的角度，并记下当时的时间，根据角度和时间参数查航海表可得到经纬度。

作者: 李达 时间: 2014-9-15 11:09
这是徒手航海的基本功，所有航海专业学生都要练习这个动作。

作者: nomorewatch 时间: 2014-9-15 11:09

李达发表于 2014-9-14 19:07
首先用六分仪测量某个星体的角度，并记下当时的时间，根据角度和时间参数查航海表可得到经纬度。

谢谢

作者: 李达 时间: 2014-9-15 11:12

nomorewatch 发表于 2014-9-15 11:09
谢谢

好客气啊！

作者: 李达 时间: 2014-9-15 11:12

nomorewatch 发表于 2014-9-15 11:09
谢谢

好客气啊！

作者: xhandy 时间: 2014-9-16 15:39

nomorewatch 发表于 2014-9-15 05:46
当年有哪些品牌做出了HS^2级别的表款，有没有一个完整的清单和细节对比？

网上有的，找找看。

作者: woaihuaibiao201 时间: 2014-9-17 19:06
拿着英国船钟就能感受大英帝国的霸气

作者: 黑衣人 时间: 2016-9-15 14:41
這個帖子太棒了,我得留個記號!

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