Федченко – винахідник годинника АЧФ-3

Такий годинник був особливо необхідний для астрономічних спостережень і для навігації.

Феодосій Михайлович Федченко народився 16.04.1911 в с. Боровиця Чигиринського району Київської області, був винахідником у галузі приладобудування, кандидатом технічних наук (1966). Закінчив Чигиринський сільськогосподарський технік (1930). Після закінчення фізико-математичного факультету Криворізького педагогічного інституту у 1934 році, працював викладачем фізики та математики у школі села Медведівка Київської області. Тут він почав займатися винахідництвом складних, цікавих, оригінальних навчальних приладів. В 1940 році Федченка призвали в РСЧА (Робітничо-Селянська Червона Армія).

Федченко Феодосій Михайлович
Федченко Феодосій Михайлович
(1911–1989)

Його дивізія знаходилася у Львівській області та одна з перших прийняла удар Німеччини. 21 вересня 1943 р. Феодосій Михайлович потрапив у полон, за місяць йому вдалося втекти. Він дістався рідного села. Після звільнення села у 1943 році Федченка направили до Шостої танкової армії. Його бойовий шлях відзначено медалями: "За взяття Будапешта", "За визволення Відня", "За визволення Праги", "За перемогу над Німеччиною", "За перемогу над Японією".

В цей період Федченко удосконалив і створив ряд точних танкових приладів. У травні 1946 року талановитого винахідника направили до Харківського державного інституту мір і вимірювальних приладів на посаду наукового співробітника Електрофізичної лабораторії, де він розробив новий клас механізмів, що використовуються у військовій техніці.

У 1947 р. Ф.М. Федченка направили до Всесоюзного НДІ фізико-технічних та радіотехнічних вимірювань (ВНДФТРВ) (село Менделєєво, Московської області). Там давно намагалися виконати урядове завдання: “Відшукати можливість збільшення точності ходу годинника з вільним маятником типу «Шорт»”. Інженеру лабораторії точного часу доручили роботу з цієї провальної теми.

Тут слід зазначити, що у всьому світі фахівці з вимірювання часу намагалися вдосконалити маятниковий годинник. Цю ідею запропонував ще Галілей у 1641 році. Християн Гюйгенс, творець науки «Хронологія», у 1673 р. сконструював годинник із циклоїдальними конічними маятниками. Більше трьохсот років умільці та досвідчені годинникарі вирішували завдання – підвищити точність маятникових годинників. У 20-ті роки ХХ століття англієць Шорт створив астрономічний електромеханічний годинник із двома маятниками – робочим і «вільним». Була досягнута точність плюс-мінус 1 секунда за 3-5 років. Такий годинник був особливо необхідний для астрономічних спостережень і для навігації. Один екземпляр у 1930 р. СРСР, заплативши золотом, купив для Пулковської обсерваторії. Умова надійної роботи – заборона відкривати і тим більше розбирати годинник, який був у герметичному циліндрі. Звісно, радянські фахівці, дотримуюсь заборони англійців, намагалися візуально розібратися у конструкції, зробити копії. По кресленням ленінградського метролога І.І. Кванберга на заводі «Еталон» виготовили кілька штук, але вони відрізнялися від англійських низькою точністю.

В установі, відомій як інститут точного часу та частоти, де зберігається Державний еталон часу та частоти – атомний цезієвий годинник, на інженера з периферії не розраховували. Феодосій Михайлович вивчив роботи основоположників маятникового годинника і знайшов нові шляхи розвитку.

АЧФ-3
Астрономічний зразковий маятниковий
електронно-механічний годинник

Коротко про новий принцип маятникового годинника можна сказати наступне. Годинник Ф.М. Федченка складається з двосекундного інваріантного маятника, підвішеного на кронштейні у сталевій барокамері. Джерелом живлення служить окиснортутний елемент, який забезпечує роботу протягом трьох років. Безконтактний імпульсний електромагнітний механізм складається з рухомої та нерухомої частин. Рухома частина являє собою магнітопроводи особливої конструкції, що кріпляться до нижнього кінця стрижня. Нерухома частина складається з прямокутної котушки з двома обмотками та електронної схеми. Вони живляться за особливою схемою і кріпляться на кінці інваріантної штанги такого ж розміру, як і стрижень маятника. Цей дуже короткий опис засвідчує, яке унікальне розв'язання багатовікового завдання знайшов учитель української сільської школи. Часи мали неперевершену у світі надійність і точність – варіація ходу складає 0,2-0,3 мс/доб.

У патентному відомстві СРСР – Всесоюзному НДІ державної патентної експертизи довго розбиралися із заявкою ВНДФТРВ на не звичайну конструкцію маятникового годинника і в 1955 році Феодосій Михайлович отримав авторське свідоцтво СРСР № 100085 «Трьохпружинна підвіска маятника». Конструкцію назвали АЧФ-1 («Астрономические часы Федченко»).

Інженер продовжував удосконалювати свій винахід. Через два роки він отримав авторське свідоцтво №104293 на «Астрономічний годинник». То були АЧФ-2.

Невдовзі, 22.11.1962 року, за № 32770 було зареєстровано науково-дослідну роботу «Дослідження роздільного впливу на перебіг годинника АЧФ-3 ізохронуючого підвісу та імпульсного механізму». Через 2 роки та 2 дні Вчена рада ВНДІ ім. Д.І. Менделєєва присудила Феодосію Михайловичу Федченку вчений ступінь кандидата технічних наук. А 15.05.1970 року за № 13201 було зареєстровано роботу «Маятниковий астрономічний годинник». Годинник має небачену точність – плюс-мінус 1 секунда за 15 років.

Так винахідник з українського села поставив останню крапку в трьохсотлітній історії розвитку маятникового годинника.

Ф.М. Федченко
Ф.М. Федченко в лабораторії

У другій половині минулого століття з'явилися точніші годинники – кварцовий, молекулярний, атомний і лазерний. Але за АЧФ-3 заплатили валютою (золотом) багато країн, зокрема, Великобританія, США, Японія, Швейцарія, ФРН. Тепер уже не лише в Пулковській обсерваторії, а й у Грінвічи працюють годинники Феодосія Михайловича. У Швейцарії, країні, що славиться найкращими у світі годинниками, Ф.М. Федченку видали патент №538728 на «Симетричний анкерний привід».

Ще в 1964 році первинний і вторинний годинники Федченка застосували для організації служби точного часу на Московському телецентрі. Тепер електрогодинна система єдиного часу може використовуватись для високоточних, узгоджених, синхронних дій військовими, космічними, інформаційними та іншими організаціями. Годинники служби часу, телестудій, Центру управління польотами та інших споживачів інформації з точного часу підключені до первинних або вторинних годинників АЧФ-3.

Феодосій Михайлович Федченко створив не тільки супер досконалий маятниковий зберігач часу, а й покажчик часу – вторинні годинники нового типу із симетричним анкерним приводом. Годинник підвищеної надійності забезпечує рівномірне спрацьовування електромагнітного механізму і, відповідно, пристроїв переміщення годинної, хвилинної та секундної стрілок.

АЧФ-3 з ізохронуючим підвісом та електромагнітним збудженням коливань маятника, що розміщений у вакуумній барокамері, застосовується також для вивчення варіацій сили тяжіння.

Видатні винаходи Ф.М. Федченка були відзначені кількома золотими та срібними медалями ВПДГ СРСР та орденом «Знак Пошани» (1967 р.).

Однак, коли у 1963 році Державний комітет стандартів, мір та вимірювальних приладів СРСР представив роботу Федченка Ф.М. «Новий маятниковий астрономічний годинник» на здобуття Ленінської премії, премію винахідник не отримав. У 1972 р. директор Головної астрономічної обсерваторії АН СРСР звернувся до Комітету у справах винаходів та відкриттів із пропозицією присудити Федченку звання «Заслужений винахідник СРСР».

Винахідник помер 14.10.1989 року в Москві.

Про нього писали за життя, згадують і зараз:

Тюрин Н.И. В поисках точности. – М.: Изд. физ. мат. литер., 1960;
Шполянский В.А., Чернягин Б.М., Электрические приборы времени, М.,1964;
Павлов Н.Н. Созданы лучшие в мире маятниковые часы //Измер. техника. –1964. – №2;
Федченко часы // БСЭ. – М.: Сов. Энциклоп., 1977. – Т. 27. – С.778;
Фокина Т.А. Астрономические часы Федченко // Электричество и жизнь. – 2001. – №4. – С.40-44.;
Фокина Т.А. Часы Федченко – последняя точка в эволюции маятниковых приборов времени // Изобретатели – машиностроению. – 2001. – №2. – С.60-61.

А в Політехнічному музеї Москви експонуються АЧС-3 і зберігається архів винахідника.

О.М. Корнієнко, к.т.н., доктор історичних наук