مبدأ تشغيل البوصلة المغناطيسية. كيف تجد السفن طريقها في البحر البوصلة البحرية

أي ملاح، سواء في العصور القديمة أو الآن، يجد نفسه في البحر المفتوح بعيدًا عن الشواطئ، يريد أولاً أن يعرف في أي اتجاه تتحرك سفينته. الجهاز الذي يمكنك من خلاله تحديد مسار السفينة معروف جيدًا - وهو البوصلة. وبحسب معظم المؤرخين، فإن الإبرة المغناطيسية - سلف البوصلة الحديثة - ظهرت منذ حوالي ثلاثة آلاف عام. وكان التواصل بين الشعوب في تلك الأيام صعبا، وحتى وصل مؤشر الاتجاه الرائع إلى شواطئ البحر الأبيض المتوسط، مرت قرون عديدة. ونتيجة لذلك، جاء هذا الاختراع إلى أوروبا فقط في بداية الألفية الثانية بعد الميلاد. ه، ومن ثم انتشرت على نطاق واسع.

وفور وصولها إلى أوروبا، خضع الجهاز لعدد من التحسينات وأطلق عليه اسم البوصلة، حيث كان له دور كبير في تطور الحضارة. فقط البوصلة المغناطيسية هي التي أعطت الناس الثقة في البحر وساعدتهم على التغلب على خوفهم من المحيط. الاكتشافات الجغرافية العظيمة لا يمكن تصورها بدون بوصلة.

لم يحتفظ التاريخ باسم مخترع البوصلة. وحتى الدولة التي أعطت الإنسانية هذا الجهاز الرائع لا يمكن لأهل العلم أن يسموها بدقة. البعض يعزو اختراعه إلى الفينيقيين، والبعض الآخر يقول أن أول من اهتم بالخاصية الرائعة للمغناطيس الذي سيتم تثبيته في مستوى خط الطول المغناطيسي هم الصينيون، والبعض الآخر يفضل العرب، والبعض الآخر يذكر الفرنسيين والإيطاليين والنورمان وحتى المايا القدماء، هذا الأخير على أساس أنه ذات مرة تم العثور على قضيب مغناطيسي في الإكوادور، والذي (مع خيال متحمس) يمكن اعتباره نموذجًا أوليًا لإبرة مغناطيسية.

في البداية، كان جهاز تحديد النقاط الأساسية بسيطًا للغاية: تم لصق إبرة مغناطيسية في قطعة من الفلين وإنزالها في كوب من الماء، والذي أصبح يُعرف فيما بعد باسم وعاء البوصلة. في بعض الأحيان، بدلا من الفلين، أخذوا قطعة من القصب أو ببساطة أدخلوا إبرة في القش. حتى هذا الجهاز البسيط جلب للبحارة راحة لا تقدر بثمن؛ فبمساعدته تمكنوا من الخروج إلى البحر المفتوح دون الخوف من عدم العثور على طريق العودة إلى شاطئهم الأصلي. لكن البحارة أرادوا المزيد. لقد شعروا بشكل غامض أن السهم العائم الرائع، الذي كانت دقته، بالطبع، منخفضة للغاية، لم يكشف بعد عن كل قدراته الرائعة. وغالبًا ما كان الماء يتناثر من الوعاء، وأحيانًا مع السهم. فقط في القرن الثالث عشر ظهرت بوصلة مع وعاء جاف، والأهم من ذلك، مع بطاقة متصلة بالإبرة. كانت البطاقة بسيطة للوهلة الأولى، ولكنها اختراع رائع حقًا: دائرة صغيرة من مادة غير مغناطيسية، مع إبرة مغناطيسية متصلة بها بشكل صارم، معلقة بحرية على طرف إبرة عمودية. تم تطبيق أربعة اتجاهات رئيسية أعلى البطاقة: Nord وOst وZuid وWest، بحيث يتزامن Nord تمامًا مع الطرف الشمالي للسهم. تم تقسيم الأقواس بين النقاط الرئيسية إلى عدة أجزاء متساوية.

لا يبدو وكأنه أي شيء خاص؟ ولكن قبل ذلك، كان لا بد من تدوير البوصلة القديمة ذات البطاقة الثابتة في مستوى أفقي في كل مرة حتى يتزامن الطرف الشمالي للسهم مع الشمال. عندها فقط أصبح من الممكن تحديد المسار الذي كانت تسافر فيه السفينة. وهذا بالطبع كان غير مريح للغاية. ولكن إذا تم تدوير البطاقة نفسها مع السهم وتم تثبيتها في مستوى خط الطول، كان يكفي مجرد إلقاء نظرة عليها لتحديد أي اتجاه.

ومع ذلك، على الرغم من التحسينات التي تم إجراؤها، ظلت البوصلة لفترة طويلة جهازا بدائيا إلى حد ما. في روسيا في القرن السابع عشر - أوائل القرن الثامن عشر، تم تصنيعها بمهارة من قبل بومورس في مدن وقرى شمالنا. لقد كان صندوقًا دائريًا يبلغ قطره 4-5 سم مصنوعًا من عظم الفظ، والذي احتفظ به آل بومور على أحزمتهم في حقيبة جلدية. في وسط الصندوق، على دبوس عظمي، كانت هناك بطاقة بها إبر أسهم معدنية ممغنطة مثبتة في الأسفل. إذا لم يتم استخدام البوصلة (أو العلامة، كما أطلق عليها بومورس)، فسيتم وضع غطاء فارغ فوقها. حول مثل هذا الجهاز مكتوب في اللوائح البحرية لبطرس الأول: "يجب صنع البوصلات بمهارة ورعاية جيدة حتى تكون الإبر التي تدور عليها البوصلة حادة وقوية ولا تنكسر بسرعة. وأيضاً لكي يكون السلك (يعني السهم - V.D) الموجود على البوصلة إلى نورد وزويد يجب أن يفرك بقوة بالمغناطيس، حتى تكون البوصلة صحيحة، والتي يجب أن تكون فيها عين قوية، للتقدم والنزاهة السفينة تعتمد على هذا."

في الوقت الحاضر، يتم إغلاق وعاء البوصلة بإحكام بغطاء زجاجي سميك، ويتم الضغط عليه بإحكام بحلقة نحاسية. في الجزء العلوي من الحلقة، يتم تطبيق التقسيمات من O إلى 360 درجة - في اتجاه عقارب الساعة من الشمال. يوجد داخل الوعاء سلكان عموديان من النحاس الأسود ممدودان بحيث يكون أحدهما عند 0° تمامًا، والآخر عند 180°. وتسمى هذه التأخيرات خطوط الدورة.

يتم تثبيت البوصلة على السفينة بحيث يتطابق الخط المرسوم بين خطوط العنوان تمامًا مع مقدمة الخط - منتصف المؤخرة (أو، كما يقولون في البحرية، مع المستوى المركزي للسفينة).

التاريخ أيضًا لا يجيب على من اخترع البوصلة ببطاقة دوارة بالضبط. صحيح أن هناك نسخة واسعة الانتشار مفادها أنه في عام 1302 قام الإيطالي فلافيو جيويا (وفقًا لمصادر أخرى، جيويا) بإرفاق بطاقة مقسمة إلى 32 نقطة بإبرة مغناطيسية، ووضع السهم على طرف الدبوس. حتى أن أبناء الوطن الممتنين أقاموا نصبًا تذكاريًا برونزيًا لجويا في وطنه - في مدينة أمالفي. ولكن إذا كان من المفترض حقًا أن يقيم شخص ما نصبًا تذكاريًا، فسيكون مواطننا بيتر بيريجرين. يحتوي عمله "رسالة حول المغناطيس"، الذي يرجع تاريخه إلى عام 1269 والمخصص لوصف خصائص المغناطيس، على معلومات موثوقة حول تحسينه للبوصلة. هذه البوصلة لم يكن لديها بطاقة. تم تركيب إبرة مغناطيسية على دبوس رأسي، وتم تقسيم دائرة السمت الموجودة أعلى الوعاء إلى أربعة أجزاء، تم تقسيم كل منها بالدرجات من 0 إلى 90. وتم وضع منظار متحرك لتحديد الاتجاه على دائرة السمت والتي كان من الممكن من خلالها تحديد الاتجاهات إلى الأجسام الساحلية والنجوم الواقعة على ارتفاع منخفض فوق الأفق. كان هذا المنظر مشابهًا جدًا لمحدد الاتجاه الحديث، والذي لا يزال يخدم الأسطول بانتظام.

لقد مر حوالي قرن ونصف قبل ظهور اختراع جديد بعد Peregrine، مما يجعل العمل مع البوصلة أسهل.

نادرا ما يكون البحر هادئا، وأي سفينة تعاني من التدحرج، وهذا، بطبيعة الحال، يؤثر سلبا على عمل البوصلة. في بعض الأحيان يكون تضخم البحر قويًا جدًا لدرجة أنه يعطل البوصلة تمامًا. لذلك، كانت هناك حاجة إلى جهاز يسمح لوعاء البوصلة بالبقاء هادئًا أثناء أي حركة.

مثل معظم الاختراعات البارعة، كانت قلادة البوصلة الجديدة بسيطة للغاية. تم تعليق وعاء البوصلة، المثقل إلى حد ما في الأسفل، على محورين أفقيين يرتكزان على حلقة. وكانت هذه الحلقة، بدورها، متصلة بنصفين أفقيين، متعامدين مع الأول، ومعلقة داخل الحلقة الثانية، مثبتة بشكل ثابت على السفينة. وهكذا، بغض النظر عن مدى ميل السفينة بشكل حاد ومتكرر، وفي أي اتجاه، تظل البطاقة دائمًا أفقية. على اسم عالم الرياضيات الإيطالي د. كاردانو، الذي اقترح هذا الجهاز الرائع، تم تسمية نظام التعليق بالكاردان.

واقترح البرتغاليون تقسيم بطاقة البوصلة إلى 32 نقطة. لقد ظلوا على بطاقات البوصلات البحرية حتى يومنا هذا. كل منها له اسم خاص به، وحتى وقت قريب نسبيًا، منذ حوالي خمسين عامًا، كان بإمكانك العثور على بحار في مكان ما في قمرة القيادة يملأ بوصلته بالظلال: "نورد نورد شادو أوست، نورد نورد أوست، نورد أوست شادو أوست، نورد أوست، نورد أوست شادو زويد" وهكذا. الظل في هذه الحالة باللغة الروسية يعني: إلى الجانب. الآن، على الرغم من أن جميع النقاط الـ 32 لا تزال موجودة في العديد من البوصلات الحديثة، فقد تمت إضافة تقسيمات بالدرجات (وأحيانًا حتى كسور من الدرجة) إليها. وفي عصرنا هذا، عند توصيل المسار الذي يجب على قائد الدفة الحفاظ عليه، يفضل أن يقول، على سبيل المثال: "الدورة 327 درجة!" (بدلاً من "North West Shadow Nord" السابق، والذي هو في الأساس نفس الشيء - تم تقريب الفرق بمقدار 1/4 درجة).

منذ أن اكتسبت البوصلة المغناطيسية تصميمها الحديث في القرن التاسع عشر، لم تتحسن إلا قليلاً. لكن فكرة المغناطيسية الأرضية والمغناطيسية بشكل عام تقدمت كثيرًا إلى الأمام. وأدى ذلك إلى عدد من الاكتشافات والاختراعات الجديدة، والتي، حتى لو لم تكن مرتبطة بالبوصلة نفسها، فهي مرتبطة مباشرة بالملاحة.

كلما كانت المهام التي تقع على عاتق الأساطيل العسكرية والتجارية (التجاري) أكثر تعقيدًا، كلما زادت متطلبات البحارة على قراءات البوصلة. أصبحت الملاحظات أكثر دقة، وفجأة، بشكل غير متوقع تمامًا لأنفسهم، لاحظ البحارة أن مساعدهم الرئيسي، البوصلة، التي كانوا يثقون بها إلى ما لا نهاية لعدة قرون، نادرًا ما تعطي قراءات صحيحة. أي بوصلة مغناطيسية تكذب بمقدار درجتين أو ثلاث درجات، وأحيانا أكثر من ذلك بكثير، بعبارة ملطفة. لاحظنا أن أخطاء البوصلة ليست واحدة في أماكن مختلفة من الأرض، وأنها مع مرور السنين تزيد في بعض النقاط وتنقص في نقاط أخرى، وأنه كلما اقتربنا من القطب كلما زادت هذه الأخطاء.

ولكن في بداية القرن التاسع عشر، جاء العلم لمساعدة البحارة وبحلول منتصفه كان قد تعامل مع هذه الكارثة. أنشأ العالم الألماني كارل غاوس نظرية عامة للمغناطيسية الأرضية. تم إجراء مئات الآلاف من القياسات الدقيقة، والآن على جميع الخرائط الملاحية، تتم الإشارة إلى انحراف إبرة البوصلة عن خط الطول الحقيقي (ما يسمى بالانحراف) مباشرة على الخريطة بدقة ربع درجة. كما يشير أيضًا إلى السنة التي تم فيها تحديد الانحراف وعلامة وحجم تغيره السنوي.

لقد زاد عمل الملاحين - الآن أصبح من الضروري حساب تصحيح التغيرات في الانحراف. كان هذا صحيحًا فقط بالنسبة لخطوط العرض الوسطى. وفي خطوط العرض العليا، أي في المناطق الممتدة من خطي عرض 70 درجة شمالًا وجنوبًا إلى القطبين، لا يمكن الوثوق بالبوصلة المغناطيسية على الإطلاق. والحقيقة هي أنه في خطوط العرض هذه توجد شذوذات كبيرة جدًا في الانحراف المغناطيسي، حيث يؤثر عليها قرب الأقطاب المغناطيسية التي لا تتطابق مع الأقطاب الجغرافية. تميل الإبرة المغناطيسية إلى اتخاذ وضع عمودي هنا. وفي هذه الحالة لا يفيد العلم، والبوصلة تكمن دون وخز الضمير، بل وأحياناً تبدأ في تغيير قراءاتها بين الحين والآخر. ليس من قبيل الصدفة أنه عندما كان يستعد للسفر إلى القطب الشمالي في عام 1925، لم يجرؤ أموندسن الشهير على الوثوق بالبوصلة المغناطيسية وتوصل إلى جهاز خاص يسمى مؤشر الاتجاه الشمسي. وفيها ساعة دقيقة تحولت إلى مرآة صغيرة تتبع الشمس، وبينما حلقت الطائرة فوق السحب دون أن تنحرف عن مسارها، لم يغير «الأرنب» موقعه.

لكن مغامرات البوصلة المغناطيسية لم تنته عند هذا الحد. تطور بناء السفن بسرعة. وفي بداية القرن التاسع عشر ظهرت البواخر، وتلتها السفن المعدنية. وسرعان ما بدأت السفن الحديدية تحل محل السفن الخشبية، وفجأة... غرقت عدة سفن بخارية كبيرة واحدة تلو الأخرى في ظروف غامضة. وبتحليل ملابسات تحطم إحداها، والذي راح ضحيته نحو 300 شخص، توصل الخبراء إلى أن سبب الحادث هو القراءات غير الصحيحة للبوصلات المغناطيسية.

اجتمع العلماء والبحارة في إنجلترا لمعرفة ما كان يحدث هنا. وتوصلوا إلى استنتاج مفاده أن حديد السفينة له تأثير قوي على البوصلة لدرجة أن الأخطاء في قراءاتها أمر لا مفر منه. تحدث في هذا الاجتماع دكتور اللاهوت سكورسبي، الذي كان ذات يوم قبطانًا مشهورًا، وأوضح للحاضرين تأثير الحديد على إبرة البوصلة المغناطيسية وخلص إلى أنه كلما زادت كتلة الحديد، كلما انحرفت إبرة البوصلة عن الزوال. قال سكورسبي: «نحن نبحر بالطريقة القديمة، كما في السفن الخشبية، أي دون الأخذ بعين الاعتبار تأثير حديد السفينة على البوصلة. أخشى أنه لن يكون من الممكن أبدًا الحصول على قراءات البوصلة الصحيحة على متن سفينة فولاذية..." كان انحراف إبرة البوصلة المغناطيسية تحت تأثير حديد السفينة يسمى الانحراف.

تم تشجيع معارضي بناء السفن الحديدية. لكن هذه المرة، جاء العلم لمساعدة البوصلة المغناطيسية. لقد وجد العلماء طريقة لتقليل هذا الانحراف إلى الحد الأدنى عن طريق وضع مغناطيس مدمر خاص بجوار البوصلة المغناطيسية. النخيل في هذا، بالطبع، ينتمي إلى الكابتن ماثيو فليندرز، الذي تم تسمية المدمرة الأولى، "فليندرسبار"، باسمه. بدأوا في وضعها في صناديق بجانب وعاء البوصلة.

في السابق، كان الصندوق عبارة عن صندوق خشبي توضع فيه البوصلة ليلاً مع فانوس. أطلق عليه البحارة الإنجليز بهذه الطريقة: البيت الليلي - البيت الليلي. في الوقت الحاضر، البيناكل عبارة عن خزانة خشبية ذات أربعة أو سداسية يتم تركيب وعاء البوصلة عليها. على يساره ويمينه على القمة توجد كرات حديدية ضخمة بحجم بطيخة صغيرة. يمكن نقلها وتأمينها بشكل أقرب وأبعد من البوصلة. يوجد داخل الخزانة مجموعة كاملة من المغناطيسات التي يمكن أيضًا تحريكها وتثبيتها. إن تغيير الموضع النسبي لهذه الكرات والمغناطيسات يزيل الانحراف تمامًا تقريبًا.

الآن، قبل المغادرة في رحلة، عندما يتم تحميل البضائع وتأمينها بالفعل، يتم رفع الانحراف على السفينة، وفي منطقة مخصصة خصيصًا من البحر، يتم تدمير الانحراف لمدة ساعة وساعة نصف. وبحسب أوامره تتحرك السفينة في مسارات مختلفة، ويقوم المنحرف بتحريك الكرات والمغناطيسات، مما يقلل من تأثير حديد السفينة على قراءات البوصلة. وعند نزوله على متن السفينة يترك جدولاً صغيراً لبقايا الانحراف، والذي يجب على الملاحين مراعاته في كل مرة تغير فيها السفينة مسارها، كتصحيح للانحراف. ولنتذكر رواية جول فيرن «الكابتن البالغ من العمر خمسة عشر عامًا»، حيث وضع الوغد نيجورو فأسًا تحت قمة البوصلة، فغيَّر قراءاتها بشكل كبير. ونتيجة لذلك أبحرت السفينة إلى أفريقيا بدلا من أمريكا.

إن الحاجة إلى تدمير الانحراف المتبقي وتحديده بشكل دوري جعلتنا نفكر في مشكلة إنشاء بوصلة غير مغناطيسية. ومع بداية القرن العشرين، تمت دراسة خصائص الجيروسكوب بشكل جيد، وعلى هذا الأساس تم تصميم البوصلة الجيروسكوبية. مبدأ تشغيل البوصلة الجيروسكوبية، الذي ابتكره العالم الألماني أنشوتز، هو أن محور القمة التي تدور بسرعة يظل دون تغيير في موضعه في الفضاء ويمكن ضبطه على طول الخط بين الشمال والجنوب. البوصلات الجيروسكوبية الحديثة محاطة بغلاف محكم الغلق (الغلاف المائي)، والذي بدوره يتم وضعه في غلاف خارجي. يطفو الغلاف المائي معلقًا في سائل. يتم تعديل موضعه باستخدام ملف الانفجار الكهرومغناطيسي. يزيد المحرك الكهربائي من سرعة دوران الجيروسكوبات إلى 20 ألف دورة في الدقيقة.

ولضمان ظروف عمل مريحة، يتم وضع البوصلة الجيروسكوبية (الجهاز الرئيسي) في أهدأ مكان في السفينة (أقرب إلى مركز ثقلها). باستخدام الكابلات الكهربائية، يتم نقل قراءات البوصلة الجيروسكوبية إلى أجهزة إعادة الإرسال الموجودة على أجنحة الجسر، في غرفة التحكم المركزية، في غرفة الرسم البياني وغيرها من الغرف حيثما يكون ذلك ضروريًا.

في الوقت الحاضر، تنتج الصناعة أنواعًا مختلفة من هذه الأجهزة. استخدامها ليس صعبا بشكل خاص. عادة ما تكون التعديلات على شهادتهم مفيدة. فهي صغيرة ودائمة. لكن الأجهزة نفسها معقدة وتتطلب متخصصين مؤهلين لصيانتها. هناك صعوبات أخرى في العمل. يجب تشغيل البوصلة الجيروسكوبية مسبقًا، قبل الذهاب إلى البحر، حتى يتوفر لها الوقت، كما يقول البحارة، "للوصول إلى خط الطول". وغني عن القول أن البوصلة الجيروسكوبية توفر دقة توجيه أعلى بشكل لا مثيل له واستقرارًا في التشغيل عند خطوط العرض العالية، لكن هذا لم يقلل من سلطة البوصلة المغناطيسية. أظهرت العمليات القتالية للأسطول خلال الحرب الوطنية العظمى أنه لا تزال هناك حاجة إليه على السفن. في يوليو 1943، خلال عملية قتالية، تعطلت البوصلة الجيروسكوبية على المدمرة Soobrazitelny. تحول الملاح إلى بوصلة مغناطيسية وفي الليل، في طقس عاصف، بعيدًا عن الساحل، بعد أن سافر حوالي 180 ميلاً (333 كيلومترًا)، وصل إلى القاعدة بتناقض قدره 55 كابلًا (10.2 كيلومترًا). قائد مدمرات خاركوف، الذي شارك في نفس العملية، في ظل نفس الظروف، ولكن مع البوصلة الجيروسكوبية العاملة، كان لديه تناقض قدره 35 كابلًا (6.5 كيلومترًا). في أغسطس من نفس العام، بسبب حريق على متن السفينة، تعطلت البوصلة الجيروسكوبية على الزورق الحربي "Red Adzharistan". خلال العمليات القتالية، نجح ملاح السفينة في إجراء الملاحة الدقيقة باستخدام البوصلات المغناطيسية فقط.

ولهذا السبب، حتى اليوم، حتى على أحدث السفن المجهزة بأنظمة الملاحة والهندسة الراديوية وأنظمة الفضاء، والتي تتضمن العديد من مؤشرات المسار التي لا تعتمد على الانحراف أو الانحراف، توجد دائمًا بوصلة مغناطيسية.

ولكن بغض النظر عن مدى دقة قياسنا للمسار، فلا يمكن رسمه بيانيًا إلا على الخريطة. الخريطة هي نموذج مسطح للكرة الأرضية. يستخدم البحارة فقط ما يسمى بخرائط الملاحة المصممة خصيصًا، والتي يتم قياس مسافاتها بالأميال. لفهم كيفية إنشاء مثل هذه الخرائط، سيتعين عليك النظر إلى القرن الخامس عشر، إلى تلك الأوقات البعيدة عندما تعلم الناس للتو رسم الأرض والبحر عليها والسباحة باستخدامها. بالطبع، كانت هناك بطاقات من قبل. لكنها بدت أشبه برسومات خرقاء رسمتها العين من الذاكرة. كما ظهرت خرائط مبنية على المفاهيم العلمية السائدة في عصرهم، تصور بدقة تامة السواحل والبحار المعروفة لدى الملاحين. وبطبيعة الحال، كان هناك الكثير من الأخطاء في هذه الخرائط، ولم يتم بناؤها بنفس الطريقة التي يتم بها بناء الخرائط في عصرنا هذا، لكنها كانت مع ذلك بمثابة مساعدة للبحارة الذين انطلقوا في رحلات عبر البحار والمحيطات.

لقد كان وقتاً مليئاً بالتناقضات. فمن ناحية، أقسم "الأشخاص ذوو الخبرة" أنهم التقوا بوحوش رهيبة وثعابين بحرية ضخمة وصفارات إنذار جميلة ومعجزات أخرى في المحيط، ومن ناحية أخرى، تم اكتشاف اكتشافات جغرافية عظيمة واحدة تلو الأخرى. من ناحية، خنق محاكم التفتيش المقدسة كل فكرة حية، ومن ناحية أخرى، كان العديد من الأشخاص المستنيرين يعرفون بالفعل عن الشكل الكروي للأرض، وجادلوا حول حجم الكرة الأرضية، وكان لديهم فكرة عن خطوط الطول والعرض. علاوة على ذلك، فمن المعروف أنه في نفس العام 1492، عندما اكتشف كريستوفر كولومبوس أمريكا، كان الجغرافي والمسافر الألماني مارتن بيهايم قد بنى بالفعل كرة أرضية. وبطبيعة الحال، لم يكن على الإطلاق مثل الكرات الأرضية الحديثة. في كرة بيهايم والنماذج الأكثر تقدمًا للأرض، كانت هناك بقع بيضاء أكثر من القارات التي تم تصويرها بدقة؛ تم تصوير العديد من الأراضي والشواطئ وفقًا لقصص "الأشخاص ذوي الخبرة" الذين كان من الخطورة تصديق كلمتهم. كانت بعض القارات في الكرات الأرضية الأولى غائبة تمامًا. لكن الشيء الرئيسي كان موجودًا بالفعل - في دائرة كبيرة، متعامدة مع محور الدوران، كان خط الاستواء، والذي يعني باللاتينية المعادل، يحيط بنموذج الأرض.

يبدو أن المستوى الذي يقع فيه يقسم الكرة الأرضية إلى نصفين ويساوي نصفيها. تم تقسيم دائرة خط الاستواء من النقطة المأخوذة من الصفر إلى خط طول 360 درجة - 180 درجة شرقًا وغربًا. إلى الجنوب والشمال من خط الاستواء، تم رسم دوائر صغيرة موازية لخط الاستواء على الكرة الأرضية حتى القطبين. لقد تم استدعاؤهم - المتوازيات، وبدأ خط الاستواء بمثابة نقطة البداية لخط العرض الجغرافي. تتلاقى أقواس الطول المتعامدة مع خط الاستواء في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي بزاوية مع بعضها البعض عند القطبين. ميريديان تعني "منتصف النهار" في اللاتينية. هذا الاسم، بالطبع، ليس من قبيل الصدفة، فهو يظهر أنه على طول خط الزوال بأكمله، من القطب إلى القطب، يحدث الظهر (وكذلك في أي لحظة أخرى) في وقت واحد. من خط الاستواء إلى الشمال والجنوب، تم تقسيم أقواس الزوال إلى درجات - من 0 إلى 90، واصفين إياها بدرجات خط العرض الشمالي والجنوبي، على التوالي.

الآن، للعثور على نقطة على الخريطة أو الكرة الأرضية، كان يكفي الإشارة إلى خط العرض وخط الطول بالدرجات.

تم إنشاء شبكة الإحداثيات الجغرافية أخيرًا.

لكن العثور على نقطة على الخريطة شيء والعثور عليها في البحر المفتوح شيء آخر. خرائط غير كاملة وبوصلة مغناطيسية وأداة بدائية لقياس الزوايا العمودية - هذا كل ما كان تحت تصرف البحار عند الانطلاق في رحلة طويلة. ومع وجود ترسانة من أجهزة الملاحة هذه، فإن الوصول إلى نقطة تقع على مرمى البصر أو حتى أبعد من الأفق ليس بالمهمة الصعبة. ما لم تكن قمم الجبال البعيدة الواقعة بالقرب من هذه النقطة مرئية فوق الأفق بالطبع. ولكن بمجرد أن انتقل البحار إلى البحر، اختفت الشواطئ عن الأنظار وأحاطت الأمواج الرتيبة بالسفينة من جميع الجوانب. حتى لو كان الملاح يعرف الاتجاه الدقيق الذي يجب أن يقوده إلى هدفه، كان من الصعب الاعتماد على النجاح، لأن الرياح المتقلبة والتيارات غير المستكشفة تطيح السفينة دائمًا عن المسار المقصود. يسمي البحارة هذا الانحراف عن مسار الانجراف.

ولكن حتى في حالة عدم وجود الانجراف، فإن اختيار الاتجاه المطلوب باستخدام خريطة عادية والتنقل بالسفينة على طوله يكاد يكون مستحيلاً. وهذا هو السبب. لنفترض أننا، مسلحين بخريطة وبوصلة عادية، نخطط للإبحار بعيدًا عن أنظار الساحل من النقطة أ إلى النقطة ب. فلنربط هذه النقاط بخط مستقيم. لنفترض الآن أن هذا الخط المستقيم عند النقطة A سوف يقع بالضبط على مسار بزاوية 45 درجة. بمعنى آخر، يقع الخط AB عند النقطة A بزاوية 45 درجة على مستوى خط الطول الذي يمر عبر النقطة A. وليس من الصعب الحفاظ على هذا الاتجاه باستخدام البوصلة. وسوف نصل إلى النقطة B، ولكن بشرط واحد: إذا كانت خطوط الطول متوازية وخط مسارنا عند النقطة B يتوافق مع اتجاه 45 درجة، كما هو الحال عند النقطة A. لكن حقيقة الأمر هي أن خطوط الطول ليست كذلك متوازية، وتتقارب تدريجياً بزاوية مع بعضها البعض. وهذا يعني أن المسار عند النقطة B لن يكون 45 درجة، بل أقل إلى حد ما. وبالتالي، للانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب، علينا أن نتجه باستمرار إلى اليمين.

إذا تركنا النقطة A، وحافظنا باستمرار على مسار 45 درجة على خريطتنا، فستبقى النقطة B على يميننا، ونحن، مع الاستمرار في اتباع هذا المسار، سوف نعبر جميع خطوط الطول في نفس الزاوية ونقترب في مجمع دوامة في النهاية تنتهي بالقطب.

هذه الدوامة تسمى rhoxodrome. في اليونانية تعني "الطريق المائل". يمكننا دائمًا اختيار المسار الذي سيأخذنا إلى أي نقطة. 14، باستخدام خريطة عادية، سيتعين على المرء إجراء الكثير من الحسابات والإنشاءات المعقدة. وهذا ما لم يكن البحارة سعداء به. لقد كانوا ينتظرون منذ عقود مثل هذه الخريطة التي ستكون ملائمة لتخطيط أي دورات والإبحار عبر أي بحار.

وهكذا في عام 1589، توصل عالم الرياضيات ورسام الخرائط الشهير، الفلمنكي جيرارد مركاتور، إلى خريطة أرضت البحارة أخيرًا وتبين أنها ناجحة جدًا لدرجة أنه لم يقدم أحد أي شيء أفضل منها حتى الآن. لا يزال البحارة في جميع أنحاء العالم يستخدمون هذه البطاقة حتى يومنا هذا. هذا ما يطلق عليه: خريطة مركاتور، أو خريطة إسقاط مركاتور الأسطواني المطابق.

إن المبادئ التي يقوم عليها بناء هذه الخريطة بسيطة إلى حد عبقري. من المستحيل، بالطبع، إعادة بناء مسار تفكير جي. مركاتور، لكن لنفترض أنه كان يفكر بهذه الطريقة.

لنفترض أن جميع خطوط الطول الموجودة على الكرة الأرضية (والتي تنقل بدقة تامة المواقع النسبية للمحيطات والبحار واليابسة على الأرض) مصنوعة من الأسلاك، وأن خطوط الطول مصنوعة من خيوط مرنة تتمدد بسهولة (لم يكن المطاط معروفًا بعد في ذلك الوقت). دعونا نقوم بتصويب خطوط الطول بحيث تتحول من الأقواس إلى خطوط مستقيمة متوازية متصلة بخط الاستواء. سوف يتحول سطح الكرة الأرضية إلى أسطوانة من خطوط الطول المستقيمة التي تتقاطع مع خطوط متوازية ممتدة. دعونا نقطع هذه الأسطوانة على طول أحد خطوط الطول وننشرها على مستوى. ستكون النتيجة شبكة جغرافية، لكن خطوط الطول على هذه الشبكة لن تتقارب، كما هو الحال في الكرة الأرضية، عند نقاط القطب. سوف يمتدان في خطوط متوازية مستقيمة لأعلى ولأسفل من خط الاستواء، وسوف تتقاطع خطوط التوازي بينهما في كل مكان بنفس الزاوية القائمة.

جزيرة مستديرة بالقرب من خط الاستواء، تمامًا كما كانت مستديرة على الكرة الأرضية، ستبقى مستديرة على هذه الخريطة؛ في خطوط العرض الوسطى، ستمتد نفس الجزيرة بشكل ملحوظ في خطوط العرض، وفي منطقة القطب ستبدو بشكل عام؛ مثل شريط طويل مستقيم. إن الموقع النسبي للأرض والبحار وتكوين القارات والبحار والمحيطات على مثل هذه الخريطة سوف يتغير إلى درجة لا يمكن التعرف عليها. بعد كل شيء، ظلت خطوط الطول كما كانت، ولكن امتدت أوجه التشابه.

بالطبع، كانت السباحة، مسترشدة بمثل هذه الخريطة، مستحيلة، ولكن تبين أنها قابلة للإصلاح - كان عليك فقط زيادة المسافة بين المتوازيات. ولكن، بطبيعة الحال، ليس فقط زيادة، ولكن بما يتفق بدقة مع مدى امتدت المتوازيات أثناء الانتقال إلى خريطة مركاتور. في الخريطة التي تم إنشاؤها باستخدام مثل هذه الشبكة، ظلت الجزيرة المستديرة عند خط الاستواء وفي أي جزء آخر من الخريطة مستديرة. ولكن كلما كان أقرب إلى القطب، زادت المساحة التي يشغلها على الخريطة. بمعنى آخر، زاد مقياس الرسم على هذه الخريطة من خط الاستواء إلى القطبين، لكن الخطوط العريضة للأشياء المرسومة على الخريطة بدت دون تغيير تقريبًا.

ولكن كيف نأخذ في الاعتبار التغير في الحجم نحو القطبين؟ بالطبع، يمكنك حساب المقياس بشكل منفصل لكل خط عرض. فقط مثل هذه الرحلة ستكون مهمة مزعجة للغاية، حيث يتعين على المرء، بعد كل حركة إلى الشمال أو الجنوب، إجراء حسابات معقدة إلى حد ما. ولكن اتضح أن مثل هذه الحسابات لا يجب إجراؤها على خريطة مركاتور. الخريطة محاطة بإطار، تظهر على جوانبه الرأسية درجات ودقائق خط الطول. عند خط الاستواء تكون أقصر، وكلما اقتربت من القطب، كلما كانت أطول. يتم استخدام الإطار على النحو التالي: يتم أخذ المسافة المراد قياسها بواسطة بوصلة، ويتم إحضارها إلى ذلك الجزء من الإطار الموجود عند خط عرض الجزء الذي يتم قياسه ومعرفة عدد الدقائق المضمنة فيه. وبما أن الدقيقة والدرجة على هذه الخريطة تتغيران في القيمة اعتمادًا على خط العرض، ولكن في الواقع تظل دائمًا كما هي، فقد أصبحت الأساس لاختيار القياسات الخطية التي يقيس بها البحارة طريقهم.

كان لفرنسا مقياسها الخاص - الدوري، يساوي 1/20 درجة من خط الطول، وهو 5537 مترًا. قام البريطانيون بقياس طرقهم البحرية بالفرسخ، وهي أيضًا جزء من الدرجة ويبلغ حجمها 4828 مترًا. لكن البحارة في جميع أنحاء العالم اتفقوا تدريجيًا على أنه من الأكثر ملاءمة استخدام قيمة القوس المقابلة لدقيقة زاوية واحدة من خط الطول لقياس المسافات في البحر. وهذه هي الطريقة التي لا يزال البحارة يقيسون بها مساراتهم ومسافاتهم في دقائق من قوس خط الطول. ومن أجل إعطاء هذا المقياس اسماً مشابهاً لأسماء مقاييس السفر الأخرى، أطلقوا على دقيقة الزوال اسم الميل. طوله 1852 مترا.

كلمة "ميل" ليست روسية، لذلك دعونا نلقي نظرة على قاموس الكلمات الأجنبية. مكتوب هناك أن الكلمة هي الإنجليزية. ثم يُذكر أن الأميال مختلفة: ميل جغرافي (7420 م)، وتختلف الأميال البرية في الحجم باختلاف البلدان، وأخيرًا ميل بحري - 1852.3 مترًا.

كل شيء صحيح فيما يتعلق بالميل، باستثناء الأصل الإنجليزي للكلمة؛ إنها في الواقع لاتينية. في الكتب القديمة، تم العثور على ميل في كثير من الأحيان ويعني ألف خطوة مزدوجة. لقد جاءت هذه الكلمة إلينا لأول مرة من روما، وليس من إنجلترا. إذن هناك خطأ في القاموس ولكن هذا الخطأ يمكن فهمه والتسامح معه، حيث أن مترجم إدخال القاموس كان يضع في اعتباره بالطبع الميل البحري الدولي، أو كما يسميه البريطانيون الميل الأميرالي. وفي زمن بطرس الأكبر جاءت إلينا من إنجلترا. وهذا ما أطلقنا عليه - الميل الإنجليزي. في بعض الأحيان يطلق عليه اليوم نفس الشيء.

استخدام الميل مريح للغاية. لذلك، لن يقوم البحارة بعد باستبدال الميل ببعض التدابير الأخرى.

بعد أن شق طريقه على خريطة مركاتور على طول المسطرة، بعد أن حسب وتذكر المسار الذي يجب اتباعه، يمكن للبحار أن يبحر بأمان دون التفكير في حقيقة أن طريقه، المستقيم كالسهم، على الخريطة ليس خطًا مستقيمًا على الإطلاق، ولكن فقط نفس المنحنى الذي تم ذكره سابقًا - rhoxodrome.

وهذا بالطبع ليس أقصر طريق بين نقطتين. ولكن إذا كانت هذه النقاط ليست بعيدة جدا عن بعضها البعض، فإن البحارة ليسوا منزعجين ويتحملون حقيقة أنهم سيحرقون الوقود الزائد ويقضون وقتًا إضافيًا في الانتقال. لكن على هذه الخريطة، تبدو ساحة rhoxodrome مستقيمة، ولا يكلف بناؤها شيئًا، ويمكنك التأكد من أنها ستقودك بالضبط إلى المكان الذي تحتاجه. ماذا لو كانت هناك رحلة طويلة أمامنا، مثل عبور المحيط على سبيل المثال، حيث ستؤدي التكاليف الإضافية لانحناء المسار إلى مقدار كبير من الوقت والوقت؟ في هذه الحالة، تعلم البحارة بناء منحنى آخر على خريطة مركاتور - orthodrome، وهو ما يعني "المسار المستقيم" في اليونانية. ويتطابق المستقيم الموجود على الخريطة مع ما يسمى بقوس الدائرة الكبرى، وهو أقصر مسافة في البحر بين نقطتين.

هذان المفهومان لا يتناسبان جيدًا مع العقل: أقصر مسافة والقوس الذي يقف بجانب بعضهما البعض. يصبح التوفيق بين هذا الأمر أكثر صعوبة إذا نظرت إلى خريطة مركاتور: يبدو المسار أطول بكثير من المسار الدائري. إذا تم وضع كلا المنحنيين على خريطة مركاتور بين نقطتين، فسوف ينحني المستقيم مثل القوس، وسوف يمتد اللكسودروم مثل الوتر، مما يؤدي إلى تشديد نهاياته. لكن يجب ألا ننسى أن السفن لا تبحر على خريطة مسطحة، بل على سطح الكرة. وعلى سطح الكرة، سيكون الجزء من قوس الدائرة الكبرى هو أقصر مسافة.

وترتبط وحدة قياس المسافات في البحر - الميل - ارتباطاً وثيقاً بوحدة السرعة المعتمدة في الملاحة - العقدة، والتي سنتحدث عنها أكثر.

إذا تم رسم المسافات التي تقطعها السفينة بشكل دوري على خط المسار المحدد على الخريطة، فسيعرف المستكشف دائمًا مكان وجود سفينته، ​​أي إحداثيات مكانه في البحر. تسمى هذه الطريقة لتحديد الإحداثيات بالحساب الميت وتستخدم على نطاق واسع في الملاحة. لكن الشرط الأساسي لذلك هو القدرة على تحديد سرعة السفينة وقياس الوقت، وعندها فقط يمكن حساب المسافة المقطوعة.

مؤشرات سرعة السفينة. 2. قوارير. 2. السجل اليدوي. 3. السجل الميكانيكي

لقد قلنا بالفعل أعلاه أنه على سفن أسطول الإبحار، تم استخدام الساعات الرملية لقياس الوقت، مصممة لمدة نصف ساعة (قوارير)، ساعة واحدة وأربع ساعات (ساعة). ولكن كانت هناك أيضًا ساعة رملية أخرى على متن السفن - القوارير. تم تصميم هذه الساعات لمدة نصف دقيقة فقط، وفي بعض الحالات لمدة خمس عشرة ثانية. لا يسع المرء إلا أن يندهش من فن نافخي الزجاج الذين تمكنوا من إنتاج مثل هذه الأدوات الدقيقة في تلك الأوقات. ومهما كانت هذه الساعات صغيرة، ومهما كانت الفترة الزمنية التي تقيسها قصيرة، فإن الخدمة التي قدمتها هذه الساعات للبحارة في وقتها لا تقدر بثمن، وهي مثل القوارير، تبقى في الذاكرة في كل مرة تتحدث فيها عن تحديد الوقت. سرعة السفينة، وكذلك عند قياس المسافة المقطوعة.

إن مشكلة تحديد المسار الذي تم قطعه والمسار الذي أمامنا كانت دائمًا ولا تزال تواجه البحارة.

ربما كانت الطرق الأولى لقياس السرعة هي أكثر التعاريف الملاحية بدائية: فقد قاموا ببساطة بإلقاء قطعة من الخشب أو اللحاء أو ريش الطيور أو أي جسم عائم آخر من مقدمة السفينة وفي نفس الوقت سجلوا الوقت. مشوا على طول الجانب من مقدمة السفينة إلى مؤخرة السفينة، ولم يتركوا الجسم العائم يخرج من أعينهم، وعندما اجتاز المؤخرة، لاحظوا الوقت مرة أخرى. وبمعرفة طول السفينة والزمن الذي استغرقه الجسم في التحرك عبرها، تم حساب السرعة. وبمعرفة إجمالي زمن السفر، كونوا فكرة تقريبية عن المسافة المقطوعة.

وفي السفن الشراعية في ظل الرياح الخفيفة جدًا، تُستخدم هذه الطريقة القديمة لتحديد سرعة السفينة اليوم. ولكن بالفعل في القرن السادس عشر ظهر التأخر الأول. تم تصنيع قطاع من 65-70 درجة من لوح سميك يبلغ نصف قطره حوالي 60-70 سم. على طول القوس الذي يحدد القطاع، كقاعدة عامة، تم تعزيز وزن الرصاص على شكل شريط، مصمم بحيث يتم غمر القطاع، الذي تم إلقاؤه في الماء، بمقدار الثلثين في وضع مستقيم وتبقى زاوية صغيرة مرئية أعلاه الماء. تم ربط كابل رفيع وقوي يسمى لاجلين بأعلى هذه الزاوية. في القطاع، في المركز الهندسي للجزء المغمور تقريبًا، تم حفر ثقب مخروطي يبلغ قطره 1.5-2 سم وتم تركيب سدادة خشبية بإحكام عليه، حيث تم ربط خط متخلف بقوة بثمانية إلى عشرة سنتيمترات من نهاية تعلق على زاوية التأخر. تم تثبيت هذا السدادة بقوة في فتحة الرافعة المغمورة، ولكن يمكن سحبها للخارج باستخدام قاطرة حادة.

لماذا كان من الصعب جدًا ربط الخط المتأخر بالقطاع المتأخر؟ والحقيقة هي أن الجسم المسطح الذي يتحرك في وسط سائل يقع بشكل عمودي على اتجاه الحركة إذا تم تطبيق القوة التي تحرك هذا الجسم على مركز شراعه (على غرار الطائرة الورقية). ومع ذلك، فإن الأمر يستحق نقل نقطة تطبيق القوى إلى حافة هذا الجسم أو إلى زاويته، وسيكون، مثل العلم، موازيا لاتجاه الحركة.

وبالمثل، عندما يتم رمي الجذع في البحر من سفينة متحركة، فإنه يظل عموديًا على اتجاه حركته، نظرًا لأن الجذع متصل بسدادة واقفة في وسط شراع المستوى القطاعي. عندما تتحرك السفينة، يواجه القطاع مقاومة كبيرة للماء. ولكن بمجرد سحب اللاجلين بشكل حاد، يقفز الفلين من المقبس، ويتم نقل نقطة تطبيق القوة إلى زاوية القطاع، ويبدأ في الانزلاق والانزلاق على طول سطح الماء. إنها لا تواجه أي مقاومة تقريبًا، وبهذا الشكل لم يكن من الصعب على الإطلاق إخراج القطاع من الماء.

تم نسج الشكيرتيك القصيرة (النهايات الرفيعة) في اللاجلين على مسافة حوالي 15 مترًا من بعضها البعض (بتعبير أدق 14.4 مترًا) ، حيث تم ربط عقدة واحدة أو اثنتين أو ثلاثة أو أربعة وما إلى ذلك. في بعض الأحيان، كانت الأجزاء الموجودة بين اثنين من الانحناءات المتجاورة تسمى أيضًا بالعقد. تم لف اللاجلين مع الشكيرتيك على منظر صغير (مثل البكرة) ، والذي كان مناسبًا للإمساك به بين يديك.

وقف اثنان من البحارة في مؤخرة السفينة. ألقى أحدهم جزءًا من جذع الشجرة في البحر وألقى نظرة بين يديه. بعد أن سقط الجذع في الماء، استراح وفك الجذع من المنظر بعد السفينة المتحركة. رفع البحار المنظر فوق رأسه، وراقب بعناية اللغلين وهو يتفكك من المنظر، وبمجرد اقتراب الشق الأول من حافة مؤخرة السفينة، صرخ: "ها أنت ذا!" (وهذا يعني "استعد!"). وبعد ذلك مباشرة تقريبًا: "استدر!" ("اقلبها!").

كان البحار الثاني يحمل في يديه زجاجات مصممة لمدة 30 ثانية، لكن الفريق الأول قلبها، وعندما سكبت كل الرمال في الخزان السفلي، صاح: "توقف!"

قام البحار الأول بسحب خط الصيد بشكل حاد، وخرج السدادة الخشبية من الحفرة، وكان جزء من الخط مسطحًا على الماء وتوقف عن التأرجح في خط الصيد.

بعد أن لاحظ عدد العقد الصغيرة التي خرجت من البحر عند إنهاء الخط الساحلي، حدد البحار سرعة السفينة بالأميال في الساعة. لم يكن من الصعب على الإطلاق القيام بذلك: تم نسج المناديل في الخط الخلفي على مسافة 1/120 ميل، وأظهرت الساعة 30 ثانية، أي 1/120 ساعة. وبالتالي، كم عدد العقد من الخط المتأخر التي تم فكها من المنظر في نصف دقيقة، وعدد الأميال التي قطعتها السفينة في الساعة. ومن هنا يأتي التعبير: "السفينة تتحرك بسرعة العديد من العقد" أو "السفينة تصنع الكثير من العقد". وبالتالي، فإن العقدة في البحر ليست مقياسًا خطيًا للسفر، ولكنها مقياس للسرعة. يجب أن يكون مفهوما بحزم، لأنه عند الحديث عن السرعة، اعتدنا على إضافة "في الساعة" أنه يحدث أننا نقرأ "عقدة في الساعة" في المنشورات الأكثر موثوقية. وهذا بالطبع خطأ، لأن العقدة تساوي ميلًا في الساعة.

في الوقت الحاضر، لم يعد أحد يستخدم السجلات اليدوية بعد الآن. أيضا م. اقترح لومونوسوف في عمله "حول دقة أكبر للطريق البحري" سجلًا ميكانيكيًا. وصفه م.ف. يتكون تأخر لومونوسوف من قرص دوار يشبه السيجار الكبير، حيث توجد الأجنحة والشفرات بزاوية على المحور، كما هو الحال في دوار التوربينات الهيدروليكية الحديثة. قرص دوار مربوط في لاجلينا مصنوع من كابل لا يلتوي تقريبًا، M.V. اقترح لومونوسوف خفض مؤخرة السفينة المتحركة. وبطبيعة الحال، كانت تدور بشكل أسرع كلما تحركت السفينة بشكل أسرع. تم اقتراح ربط الطرف الأمامي من الخط الخلفي بعمود العداد الميكانيكي، والذي كان من المفترض أن يتم ربطه بمؤخرة السفينة وحساب الأميال المقطوعة.

اقترح لومونوسوف، ووصفه، ولكن لم يكن لديه الوقت لبناء واختبار سجله الميكانيكي. ومن بعده ظهر العديد من مخترعي التأخر الميكانيكي: ووكر، ميسون، كلينتوك وغيرهم. تختلف تأخراتها إلى حد ما عن بعضها البعض، ولكن مبدأ عملها هو نفسه، الذي اقترحه M.V. لومونوسوف.

في الآونة الأخيرة، بمجرد أن تبحر سفينة أو سفينة، كان الملاح والبحار يحملان قرصًا دوارًا خشبيًا، وخط تسجيل وعدادًا، والذي كان يُطلق عليه عادةً آلة، على السطح العلوي. تم إلقاء القرص الدوار مع الخط الخلفي في البحر، وتم تركيب الماكينة على حافة مؤخرة السفينة، وقام الملاح بتدوين القراءات التي ظهرت على قرصه في سجل الملاحة في وقت بدء العمل. في أي لحظة، بالنظر إلى الاتصال الهاتفي لمثل هذا السجل، كان من الممكن معرفة المسار الذي تسلكه السفينة بدقة تامة. هناك تأخيرات تظهر في نفس الوقت السرعة بالعقدة.

في الوقت الحاضر، تم تثبيت سجلات أكثر تقدمًا ودقة في العديد من السفن. يعتمد عملها على خاصية الماء وأي سائل آخر لممارسة الضغط على جسم متحرك فيه، والذي يزداد مع زيادة سرعة حركة هذا الجسم. ينقل جهاز إلكتروني غير معقد للغاية قيمة هذا الضغط (ضغط الماء الديناميكي) إلى جهاز مثبت على الجسر أو في مركز القيادة الملاحية للسفينة، بعد أن قام بالطبع بتحويل هذه القيمة مسبقًا إلى أميال وعقد.

هذه هي ما يسمى السجلات الهيدروديناميكية. هناك أيضًا سجلات أكثر تقدمًا لتحديد سرعة السفينة بالنسبة إلى قاع البحر، أي السرعة المطلقة. يعمل هذا السجل وفقًا لمبدأ محطة السونار ويسمى بالصوت المائي.

في الختام، كلمة تأخر تأتي من السجل الهولندي، وهو ما يعني المسافة.

لذلك، بعد أن تلقى بوصلة وخريطة ملاحية ووحدات المسافة والسرعة - الأميال والعقدة تحت تصرفه، يمكن للملاح إجراء المؤامرات الملاحية بهدوء، مع تحديد المسافات التي تقطعها السفينة بشكل دوري على الخريطة. لكن وجود إحداثيات معدودة لمكان الفرد في البحر لا ينفي على الإطلاق الإحداثيات المرصودة، أي التي يتم تحديدها بشكل فعال بواسطة الأجرام السماوية أو إشارات الراديو أو المعالم الساحلية المرسومة على الخريطة، بل على العكس من ذلك، فإنه يشير بالضرورة إلى هذه الإحداثيات. يسمى الفرق بين الإحداثيات المحسوبة والإحداثيات المرصودة بالتناقض من قبل البحارة. كلما كان التناقض أصغر، كلما كان الملاح أكثر مهارة. عند الإبحار على مرأى من الساحل، من الأفضل تحديد المكان المرصود بواسطة المنارات التي تكون مرئية بوضوح أثناء النهار وتنبعث منها الضوء في الليل.

هناك عدد قليل من الهياكل الهندسية في العالم التي يوجد حولها الكثير من الأساطير والأساطير مثل المنارات. بالفعل في قصيدة "الأوديسة" للشاعر اليوناني القديم هوميروس، والتي يعود تاريخها إلى القرنين الثامن والسابع قبل الميلاد، يُقال إن سكان إيثاكا أشعلوا النيران حتى يتمكن أوديسيوس، الذي كان من المتوقع عودته، من التعرف على ميناء موطنه الأصلي.

وفجأة في اليوم العاشر ظهر لنا
شاطئ الوطن .
لقد عوى قريبًا بالفعل؛ هناك كل الأضواء عليه
يمكننا بالفعل معرفة الفرق.
هذه في الواقع الإشارات الأولى للبحارة الذين يستخدمون أضواء النيران العادية لأغراض ملاحية عند الإبحار بالقرب من الساحل ليلاً.

لقد مرت قرون منذ تلك العصور البعيدة قبل أن تكتسب المنارات مظهرًا مألوفًا للجميع - برج عالٍ يعلوه فانوس. وذات مرة، كانت براميل القطران أو المواقد المحتوية على الفحم، والتي كانت بمثابة المنارات الأولى، تحترق على الأرض أو. على أعمدة عالية. بمرور الوقت، لزيادة نطاق رؤية مصادر الضوء، تم تثبيتها على هياكل اصطناعية، تصل في بعض الأحيان إلى أبعاد هائلة. تتمتع منارات البحر الأبيض المتوسط ​​بأقدم العصور.

ومن عجائب الدنيا السبع القديمة منارة الإسكندرية أو فاروس التي يبلغ ارتفاعها 143 مترًا، والمبنية من الرخام الأبيض عام 283 قبل الميلاد. استمر بناء هذا المبنى الأطول في العصور القديمة لمدة 20 عامًا. منارة ضخمة وضخمة، محاطة بدرج حلزوني، كانت بمثابة نجمة إرشادية للبحارة، ترشدهم إلى الطريق نهارًا مع دخان الزيت المحترق على قمتها، وفي الليل بمساعدة النار، كما قال القدماء. "أكثر تألقًا ولا يمكن إطفاؤه من النجوم." بفضل نظام انعكاس الضوء الخاص، وصل مدى رؤية النار في ليلة صافية إلى 20 ميلاً. تم بناء المنارة في جزيرة فاروس عند مدخل ميناء الإسكندرية المصري وكانت بمثابة نقطة مراقبة وقلعة ومحطة أرصاد جوية في نفس الوقت.

لم يكن تمثال رودس العملاق الشهير أقل شهرة في العصور القديمة - وهو تمثال برونزي عملاق لهيليوس، إله الشمس، تم تركيبه في جزيرة رودس في بحر إيجه عام 280 قبل الميلاد. واستمر بنائه 12 عاما. يعد هذا التمثال الذي يبلغ طوله 32 مترًا، ويعتبر أيضًا أحد عجائب الدنيا السبع، قائمًا في ميناء رودس وكان بمثابة منارة حتى دمره زلزال عام 224 قبل الميلاد. ه.

بالإضافة إلى المنارات المذكورة أعلاه، كان هناك حوالي 20 أخرى معروفة في ذلك الوقت، واليوم بقي واحد منهم فقط - برج المنارة بالقرب من مدينة لاكورونيا الساحلية الإسبانية. ومن الممكن أن تكون هذه المنارة قد بناها الفينيقيون. وعلى مدار عمره الطويل، تم تجديده أكثر من مرة على يد الرومان، لكنه احتفظ بشكل عام بمظهره الأصلي.

تطور بناء المنارات ببطء شديد، وبحلول بداية القرن التاسع عشر، لم يكن هناك أكثر من مائة منهم في جميع البحار والمحيطات في العالم. ويفسر ذلك في المقام الأول من خلال حقيقة أنه في تلك الأماكن التي كانت هناك حاجة ماسة إلى المنارات، تبين أن بنائها مكلف للغاية ويتطلب عمالة كثيفة.

تم تحسين مصادر الضوء للمنارات بشكل مستمر. في القرنين السابع عشر والثامن عشر، أحرقت عشرات الشموع التي تزن 2-3 رطل (حوالي 0.9-1.4 كجم) في وقت واحد في فوانيس المنارة. في عام 1784، ظهرت مصابيح زيت أرجاند، حيث يتلقى الفتيل الزيت تحت ضغط مستمر، توقف اللهب عن التدخين وأصبح أكثر إشراقا. في بداية القرن التاسع عشر، بدأ تركيب إضاءة الغاز في المنارات. في نهاية عام 1858، ظهرت معدات الإضاءة الكهربائية في منارة فورلاند العليا (الساحل الإنجليزي للقناة الإنجليزية).

في روسيا، تم بناء المنارات الأولى في عام 1702 عند مصب نهر الدون وفي عام 1704 في قلعة بطرس وبولس في سانت بطرسبرغ. استمر بناء أقدم منارة على بحر البلطيق - تولبوخين بالقرب من كرونشتاد - لما يقرب من 100 عام. بدأ تشييد المبنى بأمر من بيتر الأول. وقد تم الحفاظ على رسمه التخطيطي، الذي يشير إلى الأبعاد الرئيسية للبرج والملاحظة: "وسيترك الباقي للمهندس المعماري". يتطلب تشييد المبنى الحجري أموالاً كبيرة وعددًا كبيرًا من البنائين المهرة. تأخر البناء، وأمر الملك ببناء برج خشبي مؤقت بشكل عاجل. تم تنفيذ أمره وهو شاب، وفي عام 1719، تومض ضوء على منارة كوتلين (الاسم يأتي من البصق الذي تم تثبيته عليه). وفي عام 1736، جرت محاولة أخرى لبناء مبنى حجري، لكنها لم تكتمل إلا في عام 1810. تم تطوير المشروع بمشاركة المهندس المعماري الروسي الموهوب م. زاخاروف، مؤسس مبنى الأميرالية الرئيسي في سانت بطرسبرغ. منذ عام 1736، تم تسمية المنارة على اسم العقيد فيودور سيمينوفيتش تولبوخين، الذي هزم الإنزال البحري السويدي على كوتلين سبيت عام 1705، ثم القائد العسكري لكرونشتادت.

أقدم المنارات في العالم. 1، 2. المنارات القديمة بالنار المكشوفة. 3. منارة فاروس (الإسكندرية). 4. منارة لاكورونيا

البرج الدائري المنخفض شديد الانحدار لمنارة تولبوخين معروف لعشرات الأجيال من البحارة الروس. في أوائل السبعينيات من القرن العشرين، أعيد بناء المنارة. تم تعزيز الشاطئ المحيط بالجزيرة الاصطناعية بألواح خرسانية مسلحة. وقد تم تجهيز البرج الآن بمعدات بصرية حديثة، مما يسمح بزيادة مدى رؤية الحريق، وأول محطة أوتوماتيكية لطاقة الرياح في البلاد، مما يضمن تشغيلها دون انقطاع.

في عام 1724، بدأت منارة كيرن (كوكشير) العمل في خليج فنلندا في الجزيرة التي تحمل الاسم نفسه. بحلول بداية القرن التاسع عشر، كان هناك 15 منارة تعمل على بحر البلطيق. هذه هي أقدم المنارات في روسيا. تتجاوز مدة خدمتهم 260 عامًا أو أكثر، ومنارة كوبو في جزيرة داغو موجودة منذ أكثر من 445 عامًا.

في بعض هذه الهياكل، تم إدخال تكنولوجيا المنارات الجديدة لأول مرة. لذلك، في كيري، الذي بلغ عمره 250 عامًا في عام 1974، تم تركيب فانوس مثمن الشكل بمصابيح زيتية وعاكسات نحاسية في عام 1803 -؟ أول نظام بصري ضوئي في روسيا. في عام 1858، تم تجهيز هذه المنارة (الأولى أيضًا في روسيا) بنظام إضاءة فريسنل (سمي على اسم المخترع الفيزيائي الفرنسي أوغسطين جان فريسنل). كان هذا النظام عبارة عن جهاز بصري يتكون من مرآتين مسطحتين (مرايا ثنائية) تقعان بزاوية صغيرة (عدة دقائق من القوس) لبعضهما البعض.

وهكذا، أصبح كاري مؤسس أنظمة الإضاءة المختلفة مرتين: Capitric - نظام عاكس للمرآة، و Dioptric - نظام يعتمد على انكسار الضوء عند المرور عبر الأسطح الانكسارية الفردية. أدى الانتقال إلى هذه الأنظمة البصرية إلى تحسين خصائص جودة المنارة بشكل كبير وزيادة كفاءة ضمان سلامة الملاحة.

لعبت دور المنارات أيضًا الأعمدة المنقارية الشهيرة التي يبلغ طولها 34 مترًا، والتي تم بناؤها عام 1806 لإحياء ذكرى انتصارات روسيا المجيدة في البحر. وأشاروا إلى تفرع نهر نيفا إلى بولشايا ومالايا نيفا وتم تركيبهم على جانبي بصق جزيرة فاسيليفسكي.

من أقدم منارات البحر الأسود منارات تارخانكوتسكي التي يبلغ ارتفاع برجها 30 مترًا. دخلت الخدمة في 16 يونيو 1817. كُتب على أحد مباني المنارة عبارة: “المنارات مزار البحار. إنها ملك للجميع ولا يجوز انتهاك حرمتهم، مثل سفراء القوى”. واليوم يمكن رؤية ضوءها الأبيض لمسافة 17 ميلاً. بالإضافة إلى ذلك، فهي مجهزة بمنارة راديو ومنبه صوتي.

في عام 1843، على طرف رصيف الحجر الصحي لخليج أوديسا، تم إنشاء مركز إطفاء الحريق بصاري، حيث تم رفع فانوسين زيتيين باستخدام رافعة. وبالتالي، ينبغي اعتبار هذا العام عام ميلاد منارة فورونتسوف. ومع ذلك، تم افتتاح المنارة الحقيقية في Quarantine Mole فقط في عام 1863. وهو عبارة عن برج من الحديد الزهر يبلغ ارتفاعه 30 قدمًا (أكثر من 9 أمتار) ويعلوه فانوس خاص.

في عام 1867، أصبحت منارة أوديسا الأولى في روسيا والرابعة في العالم التي يتم تحويلها إلى الإضاءة الكهربائية. بشكل عام، حدث الانتقال إلى مصدر جديد للطاقة ببطء شديد. في عام 1883، من بين خمسة آلاف منارة في العالم، كان هناك 14 منارة فقط بها مصادر إضاءة كهربائية. وكان الباقون ما زالوا يعملون في مصابيح ومواقد الكيروسين والأسيتيلين والغاز.

بعد إطالة رصيف الغارة بشكل كبير، تم بناء منارة فورونتسوف جديدة في عام 1888، والتي ظلت قائمة حتى عام 1941. كان برجًا من الحديد الزهر يبلغ ارتفاعه 17 مترًا. أثناء الدفاع عن أوديسا، كان لا بد من تفجير المنارة. لكنه هو الذي تم تصويره على الميدالية "من أجل الدفاع عن أوديسا". تم بناء المنارة الجديدة، التي نراها اليوم، في أوائل عام 1954. أصبح البرج ذو الشكل الأسطواني أطول بكثير - 30 مترًا، دون احتساب القاعدة التي يبلغ ارتفاعها 12 مترًا. في منزل صغير على الرصيف الثاني، تم تثبيت جهاز التحكم عن بعد لجميع الآليات. تم تصوير البرج الأبيض المتقشف، الذي يقف على حافة رصيف الغارة، على الطوابع والبطاقات البريدية وأصبح أحد رموز المدينة.

بحلول عام 1917، تم بناء 163 منارة ضوئية في جميع البحار الروسية. كانت بحار الشرق الأقصى تحتوي على شبكة منارات متخلفة (إجمالي 24 منارة، بساحل يبلغ طوله عدة آلاف من الكيلومترات). على بحر أوخوتسك، على سبيل المثال، كان هناك منارة واحدة فقط - إليزافيتا (في جزيرة سخالين)، وعلى ساحل المحيط الهادئ كانت هناك أيضًا منارة واحدة - بتروبافلوفسكي عند الاقتراب من ميناء بتروبافلوفسك كامتشاتسكي.

خلال الحرب، تم تدمير جزء كبير من المنارات. من بين 69 منارة في البحر الأسود وبحر آزوف، تم تدمير 42 منارة بالكامل، و16 من أصل 45 في بحر البلطيق، في المجموع، تم تدمير 69 برج منارة و12 منارة راديو و20 منشأة للإشارات الصوتية وأكثر من مائة علامة ملاحية مضيئة. دمرت ودمرت. كانت جميع الأشياء الباقية من معدات الملاحة تقريبًا في حالة غير مرضية. لذلك، بعد نهاية الحرب، بدأت الخدمة الهيدروغرافية التابعة للبحرية أعمال الترميم. وفقًا للبيانات اعتبارًا من 1 يناير 1987، كان هناك 527 منارة ضوئية تعمل في بحار بلادنا، منها 174 في بحار الشرق الأقصى، و83 في بحر بارنتس والبحر الأبيض، و30 على ساحل القطب الشمالي. المحيط و240 في البحار الأخرى.

وفي بداية عام 1982، أضاءت أضواء منارة أخرى للشرق الأقصى - الموت الشرقي - على ساحل بحر أوخوتسك. في المنطقة الصحراوية بين أوخوتسك وماجادان، ارتفع برج من الحديد الزهر الأحمر يبلغ ارتفاعه 34 مترًا على منحدر التل.

في عام 1970، تم الانتهاء من بناء منارة ثابتة في خليج تالين، على بعد 26 كيلومترا شمال غرب ميناء تالين (إستونيا).

الأفخاخ الحديثة. 1. منارة بيشاني (بحر قزوين). 2. منارة تشيبويي (جزيرة شومشو). 3. منارة بيريدني سيفيرسوف (البحر الأسود). 4. منارة بيلتون (جزيرة سخالين). 5. منارة شفينتوي (بحر البلطيق). 6. منارة ثاليا

كانت منارة تالين أول منارة أوتوماتيكية في الاتحاد السوفييتي، وجميع أنظمتها تعمل بالنظائر الذرية. تم تركيب المنارة على عمق 7.5-10.5 متر في منطقة ضفة تالينمادال على أساس هيدروليكي (سرير حجري يبلغ قطره 64 مترًا وكتلة مخروطية عملاقة من الخرسانة المسلحة يبلغ قطر القاعدة 26 مترًا). الشكل المخروطي للقاعدة (45 درجة) يقلل بشكل كبير من أحمال الجليد على الهيكل. تحيط المنارة بالضفة وتوفر الوصول إلى الميناء. وينتهي برج المنارة الأسطواني المتجانس من الخرسانة المسلحة، الذي يبلغ ارتفاعه 24.4 مترًا، بهيكل فانوس دائري من الفولاذ المزجج. يبلغ إجمالي ارتفاع المنارة عن مستوى سطح البحر 31.2 مترًا ومن الأسفل 41 مترًا. البرج مبطن بأنابيب من الحديد الزهر، مطلية باللون الأسود (الجزء السفلي المتسع)، والبرتقالي (الجزء الأوسط)، والأبيض (الجزء العلوي). ويتكون من ثمانية طوابق تحتوي على مباني فنية وخدمية (توجد محطة للطاقة النظائرية في الطابق الأرضي). يوفر الجهاز الضوئي الضوئي مدى من الضوء الأبيض يبلغ 28 كيلومترًا. تم تجهيز منارة تالين بمنارة راديوية يصل مداها إلى 55 كيلومترًا ومنارة مرسلة مستجيبة رادارية ومعدات نظام التحكم عن بعد لجميع المساعدات الملاحية للمنارة. على ارتفاع 24.2 مترًا توجد لوحة تذكارية برونزية ثقيلة تحمل عليها أسماء المدمرات وسفن الدوريات والغواصات والسفن المساعدة - إجمالي 72 سفينة ماتت خلال الحرب الوطنية العظمى في منطقة تالين.

المنارات مثل تلك الموجودة في تالين لا تتطلب عمال صيانة. لذلك، تم إعداد المسار حاليًا لبناء مثل هذه المنارات.

من بين المنارات التي تم بناؤها وتشغيلها في السنوات الأخيرة، مكان خاص ينتمي إلى منارة إيربنسكي الأوتوماتيكية. تم بناؤه في البحر المفتوح على أساس هيدروليكي. جميع الوسائل التقنية للمنارة تعمل آلياً. المنارة مجهزة بمهبط للطائرات العمودية.

بدأت معدات الإضاءة النبضية تحتل مكانًا مهمًا في معدات الملاحة، خاصة في الآونة الأخيرة، حيث لم تعد هناك حاجة إلى أنظمة بصرية معقدة. تعتبر أنظمة الإضاءة النبضية ذات الطاقة المضيئة الهائلة فعالة بشكل خاص على الخلفيات شديدة الإضاءة للموانئ والمدن.

وللتحذير من الأماكن الخطرة البعيدة عن الساحل، أو كمحطات استقبال عند الاقتراب من الموانئ، يتم استخدام المنارات، وهي سفن مصممة خصيصًا راسية ومجهزة بمعدات المنارات.

لتحديد المنارات بثقة خلال النهار، يتم إعطاؤها أشكالًا وألوانًا معمارية مختلفة. في الليل وفي ظروف الرؤية الضعيفة، يتم مساعدة أطقم السفن من خلال حقيقة أن كل منارات يتم تخصيص ضوء راديوي وإشارات صوتية ذات طبيعة معينة، بالإضافة إلى أضواء بألوان مختلفة - كل هذه عناصر من الكود الذي من خلالها يحدد البحارة "اسم" المنارة.

يوجد لكل سفينة أو سفينة دليل “أضواء وإشارات” والذي يحتوي على معلومات عن نوع بناء كل منارة ولونها، ارتفاع برجها، ارتفاع الضوء عن سطح البحر، طبيعة (ثابت، وامض، الكسوف) ولون ضوء المنارة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تضمين البيانات الخاصة بجميع وسائل المعدات الملاحية البحرية في الاتجاهات المقابلة ويتم الإشارة إليها على خرائط الملاحة في مواقعها.

يتراوح مدى المنارات المضيئة من 20 إلى 50 كيلومترًا، ومنارات الراديو - من 30 إلى 500 أو أكثر، ومنارات ذات إشارات صوتية محمولة جواً - من 5 إلى 15، مع إشارات صوتية مائية - حتى 25 كيلومترًا. يتم الآن إعطاء إشارات الهواء الصوتية بواسطة nautofons - أجراس العواء، وفي السابق كان الجرس يدق عند المنارات، محذرًا من مكان خطير - حول المياه الضحلة والشعاب المرجانية والمخاطر الملاحية الأخرى.

في الوقت الحاضر، من الصعب تخيل الملاحة بدون منارات. إن إطفاء نورها هو نفس إزالة النجوم من السماء بطريقة ما، والتي يستخدمها البحارة لتحديد موقع السفينة فلكيًا.

يتم اختيار المواقع والتركيب وضمان التشغيل المستمر للمنارة من قبل أشخاص متخصصين في الرسم الهيدروغرافي. في زمن الحرب، يكتسب عملهم أهمية خاصة. عندما بدأت سفن أسطول البحر الأسود والسفن التي كانت جزءًا من أسطول آزوف وقاعدة كيرتش البحرية، في صباح يوم 26 ديسمبر 1941، بالهبوط على الساحل الشمالي الشرقي لشبه جزيرة كيرتش، ساهم الدعم الهيدروغرافي المنظم جيدًا في ذلك. عمليات الهبوط الناجحة. عشية الهبوط، تم تثبيت أهداف عوامات محمولة مضاءة بالقرب من الشاطئ عند الاقتراب من فيودوسيا، كما تم تركيب أضواء توجيهية، بما في ذلك على صخرة إلشان-كايا.

في جوف ليلة 26 ديسمبر، نزل الملازمان ديمتري فيزول وفلاديمير موسبان سرًا من الغواصة Shch-203، ووصلا إلى منحدر جليدي في قارب مطاطي، وصعدا بصعوبة كبيرة مع المعدات إلى قمته وقاما بتركيب فانوس الأسيتيلين هناك. يضمن هذا الحريق بشكل موثوق اقتراب سفننا بقوات الإنزال من الشاطئ، كما كان بمثابة نقطة مرجعية جيدة لسفن الإنزال التي تقترب من فيودوسيا. اضطرت الغواصة التي هبطت منها النفوس الشجاعة إلى الابتعاد عن الصخرة والغوص بسبب ظهور طائرة معادية. في الوقت المحدد، لم يقترب القارب من مكان الالتقاء بالهيدروغرافات، وانتهى البحث عنهم بعد ذلك بقليل بالفشل. تم إدراج أسماء الملازمين ديمتري جيراسيموفيتش فيزول وفلاديمير إيفيموفيتش موسبان على اللوحة التذكارية للضحايا المثبتة في مبنى الإدارة الهيدروغرافية لأسطول البحر الأسود، وتم وضع صورهم على منصة الهيدروغرافيين الذين لقوا حتفهم خلال الحرب الوطنية العظمى بالمديرية العامة للملاحة وعلوم المحيطات.

خلال الدفاع البطولي عن سيفاستوبول، واصلت منارة تشيرسونيسوس العمل تحت القصف المستمر والقصف المدفعي، مما يضمن دخول وخروج السفن.

خلال الهجوم الثالث على المدينة، في الفترة من 2 يونيو إلى 4 يوليو 1942، تعرضت تشيرسونيسوس لهجوم من قبل أكثر من 60 قاذفة قنابل معادية. تم تدمير جميع المباني السكنية والخدمية للمنارة، وتحطمت البصريات.

بقي رئيس المنارة، الذي أعطى أكثر من 50 عاما من حياته للأسطول، أندريه إيليتش دودار، على الرغم من إصابته الخطيرة، في موقعه القتالي حتى النهاية. فيما يلي السطور من الالتماس لتسمية سفينة الركاب "أندريه دودار": "... بحار وراثي لأسطول البحر الأسود - كان جده مشاركًا في الدفاع الأول عن سيفاستوبول، وكان والده بمثابة حارس أسطول البحر الأسود". منارة تشيرسونيسوس لمدة 30 عامًا. ولد أندريه إيليتش في منارة وعمل بحارًا على المدمرة كيرتش. في نهاية الحرب الأهلية عمل على استعادة الأسطول. لقد بدأ الحرب الوطنية العظمى كرئيس لمنارة..." يتطلب العمل في المنارة تدريبًا خاصًا من الناس. لا يمكن وصف حياة عمال المنارة بأنها مستقرة، خاصة في فصل الشتاء. هؤلاء الناس في الغالب صارمون وغير ملوثين.

تتمتع المنارات بإحساس حاد بالواجب والمسؤولية بشكل مدهش. ذات مرة كتب ألكسندر بلوك إلى والدته من ميناء أبرفراك الصغير في بريتاني: "في الآونة الأخيرة، توفي حارس في إحدى المنارات الدوارة، دون أن يكون لديه الوقت لإعداد السيارة للمساء. ثم أجبرت زوجته الأطفال على قلب السيارة بأيديهم طوال الليل. ولهذا مُنحت وسام جوقة الشرف. كتب الشاعر الرومانسي الأمريكي ج. لونجفيلو، مؤلف الملحمة الرائعة عن البطل الشعبي الهندي "أغنية هياواثا"، عن العلاقة الأبدية بين المنارة والسفينة:

مثل بروميثيوس، وهو مقيد إلى صخرة، ممسكًا بالنور المسروق من زيوس، ومواجهًا العاصفة بصدره في الظلام الهادر، يرسل تحياته إلى البحارة: "أبحروا أيتها السفن المهيبة!"

أجبر المحيط الهيدروغرافيين على إنشاء نظام كامل للحماية من مخاطر البحر، والذي تم تحسينه مع الملاحة. وسوف تتطور وتتحسن طالما أن المحيطات والسفن موجودة.

وهكذا، عند الإبحار بالقرب من الساحل، كانت المنارات وقمم الجبال والأماكن الفردية الملحوظة على الساحل بمثابة معالم للبحارة لفترة طويلة. بعد تحديد الاتجاهات (المحامل) لكائنين أو ثلاثة من هذه الكائنات باستخدام البوصلة، يحصل البحارة على نقطة على الخريطة - المكان الذي توجد فيه سفينتهم. ولكن ماذا لو لم تكن هناك أماكن ملحوظة أو اختفى الشاطئ وراء الأفق؟ كان هذا الظرف هو الذي كان لفترة طويلة عقبة لا يمكن التغلب عليها أمام تطوير الملاحة. وحتى اختراع البوصلة - فهي في نهاية المطاف لا تظهر إلا اتجاه حركة السفينة - لم يحل المشكلة.

عندما أصبح من المعروف أنه من الممكن تحديد خط الطول من الكرونومتر، وخط العرض من ارتفاعات النجوم، كانت هناك حاجة إلى أداة قياس الزوايا موثوقة لتحديد الارتفاعات.

قبل أن تظهر أداة قياس الزوايا التي تناسب البحارة وتثبت تفوقها، كان السدس والعديد من الأدوات الأخرى التي سبقتها موجودة على السفن. ربما كان أولها هو الإسطرلاب البحري - وهو حلقة برونزية مقسمة إلى درجات. تم تمرير العضادة (مسطرة) عبر المركز، وتم تعويض نصفيها بالنسبة لبعضهما البعض. علاوة على ذلك، كانت حافة أحدهما استمرارًا للحافة المقابلة للأخرى، بحيث مرت المسطرة عبر المركز بأكبر قدر ممكن من الدقة. كان هناك ثقبان في العضادة: فتحة كبيرة للبحث عن النور، وفتحة صغيرة لتثبيته. أثناء القياسات، تم تعليقه أو تعليقه بواسطة الحلقة.

أدوات مقياس الزوايا والكرونومتر. 1. الإسطرلاب. 2. الربع. 3. الكرونومتر. 4. آلة السدس

كانت هذه الأداة مناسبة فقط للملاحظات التقريبية: فهي تتأرجح ليس فقط أثناء التدحرج وفي الطقس العاصف، ولكن أيضًا من لمسة بسيطة من الأيدي. ومع ذلك، تم إجراء الرحلات الطويلة الأولى باستخدام جهاز مماثل.

وفي وقت لاحق، بدأ استخدام الحلقة الفلكية. كان يجب أيضًا تعليق الخاتم، ولكن أثناء القياسات لم تكن هناك حاجة للمسها بيديك. سقط شعاع شمس صغير، يخترق الثقب الموجود على السطح الداخلي للحلقة، على المقياس المتدرج. لكن الحلقة الفلكية كانت أيضًا أداة بدائية.

حتى القرن الثامن عشر، كان طاقم يعقوب، المعروف أيضًا باسم الشعاع الفلكي، والسهم، والقضيب الذهبي، ولكن الأهم من ذلك كله كقضيب المدينة، بمثابة أداة ملاحية لقياس الزوايا. كانت تتألف من شريحتين. تم تركيب قطعة عرضية متحركة على سكة طويلة متعامدة معها. العصا الطويلة تحمل درجات عليها.

ولقياس ارتفاع نجم، يضع الراصد قضيبًا طويلًا أحد طرفيه بالقرب من العين، ويحرك القضيب القصير بحيث يلامس النجم بأحد طرفيه وخط الأفق بالطرف الآخر. لم يكن من الممكن استخدام نفس القضيب القصير لقياس أي ارتفاعات للنجوم، لذلك تم تضمين العديد منها مع الجهاز. على الرغم من عيوبه، فإن قطب المدينة موجود منذ حوالي مائة عام، حتى نهاية القرن السابع عشر، اقترح الملاح الإنجليزي الشهير جون ديفيس رباعيه. يتكون من قطاعين بقوس 65 و 25 درجة مع ديوبتر متحرك وواحد ثابت في الجزء العلوي المشترك للقطاعين. يقوم الراصد، الذي ينظر من خلال الشق الضيق لديوبتر العين، بإسقاط خيط الجسم الديوبتر على الجسم الذي يتم رؤيته. بعد ذلك، تم تلخيص العد على طول أقواس كلا القطاعين. لكن الربع كان بعيدًا عن الكمال. لم يكن الوقوف على سطح السفينة المتمايل، والجمع بين الخيط والأفق وشعاع الشمس، مهمة سهلة. كان هذا ممكنًا في الطقس الهادئ، لكن في الطقس القاسي تم قياس الارتفاعات بشكل تقريبي للغاية. إذا أشرقت الشمس خلال الظلام، فإن صورتها على الديوبتر غير واضحة، وكانت النجوم غير مرئية تماما.

لقياس الارتفاعات، كانت هناك حاجة إلى جهاز يسمح للنجم بمحاذاة خط الأفق مرة واحدة وبغض النظر عن حركة السفينة وموقع المراقب. تعود فكرة بناء مثل هذا الجهاز إلى نيوتن (1699)، ولكن تم تصميمه من قبل ج. هادلي في إنجلترا وت. غودفري في أمريكا (1730-1731) بشكل مستقل عن بعضهما البعض. كان لمقياس الزوايا البحري هذا مقياس (قرص) يمثل ثُمن الدائرة، ولذلك سمي بالأوكتان. في عام 1757، قام الكابتن كامبل بتحسين هذه الأداة الملاحية من خلال جعل القرص على شكل سدس الدائرة، وكان الجهاز يسمى السدس. يمكنه قياس زوايا تصل إلى 120 درجة. ينتمي السدس، مثل سابقه الأوكتان، إلى مجموعة كبيرة من الأدوات التي تستخدم مبدأ الانعكاس المزدوج. من خلال تدوير المرآة الكبيرة للجهاز، يمكنك إرسال انعكاس النجم إلى المرآة الصغيرة، ومحاذاة حافة النجم المنعكس، على سبيل المثال الشمس، مع خط الأفق وفي هذه اللحظة قم بالقراءة.

مع مرور الوقت، تم تحسين آلة السدس: تم تركيب أنبوب بصري، وتم إدخال عدد من المرشحات الملونة لحماية العين من أشعة الشمس الساطعة أثناء عمليات المراقبة. ولكن على الرغم من ظهور هذه الأداة المثالية لقياس الزوايا وحقيقة أنه بحلول منتصف القرن التاسع عشر، أصبح علم الفلك البحري بالفعل علمًا مستقلاً، وكانت طرق تحديد الإحداثيات محدودة وغير مريحة. لم يعرف البحارة كيفية تحديد خطوط الطول والعرض في أي وقت من اليوم، على الرغم من أن العلماء اقترحوا عددًا من الصيغ الرياضية المرهقة والصعبة. هذه الصيغ لم تتلق التوزيع العملي. يتم تحديد خط العرض عادةً مرة واحدة فقط يوميًا - عند الظهر الحقيقي؛ في هذه الحالة، تم تبسيط الصيغ، وتم تخفيض الحسابات نفسها إلى الحد الأدنى. جعل الكرونومتر من الممكن تحديد خط الطول في أي وقت من اليوم، ولكن في الوقت نفسه كان من الضروري معرفة خط عرض مكان الشخص وارتفاع الشمس. فقط في عام 1837، قام الكابتن الإنجليزي توماس سومنر، بفضل حادث سعيد، باكتشاف كان له تأثير كبير على تطوير علم الفلك العملي، فقد طور قواعد للحصول على خط من الارتفاعات المتساوية، ووضعها على إسقاط مركاتور الخريطة جعلت من الممكن الحصول على مكان ملحوظ. سميت هذه الخطوط بخطوط سومنر تكريما للقبطان الذي اكتشفها.

بوجود آلة السدس والكرونومتر والبوصلة، يمكن للملاح أن يبحر في أي سفينة، بغض النظر عما إذا كان لديها أنظمة ملاحة إلكترونية أخرى، حتى الأكثر حداثة. وبفضل هذه الأدوات التي تم اختبارها عبر الزمن، يصبح البحار حرًا ومستقلاً عن أي تقلبات في أعالي البحار. الملاح الذي يهمل آلة السدس يخاطر بأن يجد نفسه في موقف صعب.

(1) في عام 1928، اعتمد المكتب الهيدروغرافي الدولي قيمة متوسطة مقربة تبلغ 1852 مترًا. انضم اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إلى هذا القرار في عام 1931 (تعميم المديرية الرئيسية للبحرية رقم 317 بتاريخ 8 يوليو 1931).

إلى الأمام
جدول المحتويات
خلف

وتشمل الوسائل التقنية المستخدمة لتحديد الاتجاهات الرئيسية في البحر أيضًا البوصلات المغناطيسية. تستخدم البوصلات المغناطيسية خاصية الإبرة الممغنطة التي يتم وضعها على طول خطوط القوة المغناطيسية للمجال المغناطيسي للأرض في الاتجاه بين الشمال والجنوب. على متن السفينة، تتأثر الإبرة المغناطيسية، بالإضافة إلى المجال المغناطيسي للأرض، بالمجالات المغناطيسية التي تنشأ عن المنشآت الحديدية والكهربائية الموجودة في السفينة. ولذلك، فإن الإبرة المغناطيسية للبوصلة المثبتة على السفينة ستكون موجودة في ما يسمى بخط الطول البوصلة.

إن بساطة الجهاز والاستقلالية والاستعداد المستمر للعمل وصغر الحجم هي مزايا البوصلة المغناطيسية على البوصلة الجيروسكوبية.

لكن قراءات البوصلة المغناطيسية لا بد من تصحيحها بتصحيح يختلف مقداره وإشارته باختلاف مسار السفينة وموقعها على سطح الأرض وغيرها من الأسباب. وعند خطوط العرض العليا، تنخفض دقة قراءات البوصلة المغناطيسية، وفي منطقة القطبين المغناطيسي والجغرافي للأرض تتوقف عن العمل على الإطلاق.

تم تجهيز جميع السفن البحرية ببوصلات مغناطيسية بحرية مقاس 127 مم (5 بوصات) (الشكل 131).

الأجزاء الرئيسية للبوصلة هي: الوعاء 1 مع البطاقة، الحاوية 2، محدد الاتجاه 3 وجهاز الانحراف 4.

الرامي(الشكل 132) عبارة عن خزان أسطواني من النحاس الأصفر مقسم إلى حجرتين تتواصلان مع بعضهما البعض. تحتوي الحجرة العلوية 1 على بطاقة البوصلة، بينما تعمل الحجرة السفلية 2 على تعويض التغيرات في حجم سائل البوصلة عندما تتقلب درجة الحرارة المحيطة.

يتم استخدام محلول الكحول الإيثيلي (43% من حيث الحجم) في الماء المقطر، والذي يتجمد عند درجة حرارة -26 درجة مئوية، كسائل البوصلة. لتقليل اهتزازات الوعاء أثناء الرمي، يتم ربط كوب من النحاس بوزن الرصاص 3 بالجزء السفلي من جسمه.

تم تجهيز الرامي بحلقة كاردان، مما يسمح لك بالحفاظ على حلقة السمت للرامي في وضع أفقي.

كارتوشكا(الشكل 133) - الجزء الرئيسي من البوصلة، يتكون من نظام الإبر المغناطيسية 1، العوامة 2، صندوق الاحتراق العقيق 3، المسمار لتثبيت صندوق الاحتراق 4، ستة أقواس 6 تدعم قرص الميكا 5، والتي عليها يتم لصق قرص ورقي، مقسم إلى نقاط ودرجات.

أرز. 131.

أرز. 132.

مكتشف الاتجاه- جهاز خاص لتحديد الاتجاهات للأجرام المرئية والأجرام السماوية. وهو يتألف من أهداف أساسية وجسم وعين وكوب منحرف.

بيناكلمصنوعة من السيلومين. الأجزاء الرئيسية للصندوق هي: الجسم، والقواعد العلوية والسفلية، ونظام التعليق الممتص للصدمات، وجهاز الانحراف، والغطاء الواقي.

أرز. 133.

جهاز الانحرافيتم وضعها داخل الحاوية وهي عبارة عن أنبوب نحاسي مزود بعربتين متحركتين لتثبيت المغناطيس المدمر. يتم توفير مجموعة من المغناطيسات للقضاء على الانحراف نصف الدائري في علبة خشبية خاصة.

تحتوي جميع البوصلات المصنعة مقاس 127 ملم على بطاقة مضيئة في الأسفل. يشتمل نظام الإضاءة على: جهاز تشكيل ومصدر طاقة ومقبس مزود بمصباح كهربائي (إذا تم تشغيله من شبكة DC الخاصة بالسفينة).

يمكن أن يعمل نظام الإضاءة بالتيار المتردد للسفينة، ولكن في هذه الحالة، بدلاً من المحول، يتم تضمين محول في دائرة الطاقة، مما يقلل الجهد إلى 6.12 أو 24 فولت.

البوصلة عبارة عن جهاز ملاحي مصمم لتحديد مسار السفينة والاتجاهات إلى العديد من الأجسام الساحلية أو العائمة الموجودة في مجال رؤية الملاح. تُستخدم البوصلة أيضًا لتحديد اتجاه الريح وانحراف السفينة. بناءً على قراءات البوصلة المغناطيسية، يتم التحكم بالسفينة، وبمساعدتها يتم تحديد اتجاهاتها نحو الأجسام الساحلية. عادة، يتم تثبيت البوصلة المغناطيسية في مكان مرتفع ومفتوح في الخط المركزي للسفينة.

تستخدم البوصلة المغناطيسية خاصية الإبرة المغناطيسية لتعيين أطرافها في اتجاه المجال المغناطيسي المؤثر عليها. بالإضافة إلى المجال المغناطيسي للأرض، تتأثر إبرة بوصلة السفينة أيضًا بالمجال المغناطيسي الناتج عن الهيكل الحديدي وقطع المعدات الحديدية. وتحت تأثير هاتين القوتين، يتم تثبيت الإبرة المغناطيسية في مستوى خط زوال البوصلة. تخضع البوصلة المغناطيسية أيضًا لتأثير القوى الخارجية الأخرى التي تنشأ عندما تدور السفينة وتدور، مما يزيل الإبرة من وضعها المستقر. تتأثر إبرة البوصلة أيضًا باهتزاز الهيكل الناتج عن تشغيل المحرك.

في البوصلات المغناطيسية البحرية، يلعب دور الإبرة نظام مكون من أربعة أو ستة مغناطيسات رفيعة أو أكثر موضوعة في وعاء به سائل، مما يؤدي بسرعة إلى إخماد اهتزازات النظام المغناطيسي.

بالنسبة للبوصلات المستخدمة على الأرض، بما في ذلك البوصلات السياحية، يتم طباعة مقياس مع تقسيم الدرجات على جسم البوصلة. سوف تدور مثل هذه البوصلة المثبتة على السفينة مع السفينة والمقياس المرجعي. - لماذا كل هذا ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

تعمل عوامة الهواء على إبقاء النظام المغناطيسي طافيًا، مما يضمن الحد الأدنى من الاحتكاك عند نقطة التعليق. تم تجهيز البوصلة المغناطيسية البحرية بجهاز خاص - جهاز انحراف يقلل من تأثير المجال المغناطيسي للبدن الحديدي للسفينة على النظام المغناطيسي للبوصلة. بمساعدة نظام التعليق المحوري، يتم ضمان الوضع الأفقي للوعاء أثناء الرمي واللف والتشذيب. لا توجد صيغة أساسية

3.2 طرق تحديد تصحيح البوصلة

تصحيح البوصلة هو قيمة المعلمة (المسار أو الاتجاه) التي تعوض الخطأ المنهجي في قياسها.

لتحديد تصحيح أي بوصلة لا بد من مقارنة الاتجاه الحقيقي واتجاه البوصلة لنفس المعلم، أي:

∆MK = IP – CP.

تحديد تصحيح البوصلة على طول الهدف. تتم إزالة عنوان IP المستهدف من الخريطة. يتم أخذ نقطة التحكم في لحظة عبور خط المحاذاة. تحديد تصحيح البوصلة على طول المحاذاة الساحلية الطبيعية (على سبيل المثال، أقسام من رأسين). عند عبور خط الاصطفافات الطبيعية، يتم أخذ اتجاه البوصلة ومقارنتها مع اتجاه الخط المأخوذ من الخريطة المار عبر أقسام الرأسين.

تحديد تصحيح البوصلة بناءً على اتجاه معلم بعيد. يتم استخدام هذه الطريقة عندما تكون السفينة راسية، عندما يكون موقع المعالم والإرساء معروفًا بدقة.

تحديد تصحيح البوصلة بالمقارنة مع بوصلة أخرى معروف تصحيحها. تستخدم الطريقة لتحديد تصحيح البوصلات المغناطيسية الرئيسية والمتنقلة من خلال مقارنة القراءات مع البوصلة الجيروسكوبية التي يعرف تصحيحها. بناءً على الأمر، يلاحظ مراقبان في الوقت نفسه العنوان على كلتا البوصلتين. يُعرِّف:

∆MK = (GKK + ∆GK) – KK.

تحديد تصحيح البوصلة عند تحديد موقع السفينة باستخدام ثلاث محامل. عند تحديد موضع السفينة باستخدام ثلاثة محامل، قد يظهر ما يسمى بمثلث الأخطاء، أي أن خطوط الموضع الموضوعة لا تتقاطع عند نقطة واحدة. عندما تكون هناك ثقة في التحديد الصحيح للمعالم وفي غياب الأخطاء الجسيمة في المحامل، ويتضح أن المثلث كبير، فهذا يدل على وجود خطأ في تصحيح البوصلة المعتمد. للتخلص من مثل هذا الخطأ وفي نفس الوقت تحديد تصحيح البوصلة الحالي، تابع

على النحو التالي:

– يتم تغيير جميع المحامل بمقدار 3-5 0 في اتجاه أو آخر، وبعد وضع مثلث جديد من الأخطاء يتم الحصول عليها؛

– يتم رسم الخطوط من خلال القمم المتشابهة لمثلثات الخطأ القديمة والجديدة، وتؤخذ نقطة تقاطعها M كمكان ملاحظ على السفينة، خالية من تأثير الخطأ المنهجي في تصحيح البوصلة ∆K؛

- النقطة M متصلة بالمعالم الموجودة على الخريطة ويتم قياس الاتجاهات الحقيقية الناتجة باستخدام المنقلة. وبمقارنتها مع محامل البوصلة لنفس المعالم نجد ثلاث قيم لتصحيح البوصلة ∆K = IP - KP. يؤخذ المتوسط ​​الحسابي للنتائج التي تم الحصول عليها على أنه التصحيح الفعلي لمقرر معين.

عند تحديد تصحيح البوصلة بطريقة فلكية، يتم استخدام الاتجاه إلى النجم، المقاس باستخدام محدد الاتجاه، باعتباره اتجاه البوصلة، ويتم حساب السمت القابل للحساب للنجم المحدد في وقت القياس بطريقة جدولية أو آلية ، يستخدم كاتجاه صحيح.

ويجب استيفاء الشروط التالية:

1. لتوضيح ∆K، استخدم المصابيح الموجودة على ارتفاع منخفض (h< 30°) и вблизи диаметральной плоскости судна (КУ< 30°);

2. ينبغي إجراء القياسات في سلسلة من 3-5 محامل مع إعادة تثبيت محدد الاتجاه؛

3. يتم قياس المحمل بدقة 0.1 درجة، ويتم تسجيل لحظات القياس بدقة لا تقل عن 2-3 ثوانٍ؛

4. يجب تحويل السمت المعدود إلى عدد دائري، أي. IP = ك.

هناك عدة طرق لتحديد AK بواسطة النجوم:

1. تحديد ∆K من نجم يقع في سمت تعسفي؛

2. تحديد ∆K من الشمس لحظة شروقها وغروبها الحقيقيين؛

3. تحديد ∆K من ملاحظات نجم الشمال.

الطريقة الأولى هي الطريقة الرئيسية والأكثر شيوعًا، أما الطريقتان الأخريان فهي حالات خاصة بها. يتم تنفيذه بالتسلسل التالي:

مثال: 24 أغسطس 2006، البحر الأبيض المتوسط. V T s = 20:46'; ن = 1 ه؛ تم قياس سلسلة من محامل البوصلة: α برج العقرب

- KP av = 219,5°؛ تي gr.av. = 19:45′ 07″, ϕ с = 33°19.0′ شمالاً;  ج = 21°43.0′ شرقاً; KK = 196.0°، حدد ∆K.

1. احسب من MAE δ وt m للنجم α Scorpius على T gr.av. =19: 45′ 07″

2. حساب الاتجاه الحقيقي للنجم بإحدى الطرق التالية: – باستخدام جداول TVA :

استخدام الآلة الحاسبة باستخدام صيغ PT: لن يتم فهم الشحنات

Ctg A = cosϕ · tgδ · cosec tм - خطيئة · ctg tм

Сtg A = 0.8356∗ - 0.4975 ∗ 1.4525 – 0.5493 ​​​​1.0547 = -1.1825

أ = arcctg – 1.1825 = 40.22°; أ ك = 220.2 درجة

على جهاز كمبيوتر باستخدام برنامج "التقويم الإلكتروني" Ак = 220.2°

3. حساب تصحيح البوصلة:

∆K = IP – CP = 220.2° - 219.5° = + 0.7°. - الرموز الموجودة في الصيغ غير واضحة

تحديد ∆K بالشمس وقت شروقها وغروبها:

إذا قمت في وقت شروق الشمس أو غروبها (في اللحظة التي يلمس فيها الأفق حافته السفلية) بقياس اتجاه البوصلة، فيمكنك تحديد تصحيح البوصلة بسرعة وبدقة إلى حد ما. خصوصية هذه الطريقة هي أنه في لحظة شروق الشمس (غروب الشمس) يكون ارتفاع مركزها يساوي قيمة محددة للغاية (- 24.4 سم. MT-2000)، وبالتالي فإن السمت المطلوب هو دالة لمعلمتين - خط العرض والانحراف. ولذلك، فإن A c أسهل في الحساب وأسهل في الجدولة. لحساب سمت الشمس، يتم استخدام الجدول 3.37 MT-2000. وسيطات الإدخال في الجدول 3.37 هي خط العرض القابل للعد - ϕ с، المأخوذ من اللوحة في وقت قياس اتجاه البوصلة، وانحراف الشمس - δ о، الذي يتم تحديده من MAE عند لحظة شروق الشمس في غرينتش ( غروب). يُعطى السمت المجدول بعدد نصف دائري؛ الحرف الأول من الاسم هو نفس رقم خط العرض، والحرف الثاني عند شروق الشمس هو E، وعند غروب الشمس هو W.

يجب أن نتذكر أن تصحيح البوصلة اللحظي الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة أقل دقة وموثوقية من ذلك الذي تم الحصول عليه بالطريقة الرئيسية، لذلك غالبًا ما يستخدم للتحكم فقط.

مثال: 12 أبريل 2006؛ البحر الأسود. ϕ ج = 44°25.0′ شمالا;  ج = 34°12.0′ شرقاً؛ CC = 92.0 درجة؛ تي ث = 06:08 '؛ ن = 3ه؛ قمنا بقياس اتجاه بوصلة الشمس لحظة شروقها: KPo = 77.2°؛ تحديد ∆K.

1. حدد توقيت غرينتش لشروق الشمس وفي اللحظة التي تم الحصول عليها حدد انحراف الشمس عن MAE:

T gr = T s ± N W/E = 06:08′ – 3 = 03:08′

عند T gr = 03:08′ 04/12/02 من MAE - δ o = 08°36.0′ N

2. المدرجة في الجدول. 3.37 MT-2000 مع ϕ с = 44°25.0′ N و δ о = 08°36.0′ N ويتم الحصول عليها في 12 أبريل Аt = N 77.7° E، مع الأخذ في الاعتبار

الاستيفاء بواسطة ϕ و δ o ينتج عنه A k = IP = 77.5°.

3. احسب ∆K = IP – CP = 77.5° - 77.2° = + 0.3°. نفس الشيء - ليس من الواضح ما هو ما هو ما

3.3. الطرق العملية لتحديد انحراف البوصلة المغناطيسية.

عادة، يتم تحديد الانحراف المتبقي بعد تدميره، ولكن في بعض الأحيان يمكن تحديد الانحراف كعمل مستقل. تنشأ مثل هذه الحاجة إذا تم اكتشاف تناقض ملحوظ بين الانحراف الملحوظ في الدورات الفردية وقيمه المجدولة، وكذلك عند نقل البضائع المعدنية، بعد الإبحار في الجليد، أو عندما يتغير خط عرض السفينة بشكل كبير.

يوجد تعريف كامل للانحراف لتجميع جدول الانحراف والجزئي على دورات فردية من أجل مراقبة عمل البوصلة المغناطيسية.

لتجميع جدول، يتم تحديد الانحراف في أغلب الأحيان في ثماني دورات بوصلة رئيسية وربعية، ثم، بناءً على قيم الانحراف المرصودة، يتم حساب معاملات الانحراف A وB وC وD وE بعد ذلك، باستخدام المعاملات المعروفة، جدول الانحراف يتم حسابه لأي عدد من المقررات باستخدام الصيغة (1). اعتمادا على قيمة المعاملات، يتم حساب جدول الانحراف لـ 24 أو 36 دورة. إذا تجاوز أي معامل 3 درجات، يتم تجميع الجدول على فترات 10 درجات، وللمعاملات الأصغر - على فترات 15 درجة. وسيطة الإدخال إلى الجدول هي عنوان البوصلة.

يتم توقيع جدول الانحراف من قبل الشخص الذي قام بتحديده. يتم أيضًا إدخال القيم المحسوبة لمعاملات الانحراف في الجدول.

يتم تحديد الانحراف على العمود أو عند سرعة منخفضة للسفينة، وقبل الشروع في تحديد الانحراف في مسار جديد، من الضروري الانتظار لمدة 3 - 5 دقائق حتى تتمكن السفينة من إعادة مغناطيسيتها. في كل دورة، إن أمكن، يجب تحديد الانحراف من 3 إلى 5 ملاحظات، ويجب حساب متوسط ​​النتيجة. يجب ألا تقل دقة الاتجاه أو قراءات المسار عن 0.2 درجة.

تتلخص جميع الطرق الرئيسية لتحديد الانحراف في مقارنة الاتجاهات المغناطيسية (المحامل والعناوين) مع الاتجاهات المقاسة بواسطة البوصلة. لحساب الانحراف، يتم استخدام الصيغ التالية:

δ = MP - CP،

δ = أسلحة الدمار الشامل - OKP، (1)

δ = MK - KK

تختلف جميع طرق تحديد الانحراف فقط في طريقة الحصول على حجم المحمل المغناطيسي أو المسار. الطرق الرئيسية لتحديد الانحراف هي:

- تحديد الانحراف على طول الهدف أو على طول مروحة الأهداف -هي الطريقة الأكثر دقة. جوهر الطريقة هو أنه في لحظة عبور الهدف، يتم ملاحظة اتجاه البوصلة.

يتم حساب الاتجاه المغناطيسي للمحاذاة بناءً على الاتجاه والحجم الحقيقيين

تسمح لك مروحة المحاذاة (الشكل 24) بتحديد الانحراف عدة مرات في نفس المسار. يتم إعطاء الاتجاهات المغناطيسية لمروحة المحاذاة في اتجاهات الإبحار أو في أوصاف مضلعات الانحراف. إذا لم تكن هناك محاذاة محددة على الخريطة في المنطقة التي تم تحديد الانحراف فيها، فيمكنك استخدام محاذاة أي كائنات (أبراج واضحة، المباني، الصواري، الرؤوس، إلخ). يتم حساب الاتجاه المغناطيسي لمثل هذا المحاذاة تقريبًا على أنه متوسط ​​ثمانية اتجاهات تقاس بالبوصلة على الدورات الرئيسية والربعية،

- تحديد الانحراف عن تحمل جسم بعيد يتم تنفيذها عندما لا تكون هناك محاذاة في منطقة العمل. في كثير من الأحيان، يتم تنفيذ هذه الطريقة عندما لا يتغير موقع السفينة أو يتغير قليلا، أي. عندما ترسو السفينة على عمود انحراف أو براميل أو ما إلى ذلك. ويمكن الحصول على حجم التأثير المغناطيسي من الرسم البياني إذا كان موقع السفينة معروفا بدقة عالية. إذا لم يكن ذلك ممكنا، يتم حساب المحمل المغناطيسي مرة أخرى كمتوسط ​​ثماني نقاط بوصلة مقاسة عند النقاط الرئيسية وربع النقاط وفقا للصيغة (2). عندما تتجه السفينة إلى مسار جديد، فإن مكانها على الأرض لا يبقى ثابتا، وفي نفس الوقت تتغير قيمة MP. من الواضح أنه لا يمكن استخدام هذه الطريقة إلا عندما لا يتجاوز التغيير في المحمل Δ من القيمة المتوسطة قيمة معينة مسموح بها. من الشكل. 25 يمكن ملاحظة أن هناك علاقة بين المسافة إلى المعلم D، ونصف قطر الدائرة التي يتغير فيها موضع السفينة (البوصلة)، r والزاوية Δ:

إذا قمت بتعيين Δ = 0.2°، ثم D = 300r. (3)

وبالتالي، على سبيل المثال، مع r = 100 m، يجب أن تكون المسافة إلى المعلم 16.2 ميلًا على الأقل.

ويمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة أثناء تحرك السفينة، ولكن في هذه الحالة يتم أخذ تأثير على جسم بعيد في اللحظة التي تمر فيها السفينة على مقربة من عوامة أو عمود مثبت مسبقًا. يظهر في الشكل مخطط تقريبي للمناورة عند تحديد الانحراف باستخدام الطريقة المشار إليها. 26.

تحديد الانحراف بالمقارنة مع البوصلة المغناطيسية الرئيسيةيتم إجراؤه عادةً باستخدام بوصلة السفر، حيث لا توجد إمكانية لقياس الاتجاه منها. يتم حساب الدورات الثمانية الرئيسية والربعية باستخدام بوصلة العنوان، ويتم حساب المسار المغناطيسي باستخدام CC للبوصلة الرئيسية. يتم الحصول على انحراف بوصلة السفر δp باستخدام الصيغ التالية:

MK = KKgl + δgl. δp=MK - KKp (4)

أو حسب صيغة العمل التي تم الحصول عليها بعد استبدال المعادلة الأولى في الثانية،

δp=KKgl - KKp+δgl. (5)

تتم مقارنة قراءات البوصلة، أي التثبيت المتزامن للدورة، من 3 إلى 5 مرات ويتم عرض القيمة المتوسطة.

تحديد الانحراف عن المحامل المتبادلةيمكن إجراؤها عندما لا تكون هناك أهداف أو أشياء بعيدة في الأفق، ولكن من الممكن أخذ البوصلة إلى الشاطئ وتثبيتها على حامل ثلاثي الأرجل. يجب أن يضمن الموقع الذي تم تركيب البوصلة فيه الرؤية المتبادلة للبوصلة والسفينة.

عند تحديد الانحراف باستخدام أي إشارة(إنزال علم إشارة مشروط، أمر لاسلكي، وما إلى ذلك) قم بقياس الاتجاه من الشاطئ والسفينة في نفس الوقت. الاتجاه من بوصلة الساحل هو MP + 180°، لذلك من السهل حساب مقدار الانحراف.

تحديد الانحراف بالمقارنة مع البوصلة الجيروسكوبية- طريقة شائعة على السفن ذات البوصلة الجيروسكوبية. جوهر الطريقة هو أنه يتم الحصول على الاتجاه المغناطيسي من خلال تحديد الاتجاه الحقيقي من قراءات البوصلة الجيروسكوبية، ويتم تحديد الانحراف من الخريطة. وفي عملية تحديد الانحراف، تقع السفينة بالتتابع على ثماني دورات رئيسية وربعية على البوصلة المغناطيسية. في كل دورة، يتم ملاحظة (مقارنة) دورات البوصلة الجيروسكوبية والبوصلة المغناطيسية في وقت واحد.

يتم حساب الانحراف بشكل تسلسلي باستخدام الصيغ التالية:

إيك=جكك+Δجك،

MK = IR - د، δ = MK - KK

أو حسب صيغة العمل المستخرجة منها (6)

δ = GKK-KK+(ΔGK - د)،

حيث GKK n ΔGK هو عنوان البوصلة الجيروسكوبية وتصحيح البوصلة، على التوالي.

يتم إجراء المقارنة 3-5 مرات، ويتم حساب متوسط ​​الانحرافات الناتجة.

يجب تنفيذ الطريقة بأصغر سرعة، مع تجنب المنعطفات بزاوية كبيرة، لأن هذا يقلل من الأخطاء في تصحيح البوصلة الجيروسكوبية بسبب تأثير التسارع.

بالإضافة إلى الأساليب التي تمت مناقشتها، يتم استخدام طريقة لتحديد الانحراف بحسب اتجاهات الأجرام السماوية، إذا كان من الممكن قياس اتجاه النجم (الشمس، القمر، النجم) وحساب سمته.

أثناء الإبحار، من الضروري استغلال كل فرصة لتحديد الانحراف بشكل منتظم في الدورات الفردية من أجل مراقبة موثوقية جدول الانحراف. للقيام بذلك، غالبًا ما يستخدمون تعريفات تصحيحات البوصلة عن طريق المحاذاة، ومحامل الأجرام السماوية، والمقارنة مع البوصلة الجيروسكوبية.

3.4. مبدأ تشغيل البوصلة الجيروسكوبية مع مراعاة الأخطاء في قراءاتها. طرق تحديد تصحيح البوصلة الجيروسكوبية.

جهاز التوجيه الرئيسي هو البوصلة الجيروسكوبية. أساس جميع مؤشرات الاتجاه الجيروسكوبية هو الجيروسكوب (جسم صلب سريع الدوران)، ويعتمد تشغيل مؤشرات الاتجاه هذه على خاصية الجيروسكوب في الحفاظ على اتجاه محور الدوران في الفضاء دون تغيير دون عمل لحظات القوى الخارجية.

يمكن وصف مبدأ تشغيل البوصلة الجيروسكوبية باستخدام مخطط مبسط موضح في الشكل 27. تتكون أبسط البوصلة الجيروسكوبية من جيروسكوب معلق داخل كرة مجوفة تطفو في سائل؛ يكون وزن الكرة مع الجيروسكوب بحيث يقع مركز ثقلها على محور الكرة في جزئها السفلي عندما يكون محور دوران الجيروسكوب أفقيا. لنفترض أن البوصلة الجيروسكوبية تقع عند خط الاستواء، وأن محور دوران الجيروسكوب الخاص بها يتزامن مع الاتجاه الغربي الشرقي (الموضع أ)؛ فهو يحافظ على توجهه في الفضاء في غياب القوى الخارجية. لكن الأرض تدور، وتقوم بدورة واحدة في اليوم. وبما أن الراصد القريب يدور مع الكوكب، فإنه يرى الطرف الشرقي (E) لمحور الجيروسكوب يرتفع والطرف الغربي (W) يهبط؛ في هذه الحالة، ينتقل مركز ثقل الكرة نحو الشرق وإلى الأعلى (الموضع ب). إلا أن قوة الجاذبية تمنع مثل هذا التحول في مركز الجاذبية، ونتيجة لتأثيرها يدور محور الجيروسكوب بحيث يتوافق مع محور الدوران اليومي للأرض، أي مع الاتجاه الشمالي الجنوبي ( وتسمى هذه الحركة الدورانية لمحور الجيروسكوب تحت تأثير قوة خارجية بالمبادرة). عندما يتزامن محور الجيروسكوب مع الاتجاه الشمالي الجنوبي (NS، الموضع c)، سيكون مركز الثقل في موضع أقل على الوضع الرأسي وسيختفي سبب الحركة المسبقة. ومن خلال وضع علامة "الشمال" (N) على مكان الكرة حيث تقع النهاية المقابلة لمحور الجيروسكوب، وربط المقياس بالأقسام المطلوبة، تحصل على بوصلة موثوقة. في البوصلة الجيروسكوبية الحقيقية، يتم توفير التعويض عن انحراف البوصلة وتصحيح خط العرض. يعتمد عمل البوصلة الجيروسكوبية على دوران الأرض وخصائص تفاعل دوار الجيروسكوب مع تعليقه.

أ) ب) ج)

الشكل 27 مبدأ تشغيل البوصلة الجيروسكوبية

لتقليل وقت الوصول إلى خط الطول، تحتوي البوصلات الجيروسكوبية على جهاز لتسريع المحاذاة مع خط الطول. إذا تم، باستخدام مثل هذا الجهاز، تثبيت SE للجسم الرئيسي وتثبيته في خط الطول بدقة 2÷3°، فسيتم تقليل الوقت للوصول إلى موضع التوازن إلى 1÷1.5 ساعة (45 دقيقة على الأقل). يقع المحور الرئيسي للجزء الجنوبي من الجسم الرئيسي العامل على متن سفينة متحركة بسبب وجود أخطاء ديناميكية وثابتة في اتجاه خط الطول الجيروسكوبي، والذي لا يتزامن مع خط الطول الحقيقي.

الأخطاء الديناميكية:

خطأ في السرعة ينشأ بسبب السرعة الزاوية لدوران مستوى الأفق الحقيقي بسبب حركة السفينة على طول سطح الأرض. يتم التخلص من هذا الخطأ في GC باستخدام مصحح خاص لآلية العد والحل لـ GC (عن طريق إدخال IR، V، φ فيه)؛ أخطاء القصور الذاتي من النوع الأول والثاني، والتي تنشأ عندما يتغير مسار السفينة وسرعتها. في نهاية المناورة، يصل الجسم الرئيسي إلى وضع التوازن الجديد خلال 25-30 دقيقة. يتم التخلص من هذه الأخطاء في HA عن طريق ضبط فترة التذبذبات غير المخمدة لـ HA SE (84.3 دقيقة) واستخدام مخمد الزيت في CE؛

الخطأ الناتج عن تأرجح عنصر الجسم الرئيسي بالنسبة لمحوره الرئيسي. تم القضاء عليه عن طريق تثبيت SE في المستوى الأفقي.

الأخطاء الثابتة:وجود الاحتكاك في المعلقات الجيروسكوبية. عدم تناسق سرعة دوران الدوارات الجيروسكوبية. التثبيت غير الدقيق للجهاز الرئيسي في DP الخاص بالسفينة؛ عمل المجالات المغناطيسية. يتم تحديد هذه الأخطاء التي تميز استقرار تشغيل النظام الهيدروليكي على قاعدة ثابتة بشكل تجريبي. إذا كان من الممكن إزالة جميع الأخطاء المشار إليها، فسيتم تعيين المحور الرئيسي لـ GC SE في اتجاه خط الطول الحقيقي (NI)، ويسمح نظام التتبع بتسجيل هذا الاتجاه مباشرة ونقله إلى مكررات GC . إن عزم GC أكبر بعدة مرات من عزم MC ولا يعتمد على المجال المغناطيسي للأرض. ومع ذلك، مع زيادة خط العرض (φ)، فإنه يتناقص بما يتناسب مع cos φ، وعند الارتفاع

عند خطوط العرض (> 75 درجة) يعمل HA بشكل أقل موثوقية.

بوصلة بحرية

تعمل البوصلة البحرية بنفس مبدأ البوصلة السياحية العادية، حيث تتم محاذاة الإبرة دائمًا مع الخط الشمالي الجنوبي.

والفرق الرئيسي بين هاتين البوصلتين هو أن البوصلة البحرية بها عدة إبر متصلة بالبطاقة في الأسفل بحيث عندما تتحرك الإبر تتحرك البطاقة معها، مع محاذاة علامة "الشمال" مع القطب الشمالي المغناطيسي. يتم ذلك لتسهيل أخذ القراءات، حيث أن البطاقة تدور بشكل أبطأ من الإبرة في البحر. من أجل إبطاء الدوران بشكل أكبر، يتم ملء جسم البوصلة بسائل، عادة ما يكون خليطًا غير متجمد من الكحول.

الكرة الأرضية محاطة بمجال مغناطيسي. وبما أن الشمال المغناطيسي والشمال الجغرافي ليسا متماثلين، فإن البوصلة المغناطيسية لا تشير إلى الشمال الجغرافي. الفرق بين الشمال الجغرافي والمغناطيسي يسمى الانحراف

الهيكل الداخلي للبوصلة البحرية مع البطاقة

يمكن توضيح المجال المغناطيسي للأرض بشكل أفضل من خلال تجربة مدرسية قديمة يتم فيها وضع مغناطيس تحت لوح من برادة المعدن. تتم محاذاة نشارة الخشب على طول الخطوط المغناطيسية الخارجة من أقطاب المغناطيس.

وإذا وُضعت الإبرة في المجال المغناطيسي للأرض، فإنها ستتخذ أيضًا موقعًا على طول الخطوط المغناطيسية الخارجة من القطبين. لذلك، في أي نقطة على الكرة الأرضية، سيتخذ السهم الحر موقعًا على طول الخط بين الشمال والجنوب. يمكن للسفينة أن تدور في أي اتجاه، لكن البطاقة ستشير دائمًا إلى نفس الاتجاه.

توجد علامة على جسم البوصلة تشير إلى الخط القطري (الطولي) للسفينة؛ يشير الاتجاه الموجود على بطاقة البوصلة والذي يتزامن مع هذه العلامة إلى اتجاه البوصلة الذي يتحرك فيه القارب. للتوجيه باستخدام البوصلة، عليك إدارة اليخت حتى يتزامن الاتجاه المطلوب على بطاقة البوصلة مع خط المنتصف.

انحراف

لا يتطابق القطبان الجغرافيان الشمالي والجنوبي مع القطبين المغناطيسيين، وبالتالي بما أن جميع الكائنات الموجودة على الخرائط تتوافق مع القطبين الجغرافيين، فهناك خطأ في جميع قراءات البوصلة المغناطيسية. ويسمى الانحراف. تتغير هذه القيمة أثناء تنقلك حول العالم. الانحراف هو قيمة جدولية؛ تتم الإشارة إلى قيمته لمنطقة معينة في وسط صورة البوصلة على خريطة هذا المكان. يُعرّف الانحراف بأنه الفرق بين قراءة البوصلة والشمال الجغرافي الناتج عن مغناطيسية الأرض؛ فهي شرقية وغربية.

انحراف

وهناك عامل آخر يؤثر على قراءات البوصلة على متن السفينة ويسبب الأخطاء. نحن نتحدث عن تأثير الخصائص المغناطيسية لمعدات القارب نفسه على إبر البوصلة، على سبيل المثال، الأجزاء الفولاذية للمحرك وبعض الأجهزة الكهربائية. في اليخوت الخشبية واليخوت المصنوعة من الألياف الزجاجية، يكون هذا الخطأ صغيرًا نسبيًا، لكنه قد يكون كبيرًا على متن قارب معدني.

مثال على خريطة انحراف القارب الصغيرة

يُعرف الانحراف بأنه انحراف البوصلة عن الشمال الجغرافي تحت تأثير المجال المغناطيسي للسفينة نفسها؛ كما أنها شرقية وغربية.

يتغير الانحراف حسب الاتجاه الذي يتحرك به القارب، لذا يجب مراعاته عند تغيير المسار. ولتحديد الانحراف يجب إخراج اليخت إلى مكان مفتوح، ثم السير في دائرة عبر جميع نقاط البوصلة. تتم مقارنة قراءات البوصلة المأخوذة في كل اتجاه مع الاتجاهات الحقيقية المبينة على الخريطة البحرية، ويسجل الفرق بينها في جدول يسمى خريطة الانحراف (للحصول على مثال لمثل هذه الخريطة، انظر الشكل الموجود على اليسار). تشير البيانات الموجودة في هذه الخريطة إلى انحراف أي مسار قد تتبعه السفينة ويتم أخذها في الاعتبار عند أخذ جميع قراءات البوصلة.

البوصلة الرئيسية

ولتقليل اهتزازات البطاقة وتسهيل التحكم في السفينة، تم تغطية معظم البوصلات الرئيسية بزجاج محدب مملوء بسائل يعمل على تخفيف أي اهتزازات. وهذا أيضًا يحافظ على ثبات مستوى الخرطوشة عندما يكون اليخت في حالة انحدار.

في بعض الأحيان يمكن لضابط محترف تقليل الانحراف أو إزالته عن طريق وضع مغناطيس التصحيح حول البوصلة في قمرة القيادة. يتم فحص البوصلة الرئيسية للسفينة بانتظام للتأكد من بقاء الانحراف ثابتًا. عادة يتم التحكم في اليخت بناءً على قراءاته. يتم وضع هذه البوصلة في قمرة القيادة بالقرب من عجلة القيادة أو المحراث.

بوصلة لاتخاذ الاتجاه

هذه بوصلة صغيرة تستخدم لتحديد اتجاهات ميزات الشاطئ عند تحديد موقع القارب. هناك العديد من أنواع هذه الأجهزة، ولكن لديهم جميعًا شيء واحد مشترك - قابلية النقل، مما يسمح لك بتحديد المحامل من أي مكان على متن الطائرة حيث يكون الجسم الساحلي مرئيًا بوضوح. قراءات البوصلة للمحامل لا تأخذ في الاعتبار الانحراف، لذلك يجب مقارنة النتائج مع قراءات البوصلة الرئيسية عند النقطة التي يتم فيها تحديد الاتجاه، حيث أن قيم الانحراف يمكن أن تختلف من مكان إلى آخر على متن الطائرة. عادةً ما يتم تثبيت البوصلة على مستوى العين أثناء استخدام المنظار لمحاذاة المعالم الساحلية قبل أخذ القراءات.

خطأ البوصلة

لأن كل قراءة للبوصلة تحتوي على خطأ (الانحراف المغناطيسي والانحراف) فيجب تصحيحها قبل استخدامها للملاحة. يتم دمج الخطأين، وبعد الجمع أو الطرح، يشكل خطأ البوصلة:

الانحراف شرقاً 5° + الانحراف شرقاً 2° = خطأ البوصلة شرقاً 7°

الانحراف الشرقي 5° – الانحراف الغربي 2° = خطأ البوصلة الشرقي 3°

وهذا يعني أنه عندما تتوافق مفاهيم الملاحة مع أسماء الاتجاهات الأساسية المختلفة (الشمال والجنوب والغرب والشرق)، يجب إضافة القيم التي لها نفس الأسماء، ويجب طرح القيم ذات الأسماء المختلفة.

أما إذا كان الخطأ شرقيا فإن قراءة البوصلة تكون أقل من القراءة الصحيحة. وإذا كان الخطأ غربياً فإن قراءة البوصلة تكون أكبر من القراءة الصحيحة.

تحتوي كل قراءة للبوصلة على خطأ، لذا يجب تصحيحها للعمل مع خريطة يتم فيها استخدام القيم الحقيقية فقط.

مسار السفينة المرسوم على الخريطة صحيح (لا يحتوي على أخطاء)، لذلك قبل استخدامه للتحكم في السفينة، عليك التبديل منه إلى البوصلة.

وبالمثل، يجب تحويل اتجاه الجسم الساحلي المأخوذ باستخدام بوصلة يدوية إلى صحيح قبل وضع علامة على الخريطة. يمكن أن تصبح عملية النقل مربكة، لذا عليك القيام بها بعناية.

المثالان أدناه سيجعلان الفهم أسهل.

1. تُظهر الخريطة المسار من النقطة أ إلى النقطة ب، وقيمته (صحيحة) هي 266 درجة حسب بطاقة البوصلة. خطأ البوصلة شرقي وهو 5 درجات. (بما أن الخطأ شرقي، فإن قراءة البوصلة ستكون أقل من القراءة الحقيقية.) يجب إدارة عجلة القيادة باتجاه 26 درجة (قراءة البوصلة) لمتابعة اتجاه 266 درجة (صحيح) على الخريطة.

2. اتجاه المعالم الساحلية الملتقطة باستخدام البوصلة اليدوية هو 266 درجة. خطأ البوصلة هو 5 درجات شرقا. الخطأ شرقي، مما يعني أن الاتجاه الحقيقي للرسم على الخريطة يجب أن يكون أقل من اتجاه البوصلة. سيكون الاتجاه المرسوم على الخريطة 261 درجة.

البوصلات الإلكترونية

لا يزال معظم أصحاب اليخوت يستخدمون البوصلات المغناطيسية التقليدية، ولكنهم يفضلون البوصلات الإلكترونية على السفن الكبيرة التي تبحر في المحيط.

يتم إنتاجها في تعديلات مختلفة. هناك البوصلات الجيروسكوبية والبوصلات الرقمية والليزر. تعد بوصلات الليزر والجيروسكوب باهظة الثمن ونادرًا ما توجد في الطرادات. وتتميز بميزة واحدة: أنها لا تحتوي على خطأ، أي أن قراءة البوصلة صحيحة، كما هو الحال على الخريطة.

إنها بوصلة رقمية ميسورة التكلفة، وتحظى بشعبية كبيرة بين العديد من أصحاب اليخوت، خاصة أثناء عبور المحيطات. إنه يزيل الانحراف أو على الأقل يقلل منه؛ فالقراءات الرقمية على شاشته أسهل بكثير في القراءة من البطاقة المتأرجحة للبوصلة المغناطيسية. ومن الملائم أن يتم دمجه مع جهاز الطيار الآلي وأدوات قياس قوة الرياح واتجاهها.

من كتاب كل شيء عن كل شيء. المجلد 1 المؤلف ليكوم أركادي

من اخترع البوصلة؟ أبسط أشكال البوصلة هي إبرة مغناطيسية مثبتة على قضيب بحيث يمكن أن تدور بحرية في جميع الاتجاهات. وتشير إبرة ما يسمى بالبوصلة إلى "الشمال"، ونعني به القطب المغناطيسي الشمالي

من كتاب 100 اختراع عظيم مؤلف ريجوف كونستانتين فلاديسلافوفيتش

21. البوصلة البوصلة، مثل الورق، اخترعها الصينيون في العصور القديمة. في القرن الثالث قبل الميلاد. وصف الفيلسوف الصيني هين فاي-تزو هيكل البوصلة المعاصرة بهذه الطريقة: كانت تبدو وكأنها ملعقة سكب مصنوعة من المغنتيت ذات مقبض رفيع وكروية، بعناية.

من كتاب الموسوعة السوفييتية الكبرى (ع) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (AV) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (GI) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (GO) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (KO) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

من كتاب أحدث كتاب للحقائق. المجلد الأول [علم الفلك والفيزياء الفلكية. الجغرافيا وعلوم الأرض الأخرى. الأحياء والطب] مؤلف

من كتاب فن السيف الصيني. دليل تاي تشي جيان بواسطة يون تشانغ

من كتاب 3333 أسئلة وأجوبة صعبة مؤلف كوندراشوف أناتولي بافلوفيتش

31. البوصلة الذهبية تشير إلى الجنوب (جينغرين جينان) البوصلة عبارة عن جهاز يشير إلى الاتجاه الصحيح. يشير هذا الموضع إلى كيفية إكمال النموذج بشكل صحيح؛ وفي نفس الوقت فهو جزء مهم من الممارسة.31.1. أذرع مغلقة تسلسل الحركات ثني مرفقيك

من كتاب 100 اختراع مشهور مؤلف بريستنسكي فلاديسلاف ليونيدوفيتش

ما هي السفينة التي كانت تمتلك المؤخرة والعارضة والأشرعة والبوصلة التي أصبحت الأبراج التي تحمل الاسم نفسه؟ تشكلت كوكبات Puppis و Carina و Sails و Compass في القرن الثامن عشر نتيجة "تقطيع" كوكبة Ship Argo بواسطة Abbot Lacaille. وصفها كلوديوس بطليموس في عام 150

من كتاب أحدث كتاب للحقائق. المجلد 1. علم الفلك والفيزياء الفلكية. الجغرافيا وعلوم الأرض الأخرى. علم الأحياء والطب مؤلف كوندراشوف أناتولي بافلوفيتش

من كتاب كيف تكتب في القرن الحادي والعشرين؟ المؤلف جاربر ناتاليا

من كتاب من هو في عالم الاكتشافات والاختراعات مؤلف سيتنيكوف فيتالي بافلوفيتش

القراءة الاحترافية هي المصدر والبوصلة لإبداعك إذا كنت تريد أن تصبح كاتبًا، عليك أولاً أن تفعل شيئين: أن تقرأ كثيرًا وتكتب كثيرًا. كل كتاب تلتقطه يعلمك درسًا أو دروسًا، وفي كثير من الأحيان يمكن للكتاب السيئ أن يعلمك المزيد

من كتاب جاهز دائمًا! [دورة البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية للرجال المعاصرين] بواسطة جرين رود

من اخترع البوصلة؟ أبسط أشكال البوصلة هي إبرة مغناطيسية مثبتة على قضيب بحيث يمكن أن تدور بحرية في جميع الاتجاهات. وتشير إبرة هذه البوصلة البدائية إلى «الشمال»، ونعني به القطب المغناطيسي الشمالي للأرض.

من كتاب المؤلف

كيف تصنع بوصلة بيديك إذا ضاعت - توقع المتاعب. سيتحقق أي رجل عاقل من معدات التخييم الخاصة به ويفحصها مرة أخرى للتأكد من أن لديه جميع الخرائط التي قد يحتاجها، بالإضافة إلى بوصلة لإرشاده.

من الناحية الهيكلية، فإن MK متشابه إلى حد كبير، لذلك سننظر في تصميم مكوناته الفردية باستخدام مثال البوصلة KMO-T.

الراميالبوصلة (الشكل 1.) تتكون من جسم علوي وسفلي مغطى بأغطية زجاجية شفافة 1 و 2. وينقسم التجويف الداخلي للوعاء بواسطة قرص زجاجي 3 إلى قسمين (الغرف) - العلوي 6 والسفلي 9. يوجد في الجزء العلوي بطاقة 10 ودبوس 5. ويتكون النظام المغناطيسي للبطاقة من ثلاثة أزواج من شريط المغناطيس 3. ويتم إجراء تقسيمات الدرجات والأرقام والتسميات على شكل ثقوب (شقوق) في مقياس البطاقة.

على حلقة السمت 14 للوعاء، التي تضغط على الغطاء الزجاجي العلوي، يتم تحديد تقسيمات درجات دائرة السمت. تمتلئ الغلاية بسائل البوصلة، وهو عبارة عن محلول مائي بنسبة 64% من الكحول التقني المتحلل. يوجد على القرص 3 عمود 4، حيث يتم تثبيت الدبوس، وتستقر الخرطوشة على طرفها باستخدام صندوق نار. على طول محيط غرفة الوعاء، يتم تثبيت شاشة حلقية 11 بالجسم، ويمكن إزالة فقاعات الهواء في المساحة الموجودة بين الجسم والشبكة. لإزالة الفقاعات، تحتاج إلى قلب الوعاء على جانبه وتثبيت الفقاعة في الفتحة الموجودة أسفل الشاشة.

لحساب العنوان على مقياس البطاقة، يتم استخدام فهرس متصل بالجدار الداخلي للشاشة، مصنوع على شكل زاوية بها فتحة - خط عنوان.

يوجد في الجزء السفلي من الوعاء غشاء يقع بين القاع والقرص 3 ويوفر التعويض عن التغيرات في حجم السائل عند تغير درجة الحرارة. توجد فتحة ذات سدادة لولبية لإضافة سائل البوصلة إلى الوعاء على الجدار الجانبي للعلبة.

يتم تثبيت الدبوس من خلال فتحة سفلية مغلقة بسدادة في الكم 8 في القرص الزجاجي 3.

في الجزء العلوي من البوصلة مثبتة مكتشفو الاتجاه. يتم استخدامها لتحديد اتجاه الأجسام والأجرام السماوية من أجل تحديد موقع السفينة وتقدير تصحيح البوصلة وحل عدد من المشكلات الأخرى. تُستخدم أدوات تحديد الاتجاه أيضًا لتحديد زوايا عنوان المعالم.

يمكن إجراء تحديد الاتجاه مباشرة من وعاء البوصلة المغناطيسية ومن مكررات تحديد الاتجاه. في الحالة الأولى، كقاعدة عامة، يتم أخذ المحمل العكسي، أي. تحمل من معلم إلى السفينة. يختلف هذا المحمل عن المحمل المباشر بمقدار 180 0. من المكررات لتحديد الاتجاه (شائعة في البوصلات الجيروسكوبية و MK) ، في ظل وجود مقياس مرآة إضافي ، تم إزاحته بالنسبة إلى المقياس الرئيسي بزاوية 180 0 ، يتم أخذ قيم المحمل المباشر إلى النقطة المرجعية.

قد تختلف أدوات تحديد الاتجاه عن بعضها البعض في الحجم وميزات التصميم، ولكن جميعها لها قاعدة 7 (الشكل 2)، الهدف البصري 4 ، هدف الموضوع 2 مرآة 1 لتحديد اتجاه الأجرام السماوية الموجودة على ارتفاع أكثر من 20 0، ومجموعة من مرشحات الضوء 3 ، يستخدم لتحديد اتجاه الشمس. تشتمل مجموعة أدوات تحديد الاتجاه المصممة لتحديد الاتجاه من وعاء البوصلة على وصلة عبور 6 مع كوب 8 التي يتم تركيب الأدوات عليها أثناء أعمال الانحراف.

هدف العين هو شريط ذو فتحة رأسية واسعة. من خلال هذه الفتحة يمكنك ملاحظة الأشياء ذات الرؤية الضعيفة. عند اتخاذ الاتجاه خلال النهار، يتم تغطية الفتحة بستارة قابلة للطي ذات شق ضيق.

يتم وضع عربة تحمل منشورًا ثلاثيًا على الشريط 5 في إطار معدني مما يوفر زيادة طفيفة في صورة أقسام البطاقة. تتم قراءة المحمل المغناطيسي العكسي من خلال المنشور.

يوجد على الجسر القابل للإزالة كوب مثبت عليه عاكس - جهاز يستخدم عند تنفيذ أعمال الانحراف بهدف تقليل أخطاء البوصلة. يتم تثبيت الجسر على البوصلة بخطافين 9 . يتكون الكوب على شكل أسطوانة ذات شفة، حيث يتم تشكيل ثلاثة ثقوب لتركيب البراغي. يتم تثبيت دبوس توجيه أفقي في الجزء الأسطواني من الكوب، مما يسمح بتوجيه العاكس بشكل صحيح بالنسبة لمستوى رؤية محدد الاتجاه.

يحتوي محدد الاتجاه على فهرس 10 لاتجاهها بالنسبة لمقياس السمت البوصلة. يتم إزاحة هذا المؤشر، مثل مقياس السمت، بمقدار 30 0 بالنسبة لمستوى رؤية محدد الاتجاه.

قمة البوصلة(الشكل 3)، مصنوع من سبيكة غير مغناطيسية، ويتكون من قاعدة 1 وجسم 2. ويوضع وعاء في البينكل تحت الغطاء 3، ويشتمل جسمه على جهاز انحراف، وأنبوب انحراف، وحديد خاص وعناصر النظام البصري. تحتوي الحاوية على نافذتين مستطيلتين 5 و 6 على الجانب الخلفي، مغلقتين بأغطية: العلوية للوصول إلى جهاز الانحراف، والأخرى السفلية للوصول إلى موصلات كابلات الطاقة وعناصر النظام البصري. تعمل النافذة الموجودة على الجانب الأمامي (غير موضحة في الشكل) على الوصول إلى العدسة العلوية للنظام البصري.

يوجد في الجزء العلوي من الغطاء 3 زجاج واقي به غطاء أمان قابل للإزالة. يتم استخدام أربع نوافذ 15 مع أغطية مفصلية في الغطاء لتشغيل محدد الاتجاه أثناء هطول الأمطار.

يوجد جهاز انحراف داخل الحاوية. يتضمن ذلك مغناطيسًا للتخلص من الانحراف نصف الدائري ومغناطيسًا ملفوفًا مزودًا بأجهزة لتغيير موضعها.

يتم تثبيت المغناطيسات التي تولد قوى طولية وعرضية على التروس 12 (الشكل 4) باستخدام محرك يدوي. يوجد ترسان بمغناطيسين لإنشاء قوة طولية في DP للسفينة. وهي تدور في نفس الوقت بزوايا متساوية في اتجاهات مضادة حول محور أفقي باستخدام المقبض الذي تتم طباعة الرسالة عليه في..

وبنفس الطريقة تمامًا، تم تصميم جهاز للدوران حول المحور الأفقي لهذين المغناطيسين المصمم للتعويض عن قوة السفينة العرضية التي تسبب انحرافًا نصف دائري. توجد هذه المغناطيسات، بالإضافة إلى التروس التي تدعمها، بشكل عمودي على DP. يشار إلى مقبض دورانهم بالحرف مع.في بعض الحالات، يتم تثبيت مغناطيسات إضافية 9 في الحاوية الموجودة في DP الخاص بالسفينة وبشكل عمودي على DP، ويتم تثبيتها في وضع أفقي في المقابس بالقرب من المغناطيسات الرئيسية.

يوجد المغناطيس 6، الذي يتم من خلاله تدمير انحراف اللفة، في الأنبوب 7 لجهاز الانحراف في إطار نحاسي. لضمان حركة مغناطيس الميل في الاتجاه الرأسي، يتم وضع قضيب ملولب 14 داخل الأنبوب. من خلال تدوير رأس القضيب بالمقبض 10، يمكنك تحريك المغناطيس لأعلى أو لأسفل وتثبيته على المسافة المطلوبة من البطاقة. بعد التثبيت، يتم تثبيت موضع المغناطيس باستخدام صامولة القفل 11.

يتم التخلص من ربع انحراف بوصلة KMO-T باستخدام أربعة أشرطة طولية 3 وواحدة أو اثنتين من لوحات الحث المستعرضة 15. يتم تثبيت القضبان على أقواس 4 وفي مآخذ التثبيت أسفل مستوى أسهم البطاقة قليلاً. يوجد شريطان ذو مقطع عرضي مستطيل، والاثنان الآخران لهما مقطع عرضي مستدير. يمكن تدوير المشبك ذو القضبان بزاوية معينة بالنسبة إلى DP، مما يضمن التدمير المتزامن لكلا مكوني انحراف الربع. يوجد في الحاوية الموجودة أسفل الوعاء مساحة 13 لمعوض الانحراف الكهرومغناطيسي.

النظام البصري(الشكل 3) ينقل صورة مقياس البطاقة، فيرى قائد الدفة تقسيمات فاتحة على خلفية داكنة. وفي الليل تتم إضاءة البطاقة من الأسفل بواسطة المصابيح، ويرى قائد الدفة صورة داكنة لأقسام البطاقة على خلفية فاتحة.

يتكون أنبوب المسار البصري من ثلاثة أقسام: 7 ثابت و 2 قابل للسحب. يتم تثبيت الجزء الثابت بقاعدة الحاوية. يمكن للقسم العلوي القابل للسحب 9 أن يتحرك لأعلى ولأسفل، ويمكن للجزء السفلي 11 أيضًا أن يدور حول محوره.

عند تثبيت البوصلة على السفينة، يقع Binnacle على الجسر العلوي. يتم تمرير أنبوب النظام البصري إلى غرفة القيادة من خلال فتحة في أرضية السطح والسقف. تحتوي البوصلة على مصدر طاقة للإضاءة والتدفئة.

يظهر الرسم التخطيطي البصري للنظام في الشكل. 5. تتكون من 2 مصباح إضاءة، زجاج أمان 3, عدستين (علوية 4, أدنى 6 ) زجاج ساخن 7 ومرايا 9. توجد بعض الأجزاء المدرجة في الحاوية 5, وبعضها في أنبوب معدني تحتها.

كما هو موضح في الشكل، يتم تسليط شعاع ضوئي من قطاع الجانب السفلي للبطاقة المضاء بواسطة المصباح الكهربائي على المرآة 1 . ولذلك، تنعكس صورة المقياس في المرآة في الشكل الأكثر ملاءمة للمراقب - تتم قراءة قيم تقسيم الدرجات والرقمنة من اليسار إلى اليمين.

كمثال لتصميم الجهاز في الشكل. ويبين الشكل 6 الجزء العلوي من قمة قطاع MK. هنا، الرامي 1 مثبتة في الحاوية مع نظام التعليق المحوري 2 باستخدام الينابيع 6 وحمايتها من تأثير الاهتزازات والصدمات. تم تجهيز الغلاية بجهاز تحديد الاتجاه 3 . باستخدام المقاييس 4 و 5 ويتم قياس عنوان السفينة وزوايا عنوان المعالم على التوالي. كما سبق ذكره أعلاه، القضبان 7 و 8 تستخدم للتعويض عن انحراف MC.

تعتبر النسخة المدروسة من تصميم غلاية MK نموذجية. ومع ذلك، يتم استخدام خيارات التصميم الأخرى أيضًا معه. وبالتالي، من أجل تقليل تأثير نصب السفينة على تشغيل البوصلة في عدد من المنتجات، على سبيل المثال، في البوصلة KM-145 (الشكل 7)، تعويم 1 مزود بغلاف إضافي 2 ، التواصل مع غرفة عمل الغلاية، ونتيجة لذلك يتم ملؤها بالسائل الداعم 3 . ويؤدي وجود هذا الغلاف إلى زيادة فترة التذبذبات الطبيعية لنظام البوصلة المتحركة مما له تأثير إيجابي على تشغيله.

في بوصلات القوارب الصغيرة "جالس" (الشكل 8) توجد بطاقة 2 ، بما في ذلك مغناطيسين 1 ، ليس لديه تعويم. يتم وضع علامة على المقاييس ذات قيم التقسيم 5 0 على الأفقي الخارجي 3 وأسطواني جانبي 4 الأسطح. تشتمل عناصر جهاز الدعم المضمن في الخرطوشة على محمل اكسيد الالمونيوم وجزء مخروطي الشكل يحميه من الحركات الجانبية. يتم إدخال توقف المؤشر في جسم البطاقة 5 ، مع وجود كرة في الطرف الحر، تعمل على منع حركتها العمودية وفي نفس الوقت تلعب دور مؤشر القائمة وتقليم السفينة. هذا الأخير ممكن لأن البطاقة لها خصائص البندول المادي.

تم تصميم البوصلة المغناطيسية KMS 160 (البوصلة الكروية المغناطيسية) للتثبيت على طاولة الكونسول في مقصورة القيادة للسفينة وهذا يحدد ميزات تصميمها. يحتوي النظام المغناطيسي للبطاقة (الشكل 9) على 4 قضبان مغناطيس بقطر 3 مم، مصنوعة من سبيكة 52 KFTM. يبلغ طول المغناطيسين الأوسطين 75 مم، والمغناطيسين الخارجيين 55 مم. قطر الميزان الورقي 125 ملم، وقيمة قسمته 1 0. الوزن المتبقي للخرطوشة في سائل PMS-5 هو 0.035 نيوتن.

تم تثبيت البطاقة على دبوس (الشكل 10)، والذي تم تثبيته في الإطار الداخلي 1 تعليق انحراف. يدعم الحلقة الخارجية 3 يتم تثبيت gimbal في السكن 4 وعاء البوصلة. البضائع 5 يضمن عمودي محور الدبوس أثناء عملية تأرجح السفينة.

يتم إغلاق غرفة عمل الوعاء من الأعلى بغطاء نصف كروي شفاف 6 وهو مملوء بالكامل بسائل PMS-5. ونتيجة لذلك، يزداد حجم الصورة ويزداد قطرها الظاهري إلى 160 ملم.

يوجد ثقب في الجدار السفلي للعلبة 7 ربط غرفة العمل بغرفة التعويض. في غرفة التعويض، يتم فصل حجم الهواء عن السائل بواسطة غشاء مرن 8 . يتم إخماد الاهتزازات السائلة الناتجة عن التأثيرات الميكانيكية على البوصلة بواسطة الكوب 9 والشاشة 10 . يوجد ثقب في وسط قاع الإناء، مغلق بسدادة. 11 ، لملء الوعاء بالسائل. يمكن تركيب جهاز انحراف في قاع الإناء.

ليست كل البوصلات مثبتة في الحاوية. يحدث هذا غالبًا مع البوصلات المخصصة للاستخدام في القوارب الصغيرة. وتشمل هذه البوصلة المذكورة أعلاه - الأفق "Tals" (الشكل 11) المثبت مباشرة في وحدة التحكم في غرفة القيادة والبوصلة KMS-160. الأول لا يحتوي على أجهزة للتعويض عن تأثير المجال المغناطيسي للسفينة، والثاني لديه المعوضات المشار إليها.

في الآونة الأخيرة، بدأ استخدام المغناطيس الحلقي، بدلاً من المغناطيس القضيبي، في بطاقات MK. يظهر أحد خيارات التصميم لهذه البطاقة في الشكل. 12.

يتكون العنصر الحساس من مبيت 1 مع مغناطيس حلقي 2 بقطر خارجي 52 مم، وقطر فتحة 20 مم وسمك 1 مم. يتكون المغناطيس من سبيكة خاصة وممغنط في مجال مغناطيسي موحد. يتضمن العنصر الحساس عوامة 3، تتكون من قاعدة وغطاء. العوامة لها كم 4 متصل بمخروط. تحتوي الجلبة على محمل دفع 6، مثبت بمسمار 7. يوجد على الرف الحلقي للإسكان قرص 8 بمقياس مقسم إلى 360 قسمًا.

يبلغ وزن SE (5.6±03)10 -2 N في سائل البوصلة (70% كحول إيثيلي، 10% جليسرين، 20% ماء مقطر). فترة تذبذب SE عند انحرافه الأولي عن خط الطول المغناطيسي بمقدار 40° عند H=12 A∙m -1 يساوي (20±4) ثانية.

أسئلة لضبط النفس:

1. ما الفرق بين البوصلات المغناطيسية KM-145-3 و KM-145-4؟ كم-145-4 و كم-145-6؟

2. كم عدد المغناطيسات التي تحتويها بطاقة بوصلة القطاع؟

3. ما هو الدور الذي يلعبه الحجاب الحاجز في وعاء البوصلة؟

4. لأي غرض تستخدم البوصلات حجرة إضافية مملوءة بسائل داعم؟

5. ما هو الإجراء الخاص بتثبيت وإزالة جهاز تحديد الاتجاه؟

6. ما هو الموجود في قمة البوصلة؟