Principiul de funcționare al busolei magnetice. Cum navele își găsesc drumul în busola marină

Orice navigator, atât în ​​antichitate, cât și acum, aflându-se pe mare deschisă ferit de țărmuri, vrea în primul rând să știe în ce direcție se mișcă nava lui. Dispozitivul prin care puteți determina cursul unei nave este bine cunoscut - este o busolă. Potrivit majorității istoricilor, acul magnetic - strămoșul busolei moderne - a apărut în urmă cu aproximativ trei mii de ani. Comunicarea între popoare în acele vremuri era dificilă și până când minunatul indicator de direcție a ajuns pe țărmurile Mării Mediterane, au trecut multe secole. Drept urmare, această invenție a venit în Europa abia la începutul mileniului al II-lea d.Hr. e. și apoi răspândit pe scară largă.

De îndată ce a ajuns în Europa, dispozitivul a suferit o serie de îmbunătățiri și a fost numit busolă, jucând un rol imens în dezvoltarea civilizației. Doar o busolă magnetică le-a dat oamenilor încredere în mare și i-a ajutat să-și depășească frica de ocean. Marile descoperiri geografice ar fi pur și simplu de neconceput fără o busolă.

Istoria nu a păstrat numele inventatorului busolei. Și nici măcar țara care a dat omenirii acest minunat dispozitiv nu poate fi numită cu precizie de oamenii de știință. Unii îi atribuie invenția fenicienilor, alții susțin că primii care au acordat atenție minunatei proprietăți a unui magnet de a fi instalat în planul meridianului magnetic au fost chinezii, alții dau preferință arabilor, alții menționează francezii, italienii. , normanzii și chiar mayașii antici, aceștia din urmă pe baza faptului că pe vremuri s-a găsit în Ecuador o tijă magnetică, care (cu o imaginație ferventă) putea fi considerată un prototip de ac magnetic.

La început, dispozitivul pentru determinarea punctelor cardinale a fost foarte simplu: un ac magnetic a fost înfipt într-o bucată de plută și coborât într-o cană cu apă, care mai târziu a devenit cunoscută sub numele de oală de busolă. Uneori, în loc de dop, luau o bucată de stuf sau pur și simplu introduceau un ac într-un pai. Chiar și acest simplu dispozitiv aducea o comoditate neprețuită marinarilor, cu el, puteau să iasă în larg și să nu se teamă că nu își vor găsi drumul înapoi la țărmul lor natal. Dar marinarii voiau mai mult. Au simțit vag că minunata săgeată plutitoare, a cărei precizie era, desigur, foarte scăzută, nu și-a dezvăluit încă toate capabilitățile magnifice. Și apa a stropit adesea din oală, uneori chiar și împreună cu săgeata. Abia în secolul al XIII-lea a apărut o busolă cu oală uscată și, cel mai important, cu un card atașat de ac. Cardul a fost simplu la prima vedere, dar o invenție cu adevărat remarcabilă: un mic cerc de material nemagnetic, împreună cu un ac magnetic atașat rigid de el, este suspendat liber pe vârful unui ac vertical. Patru direcții principale au fost aplicate deasupra cardului: Nord, Ost, Zuid și Vest, astfel încât Nord a coincis exact cu capătul de nord al săgeții. Arcele dintre punctele principale au fost împărțite în mai multe părți egale.

Nu vi se pare nimic special? Dar înainte de asta, vechea busolă cu o cartelă fixă ​​trebuia întoarsă de fiecare dată într-un plan orizontal până când capătul nordic al săgeții coincidea cu nordul. Abia atunci a fost posibil să se determine cursul pe care se deplasa nava. Acest lucru, desigur, a fost foarte incomod. Dar dacă cardul în sine s-a rotit împreună cu săgeata și a fost ea însăși instalat în planul meridianului, a fost suficient să-i aruncăm o privire pentru a determina orice direcție.

Și totuși, în ciuda îmbunătățirilor aduse, busola a rămas multă vreme un dispozitiv destul de primitiv. În Rusia, în secolele al XVII-lea - începutul secolului al XVIII-lea, a fost realizat cel mai cu pricepere de către Pomors în orașele și satele din nordul nostru. Era o cutie rotundă cu diametrul de 4-5 centimetri din os de morsă, pe care pomorii o țineau la curele într-o pungă de piele. În centrul cutiei, pe un ac de os, era un card cu ace de săgeți metalice magnetizate atașate la fund. Dacă busola (sau semnul, așa cum o numeau pomorii) nu era folosită, deasupra ei se punea un capac gol. Despre un astfel de dispozitiv este scris în Regulamentul naval al lui Petru I: „Busolele trebuie făcute cu bună pricepere și grijă, astfel încât acele pe care se rotește busola să fie ascuțite și puternice și să nu se rupă repede. De asemenea, astfel încât firul (adică săgeata - V.D) de pe busolă către Nord și Zuid să fie bine frecat cu un magnet, astfel încât busola să fie corectă, în care trebuie să aveți un ochi puternic, pentru progres și integritate. a navei depinde de asta.”

În zilele noastre, vasul busolei este închis etanș cu un capac gros de sticlă, strâns apăsat cu un inel de cupru. Pe partea superioară a inelului, se aplică diviziuni de la O la 360° - în sensul acelor de ceasornic de la Nord. În interiorul vasului, două fire verticale de cupru negre sunt întinse astfel încât unul dintre ele să fie exact la 0°, iar celălalt la 180°. Aceste întârzieri se numesc linii de curs.

Busola de pe navă este instalată astfel încât linia trasată între liniile de direcție să coincidă exact cu prova de linie - mijlocul pupei (sau, după cum se spune în marina, cu planul central al navei).

Nici istoria nu răspunde cine a inventat exact busola cu card rotativ. Adevărat, există o versiune larg răspândită conform căreia în 1302 italianul Flavio Gioia (conform altor surse, Gioia) a atașat la un ac magnetic un card împărțit în 32 de puncte și a plasat săgeata pe vârful unui ac. Conaționali recunoscători au ridicat chiar și un monument de bronz lui Joya în patria sa - în orașul Amalfi. Dar dacă cineva chiar ar fi trebuit să ridice un monument, ar fi compatriotul nostru Peter Peregrin. Lucrarea sa „Epistola pe magneți”, datată 1269 și dedicată descrierii proprietăților unui magnet, conține informații fiabile despre îmbunătățirea busolei. Această busolă nu avea card. Un ac magnetic a fost montat pe un știft vertical, iar cercul azimutal de pe partea de sus a vasului a fost împărțit în patru părți, fiecare dintre ele împărțită în grade de la 0 la 90. O vizor mobil pentru găsirea direcției a fost pus pe cercul azimutal. , cu ajutorul căruia a fost posibilă determinarea direcțiilor către obiectele de coastă și corpurile de iluminat situate jos deasupra orizontului. Această vedere a fost foarte asemănătoare cu un radiogonizor modern, care încă deservește flota în mod regulat.

A trecut aproximativ un secol și jumătate până când a apărut o nouă invenție după Peregrine, ceea ce a făcut și mai ușor să lucrezi cu busola.

Marea este foarte rar calmă, iar orice navă se confruntă cu rostogolirea, iar acest lucru, în mod natural, afectează negativ funcționarea busolei. Uneori, valurile mării sunt atât de puternice încât dezactivează complet busola. Prin urmare, era nevoie de un dispozitiv care să permită bolului busolei să rămână calm în timpul oricărei mișcări.

La fel ca majoritatea invențiilor ingenioase, noul pandantiv busolă era extrem de simplu. Vasul de busolă, oarecum ponderat în partea de jos, era suspendat pe două osii orizontale sprijinite pe un inel. Acest inel, la rândul său, era atașat la două semi-axe orizontale, perpendiculare pe prima și suspendat în interiorul celui de-al doilea inel, atașat fix de navă. Astfel, oricât de abrupt și des s-ar fi înclinat nava și în orice direcție, cardul a rămas întotdeauna orizontal. După matematicianul italian D. Cardano, care a propus acest dispozitiv remarcabil, suspensia a fost numită cardan.

Portughezul a propus împărțirea cardului busolei în 32 de puncte. Ei au rămas pe cărțile busolelor marine până în zilele noastre. Fiecare își avea propriul nume și până relativ recent, acum vreo cincizeci de ani, puteai găsi un marinar undeva în carlingă înghesuind o busolă cu umbre: „Nord Nord shadow Ost, Nord Nord Ost, Nord Ost shadow Ost, Nord Ost, Nord Ost shadow Zuid” și așa mai departe. Umbră în acest caz în rusă înseamnă: în lateral. Acum, deși toate cele 32 de puncte rămân pe multe busole moderne, li s-au adăugat și diviziuni în grade (și uneori chiar fracții de grad). Și în vremea noastră, când comunică cursul pe care timonierul trebuie să-l țină, ei preferă să spună, de exemplu: „Cursul 327°!” (în loc de fostul „North West shadow Nord”, care este în esență același lucru - diferența de 1/4° este rotunjită).

De când busola magnetică și-a dobândit designul modern în secolul al XIX-lea, s-a îmbunătățit foarte puțin. Dar ideea de magnetism terestru și magnetism în general a avansat mult înainte. Acest lucru a dus la o serie de noi descoperiri și invenții, care, chiar dacă nu au legătură cu busola în sine, sunt direct legate de navigație.

Cu cât sarcinile care reveneau asupra flotelor militare și comerciale (comerciale) sunt mai complexe, cu atât pretențiile făcute de marinari cu privire la citirile busolei sunt mai mari. Observațiile au devenit mai precise și, deodată, destul de neașteptat pentru ei înșiși, marinarii au observat că principalul lor asistent, busola, în care aveau încredere nesfârșită de atâtea secole, dădea foarte rar citiri corecte. Orice busolă magnetică stă cu două sau trei grade și, uneori, mult mai mult, ca să spunem ușor. Am observat că erorile busolei nu sunt aceleași în diferite locuri de pe Pământ, că de-a lungul anilor cresc în unele puncte și scad în altele și că, cu cât mai aproape de pol, cu atât mai mari aceste erori.

Dar la începutul secolului al XIX-lea, știința a venit în ajutorul marinarilor și până la jumătatea ei se ocupase de acest dezastru. Omul de știință german Carl Gauss a creat o teorie generală a magnetismului terestru. S-au făcut sute de mii de măsurători precise, iar acum pe toate hărțile de navigație abaterea acului busolei de la meridianul adevărat (așa-numita declinație) este indicată direct pe hartă cu o precizie de un sfert de grad. De asemenea, indică în ce an este dată declinația, semnul și magnitudinea schimbării sale anuale.

Munca navigatorilor a crescut - acum devine necesar să se calculeze corecția pentru modificările declinației. Acest lucru a fost valabil doar pentru latitudinile mijlocii. La latitudini mari, adică în zonele de la 70° latitudini nordice și sudice până la poli, busola magnetică nu poate fi deloc de încredere. Cert este că la aceste latitudini există anomalii foarte mari de declinație magnetică, întrucât proximitatea polilor magnetici, care nu coincid cu cei geografici, îl afectează. Acul magnetic tinde să ia o poziție verticală aici. În acest caz, știința nu ajută, iar busola stă fără o strângere de conștiință și uneori chiar începe să-și schimbe citirile din când în când. Nu fără motiv, atunci când se pregătea să zboare către Polul Nord în 1925, faimosul Amundsen nu a îndrăznit să aibă încredere în busola magnetică și a venit cu un dispozitiv special numit indicator de direcție solară. În ea, un ceas precis a învârtit o oglindă mică în urma soarelui, iar în timp ce avionul a zburat deasupra norilor fără a se abate de la curs, „iepurasul” nu și-a schimbat poziția.

Dar nenorocirile busolei magnetice nu s-au încheiat aici. Construcția navală s-a dezvoltat rapid. La începutul secolului al XIX-lea au apărut navele cu aburi, urmate de navele metalice. Navele de fier au început repede să le înlocuiască pe cele din lemn și dintr-o dată... Una după alta, mai multe nave mari cu aburi s-au scufundat în împrejurări misterioase. Analizând circumstanțele prăbușirii unuia dintre ei, în care au murit aproximativ 300 de persoane, experții au stabilit că cauza accidentului a fost citirile incorecte ale busolei magnetice.

Oamenii de știință și marinarii s-au adunat în Anglia pentru a afla ce se întâmplă aici. Și au ajuns la concluzia că fierul navei are o influență atât de puternică asupra busolei, încât erorile în citirile sale sunt pur și simplu inevitabile. Doctorul în divinitate Scoresby, care a fost cândva un căpitan celebru, a vorbit la această întâlnire și a demonstrat celor prezenți influența fierului asupra acului unei busole magnetice și a concluzionat: cu cât masa de fier este mai mare, cu atât mai mult deviază acul busolei de la meridianul. „Noi”, a spus Scoresby, „navigăm pe calea de modă veche, ca pe navele de lemn, adică fără a ține cont de influența fierului navei asupra busolei. Mi-e teamă că nu va fi niciodată posibil să se obțină citiri corecte ale busolei pe o navă de oțel...” Deviația acului busolei magnetice sub influența fierului navei a fost numită abatere.

Oponenții construcțiilor de nave din fier au fost încurajați. Dar de data aceasta, știința a venit în ajutorul busolei magnetice. Oamenii de știință au găsit o modalitate de a reduce această abatere la minimum prin plasarea magneților speciali distrugători lângă busola magnetică. Palma din aceasta, desigur, aparține căpitanului Matthew Flinders, după care a fost numit primul distrugător, Flindersbar. Au început să fie așezate în chinuri lângă oala busolei.

Anterior, un chin era o cutie de lemn în care se punea o busolă noaptea împreună cu un felinar. Marinarii englezi o numeau astfel: night house - night house. În zilele noastre, un chioșc este un dulap din lemn cu patru sau hexagonal pe care este montat oala de busolă. În stânga și în dreapta lui, pe chin, sunt bile masive de fier de mărimea unui pepene galben. Ele pot fi mutate și fixate mai aproape și mai departe de busolă. În interiorul dulapului este ascuns un întreg set de magneți care pot fi, de asemenea, mutați și fixați. Schimbarea poziției relative a acestor bile și magneți elimină aproape complet abaterea.

Acum, înainte de a pleca într-o călătorie, când încărcătura a fost deja încărcată și asigurată, un deviator este ridicat pe navă și, într-o zonă special desemnată a mării, efectuează distrugerea abaterii timp de o oră și o oră. jumătate. Conform comenzilor sale, nava se mișcă în diferite cursuri, iar deviatorul mișcă bilele și magneții, reducând influența fierului navei asupra citirilor busolei. La plecarea la bord, el lasă un mic tabel al abaterii reziduale, de care navigatorii trebuie să țină cont de fiecare dată când nava își schimbă cursul, ca o corecție pentru abatere. Să ne amintim de romanul lui Jules Verne „Căpitanul de cincisprezece ani”, în care ticălosul Negoro a pus un topor sub chibul busolei, schimbându-i dramatic citirile. Drept urmare, nava a navigat în Africa în loc de America.

Nevoia de a distruge și de a determina periodic abaterea reziduală ne-a făcut să ne gândim la problema creării unei busole nemagnetice. Până la începutul secolului al XX-lea, proprietățile giroscopului au fost bine studiate și pe această bază a fost concepută o busolă giroscopică. Principiul de funcționare al girocompasului, creat de omul de știință german Anschutz, este că axa unui vârf care se rotește rapid rămâne neschimbată în poziția sa în spațiu și poate fi stabilită de-a lungul liniei nord-sud. Girocompasele moderne sunt închise într-o sferă închisă ermetic (hidrosferă), care, la rândul său, este plasată într-o carcasă exterioară. Hidrosfera plutește suspendată într-un lichid. Poziția sa este reglată folosind o bobină electromagnetică de suflare. Motorul electric crește viteza de rotație a giroscoapelor la 20 de mii de rotații pe minut.

Pentru a asigura condiții confortabile de lucru, girobusola (dispozitivul principal) este plasat în cel mai liniștit loc al navei (mai aproape de centrul său de greutate). Cu ajutorul cablurilor electrice, citirile girocompasului sunt transmise la repetoare situate pe aripile podului, în camera centrală de control, în camera de hărți și în alte încăperi unde este necesar.

În zilele noastre, industria produce diverse tipuri de aceste dispozitive. Folosirea lor nu este deosebit de dificilă. Amendamentele la mărturia lor sunt de obicei instrumentale. Sunt mici și permanente. Dar dispozitivele în sine sunt complexe și necesită specialiști calificați pentru a le întreține. Există și alte dificultăți în funcționare. Girocompasul trebuie pornit în avans, înainte de a pleca la mare, astfel încât să aibă timp, așa cum spun marinarii, să „ajungă la meridian”. Inutil să spunem că girobusola oferă o precizie incomparabil mai mare a direcției și o stabilitate a funcționării la latitudini mari, dar acest lucru nu a diminuat autoritatea busolei magnetice. Operațiunile de luptă ale flotei în timpul Marelui Război Patriotic au arătat că mai era nevoie de el pe nave. În iulie 1943, în timpul unei operațiuni de luptă, girobusola de pe distrugătorul Soobrazitelny a eșuat. Navigatorul a trecut la o busolă magnetică și noaptea, pe vreme furtunoasă, ferit de vederea coastei, după ce a parcurs aproximativ 180 de mile (333 de kilometri), a ajuns la bază cu o discrepanță de 55 de cabluri (10,2 kilometri). Liderul distrugătoarelor Harkov, care au participat la aceeași operațiune, în aceleași condiții, dar cu un girocompas funcțional, a avut o discrepanță de 35 de cabluri (6,5 kilometri). În luna august a aceluiași an, din cauza unui incendiu la bord, girobusola de pe canoniera „Adzharistan roșu” a eșuat. În timpul operațiunilor de luptă, navigatorul navei a efectuat cu succes o navigație precisă folosind doar busole magnetice.

De aceea și astăzi, chiar și pe cele mai moderne nave dotate cu sisteme de navigație, inginerie radio și sisteme spațiale, care includ mai mulți indicatori de curs care nu depind nici de abatere, nici de declinare, există întotdeauna o busolă magnetică.

Dar oricât de precis măsurăm cursul, acesta poate fi reprezentat doar grafic pe o hartă. Harta este un model plat al globului. Marinarii folosesc doar așa-numitele hărți de navigație special făcute, ale căror distanțe sunt măsurate în mile. Pentru a înțelege cum au fost create astfel de hărți, va trebui să te uiți în secolul al XV-lea, la acele vremuri îndepărtate când oamenii tocmai învățaseră să pună pe ele pământ și mare și să înoate folosindu-le. Desigur, au existat cărți înainte. Dar semănau mai degrabă cu desene stângace făcute cu ochii, din memorie. Au apărut și hărți, bazate pe conceptele științifice ale vremii lor, înfățișând destul de exact coastele și mările cunoscute navigatorilor. Desigur, au existat multe erori în aceste hărți și nu au fost construite în același mod în care se construiesc hărțile în vremea noastră, dar au fost totuși un ajutor pentru marinarii care au pornit în călătorii peste mări și oceane.

A fost o perioadă plină de contradicții. Pe de o parte, „oamenii cu experiență” au jurat că au întâlnit monștri îngrozitori, șerpi de mare uriași, sirene frumoase și alte miracole în ocean, iar pe de altă parte, mari descoperiri geografice au fost făcute una după alta. Pe de o parte, Sfânta Inchiziție a înăbușit orice gând viu, iar pe de altă parte, mulți oameni iluminați știau deja despre forma sferică a Pământului, se certau despre dimensiunea globului și aveau o idee despre latitudine și longitudine. Mai mult, se știe că în același an 1492, când Cristofor Columb a descoperit America, geograful și călătorul german Martin Beheim construise deja un glob. Desigur, nu era deloc ca globurile moderne. Pe globul lui Beheim și, mai târziu, pe modele mai avansate ale Pământului, au existat mai multe pete albe decât continente descrise cu exactitate, conform poveștilor „oamenilor cu experiență” al căror cuvânt era periculos. Unele continente de pe primele globuri au fost complet absente. Dar principalul lucru era deja acolo - într-un cerc mare, perpendicular pe axa de rotație, ecuatorul, care în latină înseamnă egalizator, înconjura modelul Pământului.

Planul în care se află, parcă, împarte globul în jumătate și îi egalizează jumătățile. Cercul ecuatorului din punctul luat ca zero a fost împărțit în 360° longitudine - 180° spre est și vest. La sud și la nord de ecuator, mici cercuri paralele cu ecuatorul au fost desenate pe glob până la poli. Au fost numite așa - paralele, iar ecuatorul a început să servească drept punct de plecare pentru latitudinea geografică. Arcurile de meridiane perpendiculare pe ecuator în emisfera nordică și sudică converg în unghi unul față de celălalt la poli. Meridian înseamnă „amiază” în latină. Acest nume, desigur, nu este întâmplător, arată că de-a lungul întregii linii de meridian, de la pol la pol, amiaza (ca și în orice alt moment) are loc simultan. De la ecuator la nord și la sud, arcele de meridian au fost împărțite în grade - de la 0 la 90, numindu-le grade de latitudine nordică și, respectiv, sudică.

Acum, pentru a găsi un punct pe o hartă sau pe glob, era suficient să-i indice latitudinea și longitudinea în grade.

Grila de coordonate geografice a fost în sfârșit construită.

Dar una este să găsești un punct pe hartă și cu totul altceva să-l găsești în larg. Hărți imperfecte, o busolă magnetică și un instrument goniometric primitiv pentru determinarea unghiurilor verticale - asta este tot ce avea la dispoziție marinarul atunci când pleca într-o călătorie lungă. Cu un arsenal chiar și de astfel de dispozitive de navigație, ajungerea într-un punct care este la vedere sau chiar dincolo de orizont nu este o sarcină dificilă. Cu excepția cazului în care, desigur, vârfurile munților îndepărtați aflați în apropierea acestui punct erau vizibile deasupra orizontului. Dar de îndată ce marinarul s-a deplasat mai departe în larg, țărmurile au dispărut din vedere și valuri monotone au înconjurat nava din toate părțile. Chiar dacă navigatorul știa direcția exactă care ar trebui să-l conducă către obiectivul său, chiar și atunci era dificil să se bazeze pe succes, deoarece vânturile capricioase și curenții neexplorați scot întotdeauna nava de pe cursul prevăzut. Marinarii numesc această abatere de la deriva de curs.

Dar chiar și în absența derivei, alegerea direcției dorite folosind o hartă obișnuită și navigarea navei de-a lungul acesteia este aproape imposibilă. Și iată de ce. Să presupunem că, înarmați cu o hartă și busolă obișnuite, plănuim să navigam departe de coastă de la punctul A la punctul B. Să conectăm aceste puncte cu o linie dreaptă. Să presupunem acum că această dreaptă în punctul A se va afla exact la un curs de 45°. Cu alte cuvinte, linia AB în punctul A va fi situată la un unghi de 45° față de planul meridianului care trece prin punctul A. Această direcție nu este dificil de menținut folosind o busolă. Și am ajunge la punctul B, dar cu o condiție: dacă meridianele ar fi paralele și linia noastră de curs în punctul B ar corespunde direcției de 45°, ca în punctul A. Dar adevărul este că meridianele nu sunt paralele și converg treptat într-un unghi unul față de celălalt. Aceasta înseamnă că cursul în punctul B nu va fi de 45°, ci ceva mai puțin. Astfel, pentru a ajunge din punctul A în punctul B, ar trebui să ne întoarcem constant la dreapta.

Dacă, având punctul A din stânga, păstrăm constant un curs de 45° conform hărții noastre, atunci punctul B va rămâne în dreapta noastră, noi, continuând să urmăm acest curs, ne vom străbate toate meridianele în același unghi și ne vom apropia într-un spirală complexă la capătul capetelor la pol.

Această spirală se numește roxodrom. În greacă înseamnă „cale oblică”. Putem alege oricând un roxodrom care să ne ducă în orice punct. 14, folosind o hartă obișnuită, ar trebui să facă o mulțime de calcule și construcții complexe. De asta nu erau mulțumiți marinarii. De zeci de ani au așteptat o astfel de hartă, care ar fi convenabilă pentru a trasa orice cursă și a naviga peste orice mări.

Și astfel, în 1589, celebrul matematician și cartograf flamand Gerardus Mercator a venit cu o hartă care, în cele din urmă, i-a mulțumit pe marinari și s-a dovedit a fi atât de reușită încât nimeni nu a propus încă ceva mai bun. Marinarii din întreaga lume folosesc și astăzi acest card. Așa se numește: o hartă Mercator sau o hartă a unei proiecții Mercator cilindrice conforme.

Principiile care stau la baza construcției acestei hărți sunt ingenios de simple. Este imposibil, desigur, să reconstitui cursul raționamentului lui G. Mercator, dar să presupunem că a raționat așa.

Să presupunem că toate meridianele de pe glob (care transmite destul de exact pozițiile relative ale oceanelor, mărilor și pământului de pe Pământ) sunt făcute din sârmă, iar paralelele sunt făcute din fire elastice care se întind ușor (cauciucul nu era încă cunoscut în acel moment). Să îndreptăm meridianele astfel încât să se transforme din arce în linii drepte paralele atașate la ecuator. Suprafața globului se va transforma într-un cilindru de meridiane drepte intersectate de paralele întinse. Să tăiem acest cilindru de-a lungul unuia dintre meridiane și să-l întindem pe un plan. Rezultatul va fi o grilă geografică, dar meridianele de pe această grilă nu vor converge, ca pe glob, la punctele polare. Ele vor rula în linii drepte paralele în sus și în jos de la ecuator, iar paralelele le vor intersecta peste tot în același unghi drept.

O insulă rotundă în apropierea ecuatorului, așa cum a fost rotundă pe glob, va rămâne rotundă pe această hartă la latitudinile mijlocii, aceeași insulă se va întinde semnificativ în latitudine, iar în zona polului va arăta în general; ca o fâșie lungă dreaptă. Poziția relativă a pământului, a mărilor, configurația continentelor, a mărilor și a oceanelor pe o astfel de hartă se vor schimba dincolo de recunoaștere. La urma urmei, meridianele au rămas aceleași, dar paralelele s-au întins.

Înotul, ghidat de o astfel de hartă, desigur, era imposibil, dar s-a dovedit a fi reparabil - trebuia doar să mărești distanța dintre paralele. Dar, desigur, nu doar crește, ci exact în conformitate cu cât de mult s-au întins paralelele în timpul tranziției către harta Mercator. Pe o hartă construită folosind o astfel de grilă, insula rotundă de la ecuator și în orice altă parte a hărții a rămas rotundă. Dar cu cât era mai aproape de pol, cu atât ocupa mai mult spațiu pe hartă. Cu alte cuvinte, scara de pe o astfel de hartă a crescut de la ecuator la poli, dar contururile obiectelor trasate pe hartă au apărut aproape neschimbate.

Dar cum să ținem cont de schimbarea de scară spre poli? Desigur, puteți calcula scara separat pentru fiecare latitudine. Doar o astfel de călătorie ar fi o sarcină foarte supărătoare, în care, după fiecare mișcare spre nord sau spre sud, ar trebui să facă calcule destul de complexe. Dar se dovedește că astfel de calcule nu trebuie făcute pe o hartă Mercator. Harta este închisă într-un cadru, pe ale cărui laturi verticale se află gradele și minutele meridianului. La ecuator sunt mai scurte, iar cu cât sunt mai aproape de pol, cu atât sunt mai lungi. Cadrul se folosește astfel: distanța de măsurat se ia cu o busolă, se aduce în acea parte a cadrului care se află la latitudinea segmentului de măsurat și se vede câte minute sunt incluse în el. Și întrucât minutul și gradul de pe o astfel de hartă își schimbă valoarea în funcție de latitudine, dar de fapt rămân mereu aceleași, ele au devenit baza pentru alegerea măsurilor liniare cu care marinarii și-au măsurat traseul.

Franța avea propria măsură - liga, egală cu 1/20 de grad de meridian, care este de 5537 de metri. Britanicii și-au măsurat drumurile maritime în leghe, care sunt, de asemenea, o fracțiune de grad și au o dimensiune de 4828 de metri. Dar, treptat, marinarii din întreaga lume au fost de acord că este cel mai convenabil să folosească valoarea arcului corespunzătoare unui minut unghiular al meridianului pentru a măsura distanțe pe mare. Așa se face că marinarii încă își măsoară traseele și distanțele în minute de arcul meridianului. Și pentru a da acestei măsuri un nume asemănător cu numele altor măsuri de călătorie, au numit meridianul minut o milă. Lungimea sa este de 1852 de metri.

Cuvântul „mile” nu este rusesc, așa că haideți să aruncăm o privire la Dicționarul de cuvinte străine. Acolo scrie că cuvântul este engleză. Apoi, se raportează că milele sunt diferite: o milă geografică (7420 m), milele terestre variază în dimensiune în diferite țări și, în cele din urmă, o milă nautică - 1852,3 metri.

Totul este adevărat despre mile, cu excepția originii engleze a cuvântului; este de fapt latină. În cărțile antice, o milă se găsea destul de des și însemna o mie de pași dubli. De la Roma, și nu din Anglia, acest cuvânt a venit pentru prima dată la noi. Deci există o eroare în dicționar. Dar această eroare poate fi înțeleasă și iertată, deoarece compilatorul intrării din dicționar a avut în vedere, desigur, mila nautică internațională sau, așa cum o numesc britanicii, mila amiralității. Pe vremea lui Peter, ne-a venit din Anglia. Așa am numit-o - mila engleză. Uneori astăzi se numește la fel.

Utilizarea milei este foarte convenabilă. Prin urmare, marinarii încă nu vor înlocui mila cu o altă măsură.

După ce și-a făcut drum pe o hartă Mercator de-a lungul unei rigle, după ce a calculat și și-a amintit ce curs trebuie urmat, marinarul poate porni în siguranță fără să se gândească la faptul că drumul său, drept ca o săgeată, pe hartă nu este o linie dreaptă. deloc, dar tocmai aceeași curbă care a fost menționată puțin mai devreme - roxodrom.

Aceasta nu este, desigur, cea mai scurtă cale între două puncte. Dar dacă aceste puncte nu se află foarte departe unul de celălalt, atunci marinarii nu sunt supărați și suportați faptul că vor arde combustibilul în exces și vor petrece timp suplimentar la tranziție. Dar pe această hartă roxodromul arată drept, ceea ce nu costă nimic de construit și poți fi sigur că va duce exact acolo unde ai nevoie. Ce se întâmplă dacă urmează o călătorie lungă, cum ar fi, de exemplu, o traversare a oceanului, în timpul căreia costurile suplimentare pentru curbura căii vor avea ca rezultat o cantitate și un timp semnificativ? În acest caz, marinarii au învățat să construiască o altă curbă pe harta Mercator - ortodrom, care înseamnă „cale dreaptă” în greacă. Ortodromul de pe hartă coincide cu așa-numitul arc de cerc mare, care este cea mai scurtă distanță pe mare între două puncte.

Aceste două concepte nu se potrivesc bine în minte: distanța cea mai scurtă și arcul, stând unul lângă celălalt. Acest lucru este cu atât mai greu de reconciliat dacă te uiți la harta Mercator: ortodromul arată mult mai lung decât loxodromul. Dacă pe o hartă Mercator ambele curbe sunt așezate între două puncte, ortodromul se va îndoi ca un arc, iar loxodromul se va întinde ca o coardă a arcului, strângându-și capetele. Dar nu trebuie să uităm că navele navighează nu pe o hartă plată, ci pe suprafața unei mingi. Și pe suprafața mingii, un segment al arcului de cerc mare va fi cea mai scurtă distanță.

Unitatea de măsură a distanțelor pe mare – mila – este strâns legată de unitatea de viteză adoptată în navigație – nodul, despre care vom discuta în continuare.

Dacă distanțele parcurse de navă sunt trasate periodic pe linia de curs așezată pe hartă, atunci navigatorul va ști întotdeauna unde se află nava sa, adică coordonatele locului său în mare. Această metodă de determinare a coordonatelor se numește dead calculing și este utilizată pe scară largă în navigație. Dar o condiție prealabilă pentru aceasta este capacitatea de a determina viteza navei și de a măsura timpul, doar atunci distanța parcursă poate fi calculată.

Indicatori de viteza navei. 2. Baloane. 2. Jurnal manual. 3. Buștean mecanic

Am spus deja mai sus că pe navele flotei navigabile se foloseau clepsidrele pentru măsurarea timpului, proiectate pentru o jumătate de oră (baloane), o oră și patru ore (ceas). Dar mai era și o altă clepsidră pe nave - baloane. Aceste ore au fost concepute pentru doar o jumătate de minut și, în unele cazuri, chiar și pentru cincisprezece secunde. Nu putem decât să fii uimit de arta suflătorilor de sticlă care au reușit să producă instrumente atât de precise pentru acele vremuri. Oricât de mici au fost aceste ceasuri, oricât de scurtă era perioada de timp pe care au măsurat-o, serviciul pe care aceste ceasuri le-au oferit marinarilor la vremea lor este de neprețuit și ele, ca și baloanele, sunt amintite de fiecare dată când vorbesc despre determinarea viteza unei nave, precum și la măsurarea distanței parcurse.

Problema stabilirii traseului parcurs și a drumului înainte a fost și se confruntă mereu cu marinarii.

Primele metode de măsurare a vitezei au fost poate cele mai primitive definiții de navigație: pur și simplu aruncau o bucată de lemn, scoarță, pene de pasăre sau alt obiect plutitor peste bord de la prova navei și, în același timp, notau ora. Mergând pe marginea de la prova până la pupa navei, nu au lăsat obiectul plutitor să iasă din ochi și, când a trecut de tăietura pupei, au observat din nou ora. Cunoscând lungimea navei și timpul necesar obiectului să traverseze ea, s-a calculat viteza. Și cunoscând timpul total de călătorie, ei și-au făcut o idee aproximativă a distanței parcurse.

Pe navele cu pânze în vânt foarte ușor, această metodă străveche este folosită pentru a determina viteza navei în prezent. Dar deja în secolul al XVI-lea a apărut primul lag. Dintr-o scândură groasă a fost realizat un sector de 65-70 de grade, cu o rază de aproximativ 60-70 de centimetri. De-a lungul arcului de delimitare a sectorului, de regulă, o greutate de plumb a fost întărită sub formă de bandă, proiectată în așa fel încât sectorul, aruncat în apă, să fie scufundat pe două treimi în poziție verticală, iar deasupra rămânea vizibil un colț mic. apa. Un cablu subțire și puternic, numit laglin, a fost atașat în partea de sus a acestui colț. În sector, aproximativ în centrul geometric al părții scufundate, s-a găurit o gaură conică de 1,5-2 centimetri în diametru și i s-a fixat strâns un dop de lemn, de care s-a legat ferm o linie de întârziere la opt până la zece centimetri de capătul atașat la colțul lagului. Acest dop a fost ținut destul de ferm în orificiul grinzii scufundate, dar cu o tracțiune ascuțită putea fi scos.

De ce a fost atât de dificil să atașezi lagline la sectorul de lag? Faptul este că un corp plat care se mișcă într-un mediu lichid este situat perpendicular pe direcția de mișcare dacă forța care mișcă acest corp este aplicată în centrul pânzei sale (similar unui zmeu). Merită, totuși, mutarea punctului de aplicare a forțelor la marginea acestui corp sau la colțul acestuia, iar acesta, ca un steag, va fi situat paralel cu direcția de mișcare.

De asemenea, bușteanul, atunci când este aruncat peste bordul unei nave în mișcare, este ținut perpendicular pe direcția mișcării sale, deoarece butucul este atașat la un dop care se află în centrul pânzei planului sectorial. Când nava se mișcă, sectorul are o rezistență mare la apă. Dar de îndată ce trageți brusc de laglin, pluta sare din priză, punctul de aplicare a forței este transferat în colțul sectorului și începe să alunece și să alunece de-a lungul suprafeței apei. Nu întâmpină practic nicio rezistență și, în această formă, nu a fost deloc dificil să scoți sectorul din apă.

shkertiks scurte (capete subțiri) au fost țesute în laglin la o distanță de aproximativ 15 metri unul de celălalt (mai precis, 14,4 m), pe care se legau unul, doi, trei, patru și așa mai departe noduri. Uneori, segmentele dintre două shkertik-uri adiacente erau numite și noduri. Laglinul, împreună cu shkertik-urile, a fost înfășurat pe o vedere mică (ca o bobină), care era convenabil de ținut în mâini.

Doi marinari stăteau la pupa navei. Unul dintre ei a aruncat o secțiune din buștean peste bord și a ținut o vedere în mâini. Bușteanul, căzut în apă, s-a odihnit și a desfășurat bușteanul din vedere după nava în mișcare. Marinarul, ridicând priveliștea deasupra capului său, a privit cu atenție laglinul care se dezlănțuia din priveliște și, de îndată ce prima tăietură s-a apropiat de marginea tăieturii pupei, a strigat: „Uite! (aceasta înseamnă „Pregătește-te!”). Și aproape imediat după aceasta: „Întoarceți-vă!” („Întoarce-o!”).

Al doilea marinar ținea în mâini sticle, proiectate pentru 30 de secunde, dar echipa primului le-a răsturnat și, când tot nisipul s-a turnat în rezervorul inferior, a strigat: „Opriți!”

Primul marinar a tras brusc de lagline, ștecherul de lemn a ieșit din gaură, secțiunea de lag s-a întins plat pe apă și a încetat să se răsucească în lagline.

După ce a observat câte noduri mici au trecut peste bord la închiderea liniei, marinarul a determinat viteza navei în mile pe oră. Nu a fost deloc dificil să faci asta: diblurile erau țesute în lagline la o distanță de 1/120 de milă, iar ceasul arăta 30 de secunde, adică 1/120 de oră. În consecință, câte noduri de lagline au fost desfășurate din vedere într-o jumătate de minut, numărul de mile parcurse nava într-o oră. De aici provine expresia: „Nava se mișcă cu o viteză de atâtea noduri” sau „Nava face atâtea noduri”. Astfel, un nod pe mare nu este o măsură liniară a călătoriei, ci o măsură a vitezei. Acest lucru trebuie înțeles cu fermitate, pentru că atunci când vorbim de viteză, suntem atât de obișnuiți să adăugăm „pe oră” încât se întâmplă să citim „noduri pe oră” în publicațiile cele mai autorizate. Acest lucru, desigur, este greșit, deoarece un nod este o milă/oră.

În zilele noastre nimeni nu mai folosește jurnalele manuale. De asemenea, M.V. Lomonosov, în lucrarea sa „O mai mare precizie a drumului maritim”, a propus un jurnal mecanic. Descris de M.V. Întârzierea lui Lomonosov a constat dintr-o placă turnantă, asemănătoare unui trabuc mare, de-a lungul căreia aripile și lamele erau amplasate în unghi față de axă, ca pe rotorul unei turbine hidraulice moderne. O placă turnantă legată într-o laglină făcută dintr-un cablu care aproape că nu s-a răsucit, M.V. Lomonosov a propus să coboare pupa unei nave în mișcare. Desigur, s-a rotit cu cât mai repede, cu atât mai repede se mișca nava. S-a propus să se lege capătul din față al laglinei de arborele unui contor mecanic, care trebuia să fie atașat de pupa navei și să se numere milele parcurse.

Lomonosov a propus, descris, dar nu a avut timp să-și construiască și să-și testeze jurnalul mecanic. După el, au apărut câțiva inventatori ai lagului mecanic: Walker, Messon, Clintock și alții. Decalajele lor sunt oarecum diferite unele de altele, dar principiul funcționării lor este același, care a fost propus de M.V. Lomonosov.

Mai recent, de îndată ce o navă sau o navă a ieșit pe mare, navigatorul și marinarul transportau pe puntea superioară o placă rotativă de bușteni, o linie de bușteni și un contor, care se numea de obicei o mașină. Placa turnantă cu lagline a fost aruncată peste bord, iar mașina a fost montată pe bordul secțiunii pupei, iar navigatorul a notat în jurnalul de navigație citirile care apăreau pe cadranul său la momentul începerii lucrului. În orice moment, privind cadranul unui astfel de buștean, se putea afla destul de precis despre calea parcursă de navă. Există întârzieri care arată simultan viteza în noduri.

În zilele noastre, multe nave au instalate jurnalele mai avansate și mai precise. Acțiunea lor se bazează pe proprietatea apei și a oricărui alt lichid de a exercita presiune asupra unui obiect care se mișcă în el, care crește pe măsură ce viteza de mișcare a acestui obiect crește. Un dispozitiv electronic nu foarte complex transmite valoarea acestei presiuni (presiunea dinamică a apei) unui dispozitiv instalat pe pod sau la postul de comandă de navigație al navei, după ce, desigur, a convertit anterior această valoare în mile și noduri.

Acestea sunt așa-numiții bușteni hidrodinamici. Există, de asemenea, jurnalele mai avansate pentru determinarea vitezei unei nave în raport cu fundul mării, adică viteza absolută. Un astfel de jurnal funcționează pe principiul unei stații sonar și se numește hidroacustic.

În concluzie, cuvântul lag provine din jurnalul olandez, care înseamnă distanță.

Așadar, după ce a primit la dispoziție o busolă, o hartă de navigație și unități de distanță și viteză - mile și noduri, navigatorul poate efectua cu calm diagrame de navigație, marcând periodic pe hartă distanțele parcurse de navă. Dar prezența coordonatelor numerabile ale locului cuiva în mare nu le respinge deloc pe cele observate, adică determinate instrumental de corpuri cerești, radiofaruri sau repere de coastă trasate pe hartă, ci, dimpotrivă, le implică în mod necesar. Diferența dintre coordonatele calculate și cele observate se numește discrepanță de către marinari. Cu cât discrepanța este mai mică, cu atât navigatorul este mai priceput. Când navigați în vederea țărmului, cel mai bine este să determinați locul observat de faruri, care sunt clar vizibile în timpul zilei și emit lumină noaptea.

Există puține structuri de inginerie în lume despre care există atât de multe legende și legende ca despre faruri. Deja în poezia „Odiseea” a poetului antic grec Homer, datând din secolele VIII-VII î.Hr., se spune că locuitorii Itacai au aprins focuri pentru ca Ulise, care era așteptat acasă, să-și recunoască portul natal.

Deodată, în a zecea zi, ni s-a arătat
malul patriei.
Urla deja aproape; sunt toate luminile pe el
Am putea deja să facem diferența.
Acestea sunt, de fapt, primele mențiuni ale marinarilor care folosesc luminile focurilor obișnuite în scopuri de navigație atunci când navighează în apropierea coastei pe timp de noapte.

Au trecut secole din acele vremuri îndepărtate înainte ca farurile să dobândească o înfățișare familiară pentru toată lumea - un turn înalt, culminat cu un felinar. Și pe vremuri, butoaiele de gudron sau brazele cu cărbune, care serveau drept primele faruri, ardeau chiar pe pământ sau. pe stâlpi înalți. De-a lungul timpului, pentru a mări raza de vizibilitate a surselor de lumină, acestea au fost instalate pe structuri artificiale, atingând uneori proporții enorme. Farurile din Marea Mediterană au cea mai venerabilă vârstă.

Una dintre cele șapte minuni ale lumii antice este farul Alexandriei, sau Pharos, înalt de 143 de metri, construit din marmură albă în 283 î.Hr. Construcția acestei cele mai înalte structuri din antichitate a durat 20 de ani. Un far imens și masiv, înconjurat de o scară în spirală, a servit ca stea călăuzitoare pentru marinari, arătându-le drumul în timpul zilei cu fumul din uleiul ars în vârf, iar noaptea cu ajutorul focului, după cum spuneau anticii. , „mai strălucitor și mai de nestins decât stelele”. Datorită unui sistem special de reflectare a luminii, intervalul de vizibilitate a focului într-o noapte senină a ajuns la 20 de mile. Farul a fost construit pe insula Pharos la intrarea în portul egiptean Alexandria și a servit simultan ca punct de observare, cetate și stație meteo.

Nu mai puțin faimos în antichitate a fost celebrul Colos din Rhodos - o figură gigantică din bronz a lui Helios, zeul soarelui, instalată pe insula Rodos din Marea Egee în anul 280 î.Hr. Construcția sa a durat 12 ani. Această statuie de 32 de metri înălțime, considerată și una dintre cele șapte minuni ale lumii, a stat în portul Rodos și a servit drept far până când a fost distrusă de un cutremur în anul 224 î.Hr. e.

Pe lângă farurile menționate mai sus, în acea perioadă erau cunoscute încă aproximativ 20. În prezent, doar unul dintre ele a supraviețuit - turnul far de lângă orașul-port spaniol La Coruña. Este posibil ca acest far să fi fost construit de fenicieni. De-a lungul vieții sale lungi, a fost renovat de mai multe ori de către romani, dar în general și-a păstrat aspectul inițial.

Construcția farurilor s-a dezvoltat extrem de lent, iar până la începutul secolului al XIX-lea nu existau mai mult de o sută de faruri pe toate mările și oceanele globului. Acest lucru se explică în primul rând prin faptul că tocmai în acele locuri în care farurile era cea mai mare nevoie, construcția lor s-a dovedit a fi foarte costisitoare și necesită multă muncă.

Sursele de lumină pentru faruri au fost îmbunătățite continuu. În secolele XVII-XVIII, câteva zeci de lumânări cu o greutate de 2-3 lire (aproximativ 0,9-1,4 kg) ardeau simultan în felinarele farului. În 1784 au apărut lămpile cu ulei Argand, în care fitilul a primit ulei sub presiune constantă, flacăra a încetat să mai fumeze și a devenit mai strălucitoare. La începutul secolului al XIX-lea, iluminatul cu gaz a început să fie instalat în faruri. La sfârșitul anului 1858, la Farul Upper Foreland (coasta engleză a Canalului Mânecii) au apărut echipamente de iluminat electric.

În Rusia, primele faruri au fost construite în 1702 la gura Donului și în 1704 la Cetatea Petru și Pavel din Sankt Petersburg. Construcția celui mai vechi far de pe Marea Baltică - Tolbukhin lângă Kronstadt - a durat aproape 100 de ani. Clădirea a început să fie construită din ordinul lui Petru I. S-a păstrat propria sa schiță, indicând dimensiunile principale ale turnului și o notă: „Restul va fi lăsat în seama arhitectului”. Construcția unei clădiri din piatră a necesitat fonduri importante și un număr mare de zidari pricepuți. Construcția a fost amânată, iar regele a ordonat construirea urgentă a unui turn temporar din lemn. Comanda sa a fost executată tânăr, iar în 1719 o lumină a fulgerat pe farul Kotlin (numele provine de la scuipa pe care a fost instalat). În 1736, s-a mai încercat ridicarea unei clădiri din piatră, dar a fost finalizată abia în 1810. Proiectul a fost dezvoltat cu participarea talentatului arhitect rus AD. Zaharov, creatorul clădirii Amiralității Principale din Sankt Petersburg. Din 1736, farul a fost numit după colonelul Fyodor Semenovich Tolbukhin, care a învins debarcarea navală suedeză pe Spit Kotlin în 1705, și apoi comandantul militar al Kronstadt.

Cele mai vechi faruri din lume. 1, 2. Faruri antice cu foc deschis. 3. Faros (Alexandria). 4. Farul din A Coruña

Turnul rotund, jos și abrupt al farului Tolbukhin este cunoscut de zeci de generații de marinari ruși. La începutul anilor 70 ai secolului al XX-lea, farul a fost reconstruit. Malul din jurul insulei artificiale a fost armat cu plăci de beton armat. Turnul este dotat acum cu echipamente optice moderne, care permit creșterea razei de vizibilitate a focului, și prima centrală eoliană automată a țării, asigurându-i funcționarea neîntreruptă.

În 1724, farul Kern (Kokshere) a început să funcționeze în Golful Finlandei, pe insula cu același nume. Până la începutul secolului al XIX-lea, pe Marea Baltică funcționau 15 faruri. Acestea sunt cele mai vechi faruri din Rusia. Durata lor de viață depășește 260 de ani sau mai mult, iar farul Kõpu de pe insula Dago există de mai bine de 445 de ani.

La unele dintre aceste structuri, a fost introdusă pentru prima dată o nouă tehnologie de far. Deci, pe Keri, care a împlinit 250 de ani în 1974, un felinar octogonal cu lămpi cu ulei și reflectoare de cupru a fost instalat în 1803 -? Primul sistem optic de lumină din Rusia. În 1858, acest far a fost echipat (tot primul din Rusia) cu un sistem de iluminat Fresnel (numit după inventatorul, fizicianul francez Augustin Jean Fresnel). Acest sistem era un dispozitiv optic format din două oglinzi plate (bioglinzi) situate la un unghi mic (de câteva minute de arc) una față de cealaltă.

Astfel, Carey a devenit de două ori fondatorul diferitelor sisteme de iluminare: capitric - un sistem reflectorizant în oglindă și dioptric - un sistem bazat pe refracția luminii la trecerea prin suprafețe individuale de refracție. Trecerea la aceste sisteme optice a îmbunătățit considerabil caracteristicile de calitate ale farului și a crescut eficiența asigurării siguranței navigației.

Rolul farurilor l-au jucat și celebrele Coloane Rostrale de 34 de metri, construite în 1806 pentru a comemora victoriile glorioase ale Rusiei pe mare. Ei au indicat ramificarea Nevei în Bolshaya și Malaya Neva și au fost instalați de ambele părți ale Spit al insulei Vasilyevsky.

Unul dintre cele mai vechi faruri de la Marea Neagră este Tarkhankutsky cu un turn de 30 de metri înălțime. A intrat în funcțiune la 16 iunie 1817. Pe una dintre clădirile farului sunt înscrise cuvintele: „Farurile sunt altarul mărilor. Ei aparțin tuturor și sunt inviolabili, ca niște ambasadori ai puterilor.” Astăzi, lumina sa albă este vizibilă pe 17 mile. În plus, este echipat cu radiofar și alarmă sonoră.

În 1843, chiar în vârful debarcaderului de carantină din Golful Odessa, a fost ridicat un post de pază împotriva incendiilor cu un catarg pe care au fost ridicate două felinare cu petrol cu ​​ajutorul unui troliu. Astfel, anul acesta ar trebui considerat anul nașterii farului Vorontsov. Cu toate acestea, adevăratul far de pe alunița de carantină a fost deschis abia în 1863. Este un turn din fontă de 30 de picioare (peste 9 m) acoperit cu un felinar special.

În 1867, farul Odesa a devenit primul din Rusia și al patrulea din lume care a fost trecut la iluminat electric. În general, trecerea la o nouă sursă de energie s-a produs extrem de lent. În 1883, din cinci mii de faruri din lume, doar 14 aveau surse de lumină electrică. Restul încă lucra la lămpi și arzătoare cu kerosen, acetilenă și gaz.

După ce debarcaderul raid a fost prelungit semnificativ, în 1888 a fost construit un nou far Vorontsov, care a rămas până în 1941. Era un turn din fontă de 17 metri înălțime. În timpul apărării Odessei, farul a trebuit să fie aruncat în aer. Dar el este cel care este înfățișat pe medalia „Pentru apărarea Odessei”. Noul far, cel pe care îl vedem astăzi, a fost construit la începutul anului 1954. Turnul, care are o formă cilindrică, a devenit mult mai înalt - 30 de metri, fără a număra baza de 12 metri. Într-o casă mică de pe al doilea dig, este instalată controlul de la distanță al tuturor mecanismelor. Turnul alb auster, care se află chiar la marginea debarcaderului, este înfățișat pe ștampile și cărți poștale și a devenit unul dintre simbolurile orașului.

Până în 1917, 163 de faruri luminoase au fost construite pe toate mările Rusiei. Mările Orientului Îndepărtat au avut cea mai subdezvoltată rețea de faruri (24 în total, cu o coastă de câteva mii de kilometri). Pe Marea Okhotsk, de exemplu, a existat un singur far - Elizaveta (pe insula Sakhalin), iar pe coasta Pacificului a existat și unul - Petropavlovsky la apropierea portului Petropavlovsk-Kamchatsky.

În timpul războiului, o parte semnificativă a farurilor a fost distrusă. Din cele 69 de faruri de pe Marea Neagră și Azov, 42 au fost complet distruse, iar 16 din 45 de pe Marea Baltică au fost în total 69 de turnuri de far, 12 radiobalize, 20 de instalații de semnalizare sonoră și peste o sută de semne de navigație luminoase. distrus și distrus. Aproape toate obiectele supraviețuitoare ale echipamentului de navigație erau în stare nesatisfăcătoare. Prin urmare, după încheierea războiului, Serviciul Hidrografic al Marinei a început lucrările de restaurare. Conform datelor de la 1 ianuarie 1987, pe mările țării noastre funcționau 527 de faruri luminoase, dintre care 174 pe mările Orientului Îndepărtat, 83 pe Mările Barents și Albe, 30 pe coasta Arcticii. Ocean și 240 pe alte mări.

La începutul anului 1982, luminile unui alt far din Orientul Îndepărtat - Eastern Doom - s-au aprins pe coasta Mării Okhotsk. În zona deșertică dintre Okhotsk și Magadan, un turn roșu de fontă de 34 de metri s-a ridicat pe panta unui deal.

În 1970, construcția unui far staționar a fost finalizată în Golful Tallinn, la 26 de kilometri nord-vest de portul Tallinn (Estonia).

Momeli moderne. 1. Farul Peschany (Marea Caspică). 2. Farul Chibuyiy (insula Shumshu). 3. Farul Peredniy Siversov (Marea Neagră). 4. Farul Piltun (insula Sakhalin). 5. Farul Shventoy (Marea Baltică). 6. Farul Thallia

Farul din Tallinn a fost primul far automat din URSS, ale cărui sisteme sunt alimentate de izotopi atomici. Farul este instalat la o adâncime de 7,5-10,5 metri în zona Tallinmadal Bank pe o fundație hidraulică (un pat de piatră cu un diametru de 64 de metri și o masă conică gigantică de beton armat cu un diametru de bază de 26 de metri). Forma conică a bazei (45°) reduce semnificativ încărcările de gheață pe structură. Farul înconjoară malul și oferă acces în port. Turnul cilindric monolit din beton armat al farului, înalt de 24,4 metri, se termină într-o structură de felinar circulară vitată din oțel. Înălțimea totală a farului de la nivelul mării este de 31,2 metri, de jos - 41 de metri. Turnul este căptușit cu tuburi din fontă, vopsite în negru (partea inferioară lărgită), portocaliu (partea mijlocie) și alb (partea superioară). Are opt etaje, care adăpostesc spații tehnice și de servicii (centrala izotopică este la parter). Dispozitivul lumino-optic oferă o gamă de lumină albă de 28 de kilometri. Farul din Tallinn este echipat cu un radiofar cu o rază de acțiune de 55 de kilometri, un radar transponder și echipament de sistem de telecontrol pentru toate ajutoarele de navigație ale farului. La o înălțime de 24,2 metri se află o placă memorială grea din bronz pe care sunt turnate numele distrugătoarelor, navelor de patrulare, submarinelor și navelor auxiliare - un total de 72 de nave care au pierit în timpul Marelui Război Patriotic în zona Tallinn.

Farurile precum cel din Tallinn nu necesită personal de întreținere. Prin urmare, cursul este în prezent stabilit pentru construcția doar a unor astfel de faruri.

Printre farurile construite și puse în funcțiune în ultimii ani, un loc aparte îi revine farului automat Irbensky. A fost construită în larg pe o fundație hidraulică. Toate mijloacele tehnice ale farului funcționează automat. Farul este echipat cu heliport.

Echipamentele de iluminat pulsat au început să ocupe un loc semnificativ în echipamentele de navigație, mai ales recent, cu introducerea cărora nu este nevoie de sisteme optice complexe. Sistemele de iluminare cu impulsuri cu putere luminoasă enormă sunt deosebit de eficiente împotriva fundalurilor puternic iluminate ale portului și orașelor.

Pentru a avertiza despre locurile periculoase situate departe de coastă, sau ca stații de primire la apropierea de porturi, se folosesc nave far, care sunt nave special proiectate ancorate și echipate cu echipamente far.

Pentru a identifica cu încredere farurile în timpul zilei, li se oferă diferite forme și culori arhitecturale. Noaptea și în condiții de vizibilitate slabă, echipajele navelor sunt ajutate de faptul că fiecărui far i se atribuie semnale radio luminoase și acustice de o anumită natură, precum și lumini de diferite culori - toate acestea sunt elemente ale codului prin care marinarii determină „numele” farului.

Fiecare navă sau navă are un director „Lumuri și semne”, care conține informații despre tipul de construcție al fiecărui far și culoarea acestuia, înălțimea turnului său, înălțimea luminii deasupra nivelului mării, natura (constant, intermitent, eclipsare) și culoarea luminii farului. În plus, datele despre toate mijloacele de echipament de navigație ale mării sunt incluse în direcțiile corespunzătoare și sunt indicate pe hărțile de navigație la locațiile acestora.

Raza de acțiune a balizelor luminoase este de 20-50 de kilometri, balize radio - 30-500 sau mai mult, balize cu semnale acustice aeropurtate - de la 5 la 15, cu semnale hidroacustice - până la 25 de kilometri. Semnalele acustice ale aerului sunt date acum de nautofons - clopote urlatoare, iar anterior un clopoțel bâzâia la faruri, avertizând despre un loc periculos - despre bancuri, recife și alte pericole pentru navigație.

În zilele noastre este greu de imaginat navigarea fără faruri. A stinge lumina lor este același lucru cu a îndepărta cumva stelele de pe cer, pe care marinarii le folosesc pentru a determina locația navei din punct de vedere astronomic.

Selectarea locațiilor, instalarea și asigurarea funcționării continue a farului sunt efectuate de oameni de specialitate specială - hidrografele. În timp de război, munca lor capătă o semnificație deosebită. Când în dimineața zilei de 26 decembrie 1941, navele Flotei Mării Negre și navele care făceau parte din flotila Azov și din baza navală Kerci au început să aterizeze pe coasta de nord-est a Peninsulei Kerci, un sprijin hidrografic bine organizat a contribuit la operațiunile de aterizare reușite. În ajunul aterizării, ținte a două geamanduri portabile iluminate au fost instalate în apropierea țărmului pe abordările către Feodosia și au fost instalate și lumini de orientare, inclusiv pe stânca Elchan-Kaya.

În toiul nopții, pe 26 decembrie, locotenenții Dmitry Vyzhull și Vladimir Mospan au debarcat în secret de pe submarinul Shch-203, au ajuns la o stâncă înghețată într-o barcă de cauciuc, cu mare dificultate au urcat cu echipament până la vârf și au instalat acolo un felinar de acetilenă. Acest incendiu a asigurat în mod fiabil apropierea navelor noastre cu forțe de aterizare de țărm și a servit și ca un bun punct de referință pentru navele de aterizare care se apropiau de Feodosia. Submarinul de pe care au aterizat sufletele curajoase a fost nevoit să se îndepărteze de stâncă și să se scufunde din cauza apariției unei aeronave inamice. La ora stabilită, barca nu s-a apropiat de locul de întâlnire cu hidrografele, iar căutarea acestora, efectuată puțin mai târziu, s-a încheiat cu eșec. Numele locotenenților Dmitri Gerasimovici Vyzhull și Vladimir Efimovici Mospan sunt trecute pe placa memorială a victimelor instalată în clădirea Departamentului Hidrografic al Flotei Mării Negre, fotografiile lor sunt plasate pe standul hidrografilor care au murit în timpul Marelui Război Patriotic. , în Direcția Principală de Navigație și Oceanografie.

În timpul apărării eroice a Sevastopolului, farul Chersonesos a continuat să funcționeze sub bombardamente și bombardamente de artilerie continue, asigurând intrarea și ieșirea navelor.

În timpul celui de-al treilea asalt asupra orașului, 2 iunie - 4 iulie 1942, Chersonesos a fost atacat de peste 60 de bombardiere inamice. Toate spațiile rezidențiale și de servicii ale farului au fost distruse, optica a fost spartă.

Șeful farului, care a dat peste 50 de ani din viață flotei, Andrei Ilici Dudar, în ciuda faptului că a fost grav rănit, a rămas la postul său de luptă până la final. Iată rândurile din petiția de a numi nava de pasageri „Andrei Dudar”: „... un marinar ereditar al Flotei Mării Negre - bunicul său a participat la prima apărare a Sevastopolului, tatăl său a servit ca păstrător al flotei. Farul Chersonesos de 30 de ani. Andrei Ilici s-a născut la un far și a servit ca marinar pe distrugătorul Kerci. La sfârșitul războiului civil a lucrat la refacerea flotei. A început Marele Război Patriotic ca șef al unui far...” Munca la un far necesită o pregătire specială din partea oamenilor. Viața lucrătorilor de la far nu poate fi numită așezată, mai ales iarna. Acești oameni sunt în cea mai mare parte severi și nealterați.

Farurile au un simț surprinzător de ascuțit al datoriei și responsabilității. Odată, Alexander Blok i-a scris mamei sale din micul port Abervrak din Bretania: „Recent, un paznic a murit la unul dintre farurile rotative fără să aibă timp să pregătească mașina pentru seară. Apoi soția sa i-a forțat pe copii să întoarcă mașina cu mâinile toată noaptea. Pentru aceasta a primit Ordinul Legiunii de Onoare.” Poetul romantic american G. Longfellow, autorul minunatei epopee despre eroul popular indian „The Song of Hiawatha”, a scris despre legătura eternă dintre far și navă:

Asemenea lui Prometeu, legat de stâncă, ținând lumina furată lui Zeus, Întâmpinând cu pieptul furtuna în întunericul grozav, El trimite marinarilor salutări: „Navigați, maiestuoase corăbii!”

Oceanul i-a forțat pe hidrografi să creeze un întreg sistem de protecție împotriva pericolelor maritime, care a fost îmbunătățit odată cu navigația. Se va dezvolta și se va îmbunătăți atâta timp cât oceanul și navele vor exista.

Astfel, atunci când navigați în apropiere de coastă, farurile, vârfurile munților și locurile individuale vizibile de pe coastă au servit de mult timp ca repere pentru marinari. După ce au determinat direcțiile (rugmentele) pentru două sau trei astfel de obiecte folosind o busolă, marinarii primesc un punct pe hartă - locul în care se află nava lor. Dar dacă nu există locuri vizibile sau țărmul a dispărut dincolo de orizont? Această împrejurare a fost pentru o lungă perioadă de timp un obstacol de netrecut în calea dezvoltării navigației. Nici măcar inventarea busolei - la urma urmei, arată doar direcția de mișcare a navei - nu a rezolvat problema.

Când s-a știut că este posibil să se determine longitudinea de la un cronometru și latitudinea din altitudinile corpurilor de iluminat, a fost nevoie de un instrument goniometric de încredere pentru a determina altitudinile.

Înainte ca instrumentul goniometric care se potrivea marinarilor să apară și să-și stabilească superioritatea, sextantul și multe alte instrumente, predecesorii săi, se aflau pe nave. Primul dintre ei, probabil, a fost astrolabul naval - un inel de bronz cu diviziuni în grade. O alidade (riglă) a trecut prin centru, ambele jumătăți fiind decalate una față de cealaltă. Mai mult decât atât, marginea unuia era o continuare a marginii opuse celeilalte, astfel încât rigla să treacă prin centru cât mai precis posibil. Pe alidadea erau două găuri: una mare pentru căutarea luminii și una mică pentru fixarea lui. În timpul măsurătorilor, acesta a fost ținut sau suspendat de inel.

Instrumente goniometru și cronometru. 1. Astrolabul. 2. Cadran. 3. Cronometru. 4. Sextant

Un astfel de instrument era potrivit doar pentru observații brute: oscila nu numai în timpul rulării și pe vremea vântului, ci și de la simpla atingere a mâinilor. Cu toate acestea, primele călătorii pe distanțe lungi au fost făcute cu un dispozitiv similar.

Ulterior, inelul astronomic a intrat în uz. Și inelul trebuia suspendat, dar în timpul măsurătorilor nu a fost nevoie să-l atingi cu mâinile. O rază de soare minusculă, pătrunzând prin orificiu pe suprafața interioară a inelului, a căzut pe scara gradată. Dar inelul astronomic era și un dispozitiv primitiv.

Până în secolul al XVIII-lea, toiagul lui Iacov, cunoscut și ca rază astronomică, săgeată, toiag de aur, dar mai ales ca tijă de oraș, a servit ca instrument de navigație pentru măsurarea unghiurilor. Era format din două șipci. Una transversală mobilă a fost montată pe o șină lungă perpendiculară pe aceasta. Personalul lung are grade marcate pe el.

Pentru a măsura înălțimea unei stele, observatorul a plasat o tijă lungă cu un capăt lângă ochi și a mutat-o ​​pe cea scurtă astfel încât să atingă steaua cu un capăt și linia orizontului cu celălalt. Aceeași tijă scurtă nu a putut fi folosită pentru a măsura înălțimile stelelor, așa că mai multe dintre ele au fost incluse cu dispozitivul. În ciuda imperfecțiunilor sale, polul orașului a existat de aproximativ o sută de ani, până când la sfârșitul secolului al XVII-lea celebrul navigator englez John Davis și-a propus cadranul. Era format din două sectoare cu un arc de 65 și 25° cu două dioptrii mobile și unul fix în vârful comun al sectoarelor. Observatorul, privind prin fanta îngustă a dioptriei oculare, a proiectat firul dioptriei obiectului asupra obiectului care era văzut. După aceasta, numărul de-a lungul arcurilor ambelor sectoare a fost însumat. Dar cadranul era departe de a fi perfect. A sta pe puntea legănată, a combina firul, orizontul și raza de soare nu a fost o sarcină ușoară. Pe vreme calmă, acest lucru a fost posibil, dar pe vreme aspră înălțimile au fost măsurate foarte aproximativ. Dacă soarele strălucea prin întuneric, imaginea lui pe dioptrie se încețoșea, iar stelele erau complet invizibile.

Pentru a măsura altitudinile, era nevoie de un dispozitiv care să permită alinierea luminii cu linia orizontului o dată și indiferent de mișcarea navei și de poziția observatorului. Ideea de a construi un astfel de dispozitiv îi aparține lui I. Newton (1699), dar a fost proiectat de J. Hadley în Anglia și T. Godfrey în America (1730-1731) independent unul de celălalt. Acest goniometru marin avea o scară (cadran) care era o opteme din cerc și, prin urmare, se numea octan. În 1757, căpitanul Campell a îmbunătățit acest instrument de navigație făcând cadranul la o șesime dintr-un cerc, dispozitivul a fost numit sextant. Poate măsura unghiuri de până la 120°. Sextantul, ca și predecesorul său octan, aparține unui grup mare de instrumente care folosesc principiul dublei reflexii. Prin rotirea oglinzii mari a dispozitivului, puteți trimite o reflexie a luminii către oglinda mică, puteți alinia marginea luminii reflectate, de exemplu soarele, cu linia orizontului și în acest moment să faceți o citire.

De-a lungul timpului, sextantul a fost îmbunătățit: a fost instalat un tub optic și au fost introduse o serie de filtre colorate pentru a proteja ochiul de soarele strălucitor în timpul observațiilor. Dar, în ciuda apariției acestui instrument goniometric perfect și a faptului că până la mijlocul secolului al XIX-lea, astronomia nautică devenise deja o știință independentă, metodele de determinare a coordonatelor erau limitate și incomode. Marinarii nu știau să determine latitudinea și longitudinea în orice moment al zilei, deși oamenii de știință au propus o serie de formule matematice greoaie și dificile. Aceste formule nu au primit distribuție practică. Latitudinea era de obicei determinată doar o dată pe zi - la prânz adevărat; în acest caz, formulele au fost simplificate, iar calculele în sine au fost reduse la minimum. Cronometrul a făcut posibilă determinarea longitudinei în orice moment al zilei, dar, în același timp, era necesar să se cunoască latitudinea locului cuiva și înălțimea soarelui. Abia în 1837, căpitanul englez Thomas Somner, datorită unui fericit accident, a făcut o descoperire care a avut un impact semnificativ asupra dezvoltării astronomiei practice, a elaborat reguli pentru obținerea unei linii de înălțimi egale, a cărei așezare pe o proiecție Mercator; harta a făcut posibilă obținerea unui loc observat. Aceste linii au fost numite linii Somner în onoarea căpitanului care le-a descoperit.

Având sextant, cronometru și busolă, navigatorul poate naviga pe orice navă, indiferent dacă are alte, chiar și cele mai moderne, sisteme electronice de navigație. Cu aceste instrumente testate în timp, marinarul este liber și independent de orice vicisitudine pe marea liberă. Un navigator care neglijează sextantul riscă să se găsească într-o situație dificilă.

(1) În 1928, Oficiul Hidrografic Internațional a adoptat o valoare medie rotunjită de 1852 metri. URSS s-a alăturat acestei decizii în 1931 (Circulara Direcției principale a Marinei nr. 317 din 8 iulie 1931).

Redirecţiona
Cuprins
Spate

Mijloacele tehnice utilizate pentru determinarea principalelor direcții pe mare includ și busolele magnetice. Compasele magnetice folosesc proprietatea unui ac magnetizat de a fi localizat de-a lungul liniilor magnetice de forță ale câmpului magnetic al Pământului în direcția nord-sud. Pe o navă, acul magnetic, pe lângă câmpul magnetic al Pământului, este afectat de câmpurile magnetice create de instalațiile de fier și electrice ale navei. Prin urmare, acul magnetic al unui compas instalat pe o navă va fi amplasat în așa-numitul meridian al busolei.

Simplitatea dispozitivului, autonomia, disponibilitatea constantă pentru acțiune și dimensiunile reduse sunt avantajele unei busole magnetice în comparație cu cea giroscopică.

Dar citirile busolei magnetice trebuie corectate printr-o corecție, a cărei mărime și semn variază în funcție de cursul navei, locația acesteia pe suprafața pământului și alte motive. La latitudini mari, precizia citirilor busolei magnetice scade, iar în zona polilor magnetici și geografici ai Pământului încetează deloc să funcționeze.

Toate navele navale sunt echipate cu busole magnetice marine de 127 mm (5 inchi) (Fig. 131).

Părțile principale ale busolei sunt: ​​bolul 1 cu un card, binnacle 2, radiogoniometru 3 și dispozitivul de abatere 4.

Melon(Fig. 132) este un rezervor cilindric din alamă împărțit în două camere care comunică între ele. Camera superioară 1 găzduiește cardul busolei, camera inferioară 2 servește la compensarea modificărilor volumului fluidului busolei atunci când temperatura ambientală fluctuează.

Ca lichid de busolă se folosește o soluție de alcool etilic (43% în volum) în apă distilată, care îngheață la o temperatură de -26°C. Pentru a reduce vibrațiile vasului în timpul lanșării, o cupă de alamă cu o greutate de plumb 3 este atașată la partea inferioară a corpului său.

Bowler-ul este echipat cu un inel cardan, care vă permite să mențineți inelul azimutal al bowler-ului în poziție orizontală.

Cartushka(Fig. 133) - partea principală a busolei, constă dintr-un sistem de ace magnetice 1, un flotor 2, un focar de agat 3, un șurub pentru fixarea focarului 4, șase console 6 care susțin un disc de mica 5, pe care se lipește un disc de hârtie, împărțit în romburi și grade.

Orez. 131.

Orez. 132.

Găsitorul de direcție- un dispozitiv special pentru determinarea direcțiilor către obiecte vizibile și corpuri cerești. Este format dintr-o bază, obiecte și ținte pentru ochi și o cupă deflector.

Chirurgie fabricat din silumin. Părțile principale ale chinului sunt: ​​corpul, bazele superioare și inferioare, suspensia de absorbție a șocurilor, dispozitivul de abatere și capacul de protecție.

Orez. 133.

Dispozitiv de abatere este plasat în interiorul chinului și este o țeavă de alamă cu două cărucioare mobile pentru instalarea magneților distrugători. Un set de magneți pentru eliminarea abaterii semicirculare este furnizat într-o carcasă specială din lemn.

Toate busolele fabricate de 127 mm au un card iluminat de jos. Sistemul de iluminat include: un umformer, o sursă de alimentare și o priză cu bec (dacă este alimentat de la rețeaua DC a navei).

Sistemul de iluminat poate funcționa pe curentul alternativ al navei, dar în acest caz, în locul unui transformator, în circuitul de alimentare este inclus un transformator, reducând tensiunea la 6,12 sau 24 V.

O busolă este un dispozitiv de navigație conceput pentru a determina cursul unei nave și direcțiile către diverse obiecte de coastă sau plutitoare care se află în câmpul vizual al navigatorului. Busola este, de asemenea, folosită pentru a determina direcția vântului și deriva navei. Pe baza citirilor busolei magnetice, nava este controlată și, cu ajutorul ei, se determină lagărele pentru obiectele de coastă. De obicei, o busolă magnetică este instalată într-o poziție înaltă, deschisă, în linia centrală a navei.

Busola magnetică folosește proprietatea unui ac magnetic de a-și pune capetele în direcția câmpului magnetic care acționează asupra acestuia. Pe lângă câmpul magnetic al pământului, acul busolei navei este afectat și de câmpul magnetic creat pe navă de corpul de fier și piesele de echipament din fier. Sub influența acestor două forțe, acul magnetic se stabilește în planul meridianului busolei. O busolă magnetică este, de asemenea, supusă influenței altor forțe externe care apar atunci când nava se rostogolește și se întoarce, care scot acul dintr-o poziție stabilă. Acul busolei este, de asemenea, afectat de vibrația carcasei de la funcționarea motorului.

La busolele magnetice marine, rolul acului este jucat de un sistem de patru, șase sau mai mulți magneți subțiri plasați într-un vas cu lichid, care amortizează rapid vibrațiile sistemului magnetic.

Pentru busolele folosite pe uscat, inclusiv cele turistice, pe corpul busolei este imprimată o scară cu împărțire în grade. O astfel de busolă, instalată pe o navă, se va roti odată cu nava și cu scara de referință. - DE CE TOATE ASTA ????????????????????????????

Un plutitor de aer menține sistemul magnetic pe linia de plutire, ceea ce asigură frecare minimă în punctul de suspensie. O busolă magnetică marină este echipată cu un dispozitiv special - un dispozitiv de abatere, care reduce impactul asupra sistemului magnetic al busolei câmpului magnetic al cocii de fier a navei. Cu ajutorul unei suspensii de cardan, poziția orizontală a oală este asigurată în timpul tangarului, rulării și tăierii. FĂRĂ FORMULĂ DE BAZĂ

3.2 Metode de determinare a corecției busolei

O corecție de busolă este valoarea unui parametru (curs sau direcție) care compensează eroarea sistematică în măsurarea acestuia.

Pentru a determina corectarea oricărei busole, este necesar să se compare direcțiile adevărate și ale busolei cu același reper, adică:

∆MK = IP – CP.

Determinarea corecției busolei de-a lungul țintei. IP-ul țintă este eliminat de pe hartă. Punctul de control este luat în momentul trecerii liniei de aliniament. Determinarea corecției busolei de-a lungul aliniamentelor naturale de coastă (de exemplu, secțiuni a două cape). În momentul trecerii liniei aliniamentelor naturale se ia direcția busolei și se compară cu direcția liniei luate de pe hartă care trece prin secțiunile celor două cape.

Determinarea corecției busolei pe baza direcției unui reper îndepărtat. Această metodă este utilizată atunci când nava este ancorată, când reperul și locația de ancorare sunt cunoscute cu precizie.

Determinarea corecției busolei prin comparație cu un alt compas a cărui corecție este cunoscută. Metoda este utilizată pentru a determina corectarea busolei magnetice principale și de călătorie prin compararea citirilor cu un girocompas, a cărui corecție este cunoscută. La comandă, doi observatori notează simultan direcția de pe ambele busole. Defini:

∆MK = (GKK + ∆GK) – KK.

Determinarea corecției busolei la determinarea poziției navei folosind trei lagăre. Când se determină poziția unei nave folosind trei lagăre, poate apărea un așa-numit triunghi de erori, adică liniile de poziție așezate nu se intersectează într-un punct. Când există încredere în identificarea corectă a reperelor și în absența unor erori grosolane în direcții, iar triunghiul se dovedește a fi mare, aceasta indică o eroare în corecția busola adoptată. Pentru a elimina o astfel de eroare și, în același timp, a determina corecția curentă a busolei, continuați

după cum urmează:

– toți rulmenții se schimbă cu 3-5 0 într-o direcție sau alta, iar după așezare se obține un nou triunghi de erori;

– se trasează linii prin vârfurile similare ale triunghiurilor de eroare vechi și noi, iar punctul M de intersecție a acestora este luat ca loc observat pe vas, liber de influența unei erori sistematice în corecția busolei ∆K;

– punctul M este conectat la repere de pe hartă, iar rețelele adevărate rezultate sunt măsurate cu un raportor. Comparându-le cu indicațiile busolei ale acelorași repere, se găsesc trei valori ale corecției busolei ∆K = IP - KP. Media aritmetică a rezultatelor obținute este luată ca corecție efectivă pentru un curs dat.

Atunci când se determină corecția busolei printr-o metodă astronomică, direcția față de stea, măsurată cu ajutorul unui radiogonizor, este utilizată ca direcție a busolei și azimutul calculabil al stelei date, calculat în momentul măsurării într-un mod tabelar sau automat. , este folosit ca directie adevarata.

Trebuie îndeplinite următoarele condiții:

1. Pentru a clarifica ∆K, utilizați corpuri de iluminat situate la o altitudine joasă (h< 30°) и вблизи диаметральной плоскости судна (КУ< 30°);

2. Măsurătorile trebuie făcute în serii de 3-5 rulmenți cu refixarea radiogonitorului;

3. Rulmentul se măsoară cu o precizie de 0,1°, momentele de măsurare sunt înregistrate cu o precizie nu mai slabă de 2-3 s;

4. Azimutul numărabil trebuie convertit într-o numărătoare circulară, adică. IP = A k.

Există mai multe moduri de a determina AK de către corpuri de iluminat:

1. Determinarea ∆K de la o stea situată la un azimut arbitrar;

2. Determinarea ∆K de la Soare în momentul răsăritului și apusului său adevărat;

3. Determinarea ∆K din observațiile Stelei Polare.

Prima metodă este principală și cea mai comună, celelalte două sunt cazurile sale speciale. Se efectuează în următoarea secvență:

Exemplu: 24 august 2006, Marea Mediterană. V T s = 20:46′; N=1E; Am măsurat o serie de lagăre ale busolei: α Scorpion

– KP av = 219,5°; T gr.av. = 19:45′ 07″, ϕ с = 33°19,0′ N; λ c = 21°43,0′ E; KK = 196,0°, determinați ∆K.

1. Calculați din MAE δ și t m a stelei α Scorpius pe T gr.av. =19: 45′ 07″

2. Calculați direcția reală a stelei într-unul din următoarele moduri: – folosind tabelele TVA:

Folosind un calculator folosind formule PT: TRANSPORTUL NU VA INTELEGE

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

Сtg A = 0,8356∗ - 0,4975 ∗ 1,4525 – 0,5493 ​​1,0547 = -1,1825

A = arcctg – 1,1825 = 40,22°; A k = 220,2°

pe un computer utilizând programul „Almanah electronic” А к = 220,2°

3. Calculați corecția busolei:

∆K = IP – CP = 220,2° - 219,5° = + 0,7°. – simbolurile din formule NU SUNT CLARE

Determinarea ∆K de către Soare la momentul răsăritului și apusului:

Dacă în momentul răsăritului sau apusului (în momentul în care orizontul atinge marginea inferioară) îi măsurați direcția busolei, atunci puteți determina rapid și destul de precis corecția busolei. Specificul acestei metode este că în momentul răsăritului (apusului) înălțimea centrului său este egală cu o valoare foarte specifică (- 24,4′ cm. MT-2000), prin urmare azimutul dorit este o funcție a doi parametri - latitudine. și declinație. Prin urmare, A c este mai ușor de calculat și mai ușor de tabelat. Pentru a calcula azimutul Soarelui se folosește tabelul 3.37 MT-2000. Argumentele de intrare din Tabelul 3.37 sunt latitudinea numărabilă - ϕ с, luată de pe pad în momentul măsurării direcției busolei și declinația Soarelui - δ о, care este selectată din MAE la momentul Greenwich al răsăritului ( apus de soare). Azimutul tabulat este dat în număr semicircular; Prima literă a numelui este aceeași cu latitudinea numărului, iar a doua literă la răsărit este E, iar la apus este W.

Trebuie amintit că corecția instantanee a busolei obținută în acest fel este mai puțin precisă și fiabilă decât cea obținută prin metoda principală, deci este adesea folosită doar pentru control.

Exemplu: 12 aprilie 2006; Marea Neagră. ϕ с = 44°25,0′ N; λ c = 34°12,0′ E; CC = 92,0°; T s = 06:08′; N=3E; Am măsurat direcția busolei Soarelui în momentul răsăririi sale: KPo = 77,2°; determina ∆K.

1. Determinați ora Greenwich al răsăritului și la momentul obținut selectați declinația Soarelui din MAE:

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

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

2. Inclus în tabel. 3,37 MT-2000 cu ϕ с = 44°25,0′ N și δ о = 08°36,0′ N și se obține pe 12 aprilie А t = N 77,7° E, ținând cont

interpolarea prin ϕ și δ o are ca rezultat A k = IP = 77,5°.

3. Calculați ∆K = IP – CP = 77,5° - 77,2° = + 0,3°. Același lucru – NU ESTE CLAR CE ESTE CE ESTE

3.3. Metode practice de determinare a abaterii unui compas magnetic.

De obicei, abaterea reziduală este determinată după distrugerea sa, dar uneori determinarea abaterii poate fi efectuată ca o lucrare independentă. O astfel de nevoie apare dacă este detectată o discrepanță vizibilă între abaterea observată pe rutele individuale și valorile sale tabulate, precum și la transportul mărfurilor metalice, după navigarea în gheață sau când latitudinea navei se schimbă semnificativ.

Există o definiție completă a abaterii pentru alcătuirea unui tabel de abateri și a unuia parțial, pe cursuri individuale, pentru a monitoriza funcționarea busolei magnetice.

Pentru alcătuirea unui tabel, abaterea este determinată cel mai adesea la opt curse principale și trimestriale ale busolei, apoi, pe baza valorilor de abatere observate, se calculează coeficienții de abatere A, B, C, D și E. Apoi, folosind coeficienți cunoscuți, se calculează un tabel de abateri se calculează pentru orice număr de cursuri folosind formula (1) . În funcție de valoarea coeficienților, tabelul de abateri se calculează pentru 24 sau 36 de cursuri. Dacă orice coeficient depășește 3°, tabelul este compilat la intervale de 10°, iar pentru coeficienți mai mici - la intervale de 15°. Argumentul de intrare în tabel este titlul busolei.

Tabelul de abateri este semnat de persoana care l-a determinat. În tabel sunt introduse și valorile calculate ale coeficienților de abatere.

Determinarea abaterii se efectuează la aterizare sau la viteză mică a navei, iar înainte de a trece la determinarea abaterii pe un nou curs, este necesar să așteptați 3 - 5 minute necesare pentru remagnetizarea navei. În fiecare curs, dacă este posibil, abaterea ar trebui determinată de la 3 la 5 observații, iar rezultatul ar trebui să fie mediat. Precizia citirilor de direcție sau direcție nu trebuie să fie mai mică de 0,2°.

Toate metodele principale de determinare a abaterii se reduc la compararea direcțiilor magnetice (rugmente, direcții) cu direcțiile măsurate cu o busolă. Pentru a calcula abaterea, se folosesc următoarele formule:

δ = MP - CP,

δ = WMD - OKP, (1)

5 = MK - KK

Toate metodele de determinare a abaterii diferă numai în metoda de obținere a mărimii rulmentului sau cursului magnetic. Principalele modalități de a determina abaterea sunt:

- Determinarea abaterii de-a lungul unei ținte sau de-a lungul unui evantai de ținte - este cea mai precisă cale. Esența metodei este că în momentul traversării țintei se notează direcția busolei.

Direcția magnetică a aliniamentului este calculată pe baza direcției și mărimii adevărate

Ventilatorul de aliniamente (Fig. 24) vă permite să determinați abaterea de mai multe ori pe același curs. Direcțiile magnetice ale ventilatorului de aliniere sunt date în direcțiile de navigare sau în descrierile poligoanelor de abatere. Dacă nu există aliniamente marcate pe hartă în zona în care este determinată abaterea, atunci puteți utiliza alinierea oricăror obiecte (turnuri vizibile, clădiri, catarge, pelerine etc.). Direcția magnetică a unui astfel de aliniament este calculată aproximativ ca media a opt direcții măsurate cu busolă pe cursa principală și sferturi,

- Determinarea abaterii de la orientarea unui obiect îndepărtat efectuate atunci când nu există aliniamente în zona de lucru. Mai des, această metodă este efectuată atunci când poziția navei nu se schimbă sau se schimbă ușor, adică. când vasul este ancorat pe un stâlp de abatere, butoaie etc. Mărimea lagărului magnetic poate fi obținută dintr-o diagramă dacă poziția navei este cunoscută cu mare precizie. Dacă acest lucru nu este posibil, direcția magnetică este din nou calculată ca media a opt puncte de busolă măsurate în direcția principală și a sfertului conform formulei (2). Când o navă se întoarce pe un nou curs, locul ei pe sol nu rămâne constant și, în același timp, valoarea MP se schimbă. În mod evident, metoda poate fi utilizată numai atunci când modificarea rulmentului Δ față de valoarea medie nu depășește o anumită valoare admisă. Din fig. 25 se poate observa că există o relație între distanța până la reperul D, raza cercului în care se modifică poziția vasului (busolei), r și unghiul Δ:

dacă setați Δ = 0,2°, atunci D = 300r. (3)

Astfel, de exemplu, cu r = 100 m, distanța până la reper trebuie să fie de cel puțin 16,2 mile.

Metoda poate fi folosită și în timp ce nava este în mișcare, dar în acest caz, se ia un reazem pe un obiect îndepărtat în momentul în care nava trece în imediata apropiere a unei geamanduri sau stâlp preinstalat. O schemă aproximativă de manevră la determinarea abaterii folosind metoda indicată este prezentată în Fig. 26.

Determinarea abaterii prin comparație cu busola magnetică principală se efectuează de obicei la o busolă de călătorie, deoarece nu există posibilitatea de a măsura direcția din aceasta. Cele opt curse principale și sferturi sunt calculate folosind busola de direcție, iar cursa magnetică este calculată folosind CC-ul busolei principale. Abaterea busolei de călătorie δп se obține folosind următoarele formule:

MK = KKgl + δgl. δp=MK - KKp (4)

sau conform formulei de lucru obținute după înlocuirea primei ecuații în a doua,

δp=KKgl - KKp+δgl. (5)

Comparația citirilor busolei, adică fixarea simultană a direcției, se efectuează de 3 - 5 ori și este afișată valoarea medie.

Determinarea abaterii de la lagărele reciproce poate fi efectuată atunci când nu există ținte sau obiecte îndepărtate la vedere, dar este posibil să luați busola la țărm și să o instalați pe un trepied. Locația în care este instalată busola trebuie să asigure vizibilitatea reciprocă a busolei și a navei.

La determinarea abaterii folosind orice semnal(coborârea unui pavilion de semnal condiționat, comandă radio etc.) măsurați simultan direcția de la țărm și navă. Orientarea de la busola de coastă este MP + 180°, deci este ușor de calculat valoarea abaterii.

Determinarea abaterii prin comparație cu un girocompas- o metodă comună la navele cu girocompas. Esența metodei este că direcția magnetică se obține prin determinarea celui adevărat din citirile girobusola, iar declinația este selectată de pe hartă. În procesul de determinare a abaterii, nava se află secvenţial pe opt curse principale şi sferturi pe busola magnetică. Pe fiecare cursă, cursurile girobusola și busola magnetică sunt notate (comparate) simultan.

Abaterea se calculează secvenţial folosind următoarele formule:

ik=gkk+Δgk,

MK = IR - d, 5 = MK - KK

sau conform formulei de lucru obținute din acestea, (6)

δ = GKK-KK+(ΔGK - d),

unde GKK n ΔGK este direcția girobusola și, respectiv, corecția busolei.

Comparația este efectuată de 3-5 ori, iar abaterile rezultate sunt mediate.

Metoda ar trebui să fie efectuată la cea mai mică viteză, evitând virajele la un unghi mare, deoarece acest lucru minimizează erorile în corecția girobusola datorită influenței accelerațiilor.

Pe lângă metodele discutate, se utilizează o metodă de determinare a abaterii după purtarea trupurilor cerești, dacă este posibil să se măsoare orientarea unei stele (Soare, Lună, stea) și să se calculeze azimutul acesteia.

În timpul navigării, este necesar să folosiți orice ocazie pentru a determina în mod regulat abaterea pe cursuri individuale pentru a monitoriza fiabilitatea tabelului de abateri. Pentru a face acest lucru, ei folosesc cel mai adesea definiții ale corecțiilor busolei prin alinieri, prin direcționarea corpurilor cerești și prin comparație cu un girobusolă.

3.4. Principiul de funcționare al girocompasului, luând în considerare erorile în citirile sale. Metode de determinare a corecției girobussolei.

Dispozitivul principal de ghidare a direcției este girobusola. Baza tuturor indicatoarelor de direcție giroscopice este un giroscop (un corp solid care se rotește rapid), iar funcționarea acestor indicatoare de direcție se bazează pe proprietatea giroscopului de a menține direcția axei de rotație în spațiu neschimbată fără acțiunea momentelor de forțe externe.

Principiul de funcționare al unui girocompas poate fi descris folosind o diagramă simplificată prezentată în Figura 27. Cel mai simplu girocompas constă dintr-un giroscop suspendat în interiorul unei bile goale care plutește într-un lichid; greutatea bilei cu giroscopul este de așa natură încât centrul său de greutate este situat pe axa bilei în partea sa inferioară atunci când axa de rotație a giroscopului este orizontală. Să presupunem că girobusola este situată la ecuator, iar axa de rotație a giroscopului său coincide cu direcția vest - est (poziția a); își menține orientarea în spațiu în absența forțelor exterioare. Dar Pământul se rotește, făcând o revoluție pe zi. Deoarece un observator din apropiere se rotește cu planeta, el vede capătul estic (E) al axei giroscopului în creștere și capătul vestic (W) coborând; în acest caz, centrul de greutate al mingii se deplasează spre est și în sus (poziția b). Cu toate acestea, forța de gravitație împiedică o astfel de deplasare a centrului de greutate și, ca urmare a influenței sale, axa giroscopului se rotește astfel încât să coincidă cu axa de rotație zilnică a Pământului, adică cu direcția nord-sud ( această mișcare de rotație a axei giroscopului sub influența unei forțe externe se numește precesie) . Când axa giroscopului coincide cu direcția nord-sud (N-S, poziția c), centrul de greutate va fi într-o poziție mai joasă pe verticală și cauza precesiei va dispărea. Prin plasarea marcajului „Nord” (N) pe locul bilei unde se află capătul corespunzător al axei giroscopului și corelând scara cu diviziunile necesare, obțineți o busolă fiabilă. Într-un girocompas real, sunt furnizate compensarea abaterii busolei și corecția pentru latitudine. Acțiunea girocompasului depinde de rotația Pământului și de caracteristicile interacțiunii rotorului giroscopului cu suspensia sa.

a) b) c)

Fig.27 Principiul de funcționare al girobussolei

Pentru a reduce timpul de sosire la meridian, girocompasele au un dispozitiv pentru alinierea accelerată la meridian. Dacă, folosind un astfel de dispozitiv, SE-ul corpului principal este instalat și menținut în meridian cu o precizie de 2÷3°, atunci timpul de atingere a poziției de echilibru se reduce la 1÷1,5 ore (min 45 min.) Axa principală a SE a corpului principal de lucru pe o navă în mișcare din cauza prezenței erorilor dinamice și statice este situată în direcția meridianului giroscopic, care nu coincide cu meridianul adevărat.

Erori dinamice:

eroare de viteză, care apare din cauza vitezei unghiulare de rotație a planului orizontului adevărat datorită mișcării vasului de-a lungul suprafeței Pământului. Această eroare este eliminată în GC folosind un mecanism special de numărare și rezolvare-corector al GC (prin introducerea IR, V, φ în el); erori de inerție de tip I și II, care apar atunci când cursul și viteza navei se modifică. La sfârșitul manevrei, corpul principal ajunge la o nouă poziție de echilibru în 25-30 de minute. Aceste erori sunt eliminate în HA prin ajustarea perioadei de oscilații neamortizate a HA SE (84,3 min.) și prin utilizarea unui amortizor de ulei în CE;

eroarea datorată înclinării, care este cauzată de balansarea elementului principal al corpului față de axa sa principală. Eliminat prin stabilizarea SE în plan orizontal.

Erori statice: prezența frecării în suspensiile giromotoarelor; inconsecvența vitezei de rotație a rotoarelor giromotoarelor; instalarea incorectă a dispozitivului principal în DP al navei; acțiunea câmpurilor magnetice. Aceste erori, care caracterizează stabilitatea funcționării sistemului hidraulic pe o bază fixă, sunt determinate experimental. Dacă este posibil să se elimine toate erorile indicate, atunci axa principală a GC SE este setată în direcția meridianului adevărat (NI), iar sistemul de urmărire permite înregistrarea directă a acestei direcții și transmisă către repetoarele GC. Momentul de ghidare al GC este de multe ori mai mare decât cel al MC și nu depinde de câmpul magnetic al Pământului. Cu toate acestea, odată cu creșterea latitudinii (φ), aceasta scade proporțional cu cos φ și la mare

la latitudini (> 75°) HA funcționează mai puțin fiabil.

Busolă nautică

O busolă marină funcționează pe același principiu ca o busolă turistică obișnuită, unde acul se aliniază întotdeauna cu linia nord-sud.

Principala diferență dintre aceste două busole este că o busolă marină are mai multe ace atașate cardului în partea de jos, astfel încât atunci când acele se mișcă, cardul se mișcă odată cu ele, cu semnul „nord” aliniat cu polul nord magnetic. Acest lucru se face pentru confortul luării de citiri, deoarece în mare cardul se rotește mai încet decât acul. Pentru a încetini și mai mult rotația, corpul busolei este umplut cu un lichid, de obicei un amestec de alcooli care nu îngheață.

Globul este înconjurat de un câmp magnetic. Deoarece nordul magnetic și nordul geografic nu sunt același lucru, o busolă magnetică nu indică nordul geografic. Diferența dintre nordul geografic și nordul magnetic se numește declinație

Structura internă a unei busole marine cu card

Câmpul magnetic al Pământului este cel mai bine ilustrat de un experiment de școală veche în care un magnet este plasat sub o foaie de pilitură de metal. Rumegul este aliniat de-a lungul liniilor magnetice care ies din polii magnetului.

Dacă acul este plasat în câmpul magnetic al Pământului, acesta va lua, de asemenea, o poziție de-a lungul liniilor magnetice care ies din poli. Deci, în orice punct de pe glob, o săgeată liberă va ocupa o poziție de-a lungul liniei nord-sud. Nava se poate întoarce în orice direcție, dar cardul va îndrepta întotdeauna în aceeași direcție.

Există un semn pe corpul busolei care indică linia diametrală (longitudinală) a navei; Direcția de pe cardul busolei care coincide cu acest semn indică direcția busolei în care se mișcă barca. Pentru a vira folosind o busolă, trebuie să întoarceți iahtul până când direcția dorită de pe cardul busolei coincide cu linia centrală.

Abatere

Polii nord și sud geografici nu coincid cu polii magnetici, prin urmare, deoarece toate obiectele de pe hărți corespund polilor geografici, există o eroare în toate citirile busolei magnetice. Se numește declinație. Această valoare se schimbă pe măsură ce vă deplasați pe glob. Declinația este o valoare tabelară; valoarea sa pentru o anumită zonă este indicată în centrul imaginii busolei de pe harta acestui loc. Declinația este definită ca diferența dintre citirea busolei și nordul geografic cauzată de magnetismul pământului; este de est si vest.

Abatere

Există un alt factor care afectează citirile busolei la bordul unei nave și provoacă erori. Vorbim despre influența proprietăților magnetice ale echipamentului bărcii în sine asupra acelor busolei, de exemplu, piesele de oțel ale motorului și unele aparate electrice. Pe iahturile din lemn și fibră de sticlă această eroare este relativ mică, dar pe o barcă de metal poate fi semnificativă.

Exemplu de hartă a abaterii unei bărci mici

Abaterea este definită ca abaterea busolei de la nordul geografic sub influența câmpului magnetic al navei în sine; este şi estică şi vestică.

Abaterea se modifică în funcție de direcția în care se deplasează barca, așa că trebuie luată în considerare ori de câte ori se schimbă cursul. Pentru a determina abaterea, iahtul trebuie scos într-un loc deschis, apoi mers în cerc prin toate punctele busolei. Citirile busolei luate în fiecare direcție sunt comparate cu direcțiile adevărate indicate pe harta marină, diferența dintre ele este înregistrată într-un tabel numit hartă de deviație (pentru un exemplu de astfel de hartă, vezi figura din stânga). Datele de pe această hartă indică abaterea oricărui curs pe care nava o poate urma și sunt luate în considerare atunci când se iau toate citirile busolei.

Busolă principală

Pentru a reduce vibrațiile cardului și a facilita controlul navei, majoritatea busolelor principale sunt acoperite cu sticlă convexă umplută cu un lichid care atenuează orice vibrații. Acest lucru menține, de asemenea, nivelul cartusului constant atunci când iahtul este înclinat.

Uneori, un reglator profesionist poate reduce abaterea sau o poate elimina prin plasarea magneților de corecție în jurul busolei din carlingă. Busola principală a navei este verificată în mod regulat pentru a se asigura că abaterea rămâne constantă. De obicei, iahtul este controlat pe baza citirilor sale. Această busolă este plasată în carlingă lângă volan sau timoneră.

Busolă pentru orientare

Aceasta este o busolă mică folosită pentru a stabili direcția obiectelor de pe țărm atunci când se determină locația unei bărci. Există multe varietăți de astfel de dispozitive, dar toate au un lucru în comun - portabilitatea, care vă permite să determinați rulmenți de oriunde la bord, de unde un obiect de coastă este clar vizibil. Citirile busolei pentru rulmenți nu iau în considerare abaterea, așa că rezultatele trebuie comparate cu citirile busolei principale în punctul în care este determinat lagărul, deoarece valorile abaterii pot varia de la un loc la altul de la bord. De obicei, busola este ținută la nivelul ochilor în timp ce se folosește vederea pentru a alinia caracteristicile de coastă înainte de a efectua citiri.

Eroare busola

Deoarece fiecare citire a busolei conține erori (declinație magnetică și abatere), aceasta trebuie corectată înainte de a fi utilizată pentru navigație. Cele două erori sunt combinate și, după adunare sau scădere, formează eroarea busolei:

Declinație est 5° + abatere est 2° = eroare busola est 7°

Declinație estică 5° – abatere vestică 2° = eroare busola estică 3°

Aceasta înseamnă că atunci când conceptele de navigație corespund numelor diferitelor direcții cardinale (nord și sud, vest și est), trebuie adăugate valori cu aceleași nume, iar cele cu nume diferite trebuie să fie scăzute.

Dacă eroarea este spre est, citirea busolei va fi mai mică decât cea adevărată. Dacă eroarea este occidentală, citirea busolei va fi mai mare decât cea adevărată.

Fiecare citire de busolă conține o eroare, așa că trebuie corectată pentru a lucra cu o hartă în care sunt folosite numai valori adevărate.

Cursul navei trasat pe hartă este adevărat (nu conține erori), prin urmare, înainte de a o folosi pentru a controla nava, trebuie să treceți de la ea la busolă.

În mod similar, direcția unui obiect de coastă luat folosind o busolă manuală trebuie convertită în adevărat înainte de a marca harta. Procesul de tranziție poate deveni confuz, așa că trebuie să o faceți cu atenție.

Cele două exemple de mai jos vor face mai ușor de înțeles.

1. Harta arată un curs de la punctul A la punctul B, valoarea lui (adevărată) este de 266° conform fișei busolei. Eroarea busolei este de est și este de 5°. (Deoarece eroarea este de est, citirea busolei va fi mai mică decât cea adevărată.) Volanul trebuie să fie rotit la o direcție de 26 de grade (citirea busolei) pentru a urma o direcție de 266° (adevărat) pe hartă.

2. Orientarea unei trăsături de coastă luată cu ajutorul unei busolă este de 266°. Eroarea busolei este 5° est. Eroarea este de est, ceea ce înseamnă că direcția reală pentru reprezentarea pe hartă ar trebui să fie mai mică decât direcția busolei. Orientarea reprezentată pe hartă va fi de 261°.

Busole electronice

Majoritatea proprietarilor de iahturi încă folosesc busole magnetice tradiționale, dar pe navele mari de ocean preferă busolele electronice.

Sunt produse în diferite modificări. Există girobussole, busole digitale și laser. Busolele laser și giroscopice sunt foarte scumpe și se găsesc rar pe crucișătoare. Se disting printr-un singur avantaj: nu au nicio eroare, adică citirea busolei este adevărată, ca pe o hartă.

O busolă digitală mai accesibilă, este populară printre mulți iahtisti, în special în timpul traversărilor oceanului. Elimină sau măcar reduce abaterea citirile digitale de pe ecranul său sunt mult mai ușor de citit decât pe cardul oscilant al unui compas magnetic. Convenabil, poate fi combinat cu un dispozitiv de pilot automat și instrumente pentru măsurarea forței și direcției vântului.

Din cartea Totul despre tot. Volumul 1 autorul Likum Arkady

Cine a inventat busola? Cea mai simplă formă de busolă este un ac magnetic montat pe o tijă, astfel încât să se poată roti liber în toate direcțiile. Acul unei așa-numite busole indică „nord”, prin care înțelegem Polul Nord magnetic

Din cartea 100 de mari invenții autor Ryzhov Konstantin Vladislavovici

21. BUSOLA Busola, ca și hârtia, a fost inventată de chinezi în antichitate. În secolul al III-lea î.Hr. Filosoful chinez Hen Fei-tzu a descris astfel structura unei busole contemporane: arăta ca o lingură de turnare din magnetit, cu mâner subțire și sferică, atentă.

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (AS) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (AV) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (GI) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (GO) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (KO) a autorului TSB

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1 [Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și Medicină] autor

Din cartea Chinese Sword Art. Ghid pentru Tai Chi Jian de Yun Zhang

Din carte 3333 de întrebări și răspunsuri dificile autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

31. Busola aurie indică spre sud (jingren jinan) O busolă este un dispozitiv care indică în direcția corectă. Această poziție indică modul de completare corectă a formularului; în acelaşi timp este o parte importantă a practicii.31.1. Brațele închise Secvența mișcărilor Îndoaie coatele

Din cartea 100 de invenții celebre autor Pristinsky Vladislav Leonidovici

Care navă deținea pupa, chila, pânzele și busola, care au devenit constelațiile cu același nume? Constelațiile Puppis, Carina, Sails și Compass s-au format în secolul al XVIII-lea ca urmare a „dezmembrării” constelației Navei Argo de către starețul Lacaille. Descris de Claudius Ptolemeu în 150

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1. Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și medicină autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

Din cartea Cum se scrie în secolul 21? autorul Garber Natalya

Din cartea Cine este cine în lumea descoperirilor și invențiilor autor Sitnikov Vitali Pavlovici

Lectura profesională ca sursă și busolă a creativității tale Dacă vrei să fii scriitor, mai întâi trebuie să faci două lucruri: să citești mult și să scrii mult. Fiecare carte pe care o ridici te învață o lecție sau lecții și, de multe ori, o carte proastă te poate învăța mai multe

Din cartea Întotdeauna gata! [Curs de supraviețuire în condiții extreme pentru bărbații moderni] de Green Rod

Cine a inventat busola? Cea mai simplă formă de busolă este un ac magnetic montat pe o tijă, astfel încât să se poată roti liber în toate direcțiile. Acul unei astfel de busole primitive indică „nord”, prin care ne referim la Polul Nord Magnetic al Pământului.

Din cartea autorului

Cum să faci o busolă cu propriile mâini Dacă ești pierdut, așteaptă-te la probleme. Orice domn sănătos la minte și-ar verifica de două ori echipamentul de camping pentru a se asigura că are toate hărțile de care ar putea avea nevoie, precum și o busolă care să-l ghideze.

Din punct de vedere structural, MK este în mare măsură similar, așa că vom lua în considerare designul componentelor sale individuale folosind exemplul busolei KMO-T.

Melon busola (Fig. 1.) constă dintr-un corp, sus și jos acoperite cu capace transparente din sticlă 1 și 2. Cavitatea internă a oalei este împărțită de un disc de sticlă 3 în două părți (camere) - superioară 6 și inferioară 9. În partea superioară se află un card 10 și un pin 5. Sistemul magnetic al cardului este format din trei perechi de bare magneți 3. Diviziunile de grade, numerele și desemnările sunt realizate sub formă de găuri traversante (crestături) la scara de cardul.

Pe inelul azimutal 14 al oalei, care apasă capacul superior de sticlă, sunt marcate diviziunile de grad ale cercului azimutal. Ibricul este umplut cu lichid de busolă, care este o soluție apoasă de 64% de alcool tehnic hidrolitic. Pe discul 3 există o coloană 4, în care este înșurubat un știft, iar cartușul se sprijină pe vârful său cu un focar. De-a lungul perimetrului camerei oală, un ecran inelar 11 este atașat de corp. Bulele de aer pot fi îndepărtate în spațiul dintre corp și ecran. Pentru a elimina bulele, trebuie să întoarceți vasul pe o parte și să fixați bula în gaura din partea de jos a ecranului.

Pentru a calcula antetul pe scara cardului, se folosește un index atașat de peretele interior al ecranului, realizat sub forma unui colț cu o fantă - o linie de titlu.

În partea inferioară a vasului există o diafragmă, care este situată între fund și discul 3 și asigură compensarea modificărilor volumului de lichid atunci când temperatura se schimbă. Pe peretele lateral al carcasei se află un orificiu cu un dop cu șurub pentru adăugarea lichidului de busolă în oală.

Știftul este înșurubat printr-un orificiu inferior închis cu un dop în manșonul 8 al discului de sticlă 3.

În partea de sus a busolei sunt instalate găsitori de direcție. Ele sunt utilizate pentru găsirea direcției obiectelor și corpurilor cerești pentru a determina poziția navei, a estima corecția busolei și a rezolva o serie de alte probleme. Navigatoarele de direcție sunt, de asemenea, utilizate pentru a determina unghiurile de direcție ale reperelor.

Găsirea direcției poate fi efectuată atât direct din bolul busolei magnetice, cât și de la repetoarele de găsire a direcției. În primul caz, de regulă, se ia rulmentul invers, adică. purtând de la un reper la navă. Acest rulment diferă de cel direct prin 180 0. De la repetoare pentru determinarea direcției (obișnuite pentru girocompase și MK), în prezența unei scale suplimentare de oglindă, deplasată față de cea principală cu un unghi de 180 0, sunt luate valorile direcției directe la punctul de referință.

Găsitorii de direcție pot diferi unul de celălalt în ceea ce privește dimensiunea și caracteristicile de design, dar toate au o bază 7 (Fig. 2), țintă oculară 4 , subiect țintă 2 , oglinda 1 pentru determinarea direcției corpurilor cerești situate la o altitudine mai mare de 20 0 și un set de filtre de lumină 3 , folosit pentru găsirea direcției Soarelui. Setul de goniometre concepute pentru găsirea direcției dintr-un bol de busolă include un jumper 6 cu o cană 8 , pe care sunt instalate instrumente în timpul lucrărilor de abatere.

Ținta ochiului este o bară cu o fantă verticală largă. Prin acest slot puteți observa obiecte cu vizibilitate slabă. Când luați direcția în timpul zilei, fanta este acoperită cu o perdea pliabilă cu o fantă îngustă.

Un cărucior care poartă o prismă triunghiulară este plasat pe bară 5 într-un cadru metalic, care oferă o ușoară creștere a imaginii diviziunilor cardurilor. Rulmentul magnetic invers este citit prin prismă.

Pe puntea detașabilă există o cupă pe care este instalat un deflector - un dispozitiv utilizat atunci când se efectuează lucrări de abatere care vizează reducerea erorilor busolei. Podul este fixat de busolă cu două cârlige 9 . Cupa este realizată sub formă de cilindru cu flanșă, în care sunt prelucrate trei găuri pentru montarea șuruburilor. Un știft de ghidare orizontal este înșurubat în partea cilindrică a cupei, permițând orientarea corectă a deflectorului în raport cu planul de ochire al radiometrului.

Găsitorul de direcție are un index 10 pentru orientarea lui în raport cu scara azimutală a busolei. Acest indice este deplasat, la fel ca scara azimutală, cu 30 0 în raport cu planul de ochire al radiogonitorului.

bara de busolă(Fig. 3), realizat dintr-un aliaj nemagnetic, este alcătuit dintr-o bază 1 și un corp 2. O oală este așezată în locașul de sub capacul 3, iar corpul său adăpostește un dispozitiv de deviere, o țeavă de abatere, fier special. și elemente ale sistemului optic. Chipul are două ferestre dreptunghiulare 5 și 6 pe partea din spate, închise cu capace: cea superioară pentru accesul la dispozitivul de deviere, cea inferioară pentru accesul la conectorii cablului de alimentare și la elementele sistemului optic. Fereastra din partea arcului (neprezentată în figură) servește pentru accesarea lentilei superioare a sistemului optic.

În partea de sus a capacului 3 există o sticlă de protecție, care are un capac de siguranță detașabil. Patru ferestre 15 cu capace rabatabile în capac sunt folosite pentru a acţiona radiogoniometrul în timpul precipitaţiilor.

Există un dispozitiv de deviere în interiorul chinului. Aceasta include magneți pentru eliminarea abaterii semicirculare și un magnet cu rolă cu dispozitive pentru schimbarea poziției acestora.

Magneții care creează forțe longitudinale și transversale sunt montați pe roți dințate 12 (Fig. 4) cu o acționare manuală. Două angrenaje cu doi magneți pentru a crea forță longitudinală sunt situate în DP al vasului. Ele se rotesc simultan la unghiuri egale în direcții contrare în jurul unei axe orizontale folosind un mâner pe care este imprimată litera ÎN..

Exact în același mod, un dispozitiv este proiectat să se rotească în jurul axei orizontale a acelor doi magneți care sunt proiectați să compenseze forța transversală a navei care provoacă deviația semicirculară. Acești magneți, precum și angrenajele care îi susțin, sunt situate perpendicular pe DP. Mânerul pentru rotirea lor este indicat prin literă CU.În unele cazuri, magneți suplimentari 9 sunt instalați în locașul DP al navei și perpendicular pe DP. Aceștia sunt fixați în poziție orizontală în prize lângă magneții principali.

Magnetul 6, cu ajutorul căruia se distruge abaterea rolei, este amplasat în conducta 7 a dispozitivului de deviere într-un cadru de alamă. Pentru a asigura mișcarea magnetului de înclinare în direcția verticală, în interiorul conductei este plasată o tijă filetată 14. Prin rotirea capului tijei cu mânerul 10, puteți muta magnetul în sus sau în jos și îl puteți instala la distanța necesară de card. După instalare, poziția magnetului este fixată cu piulița de blocare 11.

Deviația sfert a busolei KMO-T este eliminată folosind patru bare longitudinale 3 și una sau două plăci de inducție transversale 15. Barele sunt instalate pe consolele 4 și în mufurile de clemă ușor sub nivelul săgeților cardului. Două bare au o secțiune transversală dreptunghiulară, iar celelalte două au o secțiune transversală rotundă. Clema cu bare poate fi rotită la un anumit unghi față de DP, ceea ce asigură distrugerea simultană a ambelor componente ale abaterii sfert. În locașul de sub oală există spațiu 13 pentru compensatorul de deviație electromagnetică.

Sistem optic(Fig. 3) transmite imaginea scalei cărții, astfel că timonierul vede diviziuni ușoare pe un fundal întunecat. Noaptea, cardul este iluminat de jos cu lămpi, iar timonierul vede o imagine întunecată a diviziunilor cardului pe un fundal deschis.

Conducta de cale optică este formată din trei secțiuni: fixă ​​7 și două retractabile. Secțiunea fixă ​​este fixată cu șuruburi la baza chiotului. Secțiunea retractabilă superioară 9 se poate deplasa în sus și în jos, iar cea inferioară 11 se poate roti și în jurul axei sale.

Când instalați o busolă pe o navă, locașul este situat pe podul superior. Conducta sistemului optic este trecută printr-o gaură din podeaua și tavanul punții în timonerie. Busola are o sursă de alimentare pentru iluminat și încălzire.

Schema optică a sistemului este prezentată în Fig. 5.Se compune din 2 lampi de iluminat, sticla securizata 3, două lentile (superioare 4, mai jos 6 ) sticla incalzita 7 si oglinzi 9. Unele dintre părțile enumerate sunt situate în binacle 5, iar unele într-o țeavă metalică dedesubt.

După cum se arată în figură, un fascicul de lumină din sectorul părții inferioare a cardului iluminat de bec este proiectat pe oglindă 1 . Prin urmare, imaginea scării din oglindă este reflectată în cea mai convenabilă formă pentru observator - valorile diviziunilor de grade și digitizării sunt citite de la stânga la dreapta.

Ca exemplu de proiectare a dispozitivului din Fig. Figura 6 prezintă partea superioară a chinului Sectorului MK. Iată, melonul 1 instalat în chicul împreună cu suspensia cardanului 2 folosind arcuri 6 , protejându-l de influența vibrațiilor și șocurilor. Cazanul este echipat cu radiogonizor 3 . Folosind cântare 4 Şi 5 Se măsoară direcția navei și, respectiv, unghiurile de direcție ale reperelor. După cum am menționat deja mai sus, barele 7 Şi 8 sunt folosite pentru a compensa abaterea MC.

Versiunea considerată a designului cazanului MK este tipică. Cu toate acestea, împreună cu acesta sunt utilizate și alte opțiuni de design. Astfel, pentru a reduce influența înclinării navei asupra funcționării busolei într-un număr de produse, de exemplu, în busola KM-145 (Fig. 7), plutitorul 1 livrat cu carcasă suplimentară 2 , comunicând cu camera de lucru a cazanului, drept urmare este umplută cu lichid de susținere 3 . Prezența acestei carcase duce la o creștere a perioadei de oscilații naturale a sistemului de busolă în mișcare, ceea ce are un efect pozitiv asupra funcționării acestuia.

În busolele pentru bărci mici „Gals” (Fig. 8) există un card 2 , inclusiv doi magneți 1 , nu are un plutitor. Scalele cu valori de diviziune 5 0 sunt marcate pe orizontală exterioară 3 și lateral cilindric 4 suprafete. Elementele dispozitivului de susținere incluse în cartuș includ un rulment de corindon și o parte conică care îl protejează de mișcările laterale. Un opritor indicator este introdus în corpul cardului 5 , cu o minge la capătul liber, care servește la împiedicarea mișcării sale pe verticală și în același timp jucând rolul de indicator al listei și trimului vasului. Acesta din urmă este posibil deoarece cardul are proprietățile unui pendul fizic.

Busola magnetică KMS 160 (busolă magnetică sferică) este proiectată pentru instalarea pe masa consolei din cabina pilotului navei și aceasta determină caracteristicile designului său. Sistemul magnetic al cardului (Fig. 9) conține 4 magneți tijă cu diametrul de 3 mm, din aliaj 52 KFTM. Cei doi magneți din mijloc au 75 mm lungime, iar cei doi exteriori au 55 mm. Diametrul scalei cardului este de 125 mm, valoarea diviziunii sale este 1 0. Greutatea reziduală a cartuşului în lichidul PMS-5 este de 0,035 N.

Cardul este instalat pe un știft (Fig. 10), care este înșurubat în cadrul interior 1 suspensie de cardan. Suporturi pentru inel exterior 3 cardanul sunt instalate în carcasă 4 oală de busolă. Marfă 5 asigură verticalitatea axei bolțului în timpul procesului de balansare a vasului.

Camera de lucru a oalei este închisă deasupra cu un capac semisferic transparent 6 și este complet umplut cu lichid PMS-5. Ca rezultat, imaginea la scară crește, iar diametrul ei aparent crește la 160 mm.

Există o gaură în peretele de jos al carcasei 7 conectarea camerei de lucru cu camera de compensare. În camera de compensare, volumul de aer este separat de lichid printr-o diafragmă elastică 8 . Vibrațiile lichide cauzate de influențele mecanice asupra busolei sunt amortizate de cupă 9 și ecran 10 . Există o gaură în centrul fundului oalei, închisă cu un dop. 11 , pentru a umple oala cu lichid. Un dispozitiv de abatere poate fi atașat pe fundul vasului.

Nu toate busolele sunt montate în chioșc. Acest lucru se întâmplă cel mai adesea cu busolele destinate utilizării pe bărci mici. Acestea includ busola menționată mai sus - orizont „Tals” (Fig. 11), instalată direct în consola timoneriei și busola KMS-160. Primul nu are dispozitive care să compenseze influența câmpului magnetic al navei, al doilea are compensatoarele indicate.

Recent, magneții inel, mai degrabă decât magneții cu tije, au început să fie utilizați în cardurile MK. Una dintre opțiunile de proiectare pentru un astfel de card este prezentată în Fig. 12.

Elementul sensibil constă dintr-o carcasă 1 cu un magnet inel 2 având un diametru exterior de 52 mm, un diametru al găurii de 20 mm și o grosime de 1 mm. Magnetul este realizat dintr-un aliaj special și este magnetizat într-un câmp magnetic uniform. Elementul sensibil include un plutitor 3, format dintr-o bază și un capac. Plutitorul are un manșon 4 conectat la un con. Bucșa conține un lagăr axial 6, fixat cu un șurub 7. Pe raftul inelar al carcasei se află un disc 8 cu o scară împărțită în 360 de diviziuni.

SE are o greutate de (5,6±03)10 -2 N în lichidul busolei (70% alcool etilic, 10% glicerină, 20% apă distilată) Perioada de oscilații a SE la abaterea sa inițială de la meridianul magnetic cu 40° la H=12 A∙m -1 este (20±4) s.

ÎNTREBĂRI PENTRU AUTOCONTROL:

1. Care este diferența dintre busolele magnetice KM-145-3 și KM-145-4? KM-145-4 și KM-145-6?

2. Câți magneți conține cardul de busolă Sector?

3. Ce rol joacă diafragma în bolul busolei?

4. În ce scop folosesc busolele o cameră suplimentară umplută cu un lichid de susținere?

5. Care este procedura de instalare și demontare a radiometrului?

6. Ce se află în chincul busolei?