stringtranslate.com

Азимутальный компас

Азимутальный компас XVIII века, хранящийся в Национальном археологическом музее Испании

Азимутальный компас (или азимутальный компас ) — это навигационный прибор, используемый для измерения магнитного азимута , угла дуги на горизонте между направлением на Солнце или какой-либо другой небесный объект и магнитным севером. Его можно сравнить с истинным азимутом, полученным путем астрономических наблюдений, чтобы определить магнитное склонение , величину, на которую необходимо скорректировать показания корабельного компаса для получения точных показаний. Азимутальные компасы были важны в период до разработки надежных хронометров, необходимых для определения точного положения судна по астрономическим наблюдениям.

Теория

Азимут — это угол, образованный между направлением отсчета (север) и линией от наблюдателя до точки интереса, спроецированной на ту же плоскость, что и направление отсчета.

В навигации истинный азимут небесного тела — это дуга горизонта между точкой, где вертикальная плоскость, содержащая наблюдателя и небесное тело, пересекает горизонт, и направлением на истинный север . Магнитный азимут — это дуга между точкой на горизонте под небесным телом и направлением на магнитный север. [1]

Когда широта и дата известны, можно легко определить положение солнца на восходе или закате относительно истинного севера. [2] Если Солнце наблюдается в какой-то момент между восходом и закатом, его высота также должна быть записана для вычисления истинного азимута. Истинный азимут можно сравнить с магнитным азимутом, чтобы найти магнитное склонение, угол между направлением, которое компас указывает как север, и истинным направлением на север. [3]

Конструкции компаса

Азимутальный компас — это магнитный компас , в котором окружность карты разделена на 360 градусов. Он имеет два прицела, диаметрально противоположных друг другу, через которые можно увидеть Солнце, планету или звезду. Солнце обычно наблюдается, когда центр Солнца находится примерно на один солнечный диаметр над горизонтом. [4] [a] Обычно компас имеет упор сбоку коробки, который наблюдатель нажимает, когда Солнце выстраивается в линию прицела. Это фиксирует карту компаса, с которой можно считать магнитный азимут или амплитуду. [3] [b]

Прицелы могут состоять из двух лопастей, одна с узкой щелью, а другая с более широкой щелью, разделенной пополам нитью. Наблюдатель смотрит на Солнце, видимое через темное стекло, совмещая нить и узкую щель с центром Солнца. Другое устройство имеет вертикальную планку на одной лопасти и щель, разделенную пополам нитью, на другой. Инструмент выравнивается по Солнцу, когда тень от нити падает на вертикальную планку. [3] Еще одна конструкция имеет увеличительное стекло на одной лопасти, которое фокусирует лучи Солнца на противоположной лопасти. [7]

Меридиональные азимутальные компасы включали универсальные экваториальные солнечные часы. Установив дату и широту, можно было узнать истинный север и магнитное склонение с прибора без необходимости вычислений. [8] С появлением железных сосудов в 19 веке азимутальный компас устанавливался на пьедестале в нейтральной точке, где на показания не влиял магнетизм сосуда. [9]

Приложения

Карта, показывающая линии равного магнитного склонения в январе 2020 г.

Ранние мореплаватели в северном полушарии могли вычислять широту относительно легко, когда ночное небо было ясным, наблюдая за высотой Полярной звезды , звезды, которая находится очень близко к северному небесному полюсу . Однако вычисление долготы было невозможно, пока не были разработаны хронометры , которые могли точно показывать время на протяжении всего длительного путешествия. В 1588 году король Испании Филипп II (1556–1598) предложил большую награду тому, кто сможет найти практическое решение для определения долготы. [10]

Новый подход, по-видимому, возникший благодаря иезуитскому миссионеру Христофоро Борри , заключался в создании карт, на которых были отмечены точки с одинаковым магнитным склонением. [c] При точном считывании широты и магнитного склонения навигатор мог определить их долготу, используя карту. [11] Недостатком этого подхода является то, что магнитные вариации со временем меняются, поэтому карты требовали постоянного пересмотра. [12]

Азимутальный компас все еще имел большую ценность, позволяя капитану корабля определять, насколько сильно магнитный компас отклоняется от истинного севера, чтобы он мог установить более точный курс, следуя линии постоянной широты или используя навигационное счисление . В 1795 году британское судно первого ранга имело до восьми компасов, один из которых был улучшенным рулевым компасом. Этот азимутальный компас, возможно, был специализирован для измерения магнитного склонения путем снятия показаний со звезд и использовался для определения точности других компасов. [13]

Инструменты

Пример азимутального компаса. Козырьки разной высоты позволяют наводиться на объекты, находящиеся над горизонтом.

Азимутальный компас был описан в 1736 году, но изобретатель не был назван. [8] Азимутальные компасы иногда были большими, с латунным корпусом, установленным в карданном подвесе, содержащим розу, и прицелами наверху корпуса. Уолтер Хейз, Ричард Глинн и Бенджамин Айрес (умер около 1775 года) изготавливали точные большие азимутальные компасы. [2] Генри Грегори (1744–1782) имел заведение, известное как «Азимутальный компас» на Лиденхолл-стрит в Лондоне. [14] Он поставил азимутальный компас, разработанный Говином Найтом , Джозефу Бэнксу для плавания HMS  Resolution под командованием капитана Джеймса Кука в 1772 году. [15] Инструмент стоил £80.0.0. [16]

6 февраля 1808 года американский тюлень Topaz под командованием капитана Мэйхью Фолджера прибыл на остров Питкэрн , чтобы пополнить запасы пресной воды. Там он обнаружил тридцать пять выживших после мятежа на HMS Bounty во главе с Джоном Адамсом , который передал Фолджеру азимутальный компас и хронометр HMS  Bounty . [17]

Ссылки

Примечания

  1. ^ Когда самая нижняя часть Солнца находится чуть больше половины диаметра Солнца над горизонтом, центр Солнца фактически будет лежать почти на горизонте. Это происходит из-за преломления солнечных лучей атмосферой. [5]
  2. ^ Магнитная амплитуда относится к дуге от проекции объекта на горизонте до магнитного востока или запада. [6]
  3. ^ Магнитное склонение — это угол между истинным севером, направлением на Полярную звезду, и магнитным севером, указанным магнитным компасом.

Цитаты

  1. Харрис 1875, стр. 152.
  2. ^ ab Turner 1980, стр. 34.
  3. ^ abc Bowditch & Bowditch 1841, стр. 158.
  4. Бахари 1844, стр. 161.
  5. ^ Нори и Коулман 1852, с. 209.
  6. Харрис 1875, стр. 365.
  7. ^ Нори и Коулман 1852, с. 220.
  8. ^ ab Falconer 2006, стр. 27.
  9. Дженкинс 1869, стр. 6.
  10. ^ Финдлен 2004, стр. 232.
  11. ^ Финдлен 2004, стр. 233.
  12. ^ Финдлен 2004, стр. 237.
  13. Лавери 1987, стр. 25.
  14. Бот. Генри Грегори... Бодлианская библиотека.
  15. Картер 1988, стр. 319.
  16. Картер 1988, стр. 551.
  17. ^ Форд 2012, стр. 9.

Источники