Журнал чипа

Инструмент, используемый для оценки скорости судна на воде.

Лаг -чип , также называемый общим лагом , ^[1] судовым лагом или просто лагом , — это навигационный инструмент, используемый моряками для оценки скорости судна на воде. Слово «узел» , означающее морскую милю в час , происходит от этого метода измерения.

История

Все навигационные приборы, измеряющие скорость судна на воде, называются лагами. ^[2] Эта номенклатура восходит к временам парусного спорта, когда моряки бросали бревно, прикрепленное к веревке, завязанной узлами на равных интервалах, с кормы судна. Моряки подсчитывали количество узлов, прошедших через их руки за определенное время, чтобы определить скорость судна. Сегодня моряки и пилоты самолетов по-прежнему выражают скорость в узлах.

Строительство

Схема чип-лога

Модель щеп-лага и сопутствующего комплекта. Катушка лаг-линя хорошо видна. Первый узел , отмечающий первую морскую милю , виден на катушке чуть ниже центра. Песочные часы для отсчета времени находятся в верхнем левом углу, а щеп-лог — в нижнем левом углу. Маленький светлый деревянный штифт и заглушка образуют механизм освобождения двух линий уздечки.
Из Музея морского дела , Париж.

Щековый брус состоит из деревянной доски, прикрепленной к леске (бревну ) . Бревну натянут ряд узлов с одинаковыми интервалами. Бревну наматывают на катушку, чтобы пользователь мог легко его размотать.

Со временем конструкция бревна стандартизировалась. Форма представляет собой четверть круга или квадрант с радиусом 5 дюймов (130 мм) или 6 дюймов (150 мм), ^[1] и толщиной 0,5 дюйма (13 мм). ^[1] Лаг-лин крепится к доске с помощью уздечки из трех линий, которые соединяются с вершиной и с двумя концами дуги квадранта. Чтобы гарантировать погружение бревна и правильную ориентацию в воде, дно бревна утяжеляется свинцом . [ ^1] Это обеспечивает большее сопротивление в воде и более точное и повторяемое считывание. Уздечка крепится таким образом, что сильное рывок за лаг-лин заставляет одну или две линии уздечки освободиться, позволяя моряку вытащить бревно.

Использовать

Штурман, которому нужно было узнать скорость судна, попросил матроса сбросить бревно на корму судна. Бревно действовало как плавучий якорь , оставаясь примерно на месте, пока судно отходило. Матрос позволял лаголиню выходить на фиксированное время, подсчитывая пройденные узлы. Длина пройденного лаголиня (количество узлов) определяла показания.

Происхождение

Первым известным прибором для измерения скорости часто называют голландский журнал. Это изобретение приписывают португальцу Бартоломеу Крещенсиу, который спроектировал его в конце XV века или в начале XVI века. ^[3] Моряк бросал плавающий предмет за борт и использовал песочные часы , чтобы измерить время, необходимое для прохождения между двумя точками на палубе. Первое упоминание о голландском журнале относится к 1623 году — позже, чем судовой журнал. ^[4] Голландский журнал можно было использовать с латунной табачной коробкой, прямоугольной с закругленными концами. На этой коробке были таблицы для преобразования времени журнала в скорость. ^{[5] [6]}

Моряки использовали лаг в течение длительного времени. Первое известное описание устройства в печати встречается в книге Уильяма Борна «Полк для моря» в 1574 году. Борн изобрёл полуминутные песочные часы для отсчёта времени. ^[7] В то время миля считалась равной 5000 футов, поэтому за 30 секунд при скорости в одну милю в час корабль проходил около 42 футов:

$${\displaystyle {\text{pay distance in feet}}={\text{1 mph}}\times {\text{5000 ft/mi}}\times {\text{30 s}}\times {\frac {\text{1 h}}{\text{3600 s}}}}$$

Первоначально лаг-лин не был завязан узлами, и моряки измеряли длину непосредственно на линии. С введением морской мили в качестве стандартной единицы измерения на море в 15 веке, они начали отмечать линию через равные интервалы, пропорциональные морской миле и временному интервалу, используемому для измерения. Первоначально отметки представляли собой просто узлы на линии. Позже моряки вплели в лаг-лин завязанные шнуры. Многие корабли использовали узлы, расположенные на расстоянии 8 саженей (48 футов или 14,6 метра ) друг от друга, в то время как другие корабли использовали предписание в 7 саженей. ^[8] Временной интервал необходимо корректировать в соответствии с расстоянием между узлами. Заменив 6000 футов на 1 милю, приведенная выше формула дает 28,8 секунд для расстояния в 8 саженей. Фактически, 28-секундные и 14-секундные очки раньше были распространены среди навигационного оборудования. ^[9]

Щебень в 18 веке

Точность и соображения навигатора

Использование лага не давало точного измерения скорости. Моряк должен был учесть ряд соображений:

• Количество следующих морей
• Влияние течений
• Протяженность линии
• Неточность измерения времени — из-за влияния температуры окружающей среды , влажности и состояния моря на показания песочных часов.

Частые измерения помогли смягчить некоторые из этих неточностей, усреднив индивидуальные ошибки, и опытные штурманы могли определить свою скорость относительно воды с достаточной степенью точности. Поскольку лаг измеряет скорость относительно воды, некоторые ошибки — особенно влияние течений, движение самой воды — не могли быть исправлены. Штурманы полагались на определение местоположения, чтобы исправить эти ошибки. Современные навигационные инструменты, такие как GPS, сообщают скорость относительно земли и в целом не дают того же результата, что и лаг, когда присутствуют течения.

Более современные журналы и замены

• 

  Поворотное устройство для бревен гакаборта

  

  Механические лаги скорости, называемые патентными лагами ^[1] или лагами гакаборта , работающие на физических принципах, подобно одометру автомобиля, путем буксировки лопасти или ротора с кормы (или гакаборта ) длинной линией, были разработаны в восемнадцатом веке (или ранее), но стали практичными в девятнадцатом веке и заменили традиционный лаг с чипом. ^[10] Примерами лагов гакаборта являются те, что сделаны Thomas Walker & Son . Со второй половины двадцатого века моряки продолжают использовать более современные механические и электромеханические версии, основанные на небольшом рабочем колесе или гребном колесе, прикрепленном к (или через) дну корпуса, особенно на небольших яхтах.

• Однако чаще всего (особенно на торговых судах) используется электромагнитный лаг , более надежный, поскольку в нем нет механизмов, подверженных поломкам.

• В последние годы появились ультразвуковые датчики скорости . Они используют два ультразвуковых преобразователя — один спереди, один сзади, — которые посылают ультразвуковые импульсы через воду, протекающую мимо корпуса. Вычисляя разницу во времени распространения импульса от одного датчика к другому, устройство вычисляет скорость корпуса относительно воды.

• Доплеровский лаг : Сегодня очень точное измерение скорости на море осуществляется с помощью доплеровского измерения, либо полученного акустически с помощью доплеровского сонара, либо с помощью радиоинтерферометрического измерения доплеровских спутниковых сигналов, таких как сигналы Глобальной системы позиционирования ( GPS ). Однако большинство коммерческих систем GPS не настроены для работы в этом режиме.

Смотрите также

• Питометрический лаг (питлог) – более современная форма лага, работающая по принципу перепада давления.
• Расчет пути – форма навигации, основанная на измерении скорости.
• Траверсная доска – традиционный инструмент, используемый на борту судна для отслеживания скорости и направления.

Ссылки

1. Диксон, Джон Уитли (1911). "Бревно"  . В Чисхолм, Хью (ред.). Encyclopaedia Britannica . Т. 16 (11-е изд.). Cambridge University Press. стр. 864.
2. "The Dictionary of English Nautical Language Database". Маккензи, Майк. Архивировано из оригинала 19 декабря 2012 г. Получено 17 июня 2012 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
3. URL: «Ciência Viva — Projectos e Materiais». Архивировано из оригинала 19 сентября 2011 г. Проверено 6 сентября 2011 г.Agência Nacional para a Cultura Científica, Ciência Viva, Descobertas e Invenções Portuguesas (на португальском языке)
4. Мэй, Уильям Эдвард , История морского судоходства , GT Foulis & Co. Ltd., Хенли-он-Темз, Оксфордшир, 1973, ISBN 0-85429-143-1 
5. Тернер, Джерард Л'Э., Старинные научные приборы , Blandford Press Ltd. 1980 ISBN 0-7137-1068-3 
6. «Голландский журнал» или табакерка моряка Питера Хольма
7. Дэвид У. Уотерс (1985). «Английские навигационные книги, карты и глобусы, напечатанные до 1600 года». google books . Instituto de Investigação Científica Tropical . Получено 18 февраля 2015 г.
8. Питер Ривли (22 июня 2010 г.). «Навигация и судовые журналы в эпоху парусного спорта». Военно-морская академия США . Архивировано из оригинала 17 февраля 2015 г. Получено 18 февраля 2015 г.
9. Тимоти Дж. Раньян, ред. (1987). Корабли, мореплавание и общество: очерки по истории мореплавания . Wayne State University Press. стр. 74. ISBN 9780814319918.
10. Broelmann, J (1998). Роберт Бад и Дебора Уорнер (ред.). Инструменты науки. Историческая энциклопедия: Журналы . Нью-Йорк, Лондон. С. 361–363.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

• Оксфордский справочник по кораблям и морю , под ред. Питера Кемпа, 1976 г., стр. 192–193. ISBN 0-586-08308-1 

Внешние ссылки

• Шаблон Chip Log на веб-странице Navy & Marine Living History Association, Inc. Примечание: расстояние, указанное в списке материалов для этого шаблона, составляет 33+1 ⁄ 3 фута, но в части C «Строительства» используется современное расстояние 47+1 ⁄ 4 фута.