✖


Jump to content

Морской хронометр

Морской хронометр
Морской хронометр Чарльза Фродшема из Лондона, перевернутый, чтобы показать механизм. Хронометр около 1844-1860 годов.
Классификация Часы
Промышленность Транспорт
Приложение Хронометраж
Работает Нет
изобретатель Джон Харрисон
Изобретенный 1761

Морской хронометр — это точные часы , которые находятся на корабле и используются для определения положения корабля с помощью астрономической навигации . Он используется для определения долготы путем сравнения среднего времени по Гринвичу (GMT) и времени в текущем местоположении, полученного на основе наблюдений небесных тел. Когда это впервые было разработано в 18 веке, это было крупным техническим достижением, поскольку точное знание времени во время длительного морского путешествия было жизненно важно для эффективной навигации при отсутствии электронных или коммуникационных средств. Первый настоящий хронометр стал делом всей жизни одного человека, Джона Харрисона , охватывающим 31 год упорных экспериментов и испытаний, которые произвели революцию в морской (а позже и в воздушной) навигации.

Термин «хронометр» произошел от греческих слов χρόνος ( хронос ) (что означает время) и метр (что означает мера). Книга «Физико-теология» английского священнослужителя и учёного Уильяма Дерхэма 1713 года включает одно из самых ранних теоретических описаний морского хронометра. [1] В последнее время его стали чаще использовать для описания часов, протестированных и сертифицированных на соответствие определенным стандартам точности.

История

[ редактировать ]
Морской «Хронометр» Джереми Такера использовал подвесы и вакуум в колпаке.
Дополнительная информация: История долготы.

Для определения положения на поверхности Земли необходимо и достаточно знать широту , долготу и высоту . Соображения относительно высоты, естественно, можно игнорировать для судов, работающих на уровне моря . До середины 1750-х годов точная навигация на море вне видимости суши была нерешенной проблемой из-за сложности расчета долготы. Навигаторы могли определять свою широту, измеряя угол наклона Солнца в полдень (т. е., когда оно достигало своей высшей точки на небе или кульминации ) или, в Северном полушарии, измеряя угол Полярной звезды (Полярной звезды) от горизонта ( обычно в сумерках ). Однако, чтобы определить долготу , им нужен был стандарт времени, который мог бы работать на борту корабля. Наблюдение регулярных небесных движений, такое как метод Галилея, основанный на наблюдении естественных спутников Юпитера , обычно было невозможно в море из-за движения корабля. Метод лунных расстояний , первоначально предложенный Иоганном Вернером в 1514 году, разрабатывался параллельно с морским хронометром. Голландский учёный Джемма Фризиус была первой, кто предложил использовать хронометр для определения долготы в 1530 году.

Целью хронометра является точное измерение времени в известном фиксированном месте. Это особенно важно для навигации. Поскольку Земля вращается с регулярной предсказуемой скоростью, разницу во времени между хронометром и местным временем корабля можно использовать для расчета долготы корабля относительно главного меридиана (определяемого как 0 °) (или другой начальной точки), если это точно. достаточно известно, используя сферическую тригонометрию . Практическая астронавигация обычно требует наличия морского хронометра для измерения времени, секстанта для измерения углов и альманаха. [2] предоставление графиков координат небесных объектов, набор таблиц уменьшения видимости , помогающих выполнять вычисления высоты и азимута , а также карту региона. При использовании таблиц уменьшения прицела единственные необходимые вычисления — это сложение и вычитание. Большинство людей могут освоить более простые процедуры небесной навигации после одного или двух дней обучения и практики, даже используя ручные методы расчета. Использование морского хронометра для определения долготы с помощью хронометра позволяет мореплавателям получить достаточно точное определение местоположения. [3] Каждые четыре секунды, когда источник времени ошибается, положение восток-запад может отклоняться чуть более чем на одну морскую милю, поскольку угловая скорость Земли зависит от широты. [4]

Создать часы, которые бы надежно работали в море, было сложно. До 20-го века лучшими хронометристами были маятниковые часы , но качка корабля в море и изменения гравитации Земли до 0,2% сделали простой маятник, основанный на гравитации, бесполезным как в теории, так и на практике.

Первые примеры

[ редактировать ]
Генри Салли (1680-1729) представил первый морской хронометр в 1716 году.

Христиан Гюйгенс , после изобретения маятниковых часов в 1656 году, сделал первую попытку создания морского хронометра в 1673 году во Франции при спонсорской поддержке Жана-Батиста Кольбера . [5] [6] В 1675 году Гюйгенс, получавший пенсию от Людовика XIV , изобрел хронометр, в котором использовалось балансовое колесо и спиральная пружина для регулирования вместо маятника , открыв путь к морским хронометрам и современным карманным и наручным часам. Он получил патент на свое изобретение от Кольбера, но его часы в море оставались неточными. [7] Попытка Гюйгенса в 1675 году получить английский патент от Карла II побудила Роберта Гука , который утверждал, что за несколько лет до этого придумал часы с пружинным приводом, попытаться создать их и запатентовать. В 1675 году Гюйгенс и Гук доставили Чарльзу по два таких устройства, но ни одно из них не работало должным образом, и ни Гюйгенс, ни Гук не получили английского патента. Именно в ходе этой работы Гук сформулировал закон Гука . [8]

Морской хронометр Джона Харрисона H1 1735 года.

Первое опубликованное использование термина «хронометр» было в 1684 году в Arcanum Navarchicum , теоретической работе кильского профессора Матиаса Васмута. За этим последовало дальнейшее теоретическое описание хронометра в работах, опубликованных английским учёным Уильямом Дерхэмом в 1713 году. В основной работе Дерхема «Физико-теология», или демонстрации бытия и атрибутов Бога на основе его творений , также предлагалось использовать вакуумной герметизации для обеспечения большей точности работы часов. [9] Попытки создать рабочий морской хронометр были предприняты Джереми Такером в Англии в 1714 году и Генри Салли во Франции два года спустя. Салли опубликовал свою работу в 1726 году в книге « Une Horloge inventée et executée par M. Sulli» , но ни его модели, ни модели Такера не могли противостоять качке моря и сохранять точное время в условиях корабля. [10]

Чертежи хронометра Харрисона H4 1761 года, опубликованные в книге «Принципы хронометриста мистера Харрисона» , 1767 год. [11]

В 1714 году британское правительство предложило премию за метод определения долготы на море, размер награды варьировался от 10 000 до 20 000 фунтов стерлингов (от 2 до 4 миллионов фунтов стерлингов в 2024 году) в зависимости от точности. Джон Харрисон , плотник из Йоркшира, представил проект в 1730 году, а в 1735 году завершил часы на основе пары встречно колеблющихся балок с грузом, соединенных пружинами, на движение которых не влияла сила тяжести или движение корабля. Его первые два морских часа H1 и H2 (завершенные в 1741 году) использовали эту систему, но он понял, что они обладают фундаментальной чувствительностью к центробежной силе , а это означает, что они никогда не смогут быть достаточно точными в море. Конструкция его третьей машины, получившей обозначение H3, в 1759 году включала в себя новые круговые балансы и изобретение биметаллических ленточных и роликовых подшипников с сепаратором , изобретения, которые широко используются до сих пор. Однако круговые балансы H3 по-прежнему оказались слишком неточными, и в конце концов он отказался от больших машин. [12]

Фердинанда Берту , 1763 год. Морской хронометр № 3

Харрисон решил проблемы точности с помощью своего гораздо меньшего по размеру хронометра H4 в 1761 году. H4 очень напоминал большие карманные часы диаметром пять дюймов (12 см). В 1761 году Харрисон представил H4 на приз в размере 20 000 фунтов стерлингов. В его конструкции использовалось быстроходное балансовое колесо, управляемое спиральной пружиной с температурной компенсацией. Эти функции использовались до тех пор, пока стабильные электронные генераторы не позволили производить очень точные портативные часы по доступной цене. В 1767 году Совет долготы опубликовал описание его работы в «Принципах хронометриста мистера Харрисона» . [13] Французская экспедиция под руководством Шарля-Франсуа-Сезара Ле Телье де Монмираля выполнила первое измерение долготы с помощью морских хронометров на борту «Авроры» в 1767 году. [14]

Дальнейшее развитие

[ редактировать ]
Морской хронометр Пьера Ле Руа , 1766 год, фотография сделана в Музее искусств и ремесел в Париже.

Во Франции в 1748 году Пьер Ле Руа изобрел стопорный спусковой механизм, характерный для современных хронометров. [15] В 1766 году он создал революционный хронометр, который включал в себя стопорный спусковой механизм , баланс с температурной компенсацией и изохронную пружину баланса : [16] Харрисон показал возможность иметь надежный хронометр в море, но Руперт Гулд считает эти разработки Ле Роя основой современного хронометра. [16] Инновации Ле Роя сделали хронометр гораздо более точным, чем ожидалось. [17]

Хронометр Харрисона H5 1772 года, сейчас выставленный в Музее науки в Лондоне.

Фердинанд Берту во Франции, а также Томас Мадж в Великобритании также успешно производили морские хронометристы. [15] Хотя ни одна из них не была простой, они доказали, что конструкция Харрисона не была единственным решением проблемы. Наибольшие успехи в сторону практичности были сделаны Томасом Эрншоу и Джоном Арнольдом , которые в 1780 году разработали и запатентовали упрощенные, отдельные спусковые механизмы с «пружинным стопором» . [18] [19] перенесли температурную компенсацию на баланс и улучшили конструкцию и производство балансовых пружин . Такое сочетание инноваций служило основой морских хронометров вплоть до электронной эры.

Хронометр Фердинанда Берту №. 24 (1782 г.), на выставке в Музее искусств и ремесел , Париж.

Новая технология изначально была настолько дорогой, что не все корабли имели хронометры, о чем свидетельствует роковое последнее путешествие восточно-индийского корабля «Арнистон» , потерпевшего кораблекрушение и унесшего жизни 372 человек. [20] Однако к 1825 году Королевский флот начал регулярно снабжать свои суда хронометрами. [21]

Начиная с 1820 года Британская королевская обсерватория в Гринвиче тестировала морские хронометры в рамках программы испытаний, инициированной Адмиралтейством, или программы «конкурса хронометров», призванной стимулировать усовершенствование хронометров. В 1840 году новую серию испытаний в ином формате начал седьмой королевский астроном Джордж Бидделл Эйри . Эти судебные процессы продолжались практически в том же формате до начала Первой мировой войны в 1914 году, после чего они были приостановлены. Хотя формальные испытания прекратились, испытания хронометров для Королевского флота не прекратились. [22] [23]

Производители морских хронометров обратились к группе астрономических обсерваторий, расположенных в Западной Европе, для проведения оценки точности своих часов. Как только механические механизмы часов приобрели достаточную точность, чтобы обеспечить достаточно точную морскую навигацию, эти сторонние независимые оценки также превратились в так называемые «соревнования хронометристов» в астрономических обсерваториях, расположенных в Западной Европе. Обсерватория Невшатель , Женевская обсерватория , Обсерватория Безансона , Обсерватория Кью , Немецкая военно-морская обсерватория в Гамбурге и Обсерватория Гласхютте являются яркими примерами обсерваторий, которые сертифицировали точность механических часов. Режим испытаний обсерваторий обычно длился от 30 до 50 дней и содержал стандарты точности, которые были гораздо более строгими и сложными, чем современные стандарты, такие как стандарты, установленные Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres (COSC) . Когда механизм прошел испытание обсерватории, он получил сертификат хронометра обсерватории. и получил от обсерватории «Бюллетень де Марша», предусматривающий работу механизма.

В то время на кораблях было обычным явлением наблюдать за шаром времени , например, в Королевской обсерватории в Гринвиче , чтобы проверить свои хронометры перед отправлением в долгое путешествие. Каждый день корабли ненадолго бросали якорь на реке Темзе в Гринвиче, ожидая, пока шар упадет в обсерватории ровно в 13:00. [24] Эта практика в некоторой степени способствовала последующему принятию среднего времени по Гринвичу в качестве международного стандарта. [25] (Шарики времени стали ненужными примерно в 1920 году с появлением радиосигналов времени , которые сами по себе в значительной степени были заменены временем GPS .) Помимо установки времени перед отправлением в путешествие, корабельные хронометры также регулярно проверялись на точность в море с помощью проведение лунного [26] или солнечные наблюдения. [27] Обычно хронометр устанавливается в защищенном месте под палубой, чтобы избежать повреждений и воздействия непогоды. Моряки использовали хронометр для установки так называемых карманных часов , которые носили на палубе для проведения астрономических наблюдений. Хотя хакерские часы гораздо менее точны (и менее дороги), чем хронометр, они будут удовлетворительными в течение короткого периода времени после их настройки (т. е. достаточно долгого для проведения наблюдений).

Рационализация методов производства

[ редактировать ]
Стандартный хронометр образца морского хронометра МХ6, серийно выпускавшийся в Советском Союзе после Второй мировой войны.
Внутренняя работа морского хронометра Hamilton Model 21, серийно производившегося в США во время и после Второй мировой войны.

Хотя методы промышленного производства начали революционизировать часовое производство в середине XIX века, производство хронометров гораздо дольше оставалось ремесленным, и в нем доминировали британские и швейцарские производители. На рубеже 20-го века швейцарские производители, такие как Ulysse Nardin, добились больших успехов в внедрении современных методов производства и использовании полностью взаимозаменяемых деталей, но только с началом Второй мировой войны в часовая компания Hamilton США усовершенствовала свои часы. Процесс массового производства , который позволил компании с 1942 года производить тысячи хронометров Hamilton Model 21 и Model 22 для подразделений военного и торгового флота США , а также других сил союзников во время Второй мировой войны. Морской хронометр Hamilton 21 имел предохранитель с цепным приводом , а его секундная стрелка выдвигалась вперед. С шагом 1 ⁄ секунды в течение 60 секунд, отмеченных дополнительным циферблатом. В Германии, где морские хронометры были импортированы или использовались иностранные ключевые компоненты, был разработан Drei-Pfeiler Werk Einheitschronometer (унифицированный хронометр с трехколонным механизмом), в сотрудничестве с компаниями Wempe Chronometerwerke и A. Lange & Söhne чтобы сделать возможным более эффективное производство. . Разработка точного и недорогого айнхейтхронометра немецкого военно-морского командования и министерства авиации была инициативой в 1939 году. Серийное производство началось в 1942 году. Все детали были произведены в Германии и взаимозаменяемы. [28] В ходе Второй мировой войны были применены модификации, которые стали необходимы, когда стало не хватать сырья, и работа была обязательной, а иногда и добровольно распределялась между различными немецкими производителями для ускорения производства. Производство немецких хронометров унифицированного дизайна с их гармонизированными компонентами продолжалось еще долгое время после Второй мировой войны в Германии и Советском Союзе, которые конфисковали оригинальные технические чертежи Einheitchronometer и в 1949 году открыли в Москве производственную линию, на которой были произведены первые советские хронометры MX6. содержащие механизмы немецкого производства. [29] С 1952 года по 1997 год хронометры MX6 с небольшими изменениями, разработанными НИИ ЧАСПРОМ (НИИ Часпром — часовой институт советской эпохи), производились из компонентов, произведенных в Советском Союзе. [30] Немецкий Einheitchronometer в конечном итоге стал механическим морским хронометром, выпускаемым в самых больших объемах - около 58 000 единиц. Из них менее 3000 было произведено во время Второй мировой войны, около 5000 после войны в Западной и Восточной Германии и около 50 000 в Советском Союзе, а затем и в постсоветской России. [31] Во время и после Второй мировой войны было произведено около 13 000 морских хронометров Hamilton 21. Несмотря на успех Einheitchronometer и Hamilton, хронометры, изготовленные старым способом, никогда не исчезали с рынка в эпоху механических хронометров. Thomas Mercer Chronometers была среди компаний, которые продолжали их производить.

Историческое значение

[ редактировать ]
Механический морской хронометр в коробочке, использовавшийся на королевы Виктории королевской яхте HMY Victoria and Albert , построенный около 1865 года.

Судовые морские хронометры являются наиболее точными портативными механическими часами, когда-либо производившимися, и в статических условиях их превосходят только непереносные прецизионные маятниковые часы для обсерваторий. Они служили наряду с секстантом для определения местоположения кораблей в море. Мореходные страны вложили значительные средства в разработку этих точных инструментов, поскольку определение местоположения на море давало решающее военно-морское преимущество. Без их точности и точности навигации, которую обеспечили морские хронометры, можно утверждать, что господство Королевского военно-морского флота и, как следствие, Британской империи не могло бы произойти так подавляюще; Формирование империи путем войн и завоеваний зарубежных колоний происходило в период, когда британские корабли имели надежную навигацию благодаря хронометру, а их португальские, голландские и французские противники - нет. [32] Например: французы прочно обосновались в Индии и других местах до Британии, но потерпели поражение от военно-морских сил в Семилетней войне .

Оценка и обслуживание морских хронометров считались важными еще в 20 веке, поскольку после Первой мировой войны работа Отдела хронометров Британской королевской обсерватории стала в основном ограничиваться оценкой хронометров и часов, которые уже принадлежали Адмиралтейству, и проведением приемочных испытаний. [33] [34] В 1937 году при Департаменте времени впервые была открыта мастерская по ремонту и настройке выпущенных британскими вооруженными силами хронометров и часов. Ранее выполнение работ по техническому обслуживанию передавалось коммерческим мастерским. [35]

Примерно с 1960-х годов морские хронометры с механической пружинной фиксацией постепенно заменялись хронометрами, основанными на электротехнических методах и технологиях. [36] В 1985 году Министерство обороны Великобритании объявило тендер на продажу своих механических морских хронометров Hamilton Model 21. ВМС США использовали свои морские хронометры Hamilton Model 21 в качестве резервной копии системы Loran-C гиперболической радионавигационной до 1988 года, когда глобальная навигационная спутниковая система GPS была признана надежной. В конце 20 века производство механических морских хронометров сократилось до такой степени, что лишь некоторые из них производились по специальному заказу Первым Московским часовым заводом «Киров» ( «Полёт» ) в России, Вемпе в Германии и Мерсером в Англии. . [37]

Самая полная международная коллекция морских хронометров, включая модели Харрисона от H1 до H4, находится в Гринвичской королевской обсерватории в Лондоне , Великобритания.

Характеристики

[ редактировать ]
Схема механизма хронометра (текст на немецком языке ). Обратите внимание на предохранитель , который преобразует переменное натяжение пружины в постоянную силу.
Морской хронометр стандартного образца хронометра (A. Lange & Söhne, 1948), показывающий, как продвигается секундная стрелка. С шагом 1 ⁄ секунды в течение 60 секунд отмечен дополнительный циферблат для оптимального измерения времени измерения углов небесных объектов в GFZ.

Решающей проблемой было найти резонатор, на который не влияли бы изменяющиеся условия, с которыми сталкивается корабль в море. Балансовое колесо , запряженное в пружину, решало большую часть проблем, связанных с движением корабля. К сожалению, эластичность большинства материалов пружин баланса меняется в зависимости от температуры. Чтобы компенсировать постоянно меняющуюся силу пружины, в большинстве балансов хронометров использовались биметаллические полоски для перемещения небольших грузов к центру колебаний и от него, таким образом изменяя период баланса в соответствии с изменяющейся силой пружины. Проблема балансовой пружины была решена с помощью сплава никеля и стали, названного Элинвар из -за его неизменной эластичности при нормальных температурах. Изобретателем был Шарль Эдуард Гийом , получивший в 1920 году Нобелевскую премию по физике в знак признания его металлургической работы.

служит Спусковой механизм двум целям. Во-первых, это позволяет поезду двигаться дробно и фиксировать колебания весов. В то же время он поставляет незначительное количество энергии для компенсации крошечных потерь от трения, поддерживая тем самым импульс колеблющегося баланса. Спусковой механизм — это та часть, которая тикает. Поскольку естественный резонанс колеблющегося баланса является сердцем хронометра, спусковые механизмы хронометра сконструированы таким образом, чтобы как можно меньше влиять на баланс. Существует множество конструкций спускового механизма с постоянной силой и с отдельным спуском, но наиболее распространенными являются пружинный фиксатор и поворотный фиксатор. В обоих случаях небольшой фиксатор блокирует спусковое колесо и позволяет балансу свободно качаться, за исключением короткого момента в центре колебаний, когда оно менее всего подвержено внешним воздействиям. В центре колебаний ролик балансира на мгновение смещает фиксатор, пропуская один зуб спускового колеса. Зуб спускового колеса затем передает свою энергию второму ролику балансира. Поскольку спусковое колесо вращается только в одном направлении, баланс получает импульс только в одном направлении. При возвратном колебании проходящая пружина на кончике фиксатора позволяет разблокирующему ролику на рейке перемещаться без смещения фиксатора. Самым слабым звеном любого механического хронометриста является смазка спуска. Когда масло загустевает из-за возраста или температуры или рассеивается через влажности или испарения, скорость будет меняться, иногда резко, поскольку движение баланса уменьшается из-за большего трения в спусковом механизме. Спусковой механизм с фиксацией имеет большое преимущество перед другими спусковыми механизмами, поскольку не требует смазки. Импульс от спускового колеса к импульсному ролику практически равномерный, что означает незначительное скольжение, требующее смазки. Спусковые колеса и проходные пружины хронометра обычно изготавливаются из золота из-за меньшего трения скольжения металла по латуни и стали.

Хронометры часто включали в себя другие инновации для повышения их эффективности и точности. Твердые камни, такие как рубин и сапфир, часто использовались в качестве опор для драгоценных камней, чтобы уменьшить трение и износ шарниров и спускового механизма. Алмаз часто использовался в качестве камня для нижнего шарнира рейки баланса, чтобы предотвратить износ от многих лет тяжелого баланса, вращающегося на маленьком конце оси. До конца производства механических хронометров в третьей четверти 20-го века производители продолжали экспериментировать с такими вещами, как шарикоподшипники и хромированные оси.

Часы обычно были защищены от непогоды и хранились под палубой в фиксированном положении в традиционном ящике, подвешенном на подвесах (набор колец, соединенных подшипниками). Это удерживает хронометр изолированным в горизонтальном положении «циферблата вверх», чтобы противодействовать наклону (качиванию) корабля, вызывающему ошибки синхронизации на балансовом колесе .

Морские хронометры всегда имеют поддерживающий источник питания , который поддерживает работу хронометра во время его завода, а также индикатор запаса хода , показывающий, как долго хронометр будет работать без завода.

Эти технические условия обычно обеспечивают точность измерения времени в механических морских хронометрах с точностью до 0,5 секунды в день. [38] [39]

Рейтинг хронометра

[ редактировать ]

В строгом часовом отношении «рейтинг» хронометра означает, что до ввода прибора в эксплуатацию средняя скорость прироста или убытка в день отслеживается и фиксируется в рейтинговом сертификате, который прилагается к прибору. Эта дневная норма используется в полевых условиях для корректировки времени, указываемого прибором, для получения точных показаний времени. Даже самый лучший хронометр с тончайшей температурной компенсацией и т. д. демонстрирует два типа ошибок: (1) случайную и (2) постоянную. Качество конструкции и изготовления прибора позволяет избежать случайных ошибок. В принципе, непротиворечивые ошибки должны поддаваться устранению корректировкой, но на практике не удается произвести корректировку настолько точно, чтобы эта ошибка была полностью устранена, поэтому используется метод рейтингования. Скорость также будет меняться во время эксплуатации прибора, например, из-за загустения масла, поэтому во время длительных экспедиций скорость инструмента будет периодически сверяться с точным временем, определяемым астрономическими наблюдениями.

Использование морского хронометра сегодня

[ редактировать ]
Омега 4,19 МГц ( 4 194 304 = 2 22 высокочастотный кварцевый резонатор) Корабельный морской хронометр, дающий автономную точность менее ± 5 секунд в год, выпущен ВМС Франции в 1980 году. Секундная стрелка может выдвигаться вперед С шагом 1 ⁄ секунды для оптимального времени измерения углов небесных объектов.

С 1990-х годов лодки и корабли могут использовать несколько глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS) для навигации по всем озерам, морям и океанам мира. Морские ГНСС-устройства включают функции, полезные на воде, такие как функции «Человек за бортом» (MOB) , которые позволяют мгновенно отмечать место, где человек упал за борт, что упрощает спасательные работы. GNSS может быть подключена к судовым самоуправляемым устройствам и картплоттерам с помощью интерфейса NMEA 0183 , а также может повысить безопасность судоходства за счет включения систем автоматической идентификации (AIS).

Даже имея эти удобные технологические инструменты 21-го века, современные практические навигаторы обычно используют астрономическую навигацию с использованием электрических источников времени в сочетании со спутниковой навигацией. [40] Небольшие портативные компьютеры, ноутбуки, навигационные калькуляторы и даже научные калькуляторы позволяют современным мореплавателям «сокращать» прицелы секстанта за считанные минуты, автоматизируя все этапы вычислений и/или поиска данных. [41] Использование нескольких независимых методов определения местоположения, не полагаясь исключительно на подверженные сбоям электронные системы, помогает навигатору обнаруживать ошибки. Профессиональные моряки по-прежнему должны владеть традиционным пилотированием и астронавигацией, что требует использования точно отрегулированного и номинального автономного или периодически внешнего хронометра с коррекцией по сигналу времени. [42] Эти способности по-прежнему являются обязательными для получения определенных международных морских сертификатов, таких как вахтенный помощник капитана, капитан и старший помощник капитана. [43] [44] и дополняет оффшорных яхтсменов на частных круизных яхтах дальнего следования. [45]

Современные морские хронометры могут быть основаны на кварцевых часах , которые периодически корректируются по спутниковым сигналам времени или радиосигналам времени (см. Радиочасы ). Эти кварцевые хронометры не всегда являются самыми точными кварцевыми часами, когда сигнал не поступает, и их сигналы могут быть потеряны или заблокированы. Однако даже в наручных часах существуют автономные кварцевые механизмы, точность которых составляет от 5 до 20 секунд в год. [46] По крайней мере, в одном кварцевом хронометре, предназначенном для расширенной навигации, используются несколько кристаллов кварца, которые корректируются компьютером с использованием среднего значения в дополнение к GPS . поправкам сигнала времени [47] [48]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Коберер, Вольфганг (май 2016 г.). «Примечания: о первом использовании термина «хронометр» =». Зеркало моряка . 102 (2). Соединенное Королевство: Общество морских исследований: 203–205. дои : 10.1080/00253359.2016.1167400 . S2CID   164165009 .
  2. ^ Бесплатный онлайн-морской альманах в формате PDF.
  3. ^ Насколько точна небесная навигация по сравнению с GPS?
  4. ^ Артур Н. Кокс, изд. (2000). Астрофизические величины Аллена (4-е изд.). Нью-Йорк: AIP Press. п. 244. ИСБН  978-0-387-98746-0 . Проверено 17 августа 2010 г.
  5. ^ Хит, Байрон (19 марта 2018 г.). Великая Южная Земля . Розенберг. ISBN  9781877058318 . Проверено 19 марта 2018 г. - через Google Книги.
  6. ^ Лабиринт изобретательности: идеи и идеализм в развитии технологий Арнольд Пейси Нью стр.133 и далее [1]
  7. ^ Мэтьюз, Майкл Р. (31 октября 2000 г.). Время для естественнонаучного образования: как преподавание истории и философии движения маятника может способствовать повышению научной грамотности . Springer Science & Business Media. ISBN  9780306458804 . Проверено 19 марта 2018 г. - через Google Книги.
  8. ^ «isbn:0330532189 — Поиск в Google» . book.google.com . Проверено 19 марта 2018 г.
  9. ^ Коберер, Вольфганг (май 2016 г.). «Примечания: О первом использовании термина «хронометр» ». Зеркало моряка . 102 (2). Соединенное Королевство: Общество морских исследований: 203–205. дои : 10.1080/00253359.2016.1167400 . S2CID   164165009 .
  10. ^ Хронология часов, заархивированная 25 марта 2014 г. в Wayback Machine.
  11. ^ Принципы хронометриста мистера Харрисона.
  12. ^ Описание такого механизма, который позволит правильно или верно измерить время Джон Харрисон, 1775, стр.14 «... никакая тяжеловесность маятника или весов не может справедливо или когда-либо компенсировать недостаток скорости; и действительно, скорости в трех моих больших машинах очень не хватало».
  13. ^ Харрисон, Джон; Маскелин, Невил; Великобритания. Комиссары по долготе (19 марта 1767 г.). «Принципы хронометриста мистера Харрисона; с такими же табличками» . Лондон, напечатано У. Ричардсоном и С. Кларком и продано Дж. Нурсом . Проверено 19 марта 2018 г. - из Интернет-архива.
  14. ^ "МОНОГРАФИЯ ЗАРИ - Корвет -1766" . Якорь . Проверено 5 декабря 2019 г.
  15. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Справочник и справочник производителей часов Бриттена, словарь и руководство, пятнадцатое издание, стр. 122 [2]
  16. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мейси, Сэмюэл Л. (19 марта 1994 г.). Энциклопедия времени . Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9780815306153 . Проверено 19 марта 2018 г. - через Google Книги.
  17. ^ Ашер, Эбботт Пейсон (19 марта 2018 г.). История механических изобретений . Курьерская корпорация. ISBN  9780486255934 . Проверено 19 марта 2018 г. - через Google Книги.
  18. ^ Ландес, Дэвид С. (1983). Революция во времени . Кембридж, Массачусетс: Belknap Press издательства Гарвардского университета. стр. 165 . ISBN  0-674-76800-0 . Пьер Ле Рой разработал отдельный пружинный стопорный спусковой механизм примерно в 1748 году, но отказался от этой концепции.
  19. ^ Мейси, Сэмюэл Л. (19 марта 1994 г.). Энциклопедия времени . Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9780815306153 . Проверено 19 марта 2018 г. - через Google Книги.
  20. ^ Холл, Бэзил (1862). «Глава XIV. Удвоение мыса (из «Фрагментов путешествий и путешествий», 2-я серия, т. 2 (1832)»). Лейтенант и командир . Лондон: Белл и Далди (через Project Gutenberg ). OCLC   9305276 . Проверено 9 ноября 2007 г.
  21. ^ Бриттен, Фредерик Джеймс (1894). Бывшие часовщики и их работа . Нью-Йорк: Спон и Чемберлен. п. 230 . Проверено 8 августа 2007 г. Хронометры регулярно не поставлялись в Королевский флот примерно до 1825 года.
  22. ↑ Курсы хронометров и часов на испытаниях в Обсерватории, 1766–1915 гг.
  23. ^ Раздел хронометра: 1914–1981 Уильяма Роузмана.
  24. ^ Голдинг Берд (1867). Элементы натуральной философии; Или «Введение в изучение физических наук» . Дж. Черчилль и сыновья. стр. 545 . Проверено 24 сентября 2008 г.
  25. ^ Тони Джонс (2000). Разделение второго . ЦРК Пресс. п. 121. ИСБН  0750306408 .
  26. ^ Натаниэль Боудич, Джонатан Ингерсол Боудич (1826). Новый американский практический навигатор . ЭМ Блант. стр. 179 .
  27. ^ Нори, JW (1816 г.). «Чтобы найти долготу хронометров или хранителей времени» . Новое и полное воплощение практической навигации . Архивировано из оригинала 7 сентября 2015 г.
  28. ^ Единый хронометр - как все начиналось
  29. ^ СТАНДАРТИЗИРОВАННЫЙ ХРОНОМЕТР
  30. ^ Рождение «6 MX»
  31. ^ Морской хронометр - Жизнь «6 MX»
  32. ^ Альфред Т. Махан , Влияние морской мощи на историю:
  33. ↑ Курсы хронометров и часов на испытаниях в Обсерватории, 1766–1915 гг.
  34. ^ Раздел хронометра: 1914–1981 Уильяма Роузмана.
  35. ^ Краткая история испытаний и ремонта хронометра в Королевской обсерватории.
  36. ^ КВАРЦЕВЫЕ ЧАСЫ
  37. ^ Морской хронометр в эпоху электричества Дэвида Рида, сентябрь 2015 г.
  38. ^ устройство для измерения времени хронометра
  39. ^ Аттестат/паспорт некоторых морских хронометров МХ6 российского производства.
  40. ^ АМЕРИКАНСКИЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ НАВИГАТОРСКИЙ ЭПИТОМ НАВИГАЦИИ 2002 с. 269
  41. ^ АМЕРИКАНСКИЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ НАВИГАТОРСКИЙ ЭПИТОМ НАВИГАЦИИ 2002 с. 270
  42. ^ АМЕРИКАНСКИЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ НАВИГАТОРСКИЙ ЭПИТОМ НАВИГАЦИИ 2019 с. 280
  43. ^ «Международная конвенция о стандартах подготовки, дипломирования моряков и несения вахты, 1978 г.» . Руководство по адмиралтейскому и морскому праву, Международные конвенции . Проверено 22 сентября 2007 г.
  44. ^ «Международная конвенция о стандартах подготовки, дипломирования моряков и несения вахты (с поправками)» . Международная морская организация. Архивировано из оригинала 3 июля 2007 г. Проверено 22 сентября 2007 г.
  45. ↑ Яхтенный хронометр и секстант , по состоянию на 25 мая 2013 г., издатель = Nautische Instrumente.
  46. ^ Читай, Александр. «Высокоточные часы, которые можно использовать в качестве морского хронометра» . Проверено 22 сентября 2007 г.
  47. ^ Монтгомери, Брюс Г. «Сохранение точного времени при прекращении приема сигналов GPS» . Интернет-журнал Коттса. Архивировано из оригинала 9 июня 2011 г. Проверено 22 сентября 2007 г.
  48. ^ «Точное время и частота для военно-морских сил: усовершенствованные часы PICO» . DoD TechMatch, Фонд Консорциума высоких технологий Западной Вирджинии. Архивировано из оригинала 31 декабря 2010 года . Проверено 22 сентября 2007 г.
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с морскими хронометрами .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Marine_chronometer&oldid=1220931550"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7a0e2d68c15045ec2d01034a2cf2c543__1714162320
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7a/43/7a0e2d68c15045ec2d01034a2cf2c543.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Marine chronometer - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)