Азимутальный компас

Азимутальный компас XVIII века хранится в Национальном археологическом музее Испании.

Азимутальный компас (или азимутальный компас ) — морской инструмент, используемый для измерения магнитного азимута , угла дуги на горизонте между направлением Солнца или другого небесного объекта и магнитным севером. Его можно сравнить с истинным азимутом, полученным в ходе астрономических наблюдений для определения магнитного склонения — величины, на которую необходимо корректировать показания корабельного компаса для получения точных показаний. Азимутальные компасы были важны в период до разработки надежных хронометров, необходимых для определения точного положения судна на основе астрономических наблюдений.

Теория

Азимут — это угол, образованный между опорным направлением (север) и линией, ведущей от наблюдателя к интересующей точке, проецируемой на ту же плоскость, что и опорное направление.

В навигации истинный азимут небесного тела — это дуга горизонта между точкой, где вертикальная плоскость, содержащая наблюдателя и небесное тело, пересекает горизонт, и направлением истинного севера . Магнитный азимут — это дуга между точкой на горизонте под небесным светилом и направлением магнитного севера.

Зная широту и дату, можно легко определить направление Солнца на восходе или закате относительно истинного севера. Если Солнце наблюдается в какой-то момент между восходом и закатом, необходимо также записать его высоту для расчета истинного азимута.Истинный азимут можно сравнить с магнитным азимутом, чтобы определить магнитное склонение, угол между направлением, которое компас указывает как север, и истинным направлением на север.

Компасные конструкции

Азимутальный компас — это магнитный компас , окружность карты которого разделена на 360 градусов. Он имеет два прицела, диаметрально противоположных друг другу, через которые просматривается Солнце, планета или звезда. Солнце обычно наблюдается, когда центр Солнца находится примерно на один солнечный диаметр над горизонтом. Обычно компас имеет ограничитель сбоку от рамки, который наблюдатель нажимает, когда Солнце оказывается в линии прицела. Это фиксирует карту компаса, с которой можно считать магнитный азимут или амплитуду.

Прицельные приспособления могут состоять из двух лопастей: одна с узкой прорезью, другая с более широкой, разделенной резьбой пополам. Наблюдатель смотрит на Солнце, видимое через темное стекло, совмещая нить и узкую щель в центре Солнца. Другая конструкция имеет вертикальную планку на одной лопатке и прорезь, разделенную резьбой пополам, на другой. Инструмент выравнивается по Солнцу, когда тень нити падает на вертикальную полосу. Еще одна конструкция имеет увеличительное стекло на одной лопасти, которое фокусирует солнечные лучи на противоположной лопасти.

В состав меридиональных азимутальных компасов входили универсальные экваториальные солнечные часы.Установив дату и широту, истинный север и магнитное склонение можно было считать с инструмента без необходимости вычислений. С железными сосудами, представленными в 19 веке, азимутальный компас будет установлен на постаменте в нейтральной точке, где на показания не будет влиять магнетизм судна.

Приложения

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

Первые навигаторы северного полушария могли относительно легко рассчитать широту, когда ночное небо было ясным, наблюдая за высотой Полярной звезды , звезды, которая находится очень близко к северному полюсу мира .Однако вычислить долготу было невозможно до тех пор, пока не были разработаны хронометры , которые могли точно измерять время на протяжении всего длительного путешествия.В 1588 году король Испании Филипп II (1556–1598) предложил крупную награду каждому, кто сможет найти практическое решение для определения долготы.

Новый подход, по-видимому, исходивший от миссионера-иезуита Христофоро Борри , заключался в создании карт, на которых отображались точки равного магнитного склонения. Точно зная широту и магнитное склонение, навигатор мог определить по карте свою долготу. Недостатком этого подхода является то, что магнитные вариации меняются со временем, поэтому карты требуют постоянного пересмотра.

Азимутальный компас по-прежнему имел большое значение, позволяя капитану корабля определить, насколько далеко магнитный компас отклоняется от истинного севера, чтобы он мог установить более точный курс, следуя линии постоянной широты или используя метод точного счисления для навигации.В 1795 году британский корабль первого ранга имел до восьми компасов, один из которых был улучшенным рулевым компасом. Этот азимутальный компас, возможно, был предназначен для измерения магнитного отклонения путем снятия показаний со звезд и использовался для определения точности других компасов.

Инструменты

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

Азимутальный компас был описан в 1736 году, но имя изобретателя не названо. Азимутальные компасы иногда были большими, с латунным корпусом, установленным на подвесах с розеткой, и прицелами наверху корпуса. Уолтер Хейс, Ричард Глинн и Бенджамин Эйрес (умер около 1775 г.) изготовили точные большие азимутальные компасы. У Генри Грегори (1744–1782) было заведение, известное как «Азимутальный компас» на Лиденхолл-стрит в Лондоне. азимутальный компас, разработанный Говином Найтом, Он поставил Джозефу Бэнксу для путешествия корабля HMS «Резолюшн» под командованием капитана Джеймса Кука в 1772 году. Инструмент стоил 80,00 фунтов стерлингов.

6 февраля 1808 года американский охотник на тюленей «Топаз» под командованием капитана Мэйхью Фолджера прибыл на остров Питкэрн за пресной водой. Там он нашел тридцать пять выживших после мятежа на HMS Bounty во главе с Джоном Адамсом , который передал Фолджеру HMS Bounty . азимутальный компас и хронометр

Ссылки

Источники

• Бахари, Александр (1844). Улучшенное руководство для каботажных судов и экзамен морской комиссии для восточного побережья Англии и Шотландии, а также для английского канала . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Боудич, Натаниэль; Боудич, Джонатан Ингерсолл (1841). Американский практический навигатор . Типография правительства США.
• «Бот. Генри Грегори. У азимутального компаса (1762 г.)» . Библиотека имени Бодлея. 2001 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Картер, Гарольд Бернелл (1988). Сэр Джозеф Бэнкс: (1743–1820) . Британский музей (естественная история). ISBN  978-0-565-00993-9 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Фальконер, Уильям (2006). Новый универсальный морской словарь Фальконера . Чатем. ISBN  978-1-86176-204-7 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Финдлен, Паула (15 мая 2004 г.). Афанасий Кирхер: Последний человек, который знал всё . Рутледж. ISBN  978-1-135-94845-0 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Форд, Герберт (14 марта 2012 г.). Остров Питкэрн как порт захода: отчет, 1790–2010 гг., 2-е изд . МакФарланд. ISBN  978-0-7864-8822-3 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Харрис, сэр Уильям Сноу (1875). Рудиментарный магнетизм; Краткое изложение общих принципов магнитной науки и целей, для которых она применялась . Локвуд. п. 152 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Дженкинс, Торнтон Александр (1869). Корабельные компасы: включая нактоуз и качающийся корабль. Примечания и инструкции собраны и систематизированы . Типография правительства США . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Лавери, Брайан (1987). Вооружение и оснащение английских военных кораблей, 1600-1815 гг . Издательство Военно-морского института. ISBN  978-0-87021-009-9 . Проверено 2 февраля 2014 г.
• Нори, Джон Уильям; Коулман, Джордж (1852). Полное воплощение практической навигации: содержащее все необходимые инструкции по ведению судового счисления в море: с наиболее одобренными методами определения широты... и долготы... включая журнал путешествия из Лондона на Мадейру; и все остальное, необходимое для создания полноценного навигатора... иллюстрированное несколькими гравюрами. К которому добавлен правильный и обширный набор таблиц... Проверено 2 февраля 2014 г.
• Тернер, Жерар Л'Эстрейндж (1980). Научные инструменты, 1500–1900: Введение . Издательство Калифорнийского университета. ISBN  978-0-520-21728-7 . Проверено 21 января 2013 г.