Азимутальный компас - Azimuth compass

Азимутальный компас XVIII века в Национальный археологический музей Испании

An азимутальный компас (или же азимутальный компас) - это морской инструмент, используемый для измерения магнитных азимут, угол дуги на горизонте между направлением солнца или другого небесного объекта и магнитным севером. Это можно сравнить с истинным азимутом, полученным при астрономических наблюдениях, чтобы определить магнитное склонение, величина, на которую необходимо откорректировать показания судового компаса для получения точных показаний. Азимутальные компасы сыграли важную роль в период до появления надежных хронометров, необходимых для определения точного положения судна по астрономическим наблюдениям.

Теория

Азимут представляет собой угол, образованный между опорным направлением (север) и линией от наблюдателя до точки интереса, проецируемого на одной и той же плоскости, что и опорным направлением

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

Когда широта и дата известны, можно легко определить пеленг солнца на восходе или закате относительно истинного севера.^[2]Если солнце наблюдается в какое-то время между восходом и заходом солнца, его высота также должна быть записана для вычисления истинного азимута. Истинный азимут может быть сравнен с магнитным азимутом, чтобы найти магнитное склонение, угол между направлением, которое указывает компас. как север и истинное северное направление.^[3]

Конструкции компаса

Азимутальный компас - это магнитный компас где окружность карты делится на 360 градусов. Он имеет две диаметрально противоположные друг другу прицелы, через которые можно увидеть солнце, планету или звезду. Солнце обычно наблюдается, когда его центр находится примерно на один солнечный диаметр над горизонтом.^[4][а]Обычно у компаса есть упор сбоку от коробки, который наблюдатель нажимает, когда солнце выстраивается в линию прицела. Это фиксирует карту компаса, с которой можно считать магнитный азимут или амплитуду.^[3][b]

Прицел может состоять из двух лопастей: одна с узкой щелью, а другая с более широкой, разрезанной пополам резьбой. Наблюдатель смотрит на солнце, видимое через темное стекло, выравнивающее нить и узкую щель в центре солнца. Другая конструкция имеет вертикальную планку на одной лопатке и прорезь, разделенную пополам резьбой на другой. Инструмент выравнивается по солнцу, когда тень от нити падает на вертикальную полосу.^[3]Еще одна конструкция имеет увеличительное стекло на одной лопасти, которое фокусирует солнечные лучи на противоположной лопасти.^[7]

Компасы с меридиональным азимутом включали универсальные экваториальные солнечные часы. Установив дату и широту, истинный север и магнитное склонение можно было считать с прибора без необходимости вычислений.^[8]С железными сосудами, появившимися в 19 веке, азимутальный компас будет установлен на постаменте в нейтральной точке, где на показания не будет влиять магнетизм сосуда.^[9]

Приложения

Карта, показывающая линии равного магнитного склонения в январе 2015 г.

Ранние мореплаватели в северном полушарии могли относительно легко вычислить широту, когда ночное небо было ясным, наблюдая высоту над уровнем моря. Полярная звезда, звезда, которая очень близко к северу небесный полюс Однако вычисление долготы было невозможно до хронометры которые могли точно отсчитывать время в течение длительного плавания. В 1688 году King Филипп III Испании (1578–1621) предложил крупную награду каждому, кто сможет найти практическое решение для определения долготы.^[10]

Новый подход, по-видимому, возникший у иезуитского миссионера Кристофоро Борри, заключалась в создании карт, отображающих точки равного магнитного склонения.^[c] Имея точное значение широты и магнитного склонения, навигатор мог определять их долготу с помощью карты.^[11]Недостатком этого подхода является то, что магнитные вариации меняются со временем, поэтому диаграммы необходимо постоянно пересматривать.^[12]

Азимутальный компас по-прежнему имел большое значение, позволяя капитану корабля определять, насколько далеко магнитный компас отклоняется от истинного севера, чтобы он мог установить более точный курс, следуя линии постоянной широты или используя счисление В 1795 году у британского первоклассного корабля было до восьми компасов, один из которых был улучшенным рулевым компасом. Этот азимутальный компас мог быть специализирован для измерения магнитного склонения путем снятия показаний со звезд и использоваться для определения точности других компасов.^[13]

Инструменты

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

Азимутальный компас был описан в 1736 году, но имя изобретателя не названо.^[8] Азимутальные компасы иногда были большими, с латунным футляром, установленным в карданном подвесе с розой, и прицелом наверху футляра. Уолтер Хейс, Ричард Глинн и Бенджамин Эйрес (умер около 1775 г.) сделал точные большие азимутальные компасы.^[2] Генри Грегори (1744–1782 гг.) Располагал учреждением, известным как «Азимутальный компас» в Leadenhall Street, Лондон.^[14] Он предоставил азимутальный компас, разработанный Говин рыцарь к Джозеф Бэнкс для путешествия HMSразрешение под командованием капитана Джеймс Кук в 1772 г.^[15] Стоимость инструмента - 80,0 фунтов стерлингов.^[16]

6 февраля 1808 г. американский тюлень Топазпод командованием капитана Мэйхью Фолджер, прибыл на Остров Питкэрн взять пресную воду. Там он обнаружил тридцать пять выживших мятеж на HMS Награда во главе с Джон Адамс, который дал Фолджеру HMSНаграда азимутальный компас и хронометр.^[17]

Рекомендации

Примечания

1. Когда самая нижняя часть солнца находится над горизонтом чуть больше половины его диаметра, центр солнца фактически будет лежать почти на горизонте. Это связано с преломление солнечных лучей атмосферой.^[5]
2. Магнитная амплитуда относится к дуге от проекции объекта на горизонт до магнитного востока или запада.^[6]
3. Магнитное склонение - это угол между истинным севером, направлением полярной звезды и магнитным севером, как показывает магнитный компас.

Цитаты

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

Источники

• Бахари, Александр (1844). Усовершенствованный путеводитель по горкам и экзамен Морской комиссии для восточного побережья Англии и Шотландии, а также английский канал. Получено 2014-02-02.
• Боудич, Натаниэль; Боудич, Джонатан Ингерсолл (1841). Американский практический навигатор. Типография правительства США.
• "Бот. Генри Грегори. У азимутального компаса (1762 г.)". Библиотека имени Бодлея. 2001 г.. Получено 2014-02-02.
• Картер, Гарольд Бернелл (1988). Сэр Джозеф Бэнкс: (1743-1820). Британский музей (естественная история). ISBN  978-0-565-00993-9. Получено 2014-02-02.
• Фалконер, Уильям (2006). Новый универсальный морской словарь Фальконера. Чатем. ISBN  978-1-86176-204-7. Получено 2014-02-02.
• Финдлен, Паула (2004-05-15). Афанасий Кирхер: последний человек, который все знал. Рутледж. ISBN  978-1-135-94845-0. Получено 2014-02-02.
• Форд, Герберт (2012-03-14). Остров Питкэрн как порт захода: запись, 1790-2010 гг., 2-е изд.. Макфарланд. ISBN  978-0-7864-8822-3. Получено 2014-02-02.
• Харрис, сэр Уильям Сноу (1875). Рудиментарный магнетизм; Краткое изложение общих принципов магнитной науки и целей, для которых она была применена.. Локвуд. п.152. Получено 2014-02-02.
• Дженкинс, Торнтон Александр (1869). Судовые компасы: включая предметы нактоузов и качающегося корабля. Замечания и инструкции, собранные и упорядоченные. Типография правительства США. Получено 2014-02-02.
• Лавери, Брайан (1987). Вооружение и оснащение английских военных кораблей, 1600-1815 гг.. Издательство Военно-морского института. ISBN  978-0-87021-009-9. Получено 2014-02-02.
• Нори, Джон Уильям; Коулман, Джордж (1852). Полное воплощение практической навигации: содержит все необходимые инструкции по ведению счета судна в море: с наиболее одобренными методами определения широты ... и долготы ... включая журнал рейса из Лондона на Мадейру; и все остальное, что необходимо для формирования полного навигатора ... Проиллюстрировано несколькими гравюрами. К которому добавлен правильный и обширный набор таблиц ... Получено 2014-02-02.
• Тернер, Жерар L'Estrange (1980). Научные инструменты, 1500-1900: Введение. Калифорнийский университет Press. ISBN  978-0-520-21728-7. Получено 2013-01-21.