Зустрітися з пристроєм морського компаса по книзі В.А. Дигало «Звідки і що на флоті пішло». Вкажіть принципову відмінність в конструкції морського компаса і компасів сухопутних. Як (по якій лінії) встановлювали компас на кораблях?
відповідь
У звичайному компас на голці обертається магнітна стрілка над круглою шкалою. У морському компас на голці обертається сама шкала (картушка).
картушка - рухливий диск (або кільце) з магнітною в магнітному компасі або з матеріалу в репітера гірокомпас з рівномірно нанесеними по колу поділами градусної або румбовой системи.
Головна відмінність між цими двома компасами полягає в тому, що в морському компас є кілька магнітів, прикріплених до картушке знизу, картушка обертається разом з ними, при цьому відмітка «північ» збігається з північним магнітним полюсом. Це робиться для зручності зняття показань, в море картушка обертається повільніше, ніж стрілка. Для того щоб ще більшою мірою уповільнити обертання, корпус компаса заповнюється рідиною, зазвичай незамерзаючої сумішшю спиртів.
На корпусі компаса є мітка, яка вказує діаметральну (поздовжнє) лінію судна; напрямок на картушке компаса, що збігається з цією міткою, вказує напрямок за компасом, в якому рухається судно. Щоб керувати за компасом, потрібно повертати судно до тих пір, поки потрібний напрямок на картушке компаса не співпаде з курсом щодо діаметральної лінії.
До технічних засобів, що служить для визначення основних напрямків в море, відносяться також магнітні компаси. У магнітних компасах використовують властивість намагніченої стрілки розташовуватися уздовж магнітних силових ліній магнітного поля Землі в напрямку північ-південь. На судні на магнітну стрілку, крім магнітного поля Землі, діють магнітні поля, створювані судновим залізом і електроустановками. Тому магнітна стрілка компаса, встановленого на судні, буде розташовуватися в так званому компасні меридіані.
Простота пристрою, автономність, постійна готовність до дії і малі розміри - переваги магнітного компаса в порівнянні з гіроскопічним.
Але свідчення магнітного компаса необхідно виправляти поправкою, величина і знак якої змінюються в залежності від курсу судна, місця розташування його на земній поверхні і інших причин. У високих широтах точність показань магнітного компаса зменшується, а в районі магнітного і географічного полюсів Землі він взагалі перестає діяти.
Усі судна морського флоту забезпечуються морськими магнітними 127-міліметровими (5-дюймовими) компасами (рис. 131).
Основними частинами компаса є: казанок 1 з картушкой, нактоуз 2, пеленгатор 3 і девіаційний прилад 4.
казанок (Рис. 132) являє собою латунний циліндричний резервуар, розділений на дві камери, які сполучаються між собою. У верхній камері 1 поміщається картушка компаса, нижня 2 служить для компенсації зміни об'єму компасної рідини при коливаннях температури навколишнього повітря.
Як компасної рідини вживається розчин етилового спирту (43% за обсягом) в дистильованої воді, замерзає при температурі -26 ° С. Для зменшення коливань казанка під час качки до нижньої частини його корпусу прикріплена латунна чашка зі свинцевим вантажем 3.
Казанок забезпечений кардановим кільцем, яке дозволяє зберігати в горизонтальному положенні азимутальное кільце казанка.
картушка (Рис. 133) -головна частина компаса, складається з системи магнітних стрілок 1, поплавка 2, агатової топки 3, гвинта для кріплення топки 4, шести кронштейнів 6, підтримують слюдяною диск 5, на який наклеюється паперовий диск, розділений на румби і градуси .
Мал. 131.
Мал. 132.
пеленгатор - спеціальне пристосування для визначення напрямків на видимі предмети і небесні тіла. Він складається з підстави, предметної та очної мішеней і чашки для дефлектора.
нактоуз виготовляється з силуміну. Основні частини нактоуз: корпус, верхнє і нижнє підстави, амортизуючий підвіс, девіаційний прилад і захисний ковпак.
Мал. 133.
девіаційний прилад поміщається всередині нактоуз і являє собою латунну трубу з двома рухомими каретками для установки магнітів-знищують. Комплект магнітів для знищення напівкруговій девіації надається в спеціальному дерев'яному футлярі.
Все що випускаються 127-міліметрові компаси мають донне освітлення картушки. У систему освітлення входять: умформер, блок живлення і патрон з лампочкою (в разі живлення від суднової мережі постійного струму).
Система освітлення може працювати на судновому змінному струмі, але в цьому випадку замість умформера в ланцюг харчування включається трансформатор, що знижує напругу струму до 6,12 або 24 в.
На наступний день фрегат "Дзвінкий" знову безтурботно біг під вітрилами у відкритому океані, а на його палубі тривали заняття.
- Перш за все хочу вам сказати, що моряки говорять не "до про мПас ", а" комп а с ", - повідомив Яків Платонович, тому що прийшла черга познайомитися з цим морським інструментом. -
Доказ тому ще одна морська пісня письменника Олександра Гріна, вона мені дуже подобається.
Південний Хрест там сяє вдалині,
З першим вітром прокинеться комп ас.
Бог, зберігаючи кораблі,
Хай помилує нас ...
Щоб Бог дійсно зберігав корабель в далекому плаванні, моряки самі повинні вміло керувати своїм судном. І компас у цій справі - їх головний і надійний помічник.
Звичайно, морський компас відрізняється від сухопутного компаса не тільки наголосом в назві ...
- Ще й величиною, так? - запитав Вася.
- Величина - це само собою. - Але є і принципова різниця в конструкції.
У звичайному туристичному або шкільному компас на голці ходить магнітна стрілка. Ходить своїм кінцем над круглою шкалою з поділками і буквами.
А в морському компас на голці влаштувалася сама шкала.
Називається вона КАРТ У ШКА. Схоже на слово «картка». Така кругла картка з поділами градусів, з непромокаючої картону або пластмаси.
- Хіба компас заливає хвилями? - здивувався Антон.
- Ні звичайно. Він закритий зверху водонепроникним склом з гумовою прокладкою. Непромокальність картушке потрібна для іншого ... Давайте розберемо пристрій морського компаса докладніше, тоді ви все зрозумієте.
Яків Платонович відкрив шафу і дістав невелику чорну посудину. Замість ручок у посудини навколо верхньої частини розташовувалося кільце.
- Казанок! - здивувався Антон. - На багатті закоптився ...
- Ти правий. Цей корпус корабельного магнітного компаса так і називається - казанок. Дно у нього важке. Тому, коли казанок підвішують в цьому кільці (воно називається до а р д а н о в о в и к о л ь ц о), компас зберігає рівне горизонтальне положення при будь хитавиці.
Але, звичайно, казанок НЕ закопчений, а пофарбований в чорний колір. Взагалі-то він латунний. Залізним його робити не можна, магнітні стрілки відразу збилися б з пантелику.
На дні казанка устанавліваеться ш п і л ь к а з вістрям з дуже міцного металу. На шпильці і сидить картушка.
Картушка компаса влаштована так. У центрі її укріплений пустотіла, з тонкої латуні, поплавок. Він схожий на приплюснутий кульку. У нижній частині його - маленька перевернута чашечка з твердого каменю (зазвичай з агату). Називається вона т о п к а (схоже на слово "топ", чи не так?). Топкою поплавок і надівається на вістрі шпильки. Сидить на шпильці він дуже легко. В казанок налита спеціальна рідина, а в рідини поплавок робить картушку майже невагомою ...
- Так ось навіщо картушка непромокаючий! Тому що в рідини! - здогадався Антон.
- Невагома картушка, звичайно, легше крутиться на голці, - зауважив Слава.
- І крім того, - сказав Яків Платонович, - рідина служить для картушки гальмом: не дає їй крутитися без мети і занадто сильно бовтатися ...
Але, якщо говорити точно, картушка всередині компаса і не крутиться. Майже. По крайней мере, вона завжди намагається залишитися нерухомою. А крутиться навколо неї компасний казанок. Разом з кораблем. Так-так! .. Справа в тому, що внизу до поплавця прикріплені стрілки - намагнічені сталеві смужки в свинцевих пенальчики. Їх декілька. У деяких компасах буває дві, а ось в цьому, російського зразка, цілих шість ...
- Для рівноваги? - запитав Слава.
- Не тільки. Кілька стрілок точніше, ніж одна, витримують напрямок "північ - південь".
Зберігаючи таке положення, стрілки утримують і поплавок з картушкой. Тому картушка своєю північною відміткою (там цифра 0 і буква N) завжди дивиться на північ, в яку б сторону не йшло судно.
Бачите, що виходить? Корабель змінює курс, корпус його повертається, з ним повертається і казанок компаса з натягнутою в ньому чорної дротиком - курсової ниткою. А картушка-то завдяки стрілкам завжди в одному положенні. Курсова нитка ходить перед її краєм і показує курс. Тому що на картушке нанесені позначення сторін світу і все 360 градусів. Нуль градусів точно збігається з північчю.
пристрій компаса
Коли треба визначити, куди йде судно, дивляться на компас і доповідають, що показує курсова нитку. Наприклад: "Курс сорок п'ять градусів" або "курс норд-ост" ...
- А що таке "норд-ост"? - запитала Ксеня.
- Північний схід. Але про це трохи пізніше. Закінчимо питання про влаштування компаса.
Дивіться, в рідині під склом плаває бульбашка. Справа в тому, що цей компас старий, мені подарували його, коли він вже відслужив свій термін. А взагалі-то в рідині пухирців бути не повинно. Для цього на дні компаса є спеціальна пружна пластина - м е м б р а н а, а під нею маленька до а м е р а з повітрям. Мембрана за рахунок пружності повітря підпирає рідина і видавлює бульбашки.
Компаси бувають різних розмірів. Вони розрізняються по діаметру (тобто поперечної ширині) картушки. Цей ось - великий, 127-міліметровий. Він ставиться на великих судах. Бувають поменше - 100-міліметрові. А є шлюпочні компаси, у них картушка 75-міліметрова.
- Прямо як калібр у снарядів, - зауважив Вася.
- Так. Але компас - річ мирна, служить для безпеки плавання. Без нього у відкрите море не піде жоден капітан.
- А що за рідина в казанку? - запитав допитливий Слава. - Вона не замерзне, якщо корабель попливе серед льодів, у полюса?
- Вона не замерзає навіть у сильний мороз. Іноді це суміш гліцерину і спирту. А в компасах ось цієї системи - просто розчин етилового спирту, інакше кажучи, винного ...
Вася хихикнув. Яків Платонович теж посміхнувся:
- Так, існує на цей рахунок чимало анекдотів: про штурманів, які вилили в себе вміст казанка і переплутали північ з півднем ... Пам'ятаєте, я розповідав про свято Нептуна, який влаштували на баркентіне практиканти? Був в їх виставі і такий епізод: під час іспиту Нептун задає питання:
Ну а хто тепер мені скаже,
що таке л і з е л ь - з п і р т?
Ви-то, звичайно, пам'ятаєте, що це деталь рангоуту для додаткового вітрила л і з е л я. Але в спектаклі "недолугим" курсантам це невідомо. І один хоробро відповідає:
Але це, зрозуміло, заради сміху. Я зустрічав в житті всяких моряків, в тому числі і тих, хто любив хильнути лишку. Але таких дурнів, які намагалися б для цього використовувати вміст компасного казанка, не бачив жодного разу ... Ну, посміялися і поїхали далі.
На великому судні зазвичай кілька компасів. Головний з них так і називається - г л а в н и й. Він встановлюється на верхньому містку, по ньому призначається курс судна і перевіряються показання інших компасів. П у т е в о й компас стоїть перед штурвалом - по ньому рульової веде судно. У різних місцях корабля можуть стояти ще кілька компасів - запасні і для додаткового контролю.
В одному морському музеї я бачив старовинний компас спеціально для капітана. Він - перевернутий. Замість дна в казанку скло, і через нього видно картушку. Такий компас пригвинчувався до стелі каюти. Капітан міг стежити за курсом, не встаючи з ліжка. Поспав, розплющив очі, переконався, що все в порядку і - можна дивитися сни далі, поки досвідчені помічники на вахті ...
Але зазвичай компаси кріплять нема на стелі, а на спеціальних тумбочках - дерев'яних або з немагнітного сплаву.
Така тумбочка називається нактоуз. У перекладі з голландського - "нічний будиночок". Тому що на такій тумбочці компас завжди під спеціальним чохлом або ковпаком - як в будиночку під дахом. І ночами там горить лампочка. У тиху погоду це виглядає затишно - немов вогник в лісовій хатинці. Пам'ятаю, в одній книжці я прочитав такі вірші:
Ми без вогнів пливемо в темряві,
Пішовши від всіх погонь.
І лише крадькома на кормі
Горить, як свічка на вікні,
Нактоузний вогонь ...
Нактоуз бувають різних форм. У нас на "Меридіані" біля штурвалу стояв дерев'яний, а ковпак над компасом походив на мідний шолом водолаза з циліндричними приставками з боків. Це були запасні масляні лампи для підсвічування картушки - на той випадок, якщо зіпсується двигун, не стане електрики і згасне лампочка в денці компасного казанка ...
А всередині будь-якого нактоуз є спеціальний пристрій з магнітами, щоб усувати помилки компаса.
- Хіба в компасі бувають помилки? - здивувався Вася.
- Звісно. На кожному судні, навіть на дерев'яному, чимало всякого заліза. Воно дуже впливає на магнітні стрілки під картушкой ... Ті, хто читав книгу "П'ятнадцятирічний капітан", пам'ятають, як злодій Негоро сунув під компас залізний брус. Картушка збилася, і бригантина "Пілігрим" пропливла повз Америки ... Ну, зараз таких величезних помилок бути не може, але дрібних прикрих помилок - хоч греблю гати.
До речі, відхилення компасної картушки під впливом корабельного заліза називається д е в і а ц і я. Щоб зменшити її, і коштують в нактоуз магніти-регулятори.
Але зовсім прибрати девіацію вдається рідко. Тому штурман завжди повинен враховувати її при прокладці курсу - додавати або віднімати градуси поправки.
А ще необхідно враховувати м а г н і т н о в и с ь к л о н е н і е.
Справа в тому, що географічні полюси Землі - Північний і Південний - не збігаються з магнітними полюсами, які керують компасні стрілками. Наприклад, Північний магнітний полюс знаходиться в Гренландії. Магнітні полюси відхиляють стрілки від справжнього півночі і півдня. Далеко від полюсів це не дуже помітно, а в полярних водах різниця велика. Ось ця різниця між напрямками на магнітний і географічний полюс називається м а г н і т н и м с ь к л о н е н і е м. Воно вимірюється в градусах і буває східним або західним - в залежності від того, куди магнітна сила тягне картушку від географічного полюса. Вірніше, від меридіана, який через цей полюс проходить.
Треба сказати, що через магнітні полюси теж можна провести меридіани. Вони так і називаються - м а г н і т н и е. А меридіани, що йдуть через географічні полюси, носять назву - і з т і н н и е.
Магнітне відхилення - це кут між істинним і магнітним меридіаном.
Щоб полегшити роботу штурманів, на морських картах друкують компасні картушки і на них вказують - яке відхилення в цьому районі моря.
З відміною і девіацій завжди багато метушні, і щоб уникнути її, інженери придумали компаси без магнітних стрілок, - повідомив Яків Платонович.
- Як же ці компаси працюють? - здивувався Слава.
- Зараз поясню ... Ксеня, я вчора лагодив твій велосипед і зняв переднє колесо. Будь ласка, принеси його з передпокою.
Звичайно, Вася випередив Ксеню і приніс колесо сам.
- Слава, тримай його за вісь, з двох сторін, - велів Яків Платонович. - А решта постарайтеся розкрутити ... Обережніше ... Обережніше, але сильніше ... Ось так. А тепер, Слава, спробуй швидко повернути вісь, змінити нахил колеса ...
Слава спробував. Не вийшло! Стрімко шарудить в повітрі колесо не слухалося хлопчаки! Воно зі своєю віссю бажала залишитися в колишньому положенні.
- Ось бачите! - зраділо сказав Яків Платонович. - Це називається е ф ф е к т р і р о с к о п а.
Г и р о с ь к о п - це швидко обертається диск або дзига. Він завжди намагається зберегти положення своєї осі в просторі.
- Як дитяча дзига! - вигукнув Антон. - Адже вона теж не падає, коли крутиться!
- Правильно! Юла - теж гіроскоп ... Тепер уявіть, що один кінець осі спрямований на північ, а інший, таким чином, дивиться на південь. Розкручуємо диск ... Ось - замість стрілки. І не треба ніякого намагнічування.
- Як просто! - вигукнула Ксеня.
- Ні, друзі. Це я намагаюся пояснити простіше. Насправді вісь не буде довго дивитися на полюси: адже Земля-то змінює положення в просторі - на відміну від гіроскопа. Тому компас, який називається г і р о с к о п і ч е с к и м, - дуже складний пристрій. У ньому ціла система Волчков-гіроскопів, вони заховані всередині пустотілого кулі - г і р о с ф е р и. Гіросфера має дивовижну властивість. Коли за допомогою електрики в ній запускаються гіроскопи, вона під їх дією, а також під дією обертання Землі з а м а встає в потрібну позицію - північній відміткою свого кільця точно на Північний географічний полюс.
Правда, робить це гіросфера не відразу, поступово. І квапити її не слід. Тому гірокомпас перед плаванням включають заздалегідь.
- От би подивитися, - сказав Слава, який, нарешті, опустив колесо (втомилися руки).
- На жаль, у мене гірокомпас немає. Це дуже дорога штука і, до того ж, громіздка. Розміром з бочонок ... Гірокомпас встановлюється в глибині корпусу судна, щоб поменше було всяких механічних впливів.
- І туди, в глибину, штурман кожен раз лазить, щоб перевірити курс? - засмутився Слава.
- Зовсім ні! Від цього компаса, який називається м а т к а, тягнуться електрокабелі до спеціальних приладів - В И Р І п і т е р а м, в перекладі на російську мову "ретрансляція" означає "повторює".
Репітери схожі на магнітні компаси. Тільки їх картушке керують не магнітні стрілки, а електросигнали, що йдуть від гірокомпас. І на всіх репітера - однакові свідчення.
Зручність у тому, що репитеров може бути скільки завгодно і можна розставити їх по всьому судну.
- Але, значить, є і якусь незручність? - мудро запитав Слава.
- На жаль, є. Гірокомпас - прилад примхливий ... У нас на баркентіне був штурман, який любив розповідати одну історію-анекдот, з таким собі одеським гумором.
"Пливуть по Чорному морю два теплоходи. Один вахтовий кричить з борта іншому:
- Гей, браття-морячки, куди прямуєте ?!
- Це що ж, ви самі не бачите, так? Ясно ж, що на Одесу-маму!
- Ні, ви Послухайте, шо ця людина мені говорить! Це ми йдемо на Одесу, а ви акуратним чином навпаки!
- Шо ви мені розповідаєте, юначе! Де у нас Одеса? На півночі! А де у нас сонечко? Назад на Південний, тому що зараз акуратненько дванадцять годин. Воно нам світить в корму. Значить, ми і рухаємося на північ!
- Та шо ж ви хочете сказати? Шо сонце у кожен полудень обов'язково буває на півдні?
- Ха! Такий простий астрономії не знаєте? Як же ви тоді своє корито, вибачте, по морю водите?
- Так у нас же гірокомпас!
- І в нас! Саме він і показує курс на північ!
- Так і у нас на північ! .. Хлопці, клічьте капітана на місток, з географією повна мамалига! .. "
Виявилося, що на одному судні гіросфера в матці взяла та за власним капризу і розгорнулася на сто вісімдесят градусів. Тобто задом наперед. Іноді вони можуть викидати подібні фокуси. Тому потрібне око та око ...
Коли закінчили сміятися, Яків Платонович продовжував:
- Ну, а крім того, гірокомпас залежить від електроживлення. А якщо раптом аварія з машиною і електрики немає? Одного разу з нами сталася така історія у Азорських островів - вирубався двигун. Ну ладно, йдемо під вітрилами. А куди йти, якщо гірокомпас вимкнений? Ось тут-то і виручив нас магнітний компас. Старий, заслужений, але надійний - він не вимикається ніколи.
На найсучасніших судах магнітні компаса стоять обов'язково. Хіба мало що буває в море. Судно не повинно втрачати здатність до плавання, якщо зникла енергія. Особливо вітрильник. Тому на судні завжди повинні бути інструменти, які не залежать від електрики.
- Закон патефона, - сказала Ксеня.
- Що за закон? - здивувався Вася.
- Це дідусь його придумав. Коли ми зустрічали Новий рік, раптом погасло світло, аварія в трансформаторній будці. У всьому будинку крики і скарги: люстри не горять, гірлянди на ялинках погасли, телевізори не працюють. А дідусь запалив свічки і витягнув старий патефон. Ну, знаєте, така валіза з пружиною всередині і ручкою для заводу, і поставив пластинку:
Що ж ви, друзі, зажурилися?
Іль пісні морські забули?
І ми добре так святкували. Навіть трошки прикро було, коли включилося електрику.
- Раз вже немає гірокомпас, може, подивимося патефон? - запропонував простодушний першокласник Антон. - І послухаємо пластинки?
Яків Платонович сказав, що це можна.
І скоро потертий патефон, який зберігся у боцмана Пёришкіна з дитинства, грав пластинку з пісенькою з такого ж старого фільму "Діти капітана Гранта":
Жив відважний капітан,
Він об'їхав багато країн ...
Коти сиділи у патефона і слухали, схиливши голови. Синтаксис хотів помацати блискучу головку мембрани, але Яків Платонович сказав: "Я тебе ..." І розчепірена Синькино лапа завмерла в повітрі.
- А диск у патефона теж майже що гіроскоп, - зауважив Вася, - Ось як крутиться!
Платівка скінчилася. І, перш, ніж її перевернути, Яків Платонович повідомив:
- З компасом ми ще не закінчили. Завтра я розповім вам про ділення на його картушке.
