книги из ГПНТБ / Черниев, Л. Ф. Азбука судовождения

может передавать свои показания другим приборам и в любое помещение судна.

В начале XX в. начались изыскания по изобрете­ нию такого прибора, который бы указывал направ­ ления судна в море, а его работа не зависела бы от магнитных полей Земли и судового железа. Поиски увен­ чались успехом. Был изобретен гирокомпас. Гироско­ пические компасы (гирокомпасы) обладают рядом пре­ имуществ по сравнению с магнитными. В их устройст­ ве использовано свойство быстровращающегося тела (гироскопа) сохранять в пространстве постоянное на­ правление главной оси вращения, что повышает точ­ ность ведения судна по заданному курсу. При помощи ряда специальных устройств ось гирокомпаса распола­ гается в плоскости гирокомпасного меридиана, направ­ ление которого почти совпадает с плоскостью истин­ ного.

Гирокомпас — прибор механический, поэтому он нс зависит от магнитных полей Земли, судна и электро­ установок. Гирокомпас можно отрегулировать так, что он будет показывать истинные курсы и направления, а следовательно, упростятся вычисления. Точность пока­ заний гирокомпаса составляет около 0,1°, что выше показаний магнитных компасов. Гирокомпасы исполь­ зуются для осуществления автоматического удержания судна на курсе при помощи специального прибора — авторулевого, его показания с помощью репитеров передаются и к другим приборам. Совместно с гиро­ компасом работает курсограф — прибор, автоматиче­ ски записывающий курсы судна.

Гирокомпас по сравнению с магнитным компасом имеет также и недостатки, например сложность кон­ струкции и необходимость в специальном обслужива нии. Большое количество вспомогательного электрообо­ рудования лишает гирокомпас автономности, а для введения его в рабочее состояние необходимо некото-

28

Рис. 7. Магнитное поле Земли

рое время. В районе географического полюса Земли гирокомпас, как и магнитный компас в районе магнит­ ного полюса, перестает указывать направление.

Все современные суда снабжаются магнитными ком­ пасами и гирокомпасами, что позволяет взаимно конт­ ролировать работу этих приборов.

Итак, мы рассмотрели назначение компасов и об­ щую идею их устройств. Теперь рассмотрим, как с по­ мощью компасов определяют направления и как ими пользуются.

Магнитное поле Земли представляет собой прост­ ранство, в котором действуют магнитные силы Земли.

29

полюсе, образуя замкнутые кривые. Магнитные полю­ сы не занимают постоянного положения, их географи­ ческие координаты медленно изменяются. В настоящее время координаты приблизительно следующие: север­ ного магнитного полюса — широта <р = 72°N, долгота X = 96°W; южного магнитного полюса — широта ф = =i70°S, долгота X=150°Ost.

В каждой точке земной поверхности сила магнитно­ го поля характеризуется напряженностью, которая име­ ет определенное направление. По этому направлению стремится расположиться свободно подвешенная маг­

истинного меридиана к востоку или западу с соответ­ ствующим наименованием. При вычислениях восточно­ му магнитному склонению приписывают знак плюс, а

носит периодический и непериодический характер. Из­ менения периодического характера подчинены опреде­ ленной закономерности, и к ним относят вековые, го­ довые н суточные вариации. Для судовождения имеют значения вековые изменения, потому что они достига­ ют значительной величины, иногда 30—40°.

30

На морских навигационных картах величину маг­ нитного склонения указывают на определенный год, а для расчета па другие годы приводят годовое измене­ ние.

К непериодическим изменениям относят магнитные бури, которые сравнительно кратковременны и длятся несколько суток, иногда часов и даже минут. Они воз­

склонения на 52°. Большие магнитные бури наблюда­ лись и в другие годы.

Резкие отклонения магнитных склонений происходят и по другим причинам. В некоторых местах Земли на­ ходятся залежи магнитных пород (например, большие залежи руды), которые создают отклонения в магнит­ ных полях. Такие районы называются местами магнит­ ных аномалий. Их границы указывают на морских картах. Штурман в таких районах должен особенно тщательно следить за работой магнитного компаса и в большей мере полагаться на гирокомпас.

Магнитные аномалии встречаются нередко. В мо­ рях, омывающих СССР, большие аномалии встреча­ ются в Балтийском, Белом, Баренцевом и Охотском морях, а на Черном море — в Одесском заливе. Особен­ но большая магнитная аномалия находится у западных берегов Австралии.

Мы уже упоминали, что на магнитную стрелку компаса, установленного на судне, кроме магнитного поля Земли, большое влияние оказывает магнитное поле, образованное судном. Магнитное поле судна от­ клоняет стрелку компаса от магнитного меридиана, и

31

она занимает новое положение. Это дополнительное отклонение называют девиацией. Она измеряется уг­ лом между магнитным и компасным меридианами. Де­ виацию обозначают греческой буквой б и отсчитывают от северной части магнитного меридиана к востоку и западу с соответствующими наименованиями. При вы­ числениях восточным наименованиям девиации припи­ сывают знак плюс, а западным — минус.

Большая девиация создает значительные затрудне­ ния при пользовании магнитным компасом. Поэтому на судах ее уничтожают. Это очень трудоемкая работа, ее выполняют специалисты-девиаторы, а иногда — сами судоводители. Девиацию уничтожают с помощью же­ лезных брусков, располагаемых около компаса и в девиационном приборе, помещенном в нактоузе компаса. Этим железом искусственно создают в центре ком­ паса магнитные силы, одинаковые по характеру, рав­ ные по величине, но противоположные по направле­ нию силам, вызывающим девиацию.

Уничтожить девиацию полностью не удается, поэ­ тому определяют оставшуюся девиацию (она обычно мала) и затем составляют специальные таблицы остав­ шейся девиации для данного компаса, которым штур­ ман пользуется при вычислениях. Об одном простом способе определения девиации будет рассказано ниже.

Подводя итог, можно сказать, что поправка магни­ тного компаса состоит из двух величин: магнитного склонения и девиации, т. е.

LK = d + b.

По этой формуле определяют поправку компаса у магнитных компасов на каждом новом курсе и при смене мест, в которых изменяется значение магнитного склонения. Магнитные склонение d рассчитывают, поль­ зуясь путевой навигационной картой, а девиацию б — в зависимости от курса выбирают из таблицы девиации.

32

Рис. 8. Зависимость меж­ ду истинным, магнитным и компасным направле­ ниями

Для облегчения всех расчетов в судовождении при пользовании магнитным компасом различают три мери­ диана: истинный, магнитный и компасный. Относитель­ но этих трех меридианов определяют истинный, магнит­ ный и компасный курсы, а также истинный, магнитный и компасный пеленги.

Понятия курсов и пеленгов являются основными по­ нятиями в судовождении. Курсы указывают направле­ ния движения судна, а пеленги служат для определения места судна в море.

Истинным курсом судна (ИК) называют угол между северной частью истинного меридиана и носовой ча­ стью диаметральной плоскости судна, измеряемый по часовой стрелке в пределах от 0 до 360° (рис. 8).

Магнитным курсом судна (МК) называют угол между северной частью магнитного меридиана и носо­ вой частью диаметральной плоскости судна, измеряемый по часовой стрелке в пределах от 0 до 360°.

Компасным курсом судна (КК) называют угол меж­ ду северной частью компасного меридиана и носовой частью диаметральной плоскости судна, измеряемый по часовой стрелке в пределах от 0 до 360°.

Аналогично, истинным пеленгом (ИП) какого-либо объекта называют угол между' северной частью истин­ ного меридиана и направлением на данный объект, измеряемый по часовой стрелке в пределах от О до 360°.

Магнитным пеленгом (МП) какого-либо объекта на­ зывают угол между северной частью магнитного мери­ диана и направлением на данный объект, измеряемый по часовой стрелке в пределах от 0 до 360°

И, наконец, компасным пеленгом (КП) какого-либо объекта называют угол между северной частью компас­ ного меридиана и направлением на данный объект, из­ меряемый по часовой стрелке в пределах от 0 до 360°.

Если пользуются гирокомпасом, показания которо­ го не зависят от магнитных полей Земли и судна, то всегда будет только два направления: истинное и ком­ пасное. Они различаются между собой на поправку гирокомпаса, величина которой обычно постоянна и не зависит от избранного курса.

На навигационной карте прокладывают только ис­ тинные курсы и пеленги, компасные отсчитывают по компасам. Штурман при выполнении навигационных вычислений переходит от компасных направлений к ис­ тинным и обратно. В судовождении переход от истин­ ных курсов или пеленгов, снятых с карты, к компасным принято называть переводом курсов или пеленгов. Пе­ ревод курсов необходим в тех случаях, когда, зная ис­ тинный курс, по которому должно идти судно, необхо­ димо дать рулевому компасный курс, по которому он должен управлять судном. Переход от компасных кур­ сов или пеленгов, полученных по компасу, к истинным называют исправлением курсов или пеленгов. Исправ­ лением пеленгов пользуются в тех случаях, когда для определения места судна пеленгуют с помощью компа­ са береговые объекты, а на карте прокладывают их истинные пеленги.

Я4

Для решения этих задач пользуются соотношения­ ми, которые очевидны из рис. 8:

И К = К К + Ь К и ИП = К П + Ь К ,

ным курсом КК, поправкой компаса АК, истинным пе­ ленгом ИП, компасным пеленгом КП, магнитным скло­

При рассмотрении магнитного склонения и девиации магнитного компаса видно, что эти величины могут изменяться по многим причинам, поэтому рассчитанная поправка магнитного компаса по магнитному склоне­ нию и девиации нуждается в дополнительном контроле. Необходимо также определять поправку гирокомпаса, которая нужна не только для расчета курсов, но и для контроля работы гирокомпаса.

Существует много способов определения поправки компаса, например по створам, небесным светилам и по сличению двух компасов, поправка одного из кото­ рых известна.

Створ — это два, а иногда и три навигационных знака, расположенных на берегу по одной линии и хо­ рошо видимых с моря. Ночью они освещаются опреде­ ленным цветом огня с постоянной характеристикой так, чтобы их можно было легко заметить с моря и легко отличить от других огней. Направление створа, т. е. его истинный пеленг, точно определен и нанесен на карту.

Если необходимо определить поправку компаса, то в момент пересечения линии створа замечают его ком­ пасный пеленг. Истинный пеленг снимают с карты. Разность в показаниях истинного и компасного пелен­ гов составляет поправку компаса, которую рассчитыва­ ют по формуле

Ь.К = ИП — КП .

В открытом море штурман поправку компаса опре­ деляет по небесным светилам: звездам, планетам, Солн­ цу и Луне. Для этого наблюдают компасный пеленг светила и замечают время. По времени и географичес­ ким координатам места судна рассчитывают истинный пеленг светила. Как и в прежнем случае, разность пе­ ленгов дает поправку компаса.

Малые суда (катера, яхты и др.) часто уходят в открытое море или отходят от берегов за пределы их видимости. Нередко совершают и большие переходы, в которых поправка компаса должна надежно рассчи­ тываться по магнитному склонению и девиации. На таких судах девиация должна быть определена обяза­ тельно. Существуют способы определения девиации, которыми могут воспользоваться лица, не имеющие спе­ циальной подготовки. Один из наиболее простых и легко выполнимых на малых судах состоит в следующем.

Сущность определения девиации вытекает из суще­ ства ее природы. Следовательно, чтобы ее определить, необходимо по магнитному компасу заметить с судна компасный пеленг и сравнить его с известным магнит­ ным пеленгом того же предмета. Как видно из рис. 8, се значение будет равно разности между магнитным и компасным пеленгами, т. е.

8 = МП — КП .

Девиация магнитного компаса зависит от курса судна, поэтому ее определяют на разных курсах, луч-

36

ше всего — на восьми равноотстоящих, а именно: N, NO, Ost, SO, S, SW, W и NW. После этого девиацию легко рассчитать на любых курсах.

Также прост способ определения девиации по вза­ имным пеленгам. Он состоит в следующем. На берегу устанавливают магнитный компас. В месте его установ­ ки должна отсутствовать магнитная аномалия, обеспе­ чена хорошая взаимная видимость с судном. Компас должен находиться вдали от магнитного влияния же­ лезных масс и электропроводов. Он находится только под -влиянием магнитного поля Земли.

Судно может быть и на акватории яхтклуба, но в

судно должно стоять не менее 5 мин, чтобы на этом курсе произошло перемагничивание судового железа земным магнетизмом. После этого два наблюдателя (один — с судна, другой — с берега) пеленгуют друг друга. Пеленгование производят одновременно, о вре­ мени должны договориться заранее и дать определен­ ный сигнал.

Для контроля и ослабления влияния случайных по­ грешностей наблюдений необходимо на каждом курсе заметить отсчеты трех—пяти пеленгов и затем рас­ считать средние значения.

Так как в этом методе выполняется взаимное пелен­ гование, то компасный пеленг магнитного компаса на берегу и магнитный пеленг компаса на судне, на кото­ рый действуют магнитные поля Земли и судна, будут отличаться между собой, кроме девиации, еще на 180°. Окончательно девиацию рассчитывают по формуле

8 = (МП — 180°) — КП .

В таблице девиации на компасные курсы, разделен­ ные одинаковым интервалом, приводятся значения де­ виации.

37