книги из ГПНТБ / Меклер, А. Г. Электрооборудование машин непрерывного транспорта

Итак, взяв пеленг ориентира Лг и заметив при этом момент по ча­ сам и отсчет лага, через некоторое время повторяют наблюдения бе­ рут второй пеленг и вновь замечают момент по часам и отсчет лага.

Проложив на карте истинные пеленги и рассчитав расстояние по показаниям лага, параллельно истинному курсу вмещают меж­ ду пеленгами пройденное расстояниие. Так как в момент взятия пелен­ гов судно находилось на линиях истинных пеленгов, проведенных на карте, то задача состоит в том, чтобы найти точки на этих пеленгах в

момент их взятия.

Применение способа. Выбрав на побережье хорошо видимый ори­ ентир (огонь), берут по компасу его пеленг и одновременно замечают момент по часам 7\ и отсчет лага олх. Спустя некоторое время, когда пеленг ориентира (огня) изменится

Рассчитанные пеленги прокладывают на карте. Затем от ориенти­ ра А (см. рис. 53) параллельно истинному курсу (ИК) прокладывают прямую и на ней от ориентира А откладывают пройденное расстояние (5Л). Из конца полученного отрезка (из точки В), паралельно первому пеленгу (АС), проводят линию до пересечения со вторым пеленгом. Место судна будет в точке пересечения этих линий.

Применяется и другой прием для вмещения между пеленгами прой­ денного расстояния (5Л). Для этого из точки пересечения линии ИК с первым пеленгом (точки С) по линии ИК откладывают пройденное расстояние (S„). Из конца полученного отрезка (точки D) проводят линию, параллельную первому пеленгу, до пересечения со вторым. Место судна будет в пересечении этих линий.

Можно также найти место судна, вмещая пройденное расстояние за время пеленгования, параллельно истинному курсу, с помощью параллельной линейки и циркуля-измерителя, раствор которого ра­ вен пройденному расстоянию. Место судна получится на линии второго пеленга, в точке, которой коснется иголка циркуля. Вторая иголка циркуля в это время должна быть на линии первого пеленга.

Счислимо-обсервованное место судна обозначается на карте тре­ угольником с точкой в месте пересечения линий и со сторонами

3—4 мм.

Точность способа. Счислимо-обсервованное место судна получает­ ся в пересечении перенесенной на величину пройденного расстояния первой линии положения — первого пеленга со второй линией поло-

80

жения — вторым пеленгом одного ориентира. Следовательно, точ­ ность полученного места судна будет зависеть от ошибок, допущен­ ных при определении пеленгов, а также от расстояния, пройденного судном за время измерения первого и второго пеленгов.

Если учтенные поправки компаса и лага точны, место, полученное по крюйс-пеленгу, также будет точным.

§ 42. НАВИГАЦИОННЫЙ СЕКСТАН

Назначение секстана. Секстаном называется отражательный угло­ мерный инструмент, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов. С помощью секстана измеряют высоту небес­ ных светил и горизонтальные углы между ориентирами на мест­ ности.

Название «секстан» произошло от латинского слова «Sextans», что означает шестую часть окружности.

Устройство секстана основано на законах отражения света от плос­

малое зеркало bb' , плоскость которого также перпендикулярна

блюдатель будет видеть по одному направлению: предмет С после дву­ кратного отражения, а предмет В как прямовидимый.

Чтобы измерить угол ВАС (у) между предметами, достаточно изме­ рить угол DKE (со) между зеркалами.

Рассматривая в треугольнике DKE угол DEb как внешний, кото­ рый равен сумме двух внутренних углов, с ним не смежных, получим

81

Рассматривая треугольник AED, видно, что его внешний угол

BED — 2р, отсюда

2{5 = 2а + у

или

У = 2(р — а),

следовательно,

а = 2<в.

Угол между предметами С и В равен удвоенному углу между боль­ шим и малым зеркалами, когда прямовидимое изображение совмеще­ но с дважды отраженным изображением другого ориентира.

Рис. 55. Навигационный секстан:

г ?Указанные теоретические положения заложены в основу уст­ ройства секстана, в котором измерение угла между предметами сво­ дится к измерению угла между зеркалами при совмещении прямови­ димого ориентира с отраженным. Для измерения угла между зерка­ лами у секстана имеется лимб N N ', разбитый на полуградусные де­ ления. Каждое деление обозначено целым числом градусов. Отсчет, снятый с лимба, будет равен удвоенному значению угла между зер­ калами и одновременно равен измеренному углу между ориентирами.

Малое зеркало bbr установлено неподвижно под углом Р = 70°. Сле­ довательно, наибольший угол, который можно измерить секстаном, ра­ вен 140°, что следует из формулы

у — 2(а— Р).

Устройство секстана. Секстан СНО-М (рис. 55) состоит из следую­ щих основных частей: рамы с лимбом; алидады; отсчетного устройства; осветительного устройства; большого и малого зеркал со све-

82

тофильтрами; зрительно ff (астрономической) трубы и рукоятки сек­ стана.

Рама 1 с лимбом (см. рис. 55, а и 55, б) изготовлена из легкого спла­ ва и покрыта эмалевой краской. К раме крепится угольник 11, слу­ жащий для крепления зрительной трубы 3. На левом радиусе рамы на стойках закреплено малое зеркало 8 со светофильтрами 7.

В вершине рамы укреплена конусная втулка оси вращения али­ дады 2.

На внешнем срезе дуги рамы 1 запрессована зубчатая рейка 20, из­ готовленная из прочного металла. Верхняя поверхность дуги рамы 1 ■— лимб секстана разделена на 140°. У правого края лимба находит­ ся нуль делений. Вправо от нуля нанесены пять делений, необходи­ мых для определения поправки индекса. Цена одного деления лимба равна 1°. Пятые и десятые штрихи лимба удлинены для удобства от­ счета. Все штрихи затерты белой краской. Снизу рамы, на концах дуги имеются две ножки 21.

Алидада 2 представляет собой металлическую планку, на одном конце которой укреплено большое зеркало 4 и коническая ось вра­ щения, а на другом — отсчетное устройство 9. В алидаде сделан вы­ рез 19, на нижнем срезе которого нанесена белая риска, служащая для взятия отсчета на лимбе. Над осью вращения алидады укреплено боль­ шое зеркало 4 с помощью трех винтов 12.

Отсчетное устройство 9 смонтировано на поворотной плате под алидадой. Оно состоит из тангенциального винта, отсчетного барабана, насаженного на ось тангенциального винта, и пластинки с индексом 18 отсчетного барабана. Наружная поверхность барабана разделена на 60 делений. Каждое пятое деление отмечено удлиненными штриха­ ми и цифрой. Один полный оборот барабана передвигает алидаду на 1°. Цена деления барабана равна Г, что позволяет снимать отсчеты с точностью до 0,2'.

Если требуется быстро передвинуть алидаду, то следует подвижной рычаг прижать к неподвижному и тем самым освободить тангенциаль­ ный винт от сцепления с зубчатой рейкой 20.

Осветительное устройство 10 применяется для снятия отсчета по шкалам в темное время суток без дополнительного освещения.

Осветитель смонтирован на алидаде и представляет собой лупу в цилиндрическом корпусе, внутренняя поверхность которого покрыта светящимся составом, освещающим шкалу лимба или барабана.

Большое зеркало 4 является плоскопараллельной пластинкой стек­ ла с полированными плоскостями. Одна из плоскостей зеркала по­ крыта тонким слоем серебра, а поверх серебра слоем меди и специаль­ ного лака. Зеркало помещено в металлическую стойку и укреплено в ней тремя пружинами, что устраняет возможность деформации зерка­ ла при регулировках. С обратной стороны стойки имеется регулировоч­ ный винт 13 с квадратной головкой, предназначенный для установки зеркала перпендикулярно плоскости лимба.

Малое зеркало 8 представляет собой плоскопараллельную круглую пластинку, изготовленную из оптического стекла. С обратной стороны пластинка покрыта тонким слоем серебра, поверх которого наложены

83

слои меди и специального лака. Зеркало заключено в металлическую стойку и укреплено в ней тремя пружинами. Крепится стойка двумя винтами к приливу рамы. С обратной стороны стойки имеются два ре­ гулировочных винта 15 и 16 с квадратными головками. Винты предназ­ начены для установки зеркала перпендикулярно плоскости лимба и для поворота зеркала вокруг оси для уменьшения поправки индекса.

Светофильтры 5 и 7 предназначены для ослабления яркости как прямовидимого, так и отраженного изображения светила.

Светофильтры укреплены на стойках 14 и 17 и могут вращаться во­ круг осей.

Рукоятка 6, за которую держат секстан во время наблюдений, ук­ реплена двумя колонками к нижней стороне рамы.

Астрономическая труба 3 дает семикратное увеличение и поле зрения 8°.

Секстан помещается в деревянном футляре с крышкой, которая име­ ет два замка. Внутри футляра имеются специальные гнезда, куда вхо­ дят ножки 21 секстана, а рукоятка 6 укрепляется замком специальной конструкции. В соответствующие гнезда укладывают зрительные тру­ бы. На передней стенке футляра помещены светофильтры и стекла для зрительных труб и два диоптра. На задней стенке футляра поме­ щается регулировочный ключ, флакон с маслом, кусок фланели.

На крышке имеется отвертка, и под целлулоидной пластинкой ук­ реплен аттестат секстана. Здесь же укреплена табличка комплекта­ ции.

§ 43. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЕКСТАНА

Подготовка секстана к наблюдениям. Перед наблюдениями секстан извлекают из ящика и проверяют плавность вращения алидады и барабана. Затем, предварительно отфокусировав зрительную трубу, ус­ танавливают ее на место и крепят винтом. При необходимости подби­ рают светофильтры. Затем проверяют:

1)перпендикулярность большого зеркала к плоскости лимба;

2)перпендикулярность малого зеркала к плоскости лимба;

3)параллельность оптической оси трубы плоскости лимба. После чего определяют поправку индекса.

Перпендикулярность большого зеркала к плоскости лимба про­

веряют следующим способом.

Секстану без трубы придают горизонтальное положение (на глаз). Алидаду переводят на отсчет примерно 50°. Затем по обеим сторонам алидады по краям лимба устанавливают диоптры так, чтобы, глядя в большое зеркало, левый диоптр был виден прямо, а правый отражен­ ным. Большое зеркало будет перпендикулярно к плоскости лимба, если верхние срезы диоптров будут находиться на одном уровне. Ес­ ли же срезы диоптров не составляют одну линию, регулировочным ключом поворачивают регулировочный винт до совмещения верхних срезов диоптров.

Для того чтобы проверить перпендикулярность малого зеркала к плоскости лимба, надо:

84

установить зрительную трубу и алидаду поставить на отсчет, близ­ кий к 0°. Перед зеркалами установить светофильтры и, наблюдая за Солнцем, вращая тангенциальный винт, совместить прямовидимое и дважды отраженное Солнце в вертикальном направлении. Если такого совмещения не получится, значит малое зеркало не перпендикулярно плоскости лимба. Тогда, вращая верхний регулировочный винт, надо добиться совмещения прямовидимого и дважды отраженного Солнца.

Для проверки параллельности оптической оси трубы плоскости лим­ ба секстан устанавливают горизонтально на прочное основание. Диоп­ тры ставят по краям лимба так, чтобы линия, соединяющая их верх­ ние срезы, была параллельна оси трубы. Заметив по линии верхних сре­ зов диоптров какой-либо ориентир, находящийся на расстоянии более 60 м, рассматривают его в трубу. Ориентир должен находиться в цен­ тре квадрата, образованного нитями в трубе. Для устранения непарал­ лельное™, поджимая или ослабляя винты стойки трубы, добиваются положения, при котором ориентир будет наблюдаться в центре ква­ драта.

Поправку индекса i определяют по отдаленному предмету. Али­ даду устанавливают на 0°, и предмет, отдаленный не менее чем на од­ ну милю, наблюдают в трубу. Передвигая алидаду тангенциальным винтом, нужно совместить прямовидимое и дважды отраженное изо­ бражение ориентира, после чего замечают отсчет секстана (ос). По­ правка индекса будет:

i = 360°—ос.

Если поправка индекса больше 5', ее надо уменьшить. Для этого, установив алидаду около нулевого деления лимба, вращением отсчетного барабана совмещают его нуль с индексом, одновременно наблю­ дая в трубу отдаленный предмет. Затем регулировочным ключом вра­ щают регулировочный винт малого зеркала до тех пор, пока прямовиди­ мый и дважды отраженное изображение предмета не совместятся. Пос­ ле чего вновь определяют поправку индекса указанным выше способом.

Измерение горизонтальных углов. На секстан устанавливают тру­ бу. Однако если большой точности не требуется и оба предмета хорошо видимы простым глазом, угол можно измерять и без трубы. Держа сек­ стан правой рукой в горизонтальной плоскости, наводим трубу на ори­ ентир, находящийся слева от наблюдателя. Левой рукой передвигают алидаду до тех пор, пока в поле зрения не появится отраженное изо­ бражение правого предмета. Застопорив алидаду, вращая отсчетный барабан, точно совмещают оба предмета. После этого снимают отсчет секстана.

Измерение вертикальных углов. Проделав все предварительные приготовления, взяв секстан правой рукой, располагают его в верти­ кальной плоскости и наводят трубу на нижний предмет, отстопорив левой рукой алидаду, передвигают ее до тех пор, пока в поле зрения не появится отраженное изображение верхнего предмета. Застопорив алидаду, убедившись, что тангенциальный винт вошел в зацепление с зубчатой рейкой рамы, вращая отсчетный барабан, точно совмещают верхний и нижний предметы. После этого снимают отсчет секстана.

85

Если приходится измерять вертикальный угол между вершиной и ос­ нованием предмета или уровнем моря, то совмещают основание пря­ мовидимого предмета с вершиной отраженного. Отсчет секстана сни­ мают как обычно.

После измерения углов их исправляют общей поправкой секстана (t + s), которая представляет собой алгебраическую сумму поправки индекса (г), и инструментальной поправкой (s), которая указана в ат­ тестате секстана.

§ 44. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ДВУМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ УГЛАМ

Если в пределах видимости наблюдателя, находящегося на судне, имеются три ориентира А, В я С (рис. 56), то измеряют в быстрой пос­ ледовательности углы — а между ориентирами А и В, р — между

В и С.

Место судна получится в пересечении двух изолиний, которыми бу­ дут являться дуги окружностей, вмещающих измеренные углы а и р .

Рис. 56. Сущность способа определения места судна но двум горизонталь­ ным углам

Соединим прямыми линиями ориентиры А и В, В и С. Из се­ редины отрезка АВ, из точки D, и середины отрезка ВС, из точ­ ки Е, восстановим перпендикуляры. Затем из точки А отложим отре­ зок прямой под углом 90° — а к линии АВ, а от точки С — отрезок прямой под углом 90° — р к линии СВ. Точки пересечения этих отрез­ ков с соответствующими перпендикулярами, восстановленными из точек D и Е, дадут нам центры окружностей, вмещающих соответствен­ но углы а и р. Проведем эти окружности. Известно, что вписанные уг­ лы, опирающиеся на одну дугу, равны между собой. Поэтому любой

86

рающийся на дугу ВС, будет равен углу |3. Общая точка, из которой ориентиры Л и Б будут видны под углом а, а ориентиры В и С — под

вписанного в окружность четырехугольника. Известно, что сумма про­ тивоположных углов вписанного четырехугольника равна 180°. Тогда

a -f- р Т“ (о — 180°,

где со — угол при точке В.

Следовательно, случай неопределенности возможен тогда, когда сумма измеренных углов а и Р и угол при среднем ориентире составля­ ют 180°. Это и является признаком случая неопределенности. Соответ­ ствующим выбором ориентиров случай неопределенности можно ис­ ключить. Случая неопределенности не будет (рис. 58), если:

судно (точка F) расположено ближе к среднему ориентиру (см.

рис. 58, а);

ориентиры А, В я С находятся на одной прямой (см. рис. 58, б); ориентиры Л, В и С одинаково удалены от судна (см. рис. 58, в); судно находится внутри треугольника, соединяющего ориентиры

Л, В и С (см. рис. 58, г); два из трех ориентиров находятся в створе с судном (см. рис. 58, д).

Применение способа. Для определения места судна по двум углам, необходимо на побережье выбрать три ориентира, хорошо видимые и нанесенные на карту.

Секстаны подготавливают к наблюдениям и определяют поправку индекса. Два наблюдателя одновременно по команде измеряют углы,

87

один — угол между первым и вторым ориентирами, а второй — меж­ ду вторым и третьим. При этом отмечают момент по часам и отсчет лага. Однако проводить измерения двумя наблюдателями не всегда возмож­ но и чаще приходится измерения выполнять одному наблюдателю. В этом случае измеренные в быстрой последовательности углы нужно привести к одному моменту. Для этого измеряют первый угол, затем вто­

рой и снова первый. Момент по часам и отсчет лага замечаются при измерении второго угла.

Измеренные первые углы осредняются:

„osi+ a2

°Р " 2 •

Горизонтальные углы могут быть получены и как разность компас­ ных пеленгов. Для этого в быстрой последовательности берут компас­ ные пеленги ориентиров Л, В и С.

Вычтя из большего пеленга меньший, получим углы между пелен­ гами:

а = КПв —КП д;

$ = К П с - К П в.

Момент по часам и отсчет лага замечаются при взятии второго пе­ ленга. Ошибка в поправке компаса не влияет на точность обсервованного места, так как все три пеленга будут содержать ошибку одной и той же величины, и на величину углов между пеленгами эта ошибка не отразится.

88

Обсервованное место на карте находят с помощью протрактора. Установив на протракторе углы а и Р, передвигают протрактор на кар­

Получить обсервованное место судна можно также с помощью каль­ ки. Проведя произвольную линию на кальке, выбирают на ней точку

пеленгов можно перейти к двум горизонтальным углам. К этому приему прибегают в случае, если поправка компаса не надежна и в пересечении трех пеленгов полу­ чился треугольник погрешности, тогда, рассчитав углы между пе­ ленгами, определим место по двум углам.

Соединив на карте обсервованное место судна с ориентирами, сни­ мают истинные направления. Сравнив затем ранее взятые компасные направления с истинными, снятыми с карты, рассчитывают поправку компаса:

А К _ A f lt + Aftg + A /Сз

^3

Осредненную поправку компаса принимают в дальнейшем при всех

необходимых расчетах.

Точность способа. Место судна получается в пересечении двух изо­ линий. Поэтому для оценки точности способа воспользуемся известной формулой

М = — у гт{ + т | . sin 0

89