Kuidas laevad merele tee leiavad. Millised instrumendid on aidanud laevadel varem sõita? Astronoomia meremeeste asukoht tähtede järgi
Kuna laevad – inimkäte looming – hakkasid meresid ja ookeane kündma, seisis navigaatorite ees ülesanne ise oma asukoht kindlaks määrata. Tohutu lainetus, tuisk ja vajadus manööverdada takiga, hoides vastutuule kurssi, muutsid purjetamise paljudeks päevadeks raskeks ning vanadel meremeestel puudus vaid kompass. Tänapäeval, kui laeva asukoht määratakse tänu GLONASS-ile automaatselt, on raske ette kujutada kapteni asukohta, kelle käsutuses on vaid lihtsad seadmed tähtede järgi orienteerumiseks. Sellegipoolest omavad kõik need seadmed isegi tänapäeval kesk- ja kõrgharidusasutuste lõpetajatele.
Põhilised mere asukoha määramise meetodid
Laeva kahe koordinaadiga määramine asukohas (asukohas) tehakse seitsme meetodi abil, sealhulgas:
- Vanim on visuaalne.
- Hiljem, kuid mitte eriti astronoomiliselt.
- Topograafiline-arvutuslik ehk meetod laeva kogu teekonna kaardile kandmiseks, kursimuutuste punktide näitamiseks ja läbitud vahemaa arvutamiseks kiiruse ajaga korrutamisega. See leiutati umbes samal ajal kui astronoomiline meetod ja seda kasutatakse sageli koos kahe eelmisega. Tänapäeval teevad rutiinset tööd automaatsed kalkulaatorid;
- Radar, mis võimaldab kombineerida radariekraanil olevat pilti merekaardiga.
- Raadio suuna leidmine. Saadaval, kui kaldal on signaaliallikaid.
- Raadionavigatsioon, kasutades sidevahendeid, mille kaudu navigaator saab vajalikku teavet.
- Satelliitnavigatsiooni meetod.
Kõik meetodid, välja arvatud kolm esimest, olid 20. sajandil toimunud tehnoloogilise revolutsiooni tulemus. Need oleksid olnud võimatud ilma inimkonna avastuste ja leiutisteta raadiotehnika, elektroonika, küberneetika ja läbimurdeta kosmosevaldkonnas. Nüüd pole raske arvutada ookeani punkti, kus laev asub, selle koordinaatide määramine võtab paar sekundit ja reeglina jälgitakse neid pidevas režiimis. Ligikaudu samu tehnoloogiaid kasutatakse lennunavigatsioonis ja isegi sellises "ilmalikus" valdkonnas nagu autojuhtimine.
Laiuskraad
Nagu teate, pole maakera tasane, see on veidi laabunud palli kuju. Näib, et mahukujundi punkte tuleks kirjeldada kolme Eukleidilise koordinaadiga, kuid geograafidest ja navigaatoritest piisab kahest. Laeva topograafilise määramise tegemiseks peate nimetama ainult kaks numbrit, millele on lisatud sõnad "põhja" (või "lõuna") laiuskraad (lühendatult põhjalaiuskraad või lõunalaiuskraad) ja lääne- või idapikkuskraad (muidu - z. d. või v.d.). Neid väärtusi mõõdetakse kraadides. Kõik on väga lihtne. Laiuskraadid arvutatakse ekvaatorist (0 °) poolusteni (90 °), näidates, millises suunas: kui Antarktikale lähemal, siis näidatakse lõunalaiust ja kui Arktikale, siis põhja. Sama laiuskraadi punktid moodustavad ringid, mida nimetatakse paralleelideks. Igaühel neist on erinev läbimõõt - alates suurimast ekvaatoril (umbes 40 tuhat kilomeetrit) kuni nullini poolusel.
Pikkuskraad ja pikkuse mõõdud
Laeva asukoha määramine ühe koordinaadi järgi on võimatu, seetõttu on olemas teine. Pikkuskraad on kokkuleppeline meridiaaniarv, mis näitab jällegi poolt, kuhu loendus toimub. Ring on jagatud 360 °, selle kaks poolt on vastavalt 180. Greenwichi meridiaani, mis läbib kuulsat Briti observatooriumi, loetakse nulliks. Teisel pool planeeti on selle antipood - 180. Mõlemad koordinaadid (0 ° ja 180 °) on näidatud ilma pikkuskraadi nimeta.
Lisaks kraadidele on ka minutid - need näitavad objektide asukohta 60 korda suurema täpsusega. Kuna kõik meridiaanid on võrdse pikkusega, sai neist meremeeste pikkuse mõõt. Üks vastab ühele minutile mis tahes meridiaanist ja on võrdne 1,852 km-ga. Mõõdikusüsteem võeti kasutusele palju hiljem, nii et navigaatorid kasutavad vana head inglise miili. Kasutatavad on ka sellised ühikud nagu kaabel – see on võrdne 1/10 miiliga. Üllataval kombel lugesid britid enne seda tõenäolisemalt kümnetesse kui kümnetesse.
Visuaalne viis
Nagu nimigi viitab, põhineb meetod sellel, mida näevad navigaator ja kapten ning teised tekil või varustuses olevad meeskonnaliikmed. Varem, purjelaevastiku päevil, oli ettevaataja positsioon, selle meremehe post asus kõige tipus, peamasti - klotiku - spetsiaalselt aiaga piiratud kohas. Sealt oleks paremini näha. Laeva asukoha määramine rannikuobjektide järgi on nagu jalakäija lihtsaim meetod, kes teab, et tal on vaja näiteks maja Staroportofrankovskaja tänaval nr 12 ja täpsuse huvides on veel üks otsingukriteerium - vastas asuv apteek. Meremeeste jaoks on aga orientiiriks muud objektid: tuletornid, mäed, saared või mis tahes muud silmatorkavad maastikudetailid, kuid põhimõte on sama. Peate mõõtma kahte või enamat asimuuti (see on nurk kompassi nõela ja orientiiri suuna vahel), kandma need kaardile ja hankima nende ristumispunktis oma koordinaadid. Loomulikult on selline alus või õigemini selle asukoht rakendatav ainult ranniku nähtavuse tsoonis ja seejärel selge ilmaga. Udus saab liigelda tuletorni sireeni heli järgi ja pinnaviitade puudumisel saab madalas vees keerata madalikule, mõõtes sügavust kõvasti.
Astronoomia mereteenistuses
Kõige romantilisem asukoha meetod. Umbes 18. sajandil leiutasid meremehed koos astronoomidega sekstandi (mõnikord nimetatakse seda ka sekstandiks, nii et see on ka õige) - seadme, millega saab üsna täpselt määrata laeva kahe koordinaadi asukoha järgi. tähed taevas. Esmapilgul on selle seade keeruline, kuid tegelikult saate selle kasutamise selgeks üsna kiiresti. Selle konstruktsioonis on optiline süsteem, mis peaks olema suunatud Päikesele või mis tahes tähele, olles eelnevalt paigaldanud seadme rangelt horisontaalselt. Täpse juhtimise jaoks on kaks peeglit (suur ja väike) ning valgusti nurkkõrgus määratakse skaalade järgi. Instrumendi suuna määrab kompass.
Seadme loojad võtsid arvesse iidsete navigaatorite sajanditepikkuse kogemuse, mida juhtisid ainult tähtede, kuu ja päikese valgus, kuid nad lõid süsteemi, mis lihtsustab nii navigeerimise õpetamist kui ka asukoha määramise protsessi. ise.
Arvutus
Teades alguspunkti (väljasõidupordi) koordinaate, liikumisaega ja kiirust, saab kogu trajektoori kaardile kanda, märkides, millal ja mitme kraadi võrra kurssi muudeti. See meetod võib olla ideaalne, kui suund ja kiirus ei sõltu voolust ja tuulest. Kursuse ebatasasused ja vead viivitusindeksis mõjutavad ka saadud koordinaatide täpsust. Navigaatori käsutuses on spetsiaalne joonlaud paralleelsete joonte joonistamiseks kaardile. Merelaeva manööverdatavate elementide määramine toimub kompassi abil. Tavaliselt tehakse suunamuutuspunktis tegelik asukoht kindlaks muude olemasolevate meetodite abil ja kuna see reeglina ei kattu arvutatud asukohaga, siis joonistub kahe punkti vahele omamoodi vingerpuss, mis ähmaselt meenutab tigu ja kutsus "jääk".
Praegu on enamiku laevade pardale paigaldatud automaatsed arvutusseadmed, mis, võttes arvesse sisestatud kiirust ja suunda, teostavad integratsiooni ajamuutuja lõikes.
Radari kasutamine
Nüüd pole merekaartidel ühtegi tühja kohta ning kogenud navigaator ranniku piirjooni nähes saab kohe aru, kus tema hoolde usaldatud veesõiduk asub. Näiteks, märgates isegi udus silmapiiril tuletorni valgust ja kuuldes selle sireeni summutatud heli, ütleb ta kohe midagi sellist: "Oleme Vorontsovski tule traaversil, vahemaa on kaks miili." See tähendab, et laev asub määratud kaugusel joonel, mis on kursiga täisnurga all ja on risti teadaoleva majakaga.
Kuid sageli juhtub, et rannik on kaugel ja nähtavaid maamärke pole. Varem, purjelaevastiku päevil, pandi laev "triivima", kogudes purjeid, mõnikord, kui oli teada valitsevate tuulte kapriissus ja põhja (rifid, madalikud jne) ettearvamatus, siis jäid nad ankrusse ja "ootasid meres ilma", see tähendab selgitusi. Nüüd pole enam sellist ajaraiskamist vaja ja navigaator näeb rannajoont lokaatoriekraani vaadates. Laeva tuvastamine radarijaama abil on lihtne ülesanne, kui teil on kvalifikatsioon. Piisab kombineerida navigatsiooniseadmes olev pilt ja vastava ala kaart ning kõik saab korraga selgeks.
Suuna leidmine ja raadionavigatsiooni meetod
On selline amatöörraadiomäng - "Rebasejaht". Selle osalejad otsivad koduste seadmete abil põõsastesse või puude taha peitu pugevat "rebast" – mängijat, kellel on töötav vähese võimsusega raadiojaam. Samamoodi, st kandes, arvutavad vastuluureteenistused välisriikide luureteenistuste elanikke (vähemalt nii oli see varem) ajal, mil nad saatsid spiooniteateid. Asukoht eeldab vähemalt kahte asukohapunktis ristuvat suunda, kuid enamasti on neid rohkem. Kuna näitudes on alati mõningaid erinevusi ja absoluutset täpsust on võimatu saavutada, siis laagrid ei koondu ühes punktis, vaid moodustavad omamoodi mitmepoolse kujundi, mille geomeetrilises keskpunktis tuleks suure tõenäosusega eeldada. selle asukoht. Maamärgid võivad olla spetsiaalselt rannikul (näiteks tuletornide juures) loodud pilootsignaalid või raadiojaamade emissioonid, mille koordinaadid on teada (need on kaardile kantud).
Ranniku kursi korrigeerimine raadioside abil on samuti laialdaselt rakendatav.
Satelliitide abil
Tänapäeval on peaaegu võimatu ookeanis või meres ära eksida. Liikuvate objektide liikumist merel, õhus ja maal jälgivad Vene Cospas ja rahvusvaheline Sarsat. Need töötavad Doppleri põhimõttel. Laevale on vaja paigaldada spetsiaalne raadiomajakas, kuid ohutus ja kindlus reisi eduka tulemuse vastu on sellele kulutatud raha väärt. Suunaotsijad paigutatakse geostatsionaarsetele ("rippuvad" maapinna kindla punkti kohal) satelliitidele, mis moodustavad süsteemi. Seda teenust osutatakse tasuta ning lisaks päästefunktsioonile teostatakse laeva asukoha navigatsiooniotsingut. Satelliitnavigatsioonimeetod annab kõige täpsemad koordinaadid, selle rakendamine ei tekita raskusi ning meie tehnoloogilise ajastu navigaatorid kasutavad seda kõige sagedamini.
Lisaparameeter - laadimine
Laeva sõiduomadusi ja võimalikku kursi mõjutab oluliselt selle süvis. Üldiselt, mida rohkem kere on vette sukeldatud, seda kõrgem on selle takistus. Siiski on erandeid, näiteks tuumaallveelaevadel ületab veealune läbipääs pinnapealset läbipääsu ja spetsiaalne vööri "pirn" selle täieliku uppumise korral tekitab parema voolujoonelisuse efekti. Nii või teisiti, aga liikumiskiirust (takti) mõjutab lasti (lasti) mass trümmides või tankides. Selle väärtuse hindamiseks kasutavad meremehed kere vööris, ahtris ja külgmistes osades spetsiaalseid riskimärke (skaalad vähemalt kuus). Neid märke rakendatakse individuaalselt, igal laeval on oma, ühtset standardit pole. Laeva pardal oleva lasti kaalu määramise meetod, mida nimetatakse süvise ülevaatuseks, põhineb süvisemärkide kasutamisel ja seda kasutatakse mitmel otstarbel, eelkõige navigeerimiseks. Merepõhja sügavus ei võimalda laeval alati konkreetsel faarvaatril liigelda ja navigaator peab seda asjaolu arvesse võtma.
Jääb üle vaid soovida vähemalt reisile minejatele.
Teises osas on oluline valida kõige tulusam tee ja sellest kinni pidada, jälgides pidevalt oma asukohta. Siin aitab inimesi navigeerimine.
Muistsed meremehed püüdsid sõita ranniku lähedal ja laeva asukoht määrati rannikuäärsete vaatamisväärsuste järgi. Rannast eemale purjetavad vaprad foiniiklased ja viikingid juhatasid end päikese ja tähtede järgi. XI sajandil. ilmus kompass, kuid magnetnõel kõrgetel laiuskraadidel ei näidanud mitte geograafilist põhja, vaid magnetpoolust, mis ei langenud kokku põhjapoolusega. See tähendab, et mida kõrgematel laiuskraadidel laevad sõitsid, seda suurem on viga kompassi näitudes. Kompass polnud kaugeltki universaalne orienteerumisvahend. XVI sajandi keskel. silmapaistev flaami kartograaf G. Mercator arvutas välja magnetpooluse koordinaadid, pakkus välja uue põhimõtte kaartide koostamiseks konformses silindrilises projektsioonis. Sellest ajast alates on selles projektsioonis koostatud kõik merekaardid.
Praegu määrab laeva liikumise suund magnetkompassi (võttes arvesse magnetilist deklinatsiooni) või gürokompassi. Gürokompass on paigutatud vastavalt tipu põhimõttele ja seda pöörleb mootor sagedusega 300 000 pööret minutis. Nagu igal tipul, on ka sellel omadus säilitada ruumis telje antud asend, näiteks suund põhjast lõunasse.
Kui laev on merel, kantakse selle kurss ja läbitud vahemaa pidevalt kaardile. Seda kursuse arvestust nimetatakse surnud arvestuseks ja kursust arvestuseks. Navigaatori töö tulemust nimetatakse plottinguks (laeva kurss kaardil).
Ainult ranniku lähedal tuletorni või suunamõõtja (seade väliste orientiiride nurksuundade määramiseks: ranniku- või ujuvobjektid, taevakehad jne) abil saab navigaator täpselt nimetada aluse koordinaate. See määrab suuna kahele orientiirile, mille asukoht on kaardilt teada. Nendelt orientiiridelt joonistatakse kaardile jooned ja nende ristumispunktiks saab aluse asukoht meres.
Rannikust eemal kasutab navigaator navigatsiooniseadmeid. Laeva kiirust ja läbitud vahemaad mõõdetakse logi abil. Lagid on hüdrodünaamilised ja hüdrostaatilised. Hüdrodünaamiline palk on vurr (propeller), mis tõmmatakse kaabli külge laeva ahtri taha. Tavaliselt on palk ühendatud anuma põhja paigaldatud pöörete loenduriga. Mida kiiremini laev liigub, seda kiiremini palk pöörleb ja loendur näitab suuremat pöörete arvu ning selle sihverplaadil on näidatud laeva kiiruse väärtus.
Hüdrostaatiline log tajub veesurve jõudu. Otsast painutatud toru lastakse vette. Toru ava on suunatud ettepoole. Anumale voolav veevool tekitab survet. Mida suurem on kiirus, seda suurem on rõhk. Rõhu väärtust kasutatakse laeva kiiruse määramiseks.
Laeva kiiruse mõõtmine sõlmedes on seotud esimese lihtsa palgi kasutamisega, sarnaselt ujukiga. Ta visati laevalt nööri otsas, sõlmedega osadeks jagatud. Poole minutiga laevalt "otsa saanud" sõlmede arv vastas aluse läbitud meremiilide arvule (1111,852 km) tunnis.
Laeva kiirusest lag aga väga täpset ettekujutust ei anna, sest ei saa arvesse võtta hoovuste kiirust ja suunda, tuult ning laeva triivi mõjutavaid tegureid. Madrused ei vaja laeva nummerdatud, vaid tõelist kursi, seetõttu korrigeeritakse loendatavat kursi astronoomiliste vaatlustega, kasutades sekstanti (või sekstanti) - goniomeetrilist peegel-peegeldavat instrumenti taevakehade kõrguste või nurkade mõõtmiseks horisondi kohal. kaldal nähtavate objektide vahel. Sekstandiseade on järgmine: pronkssektori külge, mis moodustab umbes 1/6 ringist, on kinnitatud teleskoop ja kaks peeglit (seadme nimi tuleb ladinakeelsest sõnast sextantis - "kuues") ning kaks peeglit on kinnitatud (taevakeha valguskiiri peegeldamiseks). Nurgamõõtmiseks on sektor tähistatud jaotustega - kraadid ja minutid.
Laeva või lennuki asukoha määramisel päikese või tähtede järgi sekstandi abil on levinud mitme taevakeha kõrguse mõõtmine nähtava horisondi joonest kõrgemal. Seejärel viiakse tulemusesse sisse mitmeid parandusi, võttes arvesse näiteks nähtava horisondi vähenemist jne. Ja lõpuks määratakse numbriliste koordinaatide parandused (enamasti graafiliselt) merendus- ja lennuastronoomia valemite abil. .
Raadiotehnika arenedes tuli raadioside laevaliiklusele appi. Raadiomajakad, mille asukohad on kindlalt teada, saadavad pidevalt raadiosignaale. Neid võtab vastu laeva raadiosuunamõõtja – spetsiaalne raadiovastuvõtja, mille abil määratakse laager – nurk meridiaani, millel laev asub, ja suuna vahel raadiolainete allikale. Laeva asukoha määramisel võetakse arvesse kahe raadiojaama (raadiomajaka) peeneid.
Navigeerimise huvides kasutatakse ka radarit (vt Radar), mis võimaldab pimedas ja udus "näha", määrata kaugust ja suunda rannikuni või aluseni, millega on vaja merel hajuda.
Aluse asukohta saab selgitada ka kaardil näidatud põhjareljeef. Selleks kasutatakse ultraheliseadet - kajaloodi (vt Akustika, akustilised seadmed). Mõõtes ultraheliimpulsi ülekandeaega merepõhja ja tagasi, määrab seade sügavuse ning automaatsalvesti joonistab sügavuskõvera – põhja topograafia. Navigaator võrdleb kaardil olevat pilti kajaloodi näiduga.
Olulist rolli mängib lennunduses navigatsioonitehnoloogia, mis aitab lennukeid lennata. Piloodi ees, armatuurlaual on paljude erinevate instrumentide seas ka navigeerimisriistad. See on kõrgusmõõtur, mille seade põhineb samadel põhimõtetel nagu baromeeter, mis reageerib rõhu muutustele. Rõhk väheneb koos kõrgusega ja navigaator võrdleb maapinna rõhku kõrgusmõõturi näiduga. Nii saate teada ligikaudse lennukõrguse. Tegeliku lennukõrguse määrab raadiokõrgusemõõtja – väike radar. See saadab raadioimpulsse maapinnale ja võtab need tagasi. Raadiolaine kiirus on teada – 300 000 km/s ning seade määrab lennukõrguse ajas alates saatmise hetkest kuni impulsi tagasitulekuni. Kiirusemõõtur kõrgusel on manomeeter, mis mõõdab läheneva õhuvoolu rõhku. See väheneb kõrgusega ja seade näitab madalamat kiirust. Kuid õhukiiruse näidik võtab selle muutuse automaatselt arvesse ja selle tulemusena osutab selle nool tegelikule lennukiirusele. Lennusuunda saab hinnata gürokompassi näitude järgi.
Iga meresõitja, nii iidsetel aegadel kui ka praegu, sattudes avamerele ranniku vaateväljast eemal, tahab ennekõike teada, mis suunas tema laev liigub. Seade, mille abil saate määrata laeva kurssi, on hästi teada - see on kompass. Enamiku ajaloolaste sõnul ilmus magnetnõel - tänapäevase kompassi esivanem - umbes kolm tuhat aastat tagasi. Rahvastevaheline suhtlus oli tollal keeruline ja möödus palju sajandeid, kuni imeline suunanäitaja jõudis Vahemere kallastele. Selle tulemusena jõudis see leiutis Euroopasse alles 2. aastatuhande alguses pKr. e., ja sai seejärel laialt levinud.
Niipea kui see Euroopas oli, läbis seade mitmeid täiustusi ja sai nimeks kompass, mis mängis tsivilisatsiooni arengus tohutut rolli. Ainult magnetkompass sisendas inimestesse merel usaldust, aitas neil ületada hirmu ookeani ees. Suured geograafilised avastused oleksid lihtsalt mõeldamatud ilma kompassita.
Ajalugu pole kompassi leiutaja nime säilitanud. Ja isegi riiki, mis andis inimkonnale selle imelise seadme, ei oska teadlased täpselt nimetada. Ühed omistavad tema leiutise foiniiklastele, teised väidavad, et hiinlased märkasid esimestena magnetmeridiaani tasapinnale paigaldatava magneti imelist omadust, teised eelistavad araablasi, neljandad mainivad prantslasi, itaallasi, normanneid ja isegi muistsed maiad, viimast selle põhjal, et kunagi leiti Ecuadorist magnetpulk, mida (tulise kujutlusvõimega) võiks pidada magnetnõela prototüübiks.
Algul oli kardinaalsete punktide määramise seade väga lihtne: magnetnõel torgati korgitüki sisse ja kasteti veetopsi, mida hiljem hakati kutsuma kompassipotiks. Mõnikord võtsid nad korgi asemel pillirootüki või torkasid nõela lihtsalt kõrre sisse. Ka see lihtne seade tõi meremeestele hindamatuid mugavusi, sellega sai merele minna ja mitte karta, et ei leia tagasiteed kodukaldale. Kuid meremehed tahtsid enamat. Nad tundsid ähmaselt, et imeline ujuvnõel, mille täpsus oli muidugi väga madal, ei olnud veel paljastanud kõiki oma suurepäraseid võimeid. Ja vesi pritsis sageli potist välja, mõnikord isegi noolega. Alles 13. sajandil ilmus kompass kuiva potiga ja mis kõige tähtsam – noole külge kinnitatud kaardiga. Kaart oli esmapilgul lihtne, kuid tõeliselt tähelepanuväärne leiutis: vertikaalse nõela otsas ripub vabalt väike mittemagnetilisest materjalist ring koos selle külge jäigalt kinnitatud magnetnõelaga. Kaardi peale kanti neli peamist rumbat: Nord, Ost, Zuid ja West, nii et Nord langes täpselt kokku noole põhjapoolse otsaga. Põhipunktide vahelised kaared jagunesid mitmeks võrdseks osaks.
Tundub, et pole midagi erilist? Kuid enne seda tuli vana fikseeritud kaardiga kompassi iga kord horisontaaltasapinnas pöörata, kuni noole põhjaots langes kokku Nordaga. Alles siis oli võimalik kindlaks teha, mis kurssi laev järgis. See oli muidugi väga ebamugav. Aga kui roos ise pöörles koos noolega ja oli seatud meridiaani tasapinnale, siis piisas talle põgusast pilgust, et määrata mis tahes suund.
Ja vaatamata tehtud täiustustele jäi kompass siiski pikaks ajaks üsna primitiivseks seadmeks. Venemaal valmistasid seda 17. – 18. sajandi alguses kõige osavamalt meie põhjaosa linnades ja külades pomoorid. See oli ümmargune 4-5 sentimeetrise läbimõõduga morska luust kast, mida pomoorid hoidsid vöökohal nahkkotis. Karbi keskel, luust juuksenõelal, oli kaart, millel olid alt kinnitatud magnetiseeritud metallnõelad-nooled. Kui nad ei kasutanud kompassi (või märki, nagu pomoorid seda nimetasid), panid nad selle peale tühja katte. Peeter I mereväe juhendis on sellise seadme kohta kirjutatud: „Kompassi tuleb teha ja hea oskusega jälgida, et nõelad, millel kompass pöörleb, oleksid teravad ja tugevad ega puruneks kiiresti. Samuti nii, et Nordi ja Zuidi kompassil oli juhe (tähendab noolt. - VD) kõvasti magnetiga hõõrutud, et kompass saaks õige, kus peaks olema tugev silm, sest nii on kurs ja sellest sõltub laeva terviklikkus.
Tänapäeval on kompassipott tihedalt tiheda klaaskaanega suletud, vaskrõngaga tihedalt vastu surutud. Rõnga peal tehakse jaotusi O kuni 360 ° - päripäeva Nordist. Poti sees tõmmatakse kaks mustast vasest vertikaalset traati, nii et üks neist on täpselt 0 ° ja teine 180 °. Neid juhtmeid nimetatakse sõiduraja joonteks.
Laeva kompass on seatud nii, et kursijoonte vahele tõmmatud joon langeb täpselt kokku vööri - ahtri keskpunktiga (või, nagu mereväes öeldakse, laeva keskjoonega).
Ajalugu ei anna vastust ka sellele, kes täpselt pöörleva kompassi leiutas. Tõsi, laialt on levinud versioon, et itaallane Flavio Gioya (teistel andmetel Zioya) kinnitas 1302. aastal magnetnoolele 32 rumbaks jagatud kaardi ja asetas noole juuksenõela otsa. Tänulikud kaasmaalased püstitasid Joyale isegi pronksmonumendi tema kodumaal - Amalfi linnas. Aga kui keegi tõesti oleks pidanud monumendi püstitama, siis meie kaasmaalane Peter Peregrin. Oma 1269. aastal dateeritud ja magneti omaduste kirjeldamisele pühendatud essees "The Message about Magnets" sisaldab usaldusväärset teavet kompassi täiustamise kohta. Sellel kompassil polnud kaarti. Vertikaalse juuksenõela külge kinnitati magnetnõel ja palluri ülaosas asuv asimuutring jagati neljaks osaks, millest igaüks oli jaotus kraadides 0 kuni 90. Asimuudiringile pandi liigutatav sihiku seade. suuna leidmiseks, mille abil oli võimalik määrata suundi rannikuobjektidele ja valgustitele, mis ei asu kõrgel horisondi kohal. See visiir sarnanes väga kaasaegse suunaotsijaga, mis siiani regulaarselt laevastikku teenindab.
Kulus umbes poolteist sajandit, enne kui peale Peregrine’i ilmus uus leiutis, mis tegi kompassiga töötamise veelgi lihtsamaks.
Meri on väga harva rahulik ja iga laev kogeb veeremist, mis muidugi mõjutab kompassi tööd negatiivselt. Mõnikord on mere karedus nii tugev, et lülitab kompassi täielikult välja. Seetõttu tekkis vajadus seadme järele, mis võimaldaks kompasspalluril iga veeremise ajal rahulikuks jääda.
Nagu enamik geniaalseid leiutisi, oli ka uus kompassi vedrustus äärmiselt lihtne. Altpoolt veidi kaalutud kompassipott riputati kahe horisontaalse poolvõlli külge, mis toetusid rõngale. See rõngas omakorda kinnitati kahe horisontaalse pooltelje külge, mis olid risti esimesega, ja riputati teise rõnga sees, mis oli kinnitatud kindlalt laeva külge. Seega, ükskõik kui järsult ja sageli laev kaldus ja igas suunas, jäi roos alati horisontaalseks. Itaalia matemaatiku D. Cardano nime järgi, kes selle tähelepanuväärse seadme välja pakkus, nimetati vedrustust kardaaniks.
Portugallased soovitasid jagada kompassiroosi 32 rumbaks. Need jäid merekompasside kaartidele meie ajani. Igaüks neist sai oma nime ja isegi suhteliselt hiljuti, umbes viiskümmend aastat tagasi, võis kuskilt meremehe kokpitist, kes kompassi varje toppis, leida: “Nord Nord toon Ost, Nord Nord Ost, Nord Ost toon Ost, Nord Ost , Nord Ost vari Zuid "ja nii edasi. Vari tähendab sel juhul vene keeles: küljele. Nüüd, kuigi kõik 32 rumbat jäid paljudele kaasaegsetele kompassidele alles, on neile lisatud ka jaotused kraadides (ja mõnikord ka kraadide murdosades). Ja tänapäeval eelistavad nad tüürimehe juures toimuvat kursust öeldes öelda näiteks: "Kurss 327 °!" (vana "North West shadow Nord" asemel, mis on sisuliselt sama asi - 1/4 ° erinevus ümardatakse).
Alates sellest, kui magnetkompass omandas 19. sajandil oma moodsa disaini, on see väga vähe paranenud. Kuid teisest küljest on maapealse magnetismi ja üldiselt magnetismi kontseptsioon kaugele edasi arenenud. See tõi kaasa mitmeid uusi avastusi ja leiutisi, mis, kui mitte tegelikult kompass, on otseselt seotud navigatsiooniga.
Mida raskemad olid ülesanded, mis langesid sõjaväe- ja kauba(kaubandus)laevastikele, seda suuremad nõuded olid meremeestel kompasside näidule. Vaatlused muutusid täpsemaks ja järsku, enda jaoks täiesti ootamatult märkasid meremehed, et nende peamine abiline kompass, millele nad olid nii palju sajandeid lõputult usaldanud, annab väga harva õigeid näitu. Igasugune magnetkompass kahe-kolme kraadi ja mõnikord pehmelt öeldes palju rohkemgi võrra valetab. Märkasime, et Maa erinevates kohtades ei ole kompassi vead ühesugused, et aastatega need mõnes punktis suurenevad, mõnes vähenevad ning mida poolusele lähemale, seda suuremad on need vead.
Kuid 19. sajandi alguses tuli meremeestele appi teadus ja sai selle ebaõnnega hakkama. Saksa teadlane Karl Gauss lõi maapealse magnetismi üldteooria. Täpseid mõõtmisi tehti sadu tuhandeid ja nüüd on kõikidel navigatsioonikaartidel näidatud kompassinõela kõrvalekalle tõelisest meridiaanist (nn deklinatsioon) veerandkraadise täpsusega otse kaardile. Samuti näitab see, millisele aastale deklinatsioon on antud, märgi ja selle aastase muutuse suuruse.
Navigaatorite tööd suurendati - nüüd tekkis vajadus arvutada deklinatsiooni muutuse parandus. See kehtis ainult keskmiste laiuskraadide kohta. Kõrgetel laiuskraadidel, st piirkondades 70 ° põhja- ja lõunalaiuskraadidest poolusteni, ei saanud magnetkompassi üldse usaldada. Fakt on see, et neil laiuskraadidel on magnetilise deklinatsiooni väga suured kõrvalekalded, kuna mõjutab magnetpooluste lähedus, mis ei lange kokku geograafiliste poolustega. Magnetnõel kipub siin võtma vertikaalset asendit. Sel juhul teadus ei aita ja kompass valetab südametunnistuse piinata ja hakkab mõnikord oma näitu kogu aeg muutma. Pole ime, et lennukiga põhjapoolusele sõites (1925) ei julgenud kuulus Amundsen magnetkompassi usaldada ja tuli välja spetsiaalse seadmega, mida nimetati päikese suunanäidikuks. Selles keeras täpne kell väikese peegli, et päikest järgida ja samal ajal kui lennuk lendas üle pilvede, kursilt kõrvale kaldumata, ei muutnud "jänku" oma asukohta.
Kuid sellega magnetkompassi äpardused ei lõppenud. Laevaehitus arenes kiiresti. 19. sajandi alguses ilmusid aurulaevad, millele järgnesid metalllaevad. Raudlaevad hakkasid kiiresti puust laevu välja tõrjuma ja järsku ... Üksteise järel uppus salapärastel asjaoludel mitu suurt aurikut. Neist ühe umbes 300 hukkunuga õnnetuse asjaolusid analüüsides leidsid eksperdid, et õnnetuse põhjuseks olid magnetkompassi valed näidud.
Teadlased ja meremehed on kogunenud Inglismaale, et välja selgitada, mis siin toimub. Ja nad jõudsid järeldusele, et laeva raud mõjutab kompassi nii tugevalt, et vead selle näitudes on lihtsalt vältimatud. Sellel koosolekul esinenud jumalikkusedoktor Scorsby, kes oli kunagi kuulus kapten, näitas oma kogemusega kohalolijatele raua mõju magnetkompassi nõelale ja järeldas: mida suurem on raua mass, seda rohkem see nõela kõrvale kaldub. kompassi kohta meridiaanist. "Meie," ütles Scorsby, "purjetame vanaviisi nagu puulaevadel, st arvestamata laevaraua mõju kompassile. Kardan, et teraslaeval ei ole kunagi võimalik saavutada õigeid kompassi näitu ... „Magnetkompassi nõela hälvet laeva raua mõjul nimetati hälbeks.
Julgustati rauast laevaehituse vastaseid. Kuid ka seekord tuli magnetkompassi appi teadus. Teadlased on leidnud viisi, kuidas seda kõrvalekallet minimeerida, asetades magnetkompassi kõrvale spetsiaalsed hävitajamagnetid. Selle peopesa kuulub loomulikult kapten Matthew Flindersile, kelle järgi on nimetatud esimene hävitaja - Flindersbar. Neid hakati panema kompassi poti kõrvale binnaklitesse.
Varem nimetati binaklit puukastiks, millesse pandi öösel koos laternaga kompass. Inglise meremehed nimetasid seda nii: öömaja – öömaja. Tänapäeval on binaakel puidust nelja- või kuusnurkne kapp, millele on paigaldatud kompassipott. Temast vasakul ja paremal pool binaklil on väikese meloni suurused massiivsed raudpallid. Neid saab liigutada ja kinnitada kompassile lähemale ja eemale. Kapi sees on peidus terve komplekt magneteid, mida saab ka liigutada ja kinnitada. Nende kuulide ja magnetite suhtelise asukoha muutmine kõrvaldab kõrvalekalde peaaegu täielikult.
Nüüd, enne reisile asumist, kui koorem on juba laaditud ja kinnitatud, tõuseb laeva pardale kõrvalekalduja ning selleks ettenähtud merealal poolteist tundi liikvel olles teostab hävitamise. kõrvalekaldest. Tema käsul liigub laev eri suundades ning kõrvalekalduja liigutab kuule ja magneteid, vähendades laevaraua mõju kompassi näitudele. Laevalt lahkudes jätab ta kõrvalekalde paranduseks väikese jääkhälbe tabeli, millega navigaatorid peavad arvestama iga kord, kui laev kurssi muudab. Meenutagem kas või Jules Verne’i romaani "Viieteistaastane kapten", kus kaabakas Negoro asetas kirve kompassi binakli alla, muutes selle näitu drastiliselt. Selle tulemusena sõitis laev Ameerika asemel Aafrikasse.
Vajadus perioodiliselt hävitada ja määrata jääkhälvet sundis meid mõtlema mittemagnetilise kompassi loomise probleemile. 20. sajandi alguseks olid güroskoobi omadused põhjalikult uuritud ja selle põhjal konstrueeriti güroskoopiline kompass. Saksa teadlase Anschützi loodud gürokompassi tööpõhimõte seisneb selles, et kiiresti pöörleva tipu telg säilitab oma positsiooni ruumis ja seda saab paigaldada piki põhja-lõuna suunalist joont. Kaasaegsed gürokompassid on suletud hermeetiliselt suletud sfääri (hüdrosfääri), mis omakorda paikneb väliskorpuses. Hüdrosfäär hõljub vedelikus suspensioonis. Selle asendit reguleeritakse elektromagnetilise puhumispooli abil. Elektrimootor toob güroskoopide pöörlemiskiiruseks kuni 20 tuhat pööret minutis.
Mugavate töötingimuste tagamiseks asetatakse gürokompass (põhiseade) laeva kõige vaiksemasse kohta (selle raskuskeskmele lähemale). Elektrikaablite abil edastatakse gürokompassi näidud repiiteritele, mis asuvad silla tiibadel, keskpostis, navigaatorikabiinis ja teistes vajalikes ruumides.
Tööstus toodab tänapäeval erinevat tüüpi neid seadmeid. Nende kasutamine pole eriti keeruline. Nende näitude parandused on tavaliselt olulised. Need on väikesed ja püsivad. Kuid seadmed ise on keerulised ja nõuavad nende hooldamiseks kvalifitseeritud spetsialiste. Tegutsemisega on ka muid raskusi. Gürokompass tuleb enne merele minekut sisse lülitada, et see saaks, nagu meremehed ütlevad, “meridiaanile tulla”. Ütlematagi selge, et gürokompass tagab kõrgetel laiuskraadidel võrreldamatult suurema suuna täpsuse ja tööstabiilsuse, kuid magnetkompassi autoriteet pole vähimalgi määral vähenenud. Laevastiku lahingutegevused Suure Isamaasõja ajal näitasid, et seda on laevadel endiselt vaja. 1943. aasta juulis läks lahingutegevuse käigus Soobrazitelnõi hävitaja gürokompass rivist välja. Navigaator lülitus magnetkompassile ja öösel, tormise ilmaga, ranniku vaateväljast eemal, olles läbinud umbes 180 miili (333 kilomeetrit), jõudis ta baasi 55 kaabli jäägiga (10,2 kilomeetrit). Hävitajate "Kharkov" juhil, kes osales samas operatsioonis, samadel tingimustel, kuid töötava gürokompassiga, oli 35 kaabli (6,5 kilomeetrit) lahknevus. Sama aasta augustis läks pardal toimunud tulekahju tõttu rivist välja kahurikaatri "Red Ajaristan" gürokompass. Laeva navigaator viis vaenutegevuse käigus edukalt läbi täpse ladumise, kasutades ainult magnetkompasse.
Seetõttu on ka tänapäeval ka kõige moodsamatel navigatsioonisüsteemide, raadiotehnika ja kosmosesüsteemidega varustatud laevadel, mis sisaldavad mitmeid kursinäitajaid, mis ei sõltu ei hälbest ega deklinatsioonist, tingimata magnetkompassiga.
Kuid olenemata sellest, kui täpselt me kursi mõõdame, saab seda ainult graafiliselt kaardile kanda. Kaart on maakera tasapinnaline mudel. Meremehed kasutavad ainult spetsiaalselt valmistatud nn merekaarte, mille vahemaid mõõdetakse miilides. Et mõista, kuidas sellised kaardid loodi, tuleb vaadata 15. sajandisse, nendesse kaugetesse aegadesse, mil inimesed lihtsalt õppisid neile maad ja merd panema ning neid kasutades ujuma. Kaardid olid muidugi ka varem olemas. Aga need olid pigem nagu silmaga, mälu järgi tehtud saatud joonistused. Ilmusid kaardid, mis põhinesid omaaegsetel teaduslikel arusaamadel, mis kujutasid üsna täpselt meremeestele tuntud rannikut ja merd. Muidugi oli nendel kaartidel palju vigu ja neid ei ehitatud nii, nagu meie ajal kaarte ehitatakse, kuid sellegipoolest olid need abiks meremeestele, kes merel ja ookeanil seilavad.
See oli vaidlusi täis aeg. Ühelt poolt vandusid "kogenud inimesed", et on ookeanis kohanud kohutavaid koletisi, tohutuid meremadusid, kauneid sireene ja muid imesid, teisalt tehti üksteise järel suuri geograafilisi avastusi. Ühelt poolt lämmatas Püha inkvisitsioon kogu elava mõtte ja teisalt teadsid paljud valgustatud inimesed juba Maa kerakujust, vaidlesid maakera suuruse üle, omasid ettekujutust laius- ja pikkuskraadidest. Pealegi on teada, et samal 1492. aastal, kui Christopher Columbus Ameerika avastas, oli saksa geograaf ja rändur Martin Beheim juba maakera ehitanud. Muidugi polnud ta sugugi tänapäevaste gloobuste moodi. Beheimi maakeral ja hilisematel Maa täiuslikumatel mudelitel oli valgeid laike rohkem kui täpselt näidatud mandreid, palju maid ja kaldaid kujutati "kogenud inimeste" juttude järgi, keda oli ohtlik oma sõna võtta. Mõned mandrid puudusid esimestel gloobustel täielikult. Aga põhiline on juba juhtunud – suures ringis, mis on risti pöörlemisteljega, ümbritses ekvaatorit Maa mudel, mis ladina keeles tähendab ekvalaiserit.
Tasapind, milles see asub, jagab maakera justkui pooleks ja võrdsustab selle pooled. Ekvaatori ümbermõõt nulliks võetud punktist jagati 360 ° pikkuskraadiga - 180 ° ida ja lääne suunas. Ekvaatorist lõunas ja põhjas joonistati maakerale ekvaatoriga paralleelsed väikesed ringid kuni poolusteni. Neid kutsuti nn paralleelideks ja ekvaator hakkas olema geograafilise laiuskraadi võrdluspunkt. Ekvaatoriga risti asetsevad meridiaanide kaared põhja- ja lõunapoolkeral üksteise suhtes nurga all lähenesid poolustele. Meridian tähendab ladina keeles "keskpäeva". See nimi pole muidugi juhuslik, see näitab, et kogu meridiaanijoonel poolusest pooluseni toimub keskpäev (samas, nagu igal muul hetkel) samaaegselt. Ekvaatorist põhja ja lõuna poole jaotati meridiaanikaared kraadideks - 0 kuni 90, nimetades need vastavalt põhja- ja lõunalaiuskraadideks.
Nüüd piisas kaardil või maakeral punkti leidmiseks selle laius- ja pikkuskraadi kraadides märkimisest.
Lõpuks ehitati geograafiline võrk.
Üks asi on aga kaardil punkti leida ja hoopis teine asi avamerel. Ebatäiuslikud kaardid, magnetkompass ja primitiivne goniomeetriline instrument vertikaalnurkade määramiseks – see on kõik, mis meremehe käsutuses oli pikale reisile asudes. Isegi selliste navigatsiooniseadmete arsenaliga pole raske jõuda punkti, mis jääb silmapiirile või isegi silmapiiri taha. Kui just selles punktis asuvate kaugete mägede tipud just silmapiiri kohal ei paistnud. Kuid niipea, kui meremees liikus kaugemale merre, kadusid kaldad silmist ja üksluised lained piirasid laeva igalt poolt. Isegi kui navigaator teadis täpset suunda, mis peaks ta eesmärgini viima, oli isegi siis raske edule loota, kuna kapriissed tuuled ja uurimata hoovused viivad laeva alati ettenähtud kursilt kõrvale. Seda kõrvalekallet nimetavad meremehed triiviks.
Kuid isegi triivi puudumisel on tavalise kaardi abil peaaegu võimatu soovitud suunda valida ja laeva mööda seda navigeerida. Ja sellepärast. Oletame, et tavalise kaardi ja kompassiga relvastatuna mõtlesime välja, et purjetame punktist A punkti B kallaste vaateväljast eemal. Ühendame need punktid sirgjoonega. Oletame nüüd, et see joon punktis A asub täpselt 45 ° nurga all. Teisisõnu, joon AB punktis A asub punkti A läbiva meridiaani tasapinna suhtes 45° nurga all. Seda suunda on lihtne kompassil jälgida. Ja me jõuaksime punkti B, kuid ühel tingimusel: kui meridiaanid oleksid paralleelsed ja meie kursijoon punktis B vastaks 45 ° suunale, nagu punktis A. Kuid tõsiasi on see, et meridiaanid pole paralleelsed, kuid koonduvad järk-järgult üksteise suhtes nurga all. See tähendab, et kurs punktis B ei ole 45 °, vaid mõnevõrra väiksem. Seega, et jõuda punktist A punkti B, peaksime kogu aeg keerama paremale.
Kui pärast punktist A lahkumist hoiame oma kaardil pidevalt kurssi 45 °, siis punkt B jääb meist paremale, me, jätkates selle kursi järgimist, ületame kõik meridiaanid sama nurga all ja mööda keerulist spiraali. läheneb otstes poolusele.
Seda spiraali nimetatakse loksodroomiks. Kreeka keeles tähendab see "kaldtee". Sellise loksodroomi saate alati üles võtta, mis viib meid kõikjale. 14, tuleks tavalist kaarti kasutades teha palju keerulisi arvutusi ja konstruktsioone. See oli see, mis meremeestele ei meeldinud. Aastakümneid on nad oodanud sellist kaarti, millel oleks mugav joonistada mis tahes kurse ja sõita mis tahes merel.
Ja 1589. aastal tuli kuulus flaami matemaatik ja kartograaf Gerard Mer-cator välja kaardiga, mis lõpuks meremehi rahuldas ja osutus nii edukaks, et siiani pole keegi midagi paremat välja pakkunud. Seda kaarti kasutavad siiani meremehed üle kogu maailma. Seda nimetatakse nii: mercatori kaart või konformse silindrilise mercatori projektsiooni kaart.
Selle kaardi alused on geniaalselt lihtsad. G. Mercatori mõttekäiku on muidugi võimatu taastada, kuid oletame, et ta arutles nii.
Oletame, et kõik meridiaanid maakeral (mis annab üsna täpselt edasi ookeanide, merede ja maismaa suhtelist asendit Maal) on valmistatud traadist ja paralleelid on valmistatud elastsetest niitidest, mis on kergesti venitavad (kummi ei tuntud veel Sel ajal). Sirgendame meridiaane nii, et need muutuksid kaaredest paralleelseteks sirgjoonteks, mis kinnituvad ekvaatori külge. Maakera pind muutub sirgete meridiaanide silindriks, mida lõikavad venitatud paralleelid. Lõikame selle silindri mööda ühte meridiaani ja laotame selle tasapinnal laiali. Tulemuseks on geograafiline võrk, kuid selle ruudustiku meridiaanid ei koondu poolustele nagu maakeral. Sirgete paralleelsete joonte korral liiguvad nad ekvaatorist üles ja alla ning paralleelid lõikavad neid kõikjal sama täisnurga all.
Ümmargune saar ekvaatori lähedal, nagu see oli ümmargune maakeral, jääb sellel kaardil ümmarguseks, keskmistel laiuskraadidel ulatub sama saar oluliselt laiuskraadidele ja pooluse piirkonnas näeb see üldiselt välja pika sirge ribana. . Maa, merede, mandrite, merede, ookeanide suhteline asukoht sellisel kaardil muutub tundmatuseni. Meridiaanid jäid ju nii, nagu nad olid, aga paralleelid venitati välja.
Ujumine sellise kaardi järgi oli muidugi võimatu, kuid see osutus parandatavaks - oli vaja ainult paralleelide vahemaad suurendada. Aga loomulikult mitte ainult suurendamiseks, vaid täpselt vastavalt sellele, kui suures ulatuses paralleelid pesakaardile üleminekul venisid. Sellise ruudustiku abil koostatud kaardil jäi ümmargune saar ekvaatoril ja mis tahes muus kaardi osas ümaraks. Kuid mida lähemal see poolusele oli, seda rohkem ruumi see kaardil hõivas. Teisisõnu, mõõtkava sellisel kaardil suurenes ekvaatorilt poolustele, kuid kaardile kantud objektide piirjooned saadi peaaegu muutumatuna.
Kuidas aga arvestada mastaabi muutumist pooluste suunas? Muidugi saab iga laiuskraadi jaoks skaala eraldi välja arvutada. Ainult väga tülikas äri on selline reis, kus pärast iga põhja või lõuna poole liikumist tuleb teha üsna keerukaid arvutusi. Kuid selgub, et sellised arvutused pole mercatori kaardil vajalikud. Kaart on ümbritsetud raamiga, mille vertikaalsetele külgedele on kantud meridiaani kraadid ja minutid. Need on ekvaatoril lühemad ja mida poolusele lähemal, seda pikemad. Nad kasutavad kaadrit järgmiselt: mõõtmist vajav vahemaa eemaldatakse kompassiga, tuuakse kaadri ossa, mis asub mõõdetava lõigu laiuskraadil, ja nad näevad, mitu minutit on sellesse kulunud. Ja kuna minutid ja kraadid sellisel kaardil varieeruvad sõltuvalt laiuskraadist, kuid jäävad tegelikult alati samaks, said need aluseks lineaarsete mõõtude valimisel, mille abil meremehed oma teed mõõtsid.
Prantsusmaal oli oma mõõt - le, mis võrdub 1/20 meridiaanist, mis on 5537 meetrit. Britid mõõtsid oma mereteid liigades, mis on samuti murdosa kraadist ja on 4828 meetrit suured. Kuid järk-järgult leppisid meremehed üle kogu maailma kokku, et kõige mugavam on merel kauguste mõõtmiseks kasutada kaare suurust, mis vastab meridiaani ühele kaareminutile. Nii et siiani mõõdavad meremehed oma radu ja vahemaid täpselt meridiaanikaare minutite järgi. Ja et anda sellele mõõdule nimi, mis sarnaneks teiste reisimõõtude nimedega, ristiti meridiaani minut miiliks. Selle pikkus on 1852 meetrit.
Sõna "miil" ei ole venekeelne, seega heidame pilgu Võõrsõnade sõnaraamatusse. Seal öeldakse, et see sõna on inglise keel. Siis teatatakse, et miilid on erinevad: geograafiline miil (7420 m), maismaa miil on erinevates osariikides erineva suurusega ja lõpuks on meremiil 1852,3 meetrit.
Miili kohta on kõik õige, välja arvatud sõna ingliskeelne päritolu; see on tegelikult ladina keel. Iidsetes raamatutes kohtas miili üsna sageli ja see tähendas tuhat topeltsammu. See sõna jõudis meile esmakordselt Roomast, mitte Inglismaalt. Nii et sõnastikus on viga, kuid sellest veast võib aru saada ja andeks anda, kuna sõnaraamatu sissekande koostaja pidas loomulikult silmas rahvusvahelist meremiili ehk nagu inglased seda nimetavad Admiraliteedi miili. Peetri ajal tuli ta meile Inglismaalt. Me nimetasime seda nii – inglise miil. Mõnikord nimetatakse seda tänapäeval samamoodi.
Väga mugav on kasutada miili. Seetõttu ei kavatse meremehed miili veel ühegi teise meetmega asendada.
Olles sillutanud teed mercatori kaardil mööda joonlauda, arvutanud ja meeles pidades, millist kurssi sel juhul järgida, võib meremees rahulikult reisile asuda, mõtlemata, et tema tee, nii sirge kui nool, on kaardil. üldse mitte sirge, vaid just seesama kõver, millest veidi varem juttu oli, on loksodroomia.
See pole muidugi lühim tee kahe punkti vahel. Kuid kui need punktid pole üksteisest väga kaugel, siis ei ole meremehed ärritunud ja leppivad sellega, et nad põletavad liigset kütust ja kulutavad üleminekule liiga palju aega. Kuid sellel kaardil näeb loksodroom välja nagu sirgjoon, mille ehitamine ei maksa midagi ja võite olla kindel, et see viib just sinna, kuhu vaja. Ja kui ees ootab pikk reis, näiteks ookeani ületamine, mis toob kaasa märkimisväärse summa ja aja lisakulud raja kumerusele? Sel juhul õppisid meremehed ehitama mercatori kaardile veel ühe kurvi – ortodroomi, mis tähendab kreeka keeles "sirget teed". Kaardil olev ortodroom langeb kokku nn suure ringiga, mis on lühim vahemaa kahe merepunkti vahel.
Need kaks mõistet ei sobi hästi mõistusele: lühim vahemaa ja kaar, kõrvuti seismine. Seda keerulisem on sellega leppida, kui vaadata mercatori kaarti: ortodroom näeb välja palju pikem kui loksodroom. Kui mercatori kaardil asetatakse mõlemad kõverad kahe punkti vahele, paindub ortodroom nagu vibu ja loksodroom venib välja nagu vibunöör, mis tõmbab oma otsad. Kuid ei tohi unustada, et laevad ei hõlju tasasel kaardil, vaid kera pinnal. Ja palli pinnal on suure ringi kaare lõik kõige lühem vahemaa.
Merel vahemaade mõõtühik - miil - on tihedalt seotud navigatsioonis kasutatava kiiruse ühikuga - sõlmega, millest räägime hiljem.
Kui kaardile kantud kursijoonel laeva läbitud vahemaid perioodiliselt edasi lükata, teab navigaator alati, kus tema laev asub, st oma merekoha koordinaadid. Seda koordinaatide määramise meetodit nimetatakse surnud arvestuseks ja seda kasutatakse laialdaselt navigatsiooni marsruutimisel. Aga selle eelduseks on oskus määrata laeva kiirust ja mõõta aega, alles siis saab arvutada läbitud vahemaad.
Laeva kiiruse indikaatorid. 2. Kolvid. 2. Käsitsi viivitus. 3. Mehaaniline mahajäämus
Eespool juba rääkisime, et purjelaevastiku laevadel kasutati aja mõõtmiseks liivakella, mida arvestati pool tundi (kolvid), üks tund ja neli tundi (kell). Aga laevadel oli ka üks liivakell veel - pudelid. Neid tunde arvestati vaid poolele minutile, kohati isegi viieteistkümnele sekundile. Võib vaid imestada klaasipuhurite kunsti üle, kes suutsid tolle aja jaoks nii täpseid seadmeid valmistada. Olenemata sellest, kui väike see kell oli, olenemata sellest, kui lühike ajavahemik nad mõõdeti, on teenus, mida see kell meremeestele õigel ajal osutas, hindamatu väärtusega ja neid, nagu ka kolbe, mäletatakse iga kord, kui nad räägivad kella määramisest. laeva kiirus. , samuti läbitud vahemaa mõõtmisel.
Läbitud ja eesseisva tee kindlaksmääramise probleem on meremeeste ees alati seisnud ja seisab siiani silmitsi.
Esimesed kiiruse mõõtmise meetodid olid vahest kõige primitiivsemad navigatsioonimääratlustest: nad viskasid lihtsalt laeva vöörist üle parda puutüki, puukoore, linnusule või muu hõljuva eseme ja samal ajal märkasid kellaaega. Mööda parda vöörist laeva ahtrisse kõndides ei lasknud nad hõljuvat eset silmadest välja ja kui see möödus ahtri lõikest, märkasid nad taas kellaaega. Teades laeva pikkust ja aega, mis kulus objektil sellest möödumiseks, arvutati välja kiirus. Ja teades kogu reisiaega, andsid nad ligikaudse ettekujutuse läbitud vahemaast.
Purjelaevadel, väga nõrga tuulega, kasutatakse seda iidset meetodit tänapäeval laeva kiiruse määramiseks. Kuid juba 16. sajandil ilmnes esimene mahajäämus. Paksust lauast tehti 65-70 kraadine sektor, mille raadius oli umbes 60-70 sentimeetrit. Üldjuhul tugevdati piki sektorit piiravat kaare ribakujulist pliiraskust, mis arvutati nii, et vette visatud sektor vajus kaks kolmandikku püsti ja vee kohal jäi nähtavale väike nurk. . Selle nurga otsa oli kinnitatud õhuke tugev kaabel, mida kutsuti lagliniks. Sektorisse, ligikaudu veealuse osa geomeetrilises keskmes, puuriti 1,5-2 sentimeetri läbimõõduga kooniline auk ja kinnitati sellele tihedalt puitkork, mille külge kinnitati laglin kaheksa kuni kümne sentimeetri kaugusel kinnitatud otsast tugevasti kinni. palgi nurgale. See pistik püsis sukeldatud palgi augus üsna tugevalt kinni, aga järsu jõnksuga sai selle välja tõmmata.
Miks oli laglini kinnitamine mahajäämussektori külge nii raske? Fakt on see, et vedelas keskkonnas liikuv lame keha paikneb risti liikumissuunaga, kui seda keha liigutav jõud rakendatakse selle tuulekeskmele (sarnaselt tuulelohele). Jõudude rakenduspunkt tasub aga üle kanda selle keha servale või selle nurka ja see, nagu lipp, paikneb paralleelselt liikumissuunaga.
Samamoodi hoitakse üle liikuva laeva parda visates mahajäämust selle liikumissuunaga risti, kuna lagline on kinnitatud pistiku külge, mis asub sektoritasandi tuule keskel. Kui laev liigub, on sektoril suur veekindlus. Kuid niipea, kui laglinit järsult tõmbate, hüppab kork pesast välja, jõu rakenduspunkt kandub sektori nurka ja see hakkab libisema, libisema mööda veepinda. Ta praktiliselt ei koge vastupanu ja sellisel kujul polnud sektori veest välja tõmbamine sugugi keeruline.
Lagliini sisse kooti üksteisest umbes 15 meetri kaugusele (täpsemalt 14,4 m) lühikesed škertikad (õhukesed otsad), millele seoti üks, kaks, kolm, neli ja nii edasi sõlme. Mõnikord nimetati kahe kõrvuti asetseva varda vahelisi segmente ka sõlmedeks. Laglin koos shkertikastega oli keritud väikesele vaatele (nagu mähis), mida oli mugav käes hoida.
Laeva ahtris seisid kaks madrust. Üks neist viskas palgisektori üle parda ja hoidis vaadet käes. Vette kukkunud lag puhkas ja keris laglini vaatest purjelaeva järel. Meremees, tõstes vaadet pea kohale, jälgis tähelepanelikult vaateväljalt lahti kerivat laglinit ja kohe, kui esimene škertik ahtrilõike serva lähedale jõudis, hüüdis: "Tovs!" (see tähendab "ole valmis!"). Ja peaaegu pärast seda: "Pöörake üles!" ("Pööra ümber!").
Teisel meremehel olid käes 30 sekundiks mõeldud viaalid, kuid esimese meeskond pööras need ümber ja kui kogu liiv alumisse paaki kallati, hüüdis ta: "Stopp!"
Esimene madrus jõnksutas laglinit järsult, august hüppas välja puidust kork, lageda sektor lebas vee peal ja lõpetas laglini kerimise.
Märgates, kui palju škertik-sõlme läks laglini lahtikerimisel üle parda, määras meremees laeva kiiruse miilides tunnis. Seda polnud sugugi raske teha: škertikad olid 1/120 miili kaugusel laglini sisse põimitud ja kell näitas 30 sekundit ehk 1/120 tundi. Järelikult kui mitu laglini sõlme poole minutiga vaatest ära võeti, läbis laev tunniga nii palju miile. Siit tuli väljend: "Laev liigub kiirusega nii palju sõlme" või "Laev teeb nii palju sõlme." Seega ei ole sõlm merel lineaarne rajamõõt, vaid kiirusmõõt. Sellest tuleb kindlalt kinni haarata, sest kiirusest rääkides oleme nii harjunud lisama "tunnis", et juhtub, et kõige autoriteetsematest väljaannetest loeme "sõlme tunnis". See on muidugi vale, sest sõlm on miil tunnis.
Nüüd ei kasuta keegi käsitsi viivitust. M.V. Lomonosov pakkus oma töös "Meretee suuremast täpsusest" välja mehaanilise logi. Kirjeldanud M.V. Lomonossovi palk koosnes suure sigariga sarnasest pöördlauast, mille ääres paiknesid tiibade labad telje suhtes nurga all, nagu tänapäevase hüdroturbiini rootoril. Kaablist, mis peaaegu ei keerdunud, lagline külge seotud vurr, M.V. Lomonosov tegi ettepaneku laev ahtri taha langetada. Loomulikult pöörles see, mida kiiremini, seda kiirem oli selle laeva kurss. Lagliini esiots tehti ettepanek siduda mehaanilise loenduri võlli külge, mis kinnitati aluse ahtri külge ja loeb läbitud miile.
Lomonosov tegi ettepaneku, kirjeldas, kuid ei jõudnud oma mehaanilist mahajäämust üles ehitada ja testida. Pärast teda ilmusid mitmed mehaanilise mahajäämuse leiutajad: Walker, Messon, Klintock jt. Nende mahajäämused on üksteisest mõnevõrra erinevad, kuid nende tööpõhimõte on sama, mille pakkus välja M.V. Lomonossov.
Mitte väga ammu, niipea kui laev või laev merele läks, kandsid navigaator ja madrus ülemisele tekile lag-plaadimängija, laglini ja leti, mida tavaliselt nimetati kirjutusmasinaks. Lagliiniga pöördlaud paiskus üle parda ja masin kinnitati ahtri lõike relvi külge ning navigaator kirjutas navigatsioonipäevikusse töö alustamise hetkel sihverplaadil olnud näidud. Iga hetk võis sellise mahajäämuse sihverplaadile vaadates üsna täpselt teada laeva läbitud tee. On viivitusi, mis näitavad kiirust korraga sõlmedes.
Tänapäeval paigaldatakse paljudele laevadele täiustatud ja täpsemaid palke. Nende tegevus põhineb vee ja mis tahes muu vedeliku omadusel avaldada selles liikuvale objektile survet, mis selle objekti kiiruse kasvades suureneb. Mitte eriti keeruline elektrooniline seade edastab selle rõhu väärtuse (vee dünaamiline rõhk) sillale või laeva navigaatori komandopunkti paigaldatud seadmele, olles eelnevalt selle väärtuse muidugi miilideks ja sõlmedeks teisendanud.
Need on niinimetatud hüdrodünaamilised logid. Laeva kiiruse merepõhja suhtes ehk absoluutkiiruse määramiseks on olemas ka täpsemad logid. Selline mahajäämus töötab sonarijaama põhimõttel ja seda nimetatakse hüdroakustiliseks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et sõna lag pärineb hollandi sõnast log, mis tähendab kaugust.
Seega, kui tema käsutuses on kompass, navigatsioonikaart ning vahemaa ja kiiruse mõõtühikud - miil ja sõlm, saab navigaator ohutult navigeerida, märkides perioodiliselt kaardile laeva läbitud vahemaad. Kuid selle koha loendatavate koordinaatide olemasolu meres ei lükka vähimalgi määral kõrvale vaadeldavaid ehk instrumentaalmeetodil määratud taevakehade, raadiomajakate või kaardile kantud rannikumärkide järgi, vaid vastupidi, eeldab neid tingimata. Numbriliste ja vaadeldavate koordinaatide erinevust nimetavad meremehed jääkkoordinaatideks. Mida väiksem on jääk, seda osavam on navigaator. Ranniku nähtavuses seilamisel on kõige parem määrata vaadeldav koht päeva jooksul hästi nähtavate ja öösel valgust kiirgavate tuletornide järgi.
Maailmas on vähe insenerirajatisi, mille kohta on nii palju legende ja legende kui tuletornide kohta. Juba Vana-Kreeka poeedi Homerose luuletuses "Odüsseia", mis pärineb 8.-7. sajandist eKr, on öeldud, et Ithaka elanikud süütasid lõkke, et oodatud kodu Odysseus tunneks ära oma kodusadama.
Järsku kümnendal päeval ilmus ta meile
isamaa rannik.
Ta ulgus lähedal; kõik tuled peal
võiksime öelda.
See on tegelikult esimene mainimine, et meremehed kasutavad öösel ranniku lähedal seilates navigeerimiseks tavalisi lõkkeid.
Nendest kaugetest aegadest on möödunud sajandeid, enne kui tuletornid omandasid tuttava välimuse - kõrge torn, mida kroonib latern. Ja kunagi toimisid esimeste majakatena, tõrvatünnid või söega ahjud põlesid otse maapinnal või. kõrgetel postidel. Aja jooksul paigaldati need valgusallikate nähtavuse suurendamiseks tehiskonstruktsioonidele, mis mõnikord saavutasid suurejoonelise suuruse. Vahemere tuletornid on kõige auväärsemas vanuses.
Üks seitsmest antiikmaailma imest on 143 meetri kõrgune Aleksandria ehk Pharose tuletorn, mis on ehitatud valgest marmorist aastal 283 eKr. Selle antiikaja kõrgeima ehitise ehitamine kestis 20 aastat. Hiiglaslik ja massiivne keerdtrepiga ümbritsetud tuletorn oli meremeeste juhttäheks, näidates neile teed päeval põlenud õli suitsuga ja öösel - tule abil, nagu iidsed inimesed. ütles: "Säravam ja kustumatum kui tähed." Tänu spetsiaalsele valgust peegeldavale süsteemile ulatus tulekahju nähtavuse ulatus selgel ööl 20 miilini. Tuletorn ehitati Pharose saarele Egiptuse Aleksandria sadama sissepääsu juurde ja toimis samaaegselt nii vaatlusposti, kindluse kui ka meteoroloogiajaamana.
Antiikajal polnud vähem kuulus Rhodose koloss – hiiglaslik päikesejumal Heliose pronkskuju, mis paigaldati Egeuse mere Rhodose saarele aastal 280 eKr. Selle ehitamine kestis 12 aastat. See 32 meetri kõrgune kuju, mida peetakse ka üheks seitsmest maailmaimest, seisis Rhodose sadamas ja oli tuletorn kuni selle hävitamiseni maavärinas aastal 224 eKr. e.
Lisaks nimetatud tuletornidele oli tol ajal teada veel umbes 20. Tänaseks on neist säilinud vaid üks - Hispaania sadamalinna A Coruña lähedal asuv tuletornitorn. Võimalik, et selle tuletorni ehitasid foiniiklased. Oma pika eluea jooksul renoveerisid roomlased seda rohkem kui korra, kuid üldiselt säilitas see oma esialgse välimuse.
Tuletornide ehitamine arenes äärmiselt aeglaselt ning 19. sajandi alguseks ei olnud neid enam kui sada kõigil maakera meredel ja ookeanidel. Seda eelkõige seetõttu, et just neis kohtades, kus tuletorne kõige rohkem vaja oli, osutus nende ehitamine väga kulukaks ja aeganõudvaks ettevõtmiseks.
Tuletornide valgusallikaid on pidevalt täiustatud. 17. ja 18. sajandil põles tuletornide laternates samaaegselt mitukümmend 2-3 naela (umbes 0,9-1,4 kg) küünalt. 1784. aastal ilmusid Arganda õlilambid, milles taht sai pideva rõhu all õli, leek lõpetas suitsemise ja muutus heledamaks. 19. sajandi alguses hakati tuletornidele paigaldama gaasivalgustust. 1858. aasta lõpus ilmusid Ülem-Forlandi tuletorni (Inglismaal La Manche'i rannik) elektrivalgustusseadmed.
Venemaal ehitati esimesed tuletornid 19702. aastal Doni suudmesse ning 1704. aastal Peterburi Peeter-Pauli kindlusesse. Baltikumi vanima tuletorni – Kroonlinna lähedal asuva Tolbuhhini – ehitamine kestis ligi 100 aastat. Hoonet hakati ehitama Peeter I tellimusel. Säilinud on tema enda eskiis torni põhimõõtmete ja järelsõnaga: "Ülejäänu antakse arhitekti tahtele." Kivihoone ehitamine nõudis märkimisväärseid rahalisi vahendeid ja suurt hulka oskuslikke müürseppasid. Ehitus venis ja kuningas käskis kiiresti ehitada ajutise puidust torni. Tema orden oli noor ja 1719. aastal süttis tuli Kotlinski tuletornis (nimi tuleneb süljest, millele see paigaldati). 1736. aastal üritati veel üks kivihoone püstitada, kuid see valmis alles 1810. aastal. Projekt töötati välja andeka vene arhitekti AD osalusel. Zahharov, Peterburi Peaadmiraliteedi hoone looja. Alates 1736. aastast kannab tuletorn kolonel Fjodor Semenovitš Tolbuhhini, kes alistas 1705. aastal Rootsi dessantrünnaku Kotlinskaja sääl, ja seejärel Kroonlinna sõjaväekomandöri nime.
Maailma vanimad tuletornid. 1, 2. Muistsed tuletornid lahtise tulega. 3. Pharose (Aleksandria) tuletorn. 4. La Coruña tuletorn
Tolbuhhini tuletorni ümmargune madal torn torni tunneb kümneid põlvkondi vene meremehi. XX sajandi 70ndate alguses majakas rekonstrueeriti. Tehissaart ümbritsev kallas tugevdati raudbetoonplaatidega. Torn on nüüd varustatud kaasaegse optikaseadmetega, mis võimaldab suurendada tulekahju nähtavust, ja riigi esimese automaatse tuuleelektrijaamaga, mis tagab selle katkematu töö.
1724. aastal alustas Soome lahes samanimelisel saarel tööd Kerni (Koksheri) tuletorn. 19. sajandi alguseks töötas Läänemerel 15 tuletorni. Need on Venemaa vanimad tuletornid. Nende kasutusiga ületab 260 aastat ja rohkemgi ning Kõpu tuletorn Dago saarel on eksisteerinud üle 445 aasta.
Mõnel neist konstruktsioonidest võeti esmakordselt kasutusele uus tuletornitehnoloogia. Nii et 1974. aastal 250-aastaseks saanud Kerile paigaldati 1803. aastal kaheksanurkne õlilampide ja vasest helkuritega latern -? esimene valgusoptiline süsteem Venemaal. 1858. aastal varustati see tuletorn (samuti esimene Venemaal) Fresneli valgustussüsteemiga (nimetatud prantsuse füüsiku Augustin Jean Fresneli leiutaja järgi). See süsteem oli optiline seade, mis koosnes kahest lamedast peeglist (bizercal), mis paiknesid üksteise suhtes väikese (mitu nurgaminutite) nurga all.
Nii sai Careyst kahel korral erinevate valgustussüsteemide esivanem: captric - peegelpeegeldussüsteem ja dioptria - süsteem, mis põhineb valguse murdumisel eraldi murdumispindade läbimisel. Üleminek nendele optilistele süsteemidele on oluliselt parandanud tuletorni kvaliteediomadusi ja suurendanud navigatsiooniohutuse tagamise efektiivsust.
Tuletornide rolli täitsid ka tuntud 34 mstral kõrgused rostraalsambad, mis püstitati 1806. aastal Venemaa hiilgavate merevõitude mälestuseks. Need osutasid Neeva hargnemisele Bolšaja ja Malaja Neevasse ning paigaldati Vassiljevski saare mõlemale poole.
Üks Musta mere vanimaid tuletorne on Tarkhankutski, mille torn on 30 meetrit kõrge. See asus teenistusse 16. juunil 1817. aastal. Ühele tuletorni hoonele on kirjutatud sõnad: “Tuletornid on merede pühamu. Nad kuuluvad kõigile ja on puutumatud, nagu võimude saadikud. Täna on tema valge tuli nähtav 17 miili kaugusel. Lisaks on see varustatud raadiomajaka ja helisignaaliga.
1843. aastal püstitati Odessa lahe karantiini muuli päris tippu mastiga valvepost, millele tõsteti vintsi abil kaks õlilaternat. Seega tuleks seda aastat lugeda Vorontsovi tuletorni sünniaastaks. Tõeline tuletorn karantiini muulil avati aga alles 1863. aastal. See on 30 jala (üle 9 m) malmist torn, mille tipus on spetsiaalne latern.
1867. aastal läks Odessa tuletorn Venemaal esimesena ja maailmas neljandana üle elektrivalgustusele. Üldiselt oli üleminek uuele energiaallikale äärmiselt aeglane. 1883. aastal oli maakera viiest tuhandest tuletornist ainult 14 varustatud elektriliste valgusallikatega. Ülejäänud töötasid veel petrooleumi-, atsetüleeni- ja gaasilampide ning põletitega.
Pärast reidi muuli olulist pikendamist ehitati 1888. aastal uus Vorontsovski tuletorn, mis seisis 1941. aastani. See oli 17 meetri kõrgune malmist torn. Odessa kaitsmise ajal tuli tuletorn õhku lasta. Kuid just teda on kujutatud medalil "Odessa kaitsmise eest". Uus tuletorn, mida praegu näeme, ehitati 1954. aasta alguses. Silindrilise kujuga torn on muutunud palju kõrgemaks - 30 meetrit, arvestamata 12-meetrist alust. Teisel kail asuvas väikeses majas on kõigi mehhanismide kaugjuhtimispult monteeritud. Range valge torn, mis seisab reidi muuli ääres, on kujutatud postmarkidel ja postkaartidel ning sellest on saanud üks linna sümboleid.
1917. aastaks ehitati kõikidele Venemaa meredele 163 valgusmajakat. Kaug-Ida meredel oli kõige vähearenenud tuletornide võrgustik (ainult 24, mille rannajoon on mitu tuhat kilomeetrit). Näiteks Okhotski merel oli ainult üks tuletorn - Elizaveta (Sahhalini saarel), ka Vaikse ookeani rannikul, üks - Petropavlovsky teel Petropavlovski-Kamtšatski sadamasse.
Sõja ajal hävis märkimisväärne osa tuletornidest. Musta ja Aasovi mere 69 tuletornist hävis täielikult 42, Läänemere 45-st - 16. Kokku hävitati 69 tuletorni, 12 raadiomajakat, 20 helisignaaliseadet ja üle saja helendava navigatsioonimärgi. hävitatud ja hävitatud. Peaaegu kõik säilinud navigatsioonivahendite objektid olid ebarahuldavas seisukorras. Seetõttu alustas mereväe hüdrograafiateenistus pärast sõja lõppu taastamistöid. 1. jaanuari 1987 seisuga töötas meie riigi meredel 527 valgusmajakat, millest 174 asus Kaug-Ida merel, 83 Barentsi ja Valge merel, 30 Põhja-Jäämere rannikul ja 240. olid teistel meredel.
1982. aasta alguses süttisid Ohhotski mere rannikul teise Kaug-Ida tuletorni - Ida Doom - tuled. Okhotski ja Magadani vahelisel kõrbealal on mäe nõlvale kerkinud 34-meetrine punasest malmist torn.
1970. aastal lõpetati statsionaarse tuletorni ehitus Tallinna lahte, 26 kilomeetrit Tallinna sadamast (Eesti) loodes.
Kaasaegsed peibutusvahendid. 1. Liivamajakas (Kaspia meri). 2. Chibuyiy majakas (Shumshu saar). 3. Front Siversi majakas (Must meri). 4. Piltuni tuletorn (Sahhalini saar). 5. Sventoi majakas (Läänemeri). 6. Tallia tuletorn
Tallinna tuletorn oli esimene automaatne tuletorn NSV Liidus, mille kõik süsteemid töötavad aatomiisotoopidega. Tuletorn on paigaldatud 7,5-10,5 meetri sügavusele Tallinnmadali panga piirkonda hüdrotehnilisele vundamendile (64-meetrise läbimõõduga kivipeenar ja 26-meetrise aluse läbimõõduga hiiglaslik raudbetoonist kooniline massiiv) . Aluse kooniline kuju (45 °) vähendab oluliselt konstruktsiooni jääkoormust. Majakas piirab kallast ja tagab juurdepääsu sadamasse. Tuletorni 24,4 meetri kõrgune raudbetoonist monoliitne silindriline torn lõpeb klaasitud ümmarguse terasest laternapostiga. Majaka kogukõrgus merepinnast on 31,2 meetrit, põhjast - 41 meetrit. Torn on vooderdatud malmtoruga, värvitud musta (alumine laiendatud osa), oranži (keskosa) ja valge (ülemine osa) värviga. Sellel on kaheksa korrust, kus asuvad tehnilised ja teenindusruumid (isotoopelektrijaam - esimesel korrusel). Valgusoptiline seade tagab 28 kilomeetrise valge tule ulatuse. Tallinna tuletorn on varustatud 55-kilomeetrise ulatusega raadiomajakaga, transponderradarmajakaga ja kaugjuhtimisseadmetega kõikide majaka navigatsioonivahendite jaoks. 24,2 meetri kõrgusele on paigaldatud raske pronksist mälestustahvel, millele on valatud hävitajate, patrull-laevade, allveelaevade ja abilaevade nimed - kokku 72 Suure Isamaasõja ajal Tallinna piirkonnas hukkunud laeva.
Sellised tuletornid nagu Tallinnas ei vaja hoolduspersonali. Seetõttu on praegu just selliste tuletornide ehitamise kursus läbitud.
Viimastel aastatel ehitatud ja kasutusele võetud tuletornide seas on eriline koht Irbensky automaattuletornil. See on ehitatud avamerel hüdrotehnilisele vundamendile. Kõik tuletorni tehnilised vahendid töötavad automaatselt. Majakas on varustatud kopteriväljakuga.
Märkimisväärse koha navigatsiooniseadmetes, eriti viimasel ajal, hakkasid hõivama impulssvalgustusseadmed, mille kasutuselevõtuga pole vaja keerulisi optilisi süsteeme. Tohutu valgustugevusega valgustusimpulsssüsteemid on eriti tõhusad sadamate ja linnade tugevalt valgustatud taustal.
Hoiatamiseks rannikust eemal asuvate ohtlike kohtade eest või vastuvõtualadena sadamatele lähenemisel kasutatakse ujuvmajakaid, mis on erikonstruktsiooniga laevad, mis on ankurdatud ja varustatud tuletorniseadmetega.
Et tuletorne päevasel ajal enesekindlalt tuvastada, antakse neile erinevaid arhitektuurseid kujundeid ja värve. Pimedal ajal ja halva nähtavuse korral aitab laevameeskonda see, et igale majakale on määratud teatud laadi raadio- ja helisignaalid, samuti erinevat värvi tuled - kõik need on koodi elemendid. millised meremehed määravad majaka "nime".
Igal laeval või laeval on kataloog "Tuled ja märgid", mis sisaldab teavet iga tuletorni ehitustüübi ja värvi, torni kõrguse, tule kõrguse merepinnast, olemuse (pidev, vilkuv, varjutatud) ja majaka valguse värv. Lisaks on kõikide merel navigeerimise abivahendite andmed lisatud vastavatesse sõidujuhistesse ja märgitud nende asukohtades navigatsioonikaartidele.
Helendavate majakate leviala on 20-50 kilomeetrit, raadiomajakate - 30-500 ja rohkem, õhuakustiliste signaalidega - 5 kuni 15, hüdroakustiliste signaalidega - kuni 25 kilomeetrit. Akustilisi õhusignaale annavad praegu nautofonid – ulgujad ja varem sumises tuletornide peal kell, mis hoiatas ohtlikust kohast – madalikute, karide ja muude navigatsiooniohtude eest.
Tänapäeval on raske ette kujutada purjetamist ilma tuletornideta. Nende valguse kustutamine on nagu taevast tähtede eemaldamine, mida navigaatorid kasutavad laeva asukoha astronoomiliseks määramiseks.
Kohtade valiku, paigalduse ja tuletorni pideva töötamise tagamisega tegelevad spetsiaalse eriala – hüdrograafid – inimesed. Sõjaajal omandab nende töö erilise tähtsuse. Kui 26. detsembri 1941 hommikul hakkasid Kertši poolsaare kirderannikul maanduma Musta mere laevastiku laevad ning Aasovi flotilli ja Kertši mereväebaasi koosseisu kuuluvad laevad, aitas kaasa hästi organiseeritud hüdrograafiline tugi. maandumise edukad tegevused. Maandumise eelõhtul varustati Feodosia lähenemiskohtades ranniku lähedal kahe kaasaskantava helendava poi väravad, samuti paigaldati maamärgituled, sealhulgas Elchan-Kaya kaljule.
26. detsembri pimedas öös väljusid leitnandid Dmitri Vyzhull ja Vladimir Mospan salaja allveelaevalt Sch-203, jõudsid kummipaadiga jäisele kaljule, ronisid varustusega suure vaevaga selle tippu ja paigaldasid sinna atsetüleenlaterna. See tuli tagas usaldusväärselt meie laevade koos dessantrühmaga lähenemise rannikule ning oli ka heaks teejuhiks Feodosiale lähenevatele dessantlaevadele. Allveelaev, millelt hulljulged maandusid, oli sunnitud vaenlase lennuki ilmumise tõttu kaljult eemalduma ja sukelduma. Määratud ajal paat hüdrograafidega kohtumispaigale ei lähenenud ning nende veidi hiljem tehtud otsimine lõppes ebaõnnestumisega. Leitnantide Dmitri Gerasimovitš Vyzhulli ja Vladimir Efimovitš Mospani nimed on kantud Musta mere laevastiku hüdrograafiaosakonna hoonesse paigaldatud ohvrite mälestustahvlile, nende fotod on välja pandud Suures Isamaasõjas hukkunud hüdrograafide stendil. , navigatsiooni ja okeanograafia peadirektoraadis.
Sevastopoli kangelasliku kaitsmise ajal jätkas Chersonesose tuletorn tööd pideva pommitamise ja mürskude all, võimaldades laevade sisenemist ja väljumist.
Kolmandal rünnakul linnale, 2. juunist 4. juulini 1942, ründas Chersonesost enam kui 60 vaenlase pommitajat. Hävisid kõik tuletorni eluruumid ja kontorid, purunes optika.
Tuletorni juht, kes andis laevastikule rohkem kui 50 aastat oma elust, Andrei Iljitš Dudar, jäi vaatamata raskele haavale ametikohale lõpuni. Siin on read petitsioonist anda reisilaevale nimi Andrey Dudar: "... pärilik Musta mere laevastiku meremees - tema vanaisa osales Sevastopoli esimeses kaitsmises, isa oli laeva hooldaja. Chersonesose tuletorn 30 aastat. Andrei Iljitš sündis tuletornis, teenis Kerchi hävitaja meremehena. Pärast kodusõja lõppu töötas ta laevastiku taastamise nimel. Ta alustas Suurt Isamaasõda tuletorni juhina ... ”Töö tuletornis nõuab inimestelt erilist karastamist. Majakate elu ei saa nimetada organiseerituks, eriti talvel. See rahvas on enamasti karm, mitte ära hellitatud.
Majakatel on üllatavalt terav kohuse- ja vastutustunne. Kord kirjutas Alexander Blok oma emale väikesest Bretagne'i Aberraque'i sadamast: „Hiljuti suri ühel pöörleval tuletornil tunnimees, kellel polnud aega autot õhtuks valmis seada. Siis pani naine lapsed terve öö kätega autot keerama. Selle eest anti talle Auleegioni orden. Ameerika romantiline poeet G. Longfellow, indiaanlaste rahvakangelasest rääkiva imelise eepose "Hiawatha laul" autor, kirjutas tuletorni igavesest seosest laevaga: "
Nagu Prometheus, aheldatud kalju külge, Hoides Zeusilt varastatud valgust, Kohtades tormi mürisevas pimeduses rinnaga, saadab ta meremeestele tere: "Purje, majesteetlikud laevad!"
Ookean sundis hüdrograafe looma tervet mereohtude eest kaitsvat süsteemi, mida täiustati koos navigeerimisega. See areneb ja täiustub seni, kuni eksisteerib ookean ja laevad.
Seega on kalda lähedal seigeldes meremeeste jaoks ammu orientiiriks olnud tuletornid, mäetipud ja üksikud märgatavad kohad rannikul. Olles kompassi abil kahe või kolme sellise objekti suuna (laagrid) määranud, saavad meremehed kaardil punkti - koha, kus nende laev asub. Aga mis siis, kui silmapaistvaid kohti pole või rannik on silmapiiri taha peidus? Just see asjaolu oli pikka aega ületamatuks takistuseks navigatsiooni arengule. Isegi kompassi leiutamine – see ju näitab ainult laeva liikumissuunda – ei lahendanud probleemi.
Kui sai teatavaks, et kronomeetriga on võimalik määrata pikkuskraade ja valgustite kõrguste järgi laiust, oli kõrguste määramiseks vaja usaldusväärset goniomeetrit.
Enne meremeestele sobiva goniomeetri ilmumist ja oma paremuse kinnitamist olid laevadel olnud sekstant ja paljud teised seadmed, selle eelkäijad. Kõige esimene neist, võib-olla Was, oli mere astrolaab - pronkssõrmus, mis on jagatud kraadideks. Keskmest läbis alidada (joonlaud), mille mõlemad pooled olid üksteise suhtes nihkunud. Sel juhul oli ühe serv teise vastasserva jätk, et joonlaud võimalikult täpselt keskpunkti läbiks. Alidaadil oli kaks auku: suur tähe otsimiseks ja väike selle kinnitamiseks. Mõõtmiste ajal hoiti teda rõngast kinni või riputati.
Protraktor ja kronomeeter. 1. Astrolaab. 2. Kvadrant. 3. Kronomeeter. 4. Seksant
Selline instrument sobis vaid jämedaks vaatluseks: see kõikus mitte ainult veeremise ja tuulise ilmaga, vaid ka lihtsa käepuudutusega. Sellegipoolest tehti esimesed pikemad reisid just sellise seadmega.
Seejärel võeti kasutusele astronoomiline rõngas. Sõrmus tuli ka riputada, kuid mõõtmise ajal ei olnud vaja seda kätega puudutada. Väike päikesekiir, mis tungis läbi rõnga sisepinnal oleva augu, langes jaotustega skaalal. Kuid astronoomiline rõngas oli ka primitiivne seade.
Kuni 18. sajandini täitis nurkade mõõtmise navigatsiooniriistana Jaakobi kepp, tuntud ka kui astronoomiline kiir, nool, kuldpulk, aga ennekõike rahetoana. See koosnes kahest liistust. Sellega risti olevale pikale rööpale paigaldati teisaldatav põik. Pikk staap on tähistatud jaotustega kraadide kaupa.
Tähe kõrguse mõõtmiseks asetas vaatleja pika varda, mille üks ots oli silma lähedal, ja nihutas lühikest nii, et see puudutas tähte ühe otsaga ja horisondi joont teise otsaga. Üks ja sama lühike varras ei saanud kasutada tähtede kõrguste mõõtmiseks, nii et mitu neist kinnitati seadme külge. Vaatamata oma ebatäiuslikkusele kestis rahetorm umbes sada aastat, kuni 17. sajandi lõpus pakkus kuulus inglise meresõitja John Davis välja oma kvadrandi. See koosnes kahest sektorist, mille kaar oli 65 ° ja 25 °, millel oli kaks liigutatavat dioptrit ja üks fikseeritud sektorite ühises ülaosas. Vaatleja, kes vaatas silma dioptri kitsasse pilusse, projitseeris uuritava dioptri niidi vaadeldavale objektile. Pärast seda võeti mõlema sektori kaare pidi lugemine kokku. Kuid kvadrant polnud kaugeltki täiuslik. Kõikuval tekil seismine, nööri, horisondi ja päikesekiire joondamine polnud lihtne. Vaikse ilmaga sai, aga põnevuses mõõdeti kõrgusi väga jämedalt. Kui päike paistis läbi pimeduse, oli selle kujutis dioptril udune ja tähed olid täiesti nähtamatud.
Kõrguste mõõtmiseks oli vaja seadet, mis võimaldaks tähte ühe korra horisondijoonega joondada ja seda olenemata laeva liikumisest ja vaatleja asukohast. Sellise seadme idee kuulub I. Newtonile (1699), kuid selle konstrueerisid J. Hadley Inglismaal ja T. Godfrey Ameerikas (1730-1731) üksteisest sõltumatult. Sellel meregoniomeetril oli skaala (jäseme), mis moodustas kaheksandiku ringist ja seetõttu nimetati seda oktaanarvuks. 1757. aastal täiustas kapten Campell seda navigeerimisseadet, tehes ühe kuuendiku ringis jäseme, seadet nimetati sekstantiks. Sellega saab mõõta kuni 120° nurki. Sextan, nagu ka tema eelkäija oktaanarv, kuulub suurde instrumentide rühma, mis kasutavad topeltpeegelduse põhimõtet. Seadme suurt peeglit keerates saad saata valgusti peegelduse väikesele peeglile, joondada peegelduva valgusti, näiteks päikese, serva horisondi joonega ning sel hetkel teha näidu.
Aja jooksul sekstanti täiustati: paigaldati optiline toru, võeti kasutusele mitmeid värvifiltreid, et kaitsta silma vaatluste ajal ereda päikese eest. Kuid vaatamata selle täiusliku goniomeetrilise seadme välimusele ja asjaolule, et 19. sajandi keskpaigaks oli mereastronoomia muutunud juba iseseisvaks teaduseks, olid koordinaatide määramise meetodid piiratud ja ebamugavad. Meremehed ei teadnud, kuidas laius- ja pikkuskraade igal kellaajal määrata, kuigi teadlased pakkusid välja mitmeid tülikaid ja keerulisi matemaatilisi valemeid. Need valemid ei ole saanud praktilist levikut. Laiuskraad määrati tavaliselt ainult üks kord päevas – õigel keskpäeval; sel juhul lihtsustati valemeid ja arvutusi vähendati miinimumini. Kronomeeter võimaldas määrata pikkuskraadi igal kellaajal, kuid samas oli vaja teada oma koha laiust ja päikese kõrgust. Alles 1837. aastal tegi inglise kapten Thomas Somner tänu õnnelikule õnnetusele avastuse, millel oli oluline mõju praktilise astronoomia arengule, ta töötas välja reeglid võrdse kõrgusega joone saamiseks, mille asetamine mercatorile. projektsioonkaart võimaldas saada vaadeldava koha. Need liinid said nime Somner kapteni järgi, kes need avastas.
Omades sekstanti, kronomeetrit ja kompassi, suudab navigaator navigeerida igal laeval, olenemata sellest, kas sellel on teisi, isegi kõige kaasaegsemaid elektroonilisi navigatsioonisüsteeme. Nende ajaproovitud instrumentidega on meremees vaba ja sõltumatu avamerel toimuvatest kõikumisest. Sekstanti suhtes tõrjuv navigaator riskib sattuda raskesse asendisse.
Kujutage ette, et laev on avamerel. Teda ümbritseb igast küljest ainult taevas ja vesi; ümberringi ei näe ei rannikut ega saart. Ujuge, kus soovite! kui polnud veel maasatelliite ega raadiosidet? Kui laeva kapten ei oska astronoomilisi vaatlusi teha, ei saa ta ka oma laeva asukohta kindlaks teha. On ainult üks väljapääs - alistuda "lainete tahtele". Kuid sel juhul on laev määratud peaaegu kindlale surmale.