Все о изобретениях человечества

Сначала прибор для определения стран света был очень прост: магнитную иглу втыкали в кусочек пробки и опускали в чашку с водой, которую впоследствии стали называть котелком компаса.Даже это нехитрое устройство принесло морякам неоценимые удобства, с ним можно было выходить в открытое море и не бояться, что не найдешь дорогу назад к родному берегу. Но морякам-то хотелось большего. Они смутно чувствовали, что чудесная плавающая стрелка, точность показаний которой была, понятно, очень невысока, еще не раскрыла всех своих великолепных возможностей. Да и вода нередко выплескивалась из котелка, бывало, даже вместе со стрелкой. Только в XIII веке появился компас с сухим котелком, а главное — с прикрепленной к стрелке картушкой. Картушка была нехитрым на первый взгляд, но поистине замечательным изобретением: небольшой кружок из немагнитного материала вместе с жестко прикрепленной к нему магнитной стрелкой свободно подвешивается на острие вертикальной иглы. Сверху на картушку наносили четыре главных румба: Норд, Ост, Зюйд и Вест, — да так, чтобы Норд точно совпадал с северным концом стрелки. Дуги между главными румбами делили на несколько равных частей.

И все же, несмотря на вносимые усовершенствования, компас долго оставался достаточно примитивным прибором. В России в XVII — начале XVIII века наиболее искусно его изготавливали поморы в городах и селах нашего Севера. Это была круглая коробочка диаметром 4—5 сантиметра из моржовой кости, которую поморы хранили у пояса в кожаном мешочке. В центре коробочки на костяной шпильке находилась картушка с укрепленными снизу намагниченными металлическими иглами-стрелками. Если компасом не пользовались, сверху на него надевали глухую крышку.
В наше время котелок компаса наглухо закрывается толстой стеклянной крышкой, туго прижатой к нему медным кольцом. Сверху на кольцо наносят деления от О до 360° — по часовой стрелке от Норда. Внутри котелка протягивают две черные медные вертикальные проволочки, так чтобы одна из них приходилась точно под 0°, а другая — под 180°. Эти проволочки называются курсовыми чертами.

Компас на корабле устанавливается так, чтобы линия, проведенная между курсовыми чертами, точно совпадала с линией нос — середина кормы (или, как говорят во флоте, с диаметральной плоскостью судна).

Море очень уж редко бывает спокойным, и любое судно испытывает качку, а она, естественно, отрицательно влияет на работу компаса. Иногда волнение моря бывает настолько сильным, что вообще выводит компас из строя. Поэтому возникла необходимость в приспособлении, которое позволило бы котелку компаса оставаться спокойным при любой качке.

Как и большинство гениальных изобретений, новая подвеска компаса была предельно проста. Котелок компаса, несколько утяжеленный снизу, подвешивался на двух горизонтальных полуосях, опирающихся на кольцо. Это кольцо, в свою очередь, крепилось на двух горизонтальных полуосях, перпендикулярных первым, и подвешивалось внутри второго кольца, неподвижно скрепленного с судном. Таким образом, как бы круто и часто ни наклонялось судно, причем в любую сторону, картушка оставалась всегда горизонтальной. По имени итальянского математика Д. Кардано, предложившего это замечательное устройство, подвес назвали кардановым.

Португальцы же предложили делить картушку компаса на 32 румба. Они остались на картушках морских компасов до нашего времени. Каждый получил свое название, и еще сравнительно недавно, лет пятьдесят назад, можно было застать где-нибудь в кубрике матроса, который зубрил компас с тенями: «Норд Норд тень Ост, Норд Норд Ост, Норд Ост тень Ост, Норд Ост, Норд Ост тень Зюйд» и так далее. Тень в данном случае по-русски означает: в сторону. Сейчас же, хотя все 32 румба остались на многих современных компасах, на них прибавились и деления в градусах (а иногда и в долях градуса). И в наше время, сообщая курс, который надо держать рулевому, предпочитают говорить, например: «Курс 327°!» (вместо прежнего «Норд Вест тень Норд», что, по существу, одно и то же — разница в 1/4° округляется).

Чем сложнее были задачи, которые ложились на военные и торговые (коммерческие) флоты, тем большие требования к показаниям компасов предъявляли моряки. Точнее стали наблюдения, и вдруг совершенно неожиданно для себя моряки заметили, что главный их помощник, компас, которому они безгранично доверялись столько веков, очень редко дает правильные показания. Любой магнитный компас на два-три градуса, а иногда и намного больше, мягко говоря, привирает. Заметили, что в разных местах Земли ошибки компаса не одинаковы, что с годами в одних точках они увеличиваются, в других — уменьшаются, и что, чем ближе к полюсу, тем больше эти ошибки.

Но в начале XIX века на помощь морякам пришла наука и к его середине справилась с этой бедой. Немецкий ученый Карл Гаусс создал общую теорию земного магнетизма. Были проделаны сотни тысяч точных измерений, и теперь на всех навигационных картах отклонение стрелки компаса от истинного меридиана (так называемое склонение) указано прямо на карте с точностью до четверти градуса. Здесь же указывается, к какому году приведено склонение, знак и величина его годового изменения.

Но на этом злоключения магнитного компаса не кончились. Судостроение быстро развивалось. В начале XIX века появились пароходы, а вслед за ними и металлические суда. Железные корабли быстро стали вытеснять деревянные, и вдруг... Один за другим при загадочных обстоятельствах утонуло несколько больших пароходов. Разбирая обстоятельства крушения одного из них, на котором погибло около 300 человек, специалисты установили, что причиной аварии были неверные показания магнитных компасов.

В Англии собрались ученые и мореплаватели, чтобы разобраться, что же тут происходит. И пришли к выводу, что корабельное железо столь сильно влияет на компас, что ошибки в его показаниях просто неизбежны. Выступивший на этом собрании доктор богословия Скорсби, бывший когда-то известным капитаном, показал на опыте присутствующим влияние железа на стрелку магнитного компаса и сделал вывод: чем больше масса железа, тем больше она отклоняет стрелку компаса от меридиана. Отклонение стрелки магнитного компаса под влиянием судового железа назвали девиацией.

Ученые нашли способ свести это отклонение к минимуму, разместив рядом с магнитным компасом специальные магниты-уничтожители. Пальма первенства в этом, безусловно, принадлежит капитану Мэтью Флиндерсу, по имени которого и назван первый уничтожитель — флиндерсбар. Их стали размещать в нактоузах рядом с котелком компаса.

Прежде нактоузом называли деревянный ящичек, в который на ночь вместе с фонарем ставили компас. Английские моряки так его и называли: ночной домик — найт хаус. В наше время нактоуз — деревянный четырех- или шестигранный шкафчик, на котором устанавливают котелок компаса. Слева и справа от него на нактоузе находятся массивные железные шары размером с маленькую дыньку. Их можно передвигать и закреплять поближе и подальше от компаса. Внутри шкафчика запрятан целый набор магнитов, которые тоже можно передвигать и закреплять. Изменение взаимного расположения этих шаров и магнитов почти полностью уничтожает девиацию.

Сейчас перед выходом в рейс, когда груз уже погружен и закреплен, на судно поднимается девиатор и в специально отведенном районе моря на ходу часа полтора осуществляет уничтожение девиации. По его командам судно движется разными курсами, а девиатор перемещает шары и магниты, уменьшая влияние судового железа на показания компаса. Уходя с борта, он оставляет маленькую таблицу остаточной девиации, которую штурманам приходится учитывать каждый раз, когда корабль изменяет курс, как поправку на девиацию. Вспомним роман Жюля Верна «Пятнадцатилетний капитан», где негодяй Негоро подложил под нактоуз компаса топор, резко изменив его показания. В результате судно вместо Америки приплыло в Африку.

Необходимость периодически уничтожать и определять остаточную девиацию заставила задумываться над проблемой создания немагнитного компаса. К началу XX столетия были хорошо изучены свойства гироскопа, и на этой основе сконструирован гироскопический компас. Принцип действия гирокомпаса, созданного немецким ученым Аншютцем, состоит в том, что ось быстро вращающегося волчка сохраняет неизменным свое положение в пространстве и может быть установлена по линии север — юг. Современные гирокомпасы заключены в герметически запаянную сферу (гидросферу), которая, в свою очередь, помещена во внешний корпус. Гидросфера плавает во взвешенном состоянии в жидкости. Положение ее регулируется с помощью катушки электромагнитного дутья. Электромотор доводит скорость вращения гироскопов до 20 тысяч оборотов в минуту.

Для обеспечения комфортных условий работы гирокомпас (основной прибор) помещают в самом спокойном месте корабля (поближе к его центру тяжести). С помощью электрокабелей показания гирокомпаса передаются на репитеры, расположенные на крыльях мостика, в центральном посту, в штурманской рубке и других помещениях, где это необходимо.

В наши дни промышленность выпускает различные типы этих приборов. Пользование ими не составляет особых трудностей. Поправки к их показаниям, как правило, инструментальные. Они малы и постоянны. Но сами приборы сложны и требуют для своего обслуживания квалифицированных специалистов. Есть и другие сложности в эксплуатации. Гирокомпас необходимо включать заблаговременно, до выхода в море, чтобы он успел, как говорят моряки, «прийти в меридиан». Что и говорить, гирокомпас обеспечивает несравненно более высокую точность курсоуказания и устойчивость работы в высоких широтах, но авторитет магнитного компаса от этого ничуть не снизился. Боевые действия флота в годы Великой Отечественной войны показали, что на кораблях он по-прежнему необходим. В июле 1943 года в ходе боевой операции гирокомпас на эсминце «Сообразительный» вышел из строя. Штурман перешел на магнитный компас и ночью, в штормовую погоду, вне видимости берегов, пройдя около 180 миль (333 километров), вышел к базе с невязкой 55 кабельтовых (10,2 километров). Участвовавший в той же операции лидер эсминцев «Харьков» в тех же условиях, но с исправным гирокомпасом имел невязку 35 кабельтовых (6,5 километров). В августе того же года из-за пожара на борту вышел из строя гирокомпас на канонерской лодке «Красный Аджаристан». Штурман корабля в ходе боевых действий успешно вел точную прокладку, пользуясь только магнитными компасами.

Вот почему и сегодня даже на самых современных кораблях, оборудованных навигационными комплексами, радиотехническими и космическими системами, имеющими в своем составе несколько курсоуказателей, не зависящих ни от девиации, ни от склонения, обязательно есть магнитный компас.

Но как бы точно мы ни измеряли курс, графически проложить его можно только на карте. Карта представляет собой плоскостную модель земного шара. Моряки используют только специально изготовленные, так называемые навигационные карты, расстояния на которых измеряются в милях. Чтобы понять, как создавались такие карты, придется заглянуть в XV век, в те далекие времена, когда люди только-только научились наносить сушу и море на них и плавать, пользуясь ими. Были, конечно, карты и раньше. Но они были больше похожи на неумелые рисунки, сделанные на глазок, по памяти. Появились и карты, основанные на научных представлениях своего времени, довольно точно изображавшие известные мореплавателям берега и моря. Конечно, и в этих картах было много ошибок, и строились они не так, как строятся карты в наше время, но все же они были подспорьем для моряков, пускавшихся в плавания по морям и океанам.

Это было время, полное противоречий. С одной стороны, «бывалые люди» клятвенно уверяли, что встречали в океане ужасных чудовищ, огромных морских змей, прекрасных сирен и прочие чудеса, а с другой — одно за другим совершались великие географические открытия. С одной стороны, святая инквизиция душила всякую живую мысль, а с другой — многие просвещенные люди уже знали о шарообразной форме Земли, спорили о том, каков размер земного шара, имели представление о широте и долготе. Больше того, известно, что в том самом 1492 году, когда Христофор Колумб открыл Америку, немецкий географ и путешественник Мартин Бехайм уже построил глобус. Конечно, он был совсем не таким, как современные глобусы. На глобусе Бехайма и более поздних, более совершенных моделях Земли белых пятен было больше, чем точно показанных континентов, многие земли и берега изображались по рассказам «бывалых людей», которым было опасно верить на слово. Некоторые материки на первых глобусах вообще отсутствовали. Но главное уже было — по большому кругу, перпендикулярному оси вращения, опоясывал модель Земли экватор, что по-латыни значит уравнитель.

Плоскость, в которой он лежит, как бы разделяет земной шар пополам и уравнивает его половины. Окружность экватора от точки, принятой за нуль, разделили на 360° долготы — по 180° к востоку и западу. К югу и к северу от экватора на глобусе до самых полюсов нанесли малые круги, параллельные экватору. Их так и назвали — параллели, а экватор стал служить началом отсчета географической широты. Дуги меридианов, перпендикулярные экватору, в Северном и Южном полушариях под углом друг к другу сошлись на полюсах. Меридиан по-латыни значит «полуденный». Это название, конечно, не случайно, оно показывает, что на всей линии меридиана, от полюса до полюса, полдень (впрочем, как и в любой другой момент) наступает одновременно. От экватора к северу и к югу дуги меридианов разбили на градусы — от 0 до 90, назвав соответственно градусами северной и южной широты.

Теперь, чтобы найти точку на карте или глобусе, достаточно было указать ее широту и долготу в градусах.

Географическая координатная сетка была наконец построена.

Но одно дело — найти точку на карте и совсем иное — отыскать ее в открытом море. Несовершенные карты, магнитный компас и примитивный угломерный инструмент для определения вертикальных углов — вот и все, чем располагал моряк, отправляясь в дальнее плавание. С арсеналом даже таких навигационных приборов прийти в пункт, который находится в пределах видимости или пусть даже за горизонтом, — дело несложное. Если, конечно, вершины далеких гор, расположенных у этого пункта, были видны над горизонтом. Но стоило моряку отойти в море подальше, как берега пропадали из виду и со всех сторон судно обступали однообразные волны. Даже если мореплаватель знал точное направление, которое должно привести его к цели, то и тогда трудно было рассчитывать на успех, так как капризные ветры и неизученные течения всегда сносят судно с намеченного курса. Это отклонение от курса моряки называют дрейфом.

Но и при отсутствии дрейфа выбрать нужное направление, пользуясь обычной картой, и провести по нему судно практически невозможно. И вот почему. Допустим, что, вооружившись обыкновенной картой и компасом, мы задумали плавание вне видимости берегов из точки А в точку Б. Соединим эти точки прямой. Допустим теперь, что эта прямая в точке А ляжет точно по курсу 45°. Другими словами, линия АБ в точке А будет расположена под углом 45° к плоскости меридиана, проходящего через точку А. Направление это нетрудно удержать по компасу. И мы пришли бы в точку Б, но при одном условии: если бы меридианы были параллельны и наша линия курса и в точке Б соответствовала направлению 45°, как и в точке А. Но в том-то и дело, что меридианы не параллельны, а постепенно сходятся под углом друг к другу. Значит, и курс в точке Б будет не 45°, а несколько меньше. Таким образом, чтобы прийти из точки А в точку Б, нам пришлось бы все время подворачивать вправо.

Если же, выйдя из точки А, мы будем постоянно держать курс по нашей карте 45°, то точка Б останется справа от нас, мы, продолжая идти этим курсом, пересечем все меридианы под одним и тем же углом и по сложной спирали приблизимся в конце концов к полюсу.

Спираль эта называется локсодромия. По-гречески это значит «косой путь». Всегда можно подобрать такую локсодромию, которая приведет нас в любую точку. 14, пользуясь обычной картой, пришлось бы сделать много сложных вычислений и построений. Вот это-то моряков и не устраивало. Не одно десятилетие они ждали такую карту, по которой удобно будет прокладывать любые курсы и плавать по любым морям.

И вот в 1589 году известный математик и картограф фламандец Герард Мер-катор придумал карту, которая наконец удовлетворила моряков и оказалась настолько удачной, что до сих пор ничего лучшего никто не предложил. Моряки всего мира и сегодня пользуются этой картой. Она так и называется: меркаторская карта, или карта равноугольной цилиндрической меркаторской проекции.

Основания, заложенные в построение этой карты, гениально просты. Невозможно, конечно, восстановить ход рассуждений Г. Меркатора, но предположим, что рассуждал он так.

Допустим, что все меридианы на глобусе (который довольно точно передает взаимное расположение океанов, морей и суши на Земле) сделаны из проволоки, а параллели — из упругих нитей, которые легко растягиваются (резины в то время еще не знали). Разогнем меридианы так, чтобы они из дуг превратились в параллельные прямые, прикрепленные к экватору. Поверхность глобуса превратится в цилиндр из прямых меридианов, пересеченных растянувшимися параллелями. Разрежем этот цилиндр по одному из меридианов и расстелем на плоскости. Получится географическая сетка, но меридианы на этой сетке не будут сходиться, как на глобусе, в точках полюсов. Прямыми параллельными линиями они будут идти вверх и вниз от экватора, а параллели — пересекать их везде под одним и тем же прямым углом.

Круглый островок у экватора как был на глобусе круглым, так и на этой карте останется круглым, в средних широтах такой же островок значительно растянется по широте, а в районе полюса он будет вообще выглядеть как длинная прямая полоса. Взаимное расположение суши, моря, конфигурация материков, морей, океанов на такой карте изменятся до неузнаваемости. Ведь меридианы остались такими, какими и были, а параллели-то растянулись.

Плавать, руководствуясь такой картой, конечно, было невозможно, но это оказалось поправимым — надо было только увеличивать расстояние между параллелями. Но, конечно, не просто увеличить, а в точном соответствии с тем, на сколько растянулись параллели при переходе намеркаторскую карту. На карте, построенной с помощь такой сетки, круглый островок и у экватора, и в любом другом участке карты оставался круглым. Вот только, чем ближе было к полюсу, тем больше места занимал он на карте. Другими словами, масштаб на такой карте от экватора к полюсам увеличивался, зато очертания объектов, нанесенных на карту, получались почти без изменений.

А как же учесть изменение масштаба к полюсам? Конечно, можно для каждой широты высчитать масштаб отдельно. Только очень хлопотным делом будет такое плавание, в котором после каждого передвижения к северу или югу придется делать довольно сложные расчеты. Но оказывается, что на меркаторской карте таких расчетов делать не приходится. Карта заключена в рамку, на вертикальных сторонах которой нанесены градусы и минуты меридиана. У экватора они покороче, а чем ближе к полюсу, тем длиннее. Пользуются рамкой так: расстояние, которое нужно измерить, снимают циркулем, подносят к той части рамки, которая находится на широте измеряемого отрезка и смотрят, сколько минут в нем уложились. А так как минута и градус на такой карте изменяются по величине в зависимости от широты, а на самом-то деле остаются всегда одинаковыми, именно они и стали основанием для выбора линейных мер, которыми моряки измеряли свой путь.

Во Франции была своя мера — лье, равная 1/20 градуса меридиана, что составляет 5537 метров. Англичане измеряли свои морские дороги лигами, которые тоже представляют собой дробную часть градуса и по величине составляют 4828 метров. Но постепенно моряки всего мира сошлись на том, что удобнее всего пользоваться для измерения расстояний на море величиной дуги, соответствующей одной угловой минуте меридиана. Так до сих пор и измеряют моряки свои пути и расстояния именно минутами дуги меридиана. А чтобы придать этой мере название, похожее на названия других путевых мер, окрестили минуту меридиана милей. Ее длина составляет 1852 метров.

Слово «миля» нерусское, поэтому заглянем в «Словарь иностранных слов». Там написано, что слово это английское. Потом сообщается, что мили бывают разные: географическая миля (7420 м), сухопутные мили различны по величине в разных государствах, наконец, морская миля — 1852,3 метра(1).

Все верно сказано о миле, кроме английского происхождения слова; на самом деле оно латинское. В древних книгах миля встречалась довольно часто и означала тысячу двойных шагов. Из Рима, а не из Англии, впервые пришло к нам это слово. Так что в словаре ошибка Но эту ошибку можно понять и простить, так как составитель словарной статьи имел, конечно, в виду международную морскую, или, как англичане ее называют, адмиралтейскую, милю. В петровские времена она пришла к нам именно из Англии. У нас ее так и называли — английская миля. Иногда и сегодня ее называют так же.

Пользоваться милей очень удобно. Поэтому моряки и не собираются пока заменять милю какой-нибудь другой мерой.

Проложив свой путь на меркаторской карте по линейке, рассчитав и запомнив, какого курса при этом следует придерживаться, моряк смело может пускаться в плавание, не задумываясь над тем, что его путь, прямой как стрела, на карте вовсе не прямая линия, а как раз та самая кривая, о которой говорилось чуть раньше, — локсодромия.

Это, конечно, не кратчайший путь между двумя точками. Но если эти точки лежат не очень далеко друг от друга, то моряки не огорчаются и мирятся с тем, что сожгут лишнее горючее и истратят лишнее время на переход. Зато на этой карте локсодромия выглядит прямой, которую ничего не стоит построить, и можно быть уверенным, что приведет она как раз туда, куда нужно. А если предстоит большое плавание, такое, например, как переход через океан, при котором дополнительные затраты на кривизну пути выльются в значительную сумму и время? В этом случае моряки научились строить на меркаторской карте другую кривую — ортодромию, что значит по-гречески «прямой путь». Ортодромия на карте совпадает с так называемой дугой большого круга, которая и является на море кратчайшим расстоянием между двумя точками.

Плохо укладываются в сознании эти два понятия: кратчайшее расстояние и дуга, стоящие рядом. С этим тем более трудно примириться, если смотреть на меркаторскую карту: ортодромия выглядит значительно длиннее, чем локсодромия. Если на меркаторской карте обе эти кривые проложить между двумя точками, ортодромия изогнется, как лук, а локсодромия вытянется, как тетива, стягивающая его концы. Но не нужно забывать, что плавают-то корабли не по плоской карте, а по поверхности шара. А на поверхности шара отрезок дуги большого круга как раз и будет кратчайшим расстоянием.

С единицей измерения расстояний в море — милей — тесно связана единица скорости, принятая в мореплавании, — узел, о чем мы расскажем дальше.

Если на линии курса, проложенной на карте, периодически откладывать расстояния, пройденные кораблем, то судоводитель всегда будет знать, где находится его корабль, то есть координаты своего места в море. Такой метод определения координат называется счислением пути и широко применяется в навигационной прокладке. Но необходимым условием для этого является умение определять скорость корабля и измерять время, только тогда можно рассчитать пройденное расстояние.

Выше мы уже говорили, что на кораблях парусного флота для измерения времени применялись песочные часы, рассчитанные на полчаса (склянки), один час и на четыре часа (вахта). Но были на кораблях и еще одни песочные часы — скляночки. Всего на полминуты были рассчитаны эти часы, а в отдельных случаях даже на пятнадцать секунд. Можно только удивляться искусству стеклодувов, ухитрявшихся изготовить такие точные по тем временам приборы. Как ни малы были эти часы, как ни короток был промежуток времени, который они отмеряли, услуга, которую оказывали в свое время эти часы морякам, неоценима, и их, так же как и склянки, вспоминают каждый раз, когда говорят об определении скорости корабля, а также при измерении пройденного пути.

Проблема определения пройденного и предстоящего пути всегда стояла и стоит перед моряками.

Первые способы замера скорости были едва ли не самыми примитивными из навигационных определении: просто с носа корабля бросали за борт кусочек дерева, коры, птичье перо или другой плавающий предмет и одновременно замечали время. Идя вдоль борта с носа на корму корабля, не выпускали из глаз плывущий предмет и, когда он проходил срез кормы, вновь замечали время. Зная длину корабля и время, за которое предмет проходил ее, рассчитывали скорость хода. А зная общее время в пути, составляли приблизительное представление и о пройденном расстоянии.

На парусных судах при очень слабых ветрах этим древним способом определяют скорость судна и сегодня. Но уже в XVI веке появился первый лаг. Из толстой доски делали сектор градусов в 65—70, радиусом около 60—70 сантиметров. По дуге, ограничивающей сектор, укрепляли, как правило, свинцовый груз в виде полосы, рассчитанный таким образом, что сектор, брошенный в воду, погружался на две трети стоймя и над водой оставался виден небольшой уголок. К вершине этого уголка крепили тонкий прочный трос, который называли лаглинь. В секторе, прибли-зителыю в геометрическом центре погруженной части, сверлили коническое отверстие 1,5—2 сантиметра диаметром и к нему плотно подгоняли деревянную пробку, к которой прочно привязывали лаглинь сантиметрах в восьми — десяти от прикрепленного к углу лага конца. Эта пробка довольно прочно держалась в отверстии погруженного лага, но резким рывком ее можно было выдернуть.

Зачем же так сложно крепили лаглинь к сектору лага? Дело в том, что плоское тело, движущееся в жидкой среде, располагается перпендикулярно направлению движения, если сила, движущая это тело, приложена к его центру парусности (аналогично воздушному змею). Стоит, однако, перенести точку приложения сил к краю этого тела или к его углу, и оно, как флаг, расположится параллельно направлению движения.

Так и лаг, когда бросают за борт движущегося судна, держится перпендикулярно направлению хода его, так как лаглинь прикреплен к пробке, стоящей в центре парусности плоскости сектора. При движении судна сектор испытывает большое сопротивление воды. Но стоит резко дернуть лаглинь, как пробка выскакивает из гнезда, точка приложения силы переносится на угол сектора, и он начинает планировать, скользить по поверхности воды. Сопротивления он практически не испытывает, и в таком виде вытащить сектор из воды было совсем нетрудно.

В лаглинь на расстоянии примерно 15 метров друг от друга (точнее, 14,4 м) вплетались короткие шкертики (тонкие кончики), на которых были завязаны один, два, три, четыре и так далее узелков. Иногда отрезки между двумя соседними шкер тиками тоже называли узлами. Лаглинь вместе со шкертиками наматывался на небольшую вьюшку (типа катушки), которую удобно было держать в руках.

Двое матросов становились на корму корабля. Один из них бросал сектор лага за борт и держал в руках вьюшку. Лаг, упав в воду, упирался и сматывал лаглинь с вьюшки вслед за идущим кораблем. Матрос же, подняв над головой вьюшку, внимательно следил за сматывающимся с вьюшки лаглинем и, как только первый шкертик подходил близко к кромке кормового среза, кричал: «Товсь!» (это значит «Готовься!»). И почти вслед за этим: «Вертай!» («Переворачивай!»).

Второй матрос держал в руках скляночки, рассчитанные на 30 секунд, но команде первого переворачивал их и, когда весь песок пересыпался в нижний резервуар, кричал: «Стоп!»

Первый матрос резко дергал лаглинь, деревянная пробочка выскакивала из отверстия, сектор лага ложился плашмя на воду и переставал сматывать лаглинь.

Заметив, сколько шкертиков-узелков ушло за борт при сматывании лаглиня, матрос определял скорость хода корабля в милях в час. Сделать это было совсем нетрудно: шкертики вплетались в лаглинь на расстоянии 1/120 мили, а часы показывали 30 секунд, то есть 1/120 часа. Следовательно, сколько узлов лаглиня смоталось с вьюшки за полминуты, столько миль корабль прошел за час. Отсюда и пошло выражение: «Судно идет со скоростью столько-то узлов» или «Корабль делает столько-то узлов». Таким образом, узел на море — не линейная путевая мера, а мера скорости. Это нужно твердо усвоить, потому что, говоря о скорости, мы так привыкли прибавлять «в час», что, бывает, и читаем в самых авторитетных изданиях «узлов в час». Это, конечно, неправильно, ибо узел — это и есть миля/час.

Сейчас ручным лагом уже никто не пользуется. Еще М.В. Ломоносов в своей работе «О большей точности морского пути» предложил механический лаг. Описанный М.В. Ломоносовым лаг состоял из вертушки, похожей на большую сигару, вдоль которой были расположены под углом к оси крылья-лопасти, как на роторе современной гидротурбины. Вертушку, привязанную в лаглиню, сделанному из троса, который почти не скручивался, М.В. Ломоносов предлагал опускать за корму идущего судна. Она, естественно, вращалась тем быстрее, чем быстрее был ход этого судна. Передний конец лаглиня предлагалось привязывать к валу механического счетчика, который должен был крепиться на корме судна и отсчитывать пройденные мили.

Ломоносов предложил, описал, но не успел построить и испытать свой механический лаг. Уже после него появилось несколько изобретателей механического лага: Уокер, Мессон, Клинток и другие. Их лаги несколько отличаются друг от друга, но принцип их работы тот же, который был предложен М.В. Ломоносовым.

Еще совсем недавно, едва судно или корабль выходили в море, штурман с матросом выносили на верхнюю палубу вертушку лага, лаглинь и счетчик, который обычно называли машинкой. Вертушку с лаглинем броетли за борт, а машинку крепили на планшире кормового среза, и штурман списывал в навигационный журнал показания, которые значились на ее циферблате на момент начала работы. В любой момент, взглянув на циферблат такого лага, можно было довольно точно узнать о пути, пройденном кораблем. Есть лаги, которые одновременно показывают и скорость в узлах.

В наше время на многих кораблях установлены более совершенные и точные лаги. Их действие основано на свойстве воды и всякой другой жидкости оказывать давление на движущийся в ней предмет, увеличивающееся по мере увеличения скорости движения этого предмета. Не очень сложное электронное устройство величину этого давления (динамического напора воды) передает в прибор, установленный на мостике или на штурманском командном пункте корабля, предварительно, конечно, преобразив эту величину в мили и узлы.

Это так называемые гидродинамические лаги. Есть и более совершенные лаги для определения скорости судна относительно морского дна, то есть абсолютной скорости. Такой лаг работает по принципу гидролокационной станции и называется гидроакустическим.

В заключение скажем, что слово лаг происходит от голландского log, что означает расстояние.

Итак, получив в свое распоряжение компас, навигационную карту и единицы измерения расстояния и скорости —милю и узел, штурман может спокойно вести навигационную прокладку, периодически отмечая на карте расстояния, пройденные кораблем. Но наличие счислимых координат своего места в море нисколько не отвергает обсервованных, то есть определенных инструментальным способом по небесным светилам, радиомаякам или по береговым ориентирам, нанесенным на карту, а, наоборот, обязательно их подразумевает. Разницу между счислимыми координатами и обсервованными моряки называют невязкой. Чем меньше невязка, тем искуснее штурман. При плавании в видимости берегов определять обсервованное место лучше всего по маякам, которые днем хорошо видны, а ночью излучают свет.

Немного найдется на свете инженерных сооружений, о которых сложено столько преданий и легенд, как о маяках. Уже в поэме «Одиссея» древнегреческого поэта Гомера, датируемой VIII—VII веками до н.э., рассказывается, что жители Итаки зажигали костры для того, чтобы ожидаемый домой Одиссей мог узнать родную гавань.

С тех далеких времен прошли века, прежде чем маяки приобрели знакомый для всех внешний вид — высокая башня, увенчанная фонарем. А когда-то выполнявшие функцию первых маяков смоляные бочки или жаровни с углем пылали прямо на земле или. на высоких шестах. Со временем для увеличения дальности видимости источников света они устанавливались на искусственных сооружениях, достигавших порой грандиозных размеров. Наиболее почтенный возраст имеют маяки Средиземного моря.

Форма входа

Поиск

Реклама

Реклама

Календарь

Наш опрос

Как корабли находят дорогу