История на навигационната услуга

Професия "навигатор"

Основните морски инструменти, които осигуряват навигация през първата половина на 18-ти век, включват магнитен компас, дневник, лот, колби, градски щат, квадрант на Дейвис, астролабия, нощен часовник.

Магнитният компас беше основният индикатор за курса. Чувствителният елемент на магнитния компас беше стоманена магнетизирана игла, направена под формата на плоча, заострена към краищата, с дължина 100–125 mm, ширина 7–10 mm и дебелина 1–2 mm. Понякога се прави магнитна игла под формата на удължен ромб от железен лист или тел. Счита се за по-предпочитано да има стрелка под формата на плоча, тъй като се предполага, че в случай на ръждясване на метала в последната посоката на магнитната ос остава по-стабилна, отколкото в диамантена.

По-късно те започват да правят компаси с кована стрела. В горната част на магнитната стрелка беше залепена карта, направена от хартия. Картата беше кръг, разделен на 32 румби, а по външната й обиколка беше приложена разбивка от 360 градуса при броене на четвърт. Разбиването на картата на румби и градуси, като правило, се извършва по типографски начин, понякога се рисува на ръка.

Отдолу, в центъра на тежестта на картата, към магнитната стрелка беше прикрепена медна шапка с издълбана отдолу вдлъбнатина. С тази вдлъбнатина стрелата лежеше върху щифт, монтиран в центъра на дъното на кутията, кутията беше покрита със стъкло отгоре и беше монтирана във външната кутия с помощта на карданно окачване. Металните части на това устройство са направени от мед.

Всички морски компаси бяха издадени на кораби в началото на навигацията, в края на навигацията те бяха върнати на капитана на компаса в Адмиралтейството.

Според предназначението си магнитни компасибяха разделени на пътни, или корабни, и пел-компаси.

Кормилните компаси са предназначени да поддържат кораба на курса, те са били монтирани на специална стойка - "нахтус" на рулча (волана), така че кормчията, стоящ на кормилото, да може да види посоката на компаса. Пел-компасите се използват за определяне на посоката на крайбрежни забележителности и осветителни тела, определяне на посоките към други обекти и измерване на ъгъла на дрейфа.

За разлика от дирекционния компас, пел компасът беше преносим, монтиран на временна стойка, на откритата част на палубата. За намиране на посока той имаше специални мишени и под стъкло нишка, перпендикулярна на линията на мишените. Намирането на пеленгация беше извършено от двама наблюдатели: първият насочи целта към ориентира на пеленгатора, въртейки пелкомпаса, вторият взе показанията от картата. Полученото отчитане трябваше да бъде коригирано чрез добавяне на "90", за да се получи пеленг на компаса към наблюдавания обект. Точността на компаса и намирането на посока беше ниска, грешката при накланяне можеше да достигне 10-15 °.

В доклада на полковник Люберас през 1726 г. за извършването на проучвания във Финския залив се отбелязва, че в компасите „се открива такова голямо смущение и несходство, че много пъти компасите са имали разлика от 5 до 7 градуса помежду си“.

Българските занаятчии скоро усвояват всички характеристики на производството на компаси и не се нуждаят от настойничество. Това следва от жалбата на холандския майстор на компаса Питър Форма до Адмиралтейския съвет през 1726 г. с молба да го напусне от служба, където той обосновава искането си с факта, че „чиракът Афанасий Шелкунов може да управлява компас и часовникарство“.

Адмиралтейският съвет обсъди изявлението на P. Form и реши:примерни два компаса и обявете таблото.

Работилницата за инструменти, създадена през 1722 г., се занимава с производството на компаси и пясъчни часовници и произвежда някои геодезични инструменти. И така, през 1731 г. Адмиралтейството, по искане на Сената, изпраща в Москва, за да осигури извършваната в страната топографска работа "... четири теодолита, шест готови с инструменти, включително един без кутии, шест измервателни вериги. ".

За онези времена беше страхотен продукт, предвид персонала на работилницата. През 1732 г., според щатите на инструменталната работилница, тя трябваше да има майстор, четирима чираци и шестима чираци.

За измерване на скоростта на кораба е използван ръчен дневник, състоящ се от сектор, дневник и изглед. От борда на кораба беше пуснат сектор, имитиращ фиксирана точка върху водата. Към сектора беше прикрепена линия, която се гравираше при движение на кораба. Дължината на гравираната линия за определен период от време се използва за преценка на скоростта на кораба.

Секторът на ръчния лаг беше направен от дърво и представляваше равностранен триъгълник с височина 18-20 см. На долната или късата му страна беше натъпкана оловна лента, като се очакваше, че секторът е почти напълно потопен във вода, а равнината му съвпада с отвеса. Лаглинът беше прикрепен към сектора, така че равнината на сектора беше във водата във вертикално положение. За лаглина е използвана бяла инчова линия с три нишки, предварително напоена и опъната, така че след счупване разстоянието между маркировките да не се променя. Поставянето на лаглина започна от сектор на разстояние една дължина на кораба. Секторът, прехвърлен над кърмата, беше изложен на килватера. Предполагаше се, че на разстояние от дължината на кораба зад кърмата секторът остава неподвижен.

За измерване на период от време при определянеполовинминутни бутилки с пясък (1/120 от час) са използвани за ръчни скорости. За да се определи скоростта във възли, маркировката на линията трябваше да се направи след 1/120 морска миля, т.е след 50,7 фута или 15,43 м. При тази маркировка на лаглина се оказа, че лагът измерва скоростта, по-малка от реалната, тъй като секторът не е фиксирана точка. На практика, в зависимост от вида на кораба и неговата скорост, възловите знаци се прилагат след 49 фута, а понякога и след 48.

Четирима души бяха назначени да измерват скоростта с ръчен дънер: двама за оглед, един за дънер, един с бутилка. Гледката беше пренесена към каката, моряците стояха с лице към кърмата от подветрената страна, на 1-2 м от борда на халс. Изгледът беше вдигнат в ръцете, с очакването, че при навиването му лаглинът няма да докосне задната дъска. Морякът, назначен за изоставането, след като събра необходимия залив на лаглина от гледката, го хвърли заедно със сектора зад борда. Лаглин се препоръчва да се прекарва през ръцете, като се регулира скоростта на навиване от гледката и се опитва да се предотврати потрепване при накланяне. Когато духът на знамето премина през ръката на моряка, той даде команда "завой". При тази команда назначеният моряк обърна бутилката с празната половина надолу. В момента на изсипване на пясък в долната половина той даде команда "стоп". При тази команда хвърлящият лаг държеше лага и определяше знака, който е най-близо до ръката му, показвайки скоростта на кораба, след което рязко дърпаше лага, издърпваше превключвателя от сектора и избираше лага на борда.

След няколко измервания на скоростта лаглинът беше отстранен и изсушен, а друг сух лаглин беше навит около изгледа. При закотвяне всички лаглини бяха изсушени и техните маркировки бяха проверени. Грешката при измерване на скоростта на кораба с такова забавяне беше 10-20% от скоростта. Стойността му зависеше от правилното маркиранелинията до възлите, точността на колбата и състоянието на времето.

Колбите също се проверяват периодично. За тестване е използвано махало върху фиксирана основа. Махалото беше топка от мускет, окачена на копринена нишка. Дължината на махалото от точката на окачване до центъра на тежестта на куршума е 235 mm, един период на колебание на такова махало се приема за една секунда. Този начин за проверка на пясъчния часовник не беше достатъчно точен.

Самият дизайн на пясъчния часовник имаше редица недостатъци. „Ходът“ на часовника зависеше от големината на пясъчните зърна и тяхната форма, взаимното им разположение и действието на допълнителните ускорения, влияещи върху изсипването на пясъка и т.н. Колко малка беше точността на показанията на пясъчния часовник, може да се види от статията на прапорщик Карандишев („Морска колекция“, 1859, N 7): „На съседния кораб се чу приятелски хор от свирки след звъна на осмицата. h колба, обявявайки часовника на този кораб за добродетелна почивка, докато в нашия кораб седмата колба още не беше на път да изтече.

Производството на пясъчни часовници за кораби се извършва в работилница за инструменти и е поверено на майстори на компаси, което е изрично посочено във Военноморската харта на Петър I.

Астролабът е астрономически гониометричен инструмент, който ви позволява да измервате височините на звездите, известен от древни времена, намерил е широко приложение на кораби след усъвършенстването му в края на 15 век.

Астролабът представляваше метален диск с диаметър 15-18 см и дебелина около 0,5 см с халка за окачване. С цел по-голяма стабилност в окачено състояние, теглото на астролабията беше доста голямо, беше 4-5 кг. Спрямо линията на окачване върху кръга са нанесени вертикална линия и перпендикулярна на нея линия на хоризонта; в горния ляв и долния десен сектор е нанесена скала на височинатастепени. В центъра на кръга е фиксирана алидада - метална линийка с визирна линия в средата по цялата дължина. В краищата на зрителната линия имаше стойки за инсталиране на диоптри. Самите диоптри бяха с дупчици, през които се виждаше слънцето или звезда. За да се измери височината на осветителното тяло, беше необходимо да има трима наблюдатели: единият държеше астролабията, окачвайки го на пръстена, вторият насочи алидада към осветителното тяло, гледайки го през дупките на диоптрите, третият взе показанията на височината по скалата.

Накланянето на кораба, люлеенето на астролабията от вятъра и докосването на ръцете повлияха на точността на измерване на височината на светилото. Грешката в измерената височина може да бъде повече от един градус.

Gradstock, астрономически гониометричен инструмент, който ви позволява да измервате височините на звездите, се използва на кораби от края на 15-ти век: вече Христофор Колумб и Васко де Гама са използвали този инструмент по време на своите пътувания. Астрономите са използвали gradstock на сушата от древни времена.

Определящият прът беше дървен тетраедърен прът, върху който перпендикулярно беше поставена втората релса. Стелажът може да се движи свободно по стеблото.

Стойността на измерения ъгъл се определя от съотношението на катетите на правоъгълен триъгълник. На една от страните на пръта е приложена скала от стойности на измерения ъгъл, съответстващ на дадената позиция на релсата. За да се разширят границите на измерените ъгли, към всяка градушка бяха прикрепени три или четири релси с различна дължина.

При измерване на височината на осветителното тяло наблюдателят премести релсата по пръта до долната зрителна линия на края на пръта - краят на релсата беше успореден на хоризонта, а горният беше насочен към осветителното тяло.

В сравнение с астролабията градстокът беше по-напреднал инструмент.

Известният английски мореплавател ДжонДейвис, на чието име е кръстен проливът, свързващ Атлантическия океан с Бафиново море, подобри градстока, наречен квадрант на Дейвис.

В квадранта на Дейвис сектор с малък радиус с дъга 60-65° беше прикрепен към горната страна на пръта. , към долната страна - сектор с голям радиус с дъга от 30-25? (сумата от ъглите беше 90?). На сектора с малък радиус е монтиран предметен диоптър с дупка, а на сектора с голям радиус - очен диоптър. И двата диоптъра можеха да се движат в сектора си. В края на пръта беше прикрепен централен диоптър с прорез в средата.

При измерване на височината на Слънцето наблюдателят стои с гръб към него, вижда хоризонта (морското равнище) през окото и централните диоптри, като държи квадранта в лявата си ръка и премества диоптъра на окото по сектора с дясната си ръка. След това, премествайки предметния диоптър, той се увери, че светещата точка (лъчът на слънцето през дупката на диоптъра), видима в слота на централния диоптър, също се появи на линията на хоризонта. Височината на Слънцето беше равна на броя градуси на две дъги.

С намаляване на прозрачността на атмосферата, границите на светещата точка бяха определени трудно, което намали възможността за използване на квадранта. За по-ясен и по-ярък образ на Слънцето върху обектния диоптър е монтирана двойно изпъкнала леща. Централният диоптър също беше донякъде подобрен, като го направи плоча от слонова кост и постави насочената нишка от тел в слота.

Квадрантът на Дейвис беше по-напреднал от Градсток, но не можеше да измери височините на звездите.

Нощен - астрономически инструмент, предназначен да определя местното време чрез относителното положение на Полярната звезда и звездите на Голямата мечка. Използван е от мореплавателите от втората половина на 15 век.

Представен инструментдва концентрични диска, към общия център на които е прикрепена линийка, въртяща се на същата ос като дисковете. В центъра на оста беше пробита дупка. Външният диск имаше дръжка и беше разделен на 365 равни части според броя на дните в годината, вътрешният диск на 24 части според броя на часовете в деня, имаше стрелка на знака за 12 часа.

За да се определи местното време, вътрешният диск беше завъртян така, че показалецът да съвпадне с деня, в който е направено наблюдението. Тогава наблюдателят, държейки ноктюрнала в лявата си ръка перпендикулярно на лъча за наблюдение, наблюдава Полярната звезда през отвора в центъра на дисковете, като дясната поставя линийката успоредна на линията, свързваща Полярната звезда със звездите ? И ? Голяма мечка. Местното време се отчита по скалата на вътрешния диск спрямо ръба на линийката. Точността на измерване на времето е около четвърт час.