Как устанавливали компас на кораблях кратко

Обновлено: 05.07.2024

Магнитный компас является самым надежным навигационным прибором. Даже на самых современных торговых судах и военных кораблях, напичканных электроникой от киля до клотика, магнитный компас является обязательным навигационным прибором.

От магнитного компаса поступает резервное или лучше сказать аварийное (Emergency) курсоуказание на авторулевой и на устройства Электронной картографии (ECDIS).

Данная проверка включает:

1. Проверка шпильки и поплавка картушки. Если будет обнаружен чрезмерный износ или поломка, то их заменят.

2. Замена жидкости и уплотнений на пробке для заливки жидкости и соответственно удаление воздушного пузыря.

3. Чистка котелка и стекла компаса изнутри.

4. Проверка и ремонт карданового подвеса.

5. Если необходимо будет обновлена градусная маркировка на картушке компаса.

6. Проверка и ремонт креплений для кардановых подвесов на нактоузе магнитного компаса.

После проверки магнитного компаса в специализированной мастерской и установки его на судне, всегда выполняется уничтожение девиации, определяется остаточная девиация и составляется таблица остаточной девиации. Как правило, величина остаточной девиации будет варьировать в пределах 1° — 2° E/W. Таблица вывешивается в штурманской рубке у стола для навигационных карт или в рулевой рубке, в наиболее удобном, для работы с ней месте.

Затем, если не возникает необходимость раньше, то приблизительно через два года, снова выполняется под уничтожение и определение остаточной девиации и составляется новая таблица остаточной девиации.

Признаки неудовлетворительного состояния и ненадежной работы магнитного компаса:

1. Наличие воздушного пузыря в котелке компаса. Если размер воздушного пузыря более 25 — 30 миллиметров, то компас необходимо отдавать на проверку в мастерскую.

2. Жидкость утратила прозрачность и имеет цвет (желтоватый, зеленоватый, сероватый или просто потемнела).

3. Наличие в жидкости осадка или взвешенных частиц.

4. От многочисленных поворотов картушки компаса, а также от вибрации и толчков, вызванных слемингом и килевой и бортовой качкой судна, агатовая (в некоторых иностранных компасах сапфировая – голубой агат) топка изнашивается. Например, в обычных условиях эксплуатации сапфировая топка изнашивается за два года , а в более тяжелых условиях, при частых толчках и сильной вибрации, топка изнашивается менее чем через два года .

5. Если наблюдается застой картушки компаса. Проверить можно следующим образом. Поднести магнит к компасу и перемещая его у компаса отклонить картушку на 90° влево или вправо и убрать магнит от компаса на безопасное расстояние. Картушка должна вернуться в исходное положение с точностью до 1° примерно за 56 секунд . В различных районах время возврата картушки может отличаться от указанного. Опытный штурман и без магнита определит застой картушки, только понаблюдав за тем, как ведёт себя картушка при изменении курса судном.

6. При определении поправки компаса, вычисленная фактическая девиация отличается от табличной (при условии, что таблица составлена лицензированным девиатором и не позднее двух лет назад):

— у главного магнитного компаса более чем на 3° ;

— у путевого более чем на 5° .

7. Затруднено покачивание котелка компаса в одном или в двух кардановых подвесах.

8. Имеется чрезмерный износ или повреждение в местах крепления карданов в верхней части нактоуза магнитного компаса.

10. Отсутствует или недостаточно освещает показание компаса, основная и / или резервная подсветка.

11. Таблица остаточной девиации, составленная девиатором, составлена более двух лет назад или совсем отсутствует.

В соответствии с требованиями Кодексом ПДМНВ, с поправками: Часть А, Глава VIII – Несение вахты, пункт 34, и хорошей морской практики, поправка главного магнитного компаса должна определяться:

— не реже одного раза за вахту ;

— и, если позволяют обстоятельства, после каждого значительного изменения курса .

Также выполняется сличение показаний гирокомпаса и главного магнитного компаса и согласованность репитеров с основным компасом каждый час и после каждого изменения курса .

При выходе из строя гирокомпаса, переходят на управление судном по магнитному компасу. Как правило на авторулевых предусмотрен режим работы от магнитного компаса, поэтому будет достаточно переключить режим и авторулевой будет удерживать судно на курсе по магнитному компасу.

В некоторых ЭКДИС-ах предусмотрено резервное курсоуказание от магнитного компаса. При ознакомлении с навигационным оборудованием мостика необходимо проверить наличие данной функции у ЭКДИС и порядок переключения.

Как правило, у исправного гирокомпаса поправка редко превышает 1° — 2° и поэтому это не представляет неудобств при удержании судна на заданном курсе. Однако для удержания судна на курсе по магнитному компасу, особенно при плавании в узкости или вблизи навигационных опасностей, необходимо учитывать поправку магнитного компаса, которая может достигать больших величин, не учёт которых, может представлять угрозу для безопасного мореплавания. Поправка естественно будет меняться в зависимости от курса судна и от магнитного склонения в районе плавания.

Для удержания судна на курсе по магнитному компасу, снятый с навигационной карты или ЭКДИС истинный курс необходимо перевести в компасный курс по магнитному компасу. Перевод истинных курсов в компасные, называется перевод румбов .

При переводе румбов необходимо помнить, что в отличии от исправления румбов, девиацию нельзя сразу выбрать из таблицы, так как в таблице девиации, указана девиация для компасных курсов.

Из теории девиации известно, что при небольших девиациях, 4° — 6°, девиация на компасные и на магнитные курсы будет примерно одинаковая. Поэтому снятый с карты или ЭКДИС истинный курс, необходимо при помощи магнитного склонения перевести в магнитный курс. Затем на полученный магнитный курс выбрать из таблицы девиацию и перевести магнитный курс в компасный.

Таблица остаточной девиации магнитного компаса

Вычисленный таким образом компасный курс (КК) используется для удержания судна на курсе по магнитному компасу.

В береговой мастерской магнитный компас был приведен в порядок, из котелка была слита жидкость, котелок и картушка осмотрены и вычищены, в картушке была заменена агатовая топка, а в котелке шпилька, латунный азимутальный круг с градусными делениями был очищен от ржавчины и отполирован. После ремонта компас был собран и в него была залита новая компасная жидкость.

Обратите внимание, что номер картушки компаса А599007 один и тот же, и на сколько компас на нижнем снимке сильно отличается от компаса на верхнем. Так что не напрасно, самый надежный навигационный прибор на судне, побывал в заботливых и умелых руках голландского компасного мастера.

Новый магнитный компас перед установкой на нактоуз.

После установки компаса в нактоуз, девиатор (Compass adjaster) прибыл на отход судна и на рейде Роттердама под уничтожил девиацию магнитного компаса и определил его остаточную девиацию на 8 главных компасных курсах. После этого он составил временную таблицу девиации магнитного компаса, а таблицу девиации на бланке мы получили через несколько часов по электронной почте в виде качественного скана. Распечатали её и поместили в рамке у штурманского стола, чтобы штурман, работая с картой мог всегда иметь перед глазами таблицу девиации (deviation card) своего главного магнитного компаса.

Для уничтожения, а вернее сказать, уменьшения девиации магнитного компаса используют магниты-уничтожители. Они бывают различной формы и различного размера. На фото магниты-уничтожители в виде круглых стержней с пластиковым покрытием.

Как определить свое положение в море? А как это делали мореплаватели до нашей эры и в эпоху колонизации?

Тем не менее задолго до прихода эры навигации и изобретения компьютеров первые мореплаватели — викинги и полинезийцы — отправлялись в далекие путешествия, во время которых совершили множество открытий. Да и Колумб открыл Америку без компьютеров. Как же им удавалось найти путь в океане?

Древнее древнего: как первые мореходы находили дорогу?

Полинезийцы были прекрасными навигаторами. За сотни лет до того, как Христофор Колумб пересек Атлантику, они уже бороздили Тихий океан на своих деревянных каноэ, преодолевая расстояния в тысячи километров между островами Полинезийского треугольника. Солнце, звезды, луна, ветры и течения — вот все, что полинезийцы использовали в качестве ориентиров. Еще они создавали своеобразные карты из палочек и ракушек.

Викинги также преодолевали тысячи километров, путешествуя межу Северной Европой, Британскими островами, Исландией, Гренландией и даже Северной Америкой. Помогали им в этом расчеты и необыкновенная наблюдательность. Древние мореходы плыли по течению, следили за китами, брали на борт специально обученных воронов, чтобы те летали на разведку и подсказывали, в какой стороне берег.

По разным версиям, они определяли свое местоположение в океане с помощью солнечных часов, вели учет дням, проведенным в море, примерно рассчитывали скорость корабля, ориентировались по солнцу и звездам. Предположительно викинги даже использовали поляризацию света, чтобы найти дорогу в плохую погоду, когда не видно ни солнца, ни звезд. Во многом все их способы были интуитивными и неточными. В легендах викингов часто говорится о походах, во время которых мореходы терялись в море из-за плохой погоды, отсутствия ветра и туманов.

Битва за долготу

Первые представления о координатах, по крайней мере те, о которых известно сейчас, появились в Древней Греции за 200 лет до нашей эры. Полвека спустя, в 90–160 годах нашей эры, Клавдий Птолемей первым предложил математически точную концепцию географической широты и долготы.

С помощью координат и подробной карты земли и неба моряки могли приблизительно определить свое местоположение. Однако вычислить свои координаты было непросто. Если широту еще можно было найти по солнцу, луне и звездам (и то приблизительно), то с долготой дела обстояли значительно сложнее.

Определить долготу можно лишь как разницу между временем в точке, где вы находитесь, и временем в некой референсной точке в тот же момент. Проблема состояла в том, чтобы, во-первых, как-то узнать точное местное время, а во-вторых, точно знать время в другой фиксированной точке (например, в пункте отправления или на Гринвичском меридиане). Точность измерений была критическим фактором: на экваторе отклонение в один градус долготы равно 109,5 километра, или 68 милям.

Время на борту судна можно было вычислить по солнцу и звездам, но задача определения времени в порту отправления долго казалась трудноразрешимой. Эта проблема стояла так остро, что Людовик XVI однажды заявил, будто из-за плохой работы астрономов Франция потеряла больше земель, чем из-за неудачных военных кампаний.

В XVI–XVIII веках Испания, Голландия, Португалия, Венеция и Англия — все ведущие морские державы — предлагали огромные премии за разработку метода надежного определения долготы. Приз Англии в XVIII веке составлял 20 тысяч фунтов стерлингов — целое состояние. Большую часть награды в итоге получил изобретатель хронометра — лондонский часовщик Джон Гаррисон, творение которого поступило на службу мореходам в 1760 году.

Чуть раньше, в 1757 году, человечество получило секстант (над ним одновременно работали несколько ученых: Исаак Ньютон, Джон Хэдли, Томас Годфри и другие), и вместе с хронометром он позволил решить проблему определения долготы.

Как работали эти два инструмента? Штурман измерял высоту солнца над горизонтом с помощью секстанта, чтобы вычислить точное местное время, и сравнивал его со временем по Гринвичу, которое показывал хронометр. Так определялась долгота — то, насколько западнее или восточнее относительно нулевого меридиана находится судно.

А что сегодня?

Сейчас все больше судов полагаются исключительно на электронную картографическую навигационную систему (ECDIS) и систему глобального позиционирования (GPS).

GPS использует сеть более чем из 30 спутников, чтобы помочь нам с вами определить наше точное местоположение. Изначально систему GPS разрабатывали для военных целей, но теперь ею пользуются практически все: от моряков и пилотов самолетов до туристов.

Также суда массово переходят на электронные карты, которые значительно облегчают прокладку и корректировку курса. Электронная картография позволяет тратить минуты на операции, которые раньше требовали нескольких часов. Например, внесение поправок курса вручную — это долгое и кропотливое дело. В ECDIS все проще — нужно лишь загрузить с носителя нужный раздел, ввести необходимые поправки и проложить курс.

В результате офицер на вахте может уделить максимум времени наблюдению за окружающей обстановкой (погодой, скоростью хода судна и другими вещами) и принять верные решения. Автоматизация работы штурмана делает судоходство безопаснее, а это один из важнейших факторов для судовладельцев, заказчиков, доверяющих им свои грузы, и страховых компаний, рассчитывающих ставки по страховке.

Как и в авиации, в морской индустрии навигационная система ECDIS должна дублироваться. Если судно хочет полностью отказаться от бумажных карт и перейти на электронные, то на нем должно быть установлено минимум два независимых друг от друга ECDIS-компьютера, каждый с отдельным дисплеем и своей базой данных.

Что будет, если вдруг все сломается?

Существует вероятность, что обе системы ECDIS откажут: из-за программных ошибок или направленной атаки хакера. Кроме того, любой компьютерной системе приходится делать перерыв в работе, чтобы установить обновления. Периодически исследователи обнаруживают уязвимости в критически важных для судоходства технологиях: GPS, ECDIS, AIS (системе автоматической идентификации). Их латают, но появляются новые.

Сбой навигационных систем где-нибудь в проливе или у берега не так страшен, так как необходимые ориентиры видны невооруженным глазом, к тому же у моряков работают Интернет и мобильная связь. Случись такое на небезопасном участке, судно может связаться с ответственным лицом на берегу и получить от него карту в формате PDF, на которой будут указаны все мели, течения и другие опасности. А вот если такое случится вдали от берегов, то команде придется несладко.

Система GPS тоже несовершенна. Спутники страдают от вспышек электромагнитного излучения, вызванных солнечной активностью. Кроме того, злоумышленники (скажем, пираты или террористы) могут заблокировать сигнал простым устройством, которое можно довольно дешево приобрести в Интернете.

Направленная атака на GPS легко может сбить судно с пути, а все приборы при этом будут показывать верный курс. В лучшем случае такое событие приведет к задержкам, в худшем — к столкновениям или посадке на мель. Чтобы избежать подобных ситуаций, в мореходных академиях США курсантов учат определять местонахождение судна не только по GPS, но и по солнцу и звездам.

Потеря связи со спутником или блокировка GPS посреди океана — это, пожалуй, самая очевидная угроза, которая способна заставить современных штурманов освежить навыки классической астронавигации.

Современному судну с рабочими двигателем и электрогенератором сложно потеряться в океане. Два года назад произошел случай, который доказывает, что человечество далеко продвинулось в искусстве мореходства и навигации в последние несколько сотен лет.

В 2014 году американский энтузиаст Реза Балучи попытался добежать от Флориды до Бермуд в гидропоне (гидропон — это такое надувное плавсредство, похожее на беговое колесо для мелких грызунов; оно приводится в движение бегущим внутри него человеком), попал в Гольфстрим и сбился с пути. В результате бедняга три дня скитался по морю и был вынужден притормозить проходящий мимо катер, чтобы спросить дорогу до Бермудских островов.

Каждый судоводитель, как в древности, так и в настоящее высокотехнологичное время, оказавшись в открытом море вне видимости берегов, прежде всего желает знать, в каком направлении перемещается его судно. Незаменимый навигационный прибор, по которому можно вычислить курс судна – это магнитный компАс. Ученые-историки в результате продолжительных исследований выяснили, что еще около трех тысяч лет назад существовал аналог современного компаса – магнитная игла. В те времена взаимоотношения между населением разных стран были не столь активны, из-за чего только по истечении нескольких веков, это чудесное изобретение – указатель направления, появилось на Средиземноморском побережье. Таким образом, компас древнего образца появился в Европе приблизительно в II тысячелетии н.э. и только потом получил распространения на других землях.

Постовой: Решили открыть фирму? Нужна консультация? Детали о регистрации ип под ключ. Обращайтесь к профессионалам.

Однако были и определенные неудобства: нередко во время путешествия вода выливалась из котелка, да и показания иглы не всегда были точными. Моряки осознавали, что изобретение еще не открыло миру всех своих возможностей. Только спустя шесть веков придумали компас, который работал без воды, благодаря прикрепленной к стрелке картушке. Кружок небольшого диаметра, выполненный из материала, не взаимодействующего с магнитом, вместе с магнитной стрелкой подвешивали на тонкий кончик вертикальной иглы. Сверху рисовали четыре основных направления: Зюйд, Вест, Норд, Ост. Создатели строго следили, чтобы Норд точно совпадал с северным краем, на который указывает кончик стрелки. Пространство между главными румбами разделяли на равные части. Картушка оказалась несложной конструкцией и прекрасной идеей.

Наиболее искусно компас изготавливали в России на рубеже XVII и XVIII века. Круглая коробочка из моржовой кости диаметром в 5 сантиметров, хранилась первыми российскими мореплавателями – поморами в кожаном мешочке на поясе. Прибор был укреплен костяной шпилькой и имел плотную крышку, которая предотвращала от повреждений во время передвижения.

Сегодня котелок компаса защищен крышкой из толстого стекла, которую тщательно прижимает медное кольцо. Сверху наносят разметку от 0 до 360 градусов по часовой стрелке от Севера. Внутри устройства параллельно натянуты две медные проволоки, одна из которых проходит точно под делением в 0 градусов, другая – под 180. Их еще называют курсовыми чертами. На корабле компас должен быть установлен так, чтобы линия между курсовыми чертами точно проходила по линии диаметральной плоскости судна.

В девятнадцатом веке магнитный компас наконец-то обрел конструкцию, которая сохранилась до наших времен почти без изменений. Человечество далеко продвинулось в своих знаниях о земном магнетизме. Это привело к цепочке новых изобретений и открытий, которые хотя и не касались компаса напрямую, все же имеют непосредственное отношение к навигации.

В XIX веке Карл Гаусс, немецкий ученый, представил на суд своих коллег общую теорию магнетизма, были проведены исследования и на всех навигационных картах появляются указания о точных отклонениях показаний прибора.

Теперь работы у штурманов прибавилось – ведь стало необходимо определять поправку по показаниям компаса. Это было справедливым лишь для средних широт. В высоких же широтах, то есть в областях от 70° северной и южной широт до полюсов, магнитному компасу вообще было верить нельзя. Причина в том, что в этих широтах очень большие аномалии магнитного склонения, так как сказывается близость магнитных полюсов, не совпадающих с географическими.

Судостроение продолжало развиваться семимильными шагами, появились металлические пароходы, которые быстро вытесняли деревянные корабли. Но вот незадача, увеличилось количество кораблекрушений по неизвестным причинам. Разбирая обстоятельства катастрофы одного из судов, специалисты установили, что причиной аварии были неверные показания магнитного компаса.

Противники строения железных судов приободрились. Но и в этот раз наука спасла магнитный компас. Ученые разместили рядом с прибором специальные магниты, которые уничтожали влияние судового железа, таким образом, сведя погрешность к минимуму.

Существует такой специально обученный человек – девиатор, задача которого является уничтожение девиации. Следуя его командам, корабль движется по разным курсам, а специалист перемещает магниты и шары так, чтобы уменьшить влияние судового железа на показания компаса. В итоге, девиатор оставляет специальную таблицу поправок магнитного компаса, которую штурман обязан учитывать.

В наши дни существуют различные типы навигационных приборов, таких как гирокомпасы. Которые обеспечивают несравненно более высокую точность курсоуказания и устойчивость работы в высоких широтах чем магнитный компас. Но тем не менее авторитет магнитного компаса от этого ничуть не снизился.

В ХI веке в Китае изобрели плавающую стрелку компаса, ее делали из искусственного магнита. Намагниченный железный компас, обычно в форме рыбки, нагревался до красноты, а затем опускался в сосуд с водой. Здесь она начинала свободно плавать, а ее голова поворачивалась в сторону юга. Ученый Шэнь Гуа, живший и творивший в Китае в том же ХI веке, долгое время изучал свойства магнитной стрелки. Им было предложено несколько разновидностей компаса. Используя намагниченную иглу, которую нужно прикрепить воском в центре корпуса к висящей шелковой нити, он установил, что такой компас более точно указывает направление по сравнению с плавающим. Им была предложена и более усовершенствованная конструкция, в которой намагниченная иголка крепилась на шпильку. Тот факт, что стрелка компаса указывала направление на юг с небольшим отклонением, ученый объяснил не совпадением географических и магнитных меридиан, они образуют угол, который позже научились вычислять и назвали магнитным отклонением. На многих китайских кораблях уже в ХI веке были установлены плавающие компасы.

В ХII веке китайская игла стала использоваться арабами, от них в ХIII веке она стала известна итальянским морякам, затем испанцам, португальцам и французам. Немцы и англичане начали пользоваться компасом позже. Если вначале компас представлял собой намагниченную иглу и кусок дерева, плавающего в сосуде с водой, то позже сосуд стали закрывать стеклом, чтобы защитить поплавок от воздействия ветра.
В 14 веке магнитную стрелку разместили на острие в середине бумажного круга, названного картушкой. Позже итальянец Флавио Джулио сделал огромный шаг на пути усовершенствования компаса, поделив картушку на 16 частей (румбов). Позже круг разделят на 32 сектора. В 16 веке стрелку начали крепить на кардановый подвес, что уменьшило воздействие качки, а в 17 веке компас усовершенствовали вращающейся линейкой с визирами для более точного расчета направления.

Читайте также: