Какие бывают компасы, и почему на корабле нужны все
Обыкновенный магнитный компас (компас Адрианова) знаком каждому школьнику. Положил на ладонь, отпустил стопор (арретир), дождался, пока стрелка покажет на север – и все дела! А в темноте он ещё и светится, что ужасно круто!
Существуют более сложные разновидности этого прибора – артиллерийский компас, горный компас, морской компас в кардановом подвесе.
Принцип работы у них у всех одинаковый – намагниченная стрелка поворачивается в магнитном поле Земли.
Достоинства у всех у них тоже одинаковые – конструкция простая, стоимость относительно невысокая, работать с ними легко.
Индукционный, он же электромагнитный
В школе на уроках физики в 8 классе учительница показывает очень интересный опыт: берёт магнит, катушку из проволоки и эту катушку двигает вдоль магнита – и в ней откуда ни возьмись вдруг появляется электрический ток! Это интереснейшее явление называется электромагнитной индукцией – в проводнике, движущемся поперёк линий магнитного поля, возникает электрический ток.
Учёные подумали: «Но ведь корабль или самолёт тоже движутся внутри магнитного поля Земли! Значит, в катушке из провода внутри этого корабля или самолёта должен возникать слабый ток, причём его сила зависит от того, в какую сторону направлена катушка!». Так появился на свет индукционный компас – в нём используются две или три катушки, в которых ток «наводится» магнитным полем нашей планеты.
Главный плюс такого компаса – он не боится металлических предметов и деталей вблизи. Под такой можно сколько хочешь подкладывать топор – а он всё равно будет точно показывать направление! Главный минус – индукционный компас работает только в движении, причём желательно с высокой скоростью. Прочие минусы – требует электропитания, сложная конструкция и, как обычный магнитный компас, очень сильно «врёт» в высоких широтах.
Астрокомпас, он же солнечный и звёздный
Приблизительно определять направление «по солнцу» и «по звёздам» люди умели уже тысячи лет назад. Скажем, в полдень солнце показывает на юг. А ночью полярная звезда показывает на север. Нельзя ли на основе этого принципа сделать точные компасы, пригодные для лётчиков и судоводителей? – задумались специалисты. Оказалось, можно! Так появился на свет астрокомпас. Астрокомпасы бывают солнечные и звёздные.
Один из первых в нашей стране солнечных компасов («солнечный указатель курса», сокращённо «СУК») был установлен на самолёт АНТ-25, на котором лётчики Чкалов, Байдуков и Беляков совершили первый в мире межконтинентальный перелёт через северный полюс. Там, где магнитный компас не справлялся, солнечный компас отработал безукоризненно.
Основа любого астрокомпаса – подвижный визир и часовой механизм. Если астрокомпас солнечный, штурману достаточно указать широту, точное время и навести визир на солнце; в результате прибор тут же покажет точное направление на север и позволит установить нужный курс корабля или самолёта. Если астрокомпас звёздный, штурману нужно предварительно выбрать определённую яркую звезду (навигационную звезду) и настроить астрокомпас под её небесные координаты. Дальнейший ход работы полностью совпадает с солнечным компасом.
Преимущества астрокомпаса понятны – он точен, он показывает истинный север, ему не страшны никакие магнитные аномалии или металлические предметы. Однако недостатки тоже есть – он довольно сложен в конструкции, для работы с астрокомпасом нужен опытный штурман, знающий звёздное небо. Астрокомпас не работает в условиях шторма, сильной болтанки и банальной облачной погоды. Если небо закрыто тучами – самый лучший астрокомпас становится бесполезным. Наконец, солнечный компас бесполезен ночью, а звёздный – днём, сами понимаете почему.
Гирокомпас, или что можно сделать из детской игрушки
Была ли у вас в детстве юла? Она же волчок? Да наверняка была – это одна из самых древних и популярных во всём мире детских игрушек. Даже в «Азбуке» какое слово на букву «Ю» всегда рисуют? Раскрути юлу – и она стоит ровно, не падает, сохраняет своё положение в пространстве, даже если её толкнуть или осторожно перенести в другое место.
«А нельзя ли свойство юлы удерживать постоянное направление использовать для определения направления на север?» – подумали изобретатели. Дело было не простое и успехом увенчалось далеко не с первой попытки – но в результате на свет появился «компас-юла». Научное название юлы – гироскоп, поэтому новый прибор назвали гирокомпас.
Внутри гирокомпаса – массивный быстро вращающийся ротор в кардановом подвесе. Ротор стремится сохранять положение в пространстве. Но ведь наша с вами Земля тоже вращается, верно? Поэтому угол наклона ротора в подвесе постепенно изменяется. Если специальным противовесом перевести ротор в горизонтальную плоскость, он как бы сам по себе медленно повернётся и укажет нам на север – то есть ось его вращениявстанет в плоскости оси вращения Земли. Сложно, но эффективно.
Достоинства гирокомпаса – он показывает истинный север, ему не страшны магнитные помехи, он не зависит от погоды или времени суток. Недостатки? Он требует электропитания, он очень тяжёлый (больше 25 килограммов!), он сложен в обращении и настройке.
Радиокомпас, или сплошная автоматика
Сразу после открытия радио в конце XIX века учёным стало ясно, что радио можно использовать для определения пеленга – то есть направления на источник радиосигнала. Достаточно создать поворачивающуюся антенну – если развернуть её к источнику «лицом», сигнал будет самым сильным, если повернуть «боком», то самым слабым. Если установить на земле постоянно работающий радиопередатчик (радиомаяк), а вращающуюся антенну и приёмник поставить на корабль или самолёт, то штурман, зная частоту радиомаяка и его координаты (из специального справочника), может быстро определить направление на маяк – и, соответственно, направление на север и курс судна. Созданное устройство назвали автоматическим радиокомпасом.
Автоматический радиокомпас – штука очень удобная. Достаточно просто задать частоту и «поймать» сигнал маяка, а дальше радиокомпас сам определит направление и покажет верный курс пилоту на приборной доске. Сейчас по всей Земле установлены тысячи радиомаяков, позволяющих судам и самолётам уверенно держать курс даже в самую ненастную погоду. Работа с радиомаяками настолько удобна и эффективна, что даже появившиеся в последние 30 лет навигационные спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС не смогли их вытеснить.
Достоинства радиокомпаса – удобство, автоматический режим работы, высочайшая точность. Недостатки – требует электропитания, а главное – требует «видимости» хотя бы одного радиомаяка. Если из-за атмосферных помех (например, во время гроз или магнитных бурь) или дальности ни один радиомаяк «не слышен», радиокомпас превращается в бесполезный набор металла и электроники.
Нетрудно догадаться, что у всех типов компасов есть как достоинства, так и недостатки. Именно поэтому на всех современных судах и самолётах такие системы дублируются, иногда многократно. Например, на судне может стоять и проверенный столетиями магнитный компас, и гирокомпас, и радиокомпас, и астрономический компас, и ультрасовременный GPS-навигатор – причём хороший штурман (и капитан тоже) просто обязаны уметь обращаться со всеми этими приборами. Выйдет из строя один – воспользуемся другим, не уверены в показаниях вот этого – сравним с показаниями вот того. Глубокие разносторонние знания – вот основа безопасности вождения судов и самолётов, даже в наш компьютерный век. Автоматическая прокладка курса – это хорошо, но автоматику тоже необходимо постоянно проверять и перепроверять человеку! Иначе может случиться беда – скажем, как с круизным лайнером Costa Concordia в 2012 году.
Компас помогает быстро сориентироваться в лесу и не заблудиться. Можно определить стороны света по солнцу, звездам и Луне, но данный прибор с высокой точностью покажет нужное направление. Чтобы правильно выбрать компас для ориентирования в лесу, нужно знать, какие виды бывают и на какие характеристики обращать внимание.
Какие виды компасов бывают
Есть несколько разновидностей. С их помощью можно отыскать стороны света и выполнить другие вычисления. Это важная составляющая, если планируется поход в лес.
Изучив виды и основные характеристики, можно правильно выбрать лучший компас — жидкостный или магнитный, электронный или электромагнитный. Каждому прибору присущи как определенные преимущества, так и очевидные недостатки. В них следует разобраться, прежде чем сделать окончательный выбор.
Магнитные компасы
Данное устройство оснащено намагниченным элементом, взаимодействующим с магнитным полем планеты и указывающим на полюса. Чтобы запустить компас в лесу, достаточно отпустить рычажок, надетый на шпиль, и через несколько секунд будет известен результат.
Внимание! Если человек находится недалеко от железной дороги или станций электропередач, магнитный компас не даст точного результата.
Следует учитывать, что залежи полезных ископаемых в лесу тоже будут способствовать отклонению стрелки. Неверный результат может показать в дни магнитных бурь, которые искажают магнитное поле планеты.
Виды магнитного компаса для использования в лесу или другой местности — главные, путевые
Чаще их используют для постов управления на судне, где не представляется возможным разместить нактоуз.
Почему стоит выбрать магнитный компас для похода в лес:
Лучше выбрать магнитный компас для ориентирования в лесу. Он не разрядится в самый неподходящий момент, не нужно покупать батарейки с собой.
Электромагнитные компасы
Работает электромагнитный прибор по тому же принципу, что и магнитный. Но имеется одному преимущество — в нем встроены электронные чипы, которые считывают информацию и переводят ее в цифровой формат.
Чаще устройство представляет собой часы
Электромагнитные удобно брать с собой лес. Главный недостаток — зависимости от электричества, поэтому и стоимость немного выше первого варианта.
Электронные компасы
Данная модель считается самой сложной в плане технического исполнения. Работает не стрелка, а специальное электронное устройство — магнитный датчик. Энергию потребляет от переносного аккумулятора или батареек. Работает с использованием спутниковых навигационных систем.
В основу заложен принцип построения на определении координат
Электронные компасы для применения в лесу и для туризма имеют разные особенности, различный набор функций и оформление.
Прежде чем выбрать, нужно ознакомиться с видами. Разновидности электронного компаса:
Жидкостные компасы
Стрелка компаса помещена не в простое воздушное пространство, а в специальную незамерзающую жидкость. Поэтому она быстрее стабилизируется, чувствительность к колебаниям значительно меньше.
Из-за достоверных показателей жидкостные компасы считаются самыми точными и применяются во время морских странствий.
Внимание! В основном применяются в судоходстве, конструкция может быть разной.
В спортивном ориентировании используются приборы планшетные и с креплением на пальце. Появление жидкостных компасов — настоящий прорыв в науке. Благодаря уменьшению колебаний, спортсменам и туристам не нужно тратить время в ожидании остановки стрелки.
Как правильно выбрать компас
Чтобы выбрать хороший компас для ориентирования в лесу, следует учитывать цели применения. Их покупают для охоты, туристических походов или спортивных мероприятий. Хорошее устройство следует выбрать с таким расчетом, чтобы его можно было использовать в разных ситуациях.
Только правильно выбранный компас для леса, туризма или соревнований станет незаменимым помощником и обеспечит безопасность.
Внимание! При покупке обратить основное внимание на отсутствие эффекта, связанного с перемагничиванием стрелок.
Компас какой фирмы лучше выбрать
Компас считается древнейшим навигационным прибором. В техническом плане современная модель не имеет каких-либо сверхъестественных элементов. Производителей надежных и качественных приборов не много. Чтобы выбрать лучший хороший компас для туриста, рекомендуют рассматривать такие фирмы:
Компасы данных производителей умеют многое. Они берут большую часть работы на себя. Человеку, собравшемуся в поход в лес, остается только ознакомиться с инструкцией и научиться правильно работать с компасом. Перечисленные производители предлагают востребованные, качественные и хорошие модели.
Топ лучших компасов для леса и туризма
При выборе компаса для применения в лесу следует обращать внимание не только на характеристики конкретной модели, но и на особенности работы с ней. При выборе следует учитывать преимущества и недостатки.
В рейтинг компасов для туризма и леса вошли лучшие модели по оценке экспертов и потребителей.
SILVA LENSATIC З60
Преимущества — точный, крепкий, прочная и надежная версия линзового прибора с жидкостным демпфированием. Lensatic 360 от Silva отличает классицистической конструкцией традиционно используемой воинскими частями для получения точных данных.
Внимание! В зоне 5 дальнего юга (Австралия) результирующий угол падения циферблата может заземлить его на дно капсулы, показывая ошибку, поэтому Silva рекомендуют выбрать для применения в зоне 1.
Безупречно работает как в жарких, так и в холодных погодных условиях. Чтобы уменьшить потенциальный ущерб от экстремальных температур, всегда нужно носить во внутреннем кармане.
CAMMENGA MODEL 27CS OLIVE DRAB LENSATIC
Если необходимо выбрать военный компас, рекомендуется данная модель. Это настоящий оригинальный американский военный прибор с тритиевой подсветкой. Данное устройство также рекомендуют выбрать при совершении походов в экстремальных условиях. Выдерживает дождь, снег. Не допускает проникновение влаги в корпус.
Хранить удобно в сумочке. Есть линейка и увеличительное стекло. Тритиевая подсветка циферблата позволяет использовать в темноте. Корпус ударопрочный, с защитой от пыли.
Стоит дорого, проверен в боевых условиях
SUUNTO M-ЗG GLOBAL
Родом из серии M Suunto, M-3G — это компактный, высококачественный прецизионный компас, предназначенный для точного и удобного определения направления. Имеет большую, заполненную жидкостью капсулу и регулируемую шкалу коррекции угла, что гарантирует высокий уровень точности.
Еще одна особенность — зубчатое кольцо безеля, которое легко поворачивается даже в холодных условиях при ношении перчаток. А благодаря легко читаемым светящимся маркировкам и увеличительным линзам, M-3G идеально подходит для навигации в условиях плохой видимости.
Важно! Имеет базовую пластину с противоскользящими резиновыми накладками для стабильности и закругленными краями для комфортного держания в руке.
Раньше большинство компасов хорошо функционировали только в одной из пяти географических зон. Это потому, что были сбалансированы по-разному в зависимости от наклона, т. е. вертикальной интенсивности и направления магнитного поля Земли. Этот прибор рекомендуется выбрать, потому что он работает в любой точке планеты.
SUUNTO M-9
Выбор компаса для походов в лес — дело ответственное. Нужно выбрать устройство, соответствующее потребностям пользователя. Из магнитных рекомендуется выбрать SUUNTO M-9. Характеризуется производителем как прочное и надежное навигационное приспособление как на пересеченной местности, так и в городских условиях.
Тип индикации стрелочный. Надевается на руку. Есть подсветка для удобного ориентирования в лесу в темное время суток.
Не относится к профессиональной линейке продуктов
Если не брать во внимание ремешок, SUUNTO M-9 действительно качественный и функциональный. Он позволяет более эффективно работать с картой. Внешний вид оценивается на 5, качество на 4, функциональность на 4 и удобство на 3.
Brunton International Pocket Transit 0-360 Degree
Отлично подходит для кемпинга. Этот компас лучше купить для ориентирования в лесу во время похода через горы, реки и другие препятствиями. Это точный карманный прибор с мощными магнитами Alnico V и полированным сапфировым подшипником. Азимут и вертикальный угол + / — 90% показаний с точностью до + / — 1/2 °.
Данный прибор – лучший выбор, с ним можно передвигаться под дождем, потому что он водоустойчив. Этот компас является исключительным продуктом Брантон. Рекомендуется выбрать инженерам, встроен клинометр.
Он имеет прочный, водонепроницаемый корпус из литого алюминия
SUUNTO MB-6 GLOBAL
Многофункциональный прибор размером со спичечную коробку. Такое устройство рекомендуется выбрать тем, кто любит компактные гаджеты. Это лучший туристический компас. Если выбрать данную модель, не нужно каждый раз открывать рюкзак и сверять маршрут. Несмотря на небольшой размер, включает средства навигации на большой высоте. Рекомендовано выбрать его альпинистам и любителям трекинга.
Внимание! Альпинистам рекомендуют выбрать данную модель, потому что она имеет прочную конструкции и визирное приспособление для точного определения направления.
Прибор зеркальный, оптимизирован для северного полушария. Он представляет собой сочетание подшипника и планшетный компас. Выбрав устройство, можно будет его использовать в темных условиях. Есть светящаяся маркировка.
Средство для выживания в лесу производится в Финляндии. Весит 57 гр.
SILVA RACE 360 Jet
Хороший компас для туриста с подвижной капсулой. Модель покупают профессиональные ориентировщики, которым необходимо устройство высокого качества и минимального времени стабилизации игры.
Игла прозрачная, что позволяет более точно читать карту. Во время бега или поездки на велосипеде стрелка не двигается.
Страна-производитель — Швеция
Материал опорной платы способен выстоять даже в самых жестких условиях эксплуатации. Этот компас — идеальное решение для активного отдыха в лесу или приключенческих гонок. Подойдет всем пользователям, которым необходима мгновенная установка стрелки.
Заключение
После изучения нескольких приборов можно выбрать компас для ориентирования в лесу лучшего качества и точности. Он имеет достаточно простую конструкцию, несмотря на внешнюю сложность. С его помощью с уверенностью можно определить стороны света в любое время суток и независимо от погодных условий.
Ко́мпас — прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.
Содержание
Описание конструкции
Для определения направления в компасе есть картушка – это круговая шкала с 360 делителями (каждая из них отвечает одному угловому градусу), размеченными так, что отчет ведется от нуля по часовой стрелке.
Обычно направлению на север (норд, N) отвечает 0°, на восток (ост, O, E) — 90°, на юг (зюйд, S) — 180°, на запад (вест, W) — 270°. Это главные компасные румбы (страны мира).
Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или (45°), зюйд-ост, или (135°), зюйд-вест, или (225°) и норд-вест, или (315°).
Между четвертными и главными расположены 16 «основных» румбов, таких как, норд-норд-ост и норд-норд-вест (когда-то было еще 16 румбов, таких как, «норд-тень-вест», которые назывались просто румбами).
История возникновения
История создания компаса была продолжена в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, который сумел значительно усовершенствовать этот прибор. В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас. Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов. Спустя два столетия деление катушки уже составляло 32 румба, а коробку со стрелкой начали помещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. В XVIII в. у него появился пеленгатор.
Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены магнитными компасами. Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.
Магнитный компас
В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.
Стрелочный компас
Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.
Жидкостный компас
Гирокомпас
Гироко́мпас — механический указатель направления истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Его идея была предложена французским учёным Фуко.
Устройство
Простейший гирокомпас состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.
Принцип действия
Предположим, ротор начал вращаться вокруг своей оси, направление которой отлично от земной оси. В силу закона сохранения момента импульса, ротор будет сохранять свою ориентацию в пространстве. Поскольку Земля вращается, неподвижный относительно Земли наблюдатель видит, что ось гироскопа делает оборот за 24 часа. Такой вращающийся гироскоп сам по себе не является навигационным средством. Для возникновения прецессии ротор удерживают в плоскости горизонта, например, с помощью груза, удерживающего ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности. В этом случае сила тяжести будет создавать крутящий момент, и ось ротора будет поворачиваться на истинный север. Поскольку груз удерживает ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности, ось никогда не может совпадать с осью вращения Земли (кроме как на экваторе).
Виды магнитного компаса для использования в лесу или другой местности — главные, путевые
Чаще устройство представляет собой часы
В основу заложен принцип построения на определении координат
Стоит дорого, проверен в боевых условиях
Не относится к профессиональной линейке продуктов
Он имеет прочный, водонепроницаемый корпус из литого алюминия
Средство для выживания в лесу производится в Финляндии. Весит 57 гр.
Страна-производитель — Швеция
