Как выглядит компас: рисунок и обозначение сторон

Гирокомпас

Основная статья: Гирокомпас

Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс. Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжёл; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причём скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте.

История создания

Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911 году). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри[5]. Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надёжностью и удобнее в эксплуатации.

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, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б). Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надёжный компас. В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.

im244-Confluencia_23_S_x_49_W_-_GPS.jpgЭлектронный компас в системе навигации NAVSTARim244-Kardanischer-Kompass.jpgСтарый корабельный компас.

Немного об устройстве компаса

По лимбу устройства напылено расположение сторон света, помогающее правильно сориентироваться на местности, если нет магнитных или электромагнитных помех. Стрелка прибора неизменно показывает северный магнитный радиан, помеченным первым кончиком, второй при этом укажет юг. Требуется лишь разобраться, какое указание имеют символы на компасе.

При ориентировании необходимо учитывать, что данные компаса не на сто процентов совпадают с географическими, поскольку стрелка старается разместиться вдоль магнитного меридиана, показывая геомагнитные полюса земли, которые не идентичны географическим. Данная погрешность световых направлений планеты на компасе называют «магнитное склонение», и оно не имеет стабильной величины.

kak-viglyadit-kompas-33B46B.jpg

Определение азимута

Даже с самым простым компасом в лесу можно определить не только расположение магнитных полюсов Земли, севера и юга, но и установить азимут – направление на выбранный объект на местности относительно направления на север (рисунок 6).

Чтобы определить этот показатель, нужно:

  1. Повернуть компас так, чтобы синий конец его стрелки указывал строго на север.
  2. От центра компаса проведите зрительную линию направления, по которому вы двигаетесь в данный момент.
  3. Эта визуальная линия, в комплексе с северным концом стрелки, образуют угол. Он и называется азимутом.
1551900614_6.jpg
Рисунок 6. Определение азимута требует минимальных вычислений

Отсчет величины азимута ведется от нулевой отметки (северной стрелки) по движению часовой стрелки.

Если же вам необходимо двигаться по определенному азимуту, то сначала определите север, затем отмерьте на лимбе нужный угол (азимут) или просто найдите нужный показатель на шкале. Дальше останется только провести зрительную линию от центра компаса к этому показателю и двигаться по этому направлению.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий