До наших дней дошло не так много сведений о средствах и методах средневековой навигации. Главными инструментами мореплавателей той эпохи были отвага, чутье и доскональное знание особенностей поведения судна в любых погодных условиях, а также прочные навыки в управлении такелажем и парусами. Что касается навигации, то в условиях плавания вне пределов видимости наземных ориентиров, место судна определялось по счислению.
Для ведения счисления необходимо было определять и фиксировать жизненно важные параметры такие как направление движения – курс и скорость. Курс определялся по магнитному компасу, а скорость – с помощью примитивного лага. Зная исходную точку, направление, скорость и время несложно рассчитать текущее местоположение.
Проблема состояла в другом. Дело в том, что в XVI веке матросов, умеющих писать и считать, было не так уж много, поэтому записывать значения курса и скорости для ведения счисления было просто некому.
Для решения этой задачи средневековые моряки придумали оригинальное приспособление – галсовая доска (traverse board). В других публикациях ее иногда называют «траверзной доской», так как с английского слово «traverse» можно перевести и как «галс», и как «траверз». Еще мне встретился термин «вахтенная доска», очевидно названная так исходя из ее предназначения.
Верхняя круглая часть этой доски была разбита на 32 румба и имитировала компас. На каждом из этих румбов было высверлено по 8 отверстий, образующих восемь окружностей. Каждые полчаса вахтенный должен был замечать курс судна по магнитному компасу и «записывать» его на галсовой доске втыкая деревянный колышек в отверстие, соответствующее компасному румбу. Таким образом, за четырехчасовую вахту получалось восемь отметок о фактическом курсе.
Нижняя часть галсовой доски представляла собой прямоугольник с четырьмя рядами отверстий для фиксации значения скорости с помощью тех же колышков. В конце вахты шкипер переносил эти записи в навигационный журнал или сразу прокладывал на карте, получая счислимое место, а новая вахта начинала «записи» сначала.
Галсовые доски были широко распространены в Европе и Скандинавии с конца XV до середины XIX столетия. Таким образом, задолго до появления электронных карт и GPS, галсовой доски и других простых инструментов было достаточно, чтобы вести бесстрашных исследователей, таких как Христофор Колумб и Фернан Магеллан через неизведанные океаны.
До наших дней дошло не так много сведений о средствах и методах средневековой навигации. Главными инструментами мореплавателей той эпохи были отвага, чутье и доскональное знание особенностей поведения судна в любых погодных условиях, а также прочные навыки в управлении такелажем и парусами. Что касается навигации, то в условиях плавания вне пределов видимости наземных ориентиров, место судна определялось по счислению.
Для ведения счисления необходимо было определять и фиксировать жизненно важные параметры такие как направление движения – курс и скорость. Курс определялся по магнитному компасу, а скорость – с помощью примитивного лага. Зная исходную точку, направление, скорость и время несложно рассчитать текущее местоположение. Проблема состояла в другом. Дело в том, что в XVI веке матросов, умеющих писать и считать, было не так уж много, поэтому записывать значения курса и скорости для ведения счисления было просто некому.
Для решения этой задачи средневековые моряки придумали оригинальное приспособление «галсовая доска» (traverse board). В других публикациях ее иногда называют «траверзной доской», так как с английского слово «traverse» можно перевести и как «галс», и как «траверз». Еще мне встретился термин «вахтенная доска», очевидно названная так исходя из ее предназначения.
Верхняя круглая часть этой доски была разбита на 32 румба и имитировала компас. На каждом из этих румбов было высверлено по 8 отверстий, образующих восемь окружностей. Каждые полчаса вахтенный должен был замечать курс судна по магнитному компасу и «записывать» его на галсовой доске втыкая деревянный колышек в отверстие, соответствующее компасному румбу. Таким образом, за четырехчасовую вахту получалось восемь отметок о фактическом курсе.
Нижняя часть галсовой доски представляла собой прямоугольник с четырьмя рядами отверстий для фиксации значения скорости с помощью тех же колышков. В конце вахты шкипер переносил эти записи в журнал или сразу прокладывал на карте, получая счислимое место, а новая вахта начинала «записи» сначала.
Галсовые доски были широко распространены в Европе и Скандинавии с конца XV до середины XIX столетия. Таким образом, задолго до появления электронных карт и GPS, галсовой доски и других простых инструментов было достаточно, чтобы вести бесстрашных исследователей, таких как Христофор Колумб и Фернан Магеллан через неизведанные океаны.
Сообщения : 8143 Корейчиков : 12840 Камсаамнида : 2814 Дата регистрации : 2011-09-10 Откуда : Украина
Тема: Судовождение и навигация Вс 03 Фев 2013, 02:20
Морская навигация эпохи парусного флота
Определение долготы Определение широты
Широта характеризует удаленность точки измерения от экватора, а долгота – от принятого за начало отсчета меридиана. Широта может быть определена по длине отбрасываемой тени в определенное время или по углу возвышения солнца или звезды. Определение долготы связано с применением хронометрического метода, когда долгота определяется по разности времени наблюдения определенного события по сравнению с образцовой точкой. В этом случае долгота вычисляется с очень высокой точностью, так как изменение времени на 1 час соответствует 15 градусам вращения Земли. Таким образом для успешных плаваний в море были необходимы не только карты и лоции, но приборы, позволяющие вычислять время и координаты корабля, а для планирования путешествий – компас и измерители скорости.
Ноктурлябия состоит из нескольких металлических или деревянных дисков, скрепленных в центре так, что они могут поворачиваться относительно друг друга и рычага, также закрепленном в центре кругов. В центре дисков также находится сквозное отверстие для наблюдения. Для проведения измерений прибор брали в вытянутую руку таким образом, чтобы Полярная звезда оказалась в центральном отверстии. Рычаг поворачивался до тех пор, пока по его оси можно было увидеть две ярчайшие звезды созвездия Большой Медведицы, которые указывали на яркую звезду Малой Медведицы. Затем рычаг наводился на эту звезду, ярчайшую в созвездии Малой Медведицы. Внутренний диск поворачивался так, чтобы текущая дата совпадала с меткой на рычаге. За счет этого происходило автоматическая коррекция звездного времени по солнечному. Затем прибор вновь наводился на Полярную звезду и проворачивался внешний диск таким образом, чтобы ярчайшая звезда Малой Медведицы лежала на одной линии с ней. Время, считанное с центрального диска и являлось точным местным временем. Благодаря нокрулябии навигатор мог определить точное время ночью, если только были видны звезды. Этого было вполне достаточно, чтобы откорректировать ход корабельных часов.
Помимо необходимости измерения координат корабля морякам также было важно знать и третью координату – глубину под кораблем. Особенно важно было знать глубину в гаванях, устьях рек и других прибрежных водах, чтобы избежать повреждения судна о дно. Для этого использовался простой прибор, который представлял из себя свинцовый груз весом в несколько килограмм, подвешенный на легком лине, длина которого достигала десятков метров и на котором через определенное расстояние вешались метки или завязывались узлы. Такой измеритель глубины использовался со времен Древнего Египта до XX века. Лаглинь бросали за борт вперед по ходу судна и, когда он достигал дна, считывали маркировку на лине.
Кросс-стафф (арбалет, балестилья, палочка Леви)
Простой, но эффективный прибор, состоящий из сравнительно длинной направляющей, на которую нанесены деления и свободно перемещающейся по ней деревянной измерительной линейкой строго определенного размера. В основе принципа измерения лежит возможность пересчитывать угловые значения. Чтобы произвести измерения, было необходимо навести балестилью на удаленный объект и установить измерительную линейку таким образом, чтобы ее края совпали с измеряемым объектом. Если было необходимо измерить угол подъема солнца, то линейку отодвигали на такое расстояние, чтобы один ее край совпадал с горизонтом, а второй – с центром солнечного диска. После этого было достаточно найти в специальной таблице полученное по направляющей значение и определить широту места измерения, для чего использовали Полярную звезду, а не солнце. Также с помощью этого инструмента можно было измерять размеры удаленных предметов, например высоту скал или размеры кораблей. Первоначально измерительная линейка была всего одна, что требовало применения весьма длинной направляющей. Позже направляющая стала комплектоваться набором измерительных линеек разного размера, а на направляющую наносили соответствующее количество шкал. Применение балестильи в качестве средства географических измерений было связано с прямым наблюдением солнца, что было связано с ослеплением измерителя. Кроме того, в северных широтах летом ночью достаточно светло, что затрудняет наблюдение звезд. Эти недостатки заставляли изобретать все новые и более совершенные средства измерения.
Квадрант был известен с древних времен. Это был простейший инструмент, с помощью которого можно было определять широту места наблюдения. Квадранты использовались не только для географических измерений, но и для вычислений угла установки артиллерийских орудий, астрономических вычислений или вместо астролябии, поэтому на него наносилось несколько шкал. Древний квадрант состоял из квадратной дощечки, в одном из углов которой подвешивался отвес, а на противоположные грани наносились значения широты. При этом 45 градусам соответствовал угол, противоположный углу крепления отвеса. Более поздние квадранты были треугольной формы и их изготавливали из меди или латуни. Для вычисления широты было необходимо навести одну из неотградуированных граней дощечки на Полярную звезду и по отвесу отсчитать значение широты. Так как Полярная звезда находится почти точно над Северным полюсом, показания квадранта имели приемлемую точность. В Южном полушарии, где Полярная звезда невидна, квадрант наводили на Альфу Южного Креста, расположенную почти над Южным полюсом. Недостатки квадранта были в том, что точность измерений была невысока и его невозможно было применять днем или при облачности.
Квадрант Дэвиса (back staff)
Изобретение квадранта позволило избавиться от недостатков балестильи. Ослепление солнечными лучами не позволяло проводить точные измерения, поэтому был необходим прибор, применение которого не требовало смотреть на полуденное солнце или вглядываться в светлое серверное небо. В 1594 году английский капитан Джон Дэвис изобрел измерительный прибор, который не имел недостатков, присущих балестилье. Новый прибор не имел ошибок в результате влияния параллакса и не требовал прямого наблюдения на солнце. Дэвис предложил прибор. Который сочетал в себе возможности измерения, присущие раньше разным приборам: астролябии, балестилье и древнего квадранта с отвесом. Квадрант Дэвиса состоял из градуированных линеек в форме усеченных дуг, которые скреплялись друг с другом с помощью древка. При этом большая дуга имела угловой размер 30 градусов, а меньшая – 60. На свободном конце древка располагался медный горизонт, а дополняли конструкцию ручки, с помощью которых наблюдатель держал прибор в руках. Для измерений наблюдатель устанавливал квадрант на плечо и вставал спиной к солнцу. Затем с помощью линейки он выравнивал прибор по горизонту, чтобы его было видно в визир, закрепленный на большей дуговой линейке. После этого нужно было передвигать меньшую дуговую линейку до тех пор, пока тень от нижней шкалы не оказывалась в визире. Таким образом по одной шкале отсчитывался угол к горизонту, а по второй – угол подъема солнца. Квадрант Дэвиса мгновенно завоевал популярность, и в 17 веке ни один английский навигатор уже не мог обходить без него во время плаваний. В связи с популярностью этого прибора в Европе его даже стали называть квадрант Дэвиса.
Камаль был одним из простейших навигационных приборов, который, тем не менее был весьма эффективен – именно благодаря использованию этого прибора Васко да Гама смог обогнуть Африку и достичь Индии. Этот прибор состоял из дощечки, в центр которой была привязана бечевка с завязанными на ней через определенные промежутки узелками. Для проведения измерений было необходимо разместить дощечку на таком удалении, чтобы один ее край совпал с горизонтом, а второй – с солнечным диском. Отсчитав количество узелков между дощечкой и лицом наблюдателя. По таблице количество узелков переводилось в широту места наблюдения. Позднее камаль был вытеснен более точной балестильей.
Лисица (вахтенная доска, траверса)
Вахтенная доска использовалась навигаторами как своеобразная записная книжка. Наибольшее распространение этот инструмент получил в Англии и Дании. С помощью вахтенной доски можно было записывать важнейшие события, произошедшие на корабле – смена курса или заступление на вахту и затем производить различные путевые вычисления. Вахтенная доска представляла собой простую деревянную доску, в которой просверливалось множество отверстий. На доске укреплялось несколько стержней, которые соответствовали различным событиям. Верхняя часть доски, выполненная в виде диска имела 32 сектора, аналогично секторам компаса. Каждый сектор имел по 8 отверстий, расположенных радиально. Набор из 8 стержней закреплялся в центре диска. Каждые 30 минут вахтенный офицер сверял курс по компасу и вставлял стержень в отверстие того сектора, который соответствовал направлению движения корабля. Через 4 часа происходила смена вахты и стержень, установленный 4 часа назад вставлялся в новое отверстие и так далее. Для фиксации скорости в нижней части был аналогичный участок квадратной формы, каждая строка которого соответствовала30-минутным интервалам, а столбцы – скорости. В конце каждого 4 часа вахтенный офицер подсчитывал количество стрежней и легко мог рассчитать расстояние, пройденное кораблем. Дополнительный участок доски позволял вести счет вахтам. Вахтенная доска была простым и надежным способом расчета движения корабля, который к тому же никак не зависел от погоды.
Астролябия (astrolabe, astrolabio)
Астролябия предназначалась для определения высота стояния небесных тел, так как, зная высоту и точное время, можно было определить широту, на которой находится судно. Плоско-сферическая астролябия была известна еще в Древней Греции приблизительно в 240 году до нашей эры, тогда же этот инструмент получил и свое название. На протяжении двух тысячелетий этот научный инструмент оставался практически неизменным. Арабские ученые и математики разработали это простой, но точный механизм, способный определять время и находить небесные тела. Обычно морская астролябия состояла из сбалансированного металлического кольца с нанесенными на нем отметками, в центре которого находилась свободно вращающаяся планка с визиром (диоптр). Визир при повороте отсчитывал градусы, что позволяло измерять угол подъема солнца или звезд. Мореплаватели, начиная с 1480 года, и вплоть до середины 18 века использовали астролябию и специальные таблицы, по которым определялась широта местоположения корабля. Для уменьшения погрешности измерения диаметр астролябии составлял 13-15 см, но многие английские мореплаватели использовали более точные астролябии диаметром до 20 см. Для проведения измерений необходимо было навести астролябию на солнце или звезду. Зафиксировав разницу в показаниях между направлением на небесное тело и горизонт, а также зная местное время, можно было с помощью специальных таблиц определить широту места. Круг этот подвешивался на кольце в вертикальной плоскости, и посредством алидады, снабженной диоптрами, наблюдались звезды, высота которых отсчитывалась на лимбе, к которому впоследствии приделывался нониус. Если широта была известна, то по тем же таблицам можно было с высокой точность определить местное время. Начиная со второй половины 19 века, на смену астролябии пришли квадранты, позволявшие проводить более точные измерения.
Морские астролябии, применявшиеся на различных португальских кораблях XVI-XVII веков
Sacramento, 1650 год Santiago, 1575 год Atocha III 1605 год
Atocha IV 1616 год Ericeira 1600 год Aveiro 1575 год
S.Juliao da Barra 1 S.Juliao da Barra 2 S.Juliao da Barra 3
Nicol Patenal 1616
Секстант это наиболее современный и совершенный прибор для измерения угловых координат небесных тел. Его изобретение приписывается Исааку Ньютону. Секстант позволяет измерять как широту, так и долготу точки наблюдения, причем с довольно высокой точностью. Секстант состоит из двух зеркал: указательного и неподвижного наполовину прозрачного зеркала горизонта, а также измерительной линейки и указательной трубы. Для измерений секстант настраивают таким образом, чтобы его зрительная труба была направлена на линию горизонта. Свет от небесного объекта (звезды или солнца) отражается от указательного зеркала и падает на неподвижное зеркало горизонта. Угол наклона указательного зеркала, отсчитываемый по указательной линейки и есть и есть высота стояния небесного тела. Зная точное местное время по специальному астрономическому справочнику можно определить широту и долготу места нахождения наблюдателя. Секстант имел указательную линейку с сектором в 60 градусов, а более компактный октант – только 30 и у него отсутсвует зрительная труба, так как вместо нее применяется простой визир. Во всем остальном эти приборы совершенно одинаковы.
Осталось чуть-чуть уточнить и назвать точное название.
Верно про карту течений? ну не знаю даже.
какой-то ручной компас-пеленгатор?
Можно было записывать важнейшие события, произошедшие на корабле – смена курса или заступление на вахту и затем производить различные путевые вычисления.
. бортовой журнал? органайзер)
Название связано с дежурствами на корабле
Отмечу, хотя правильное название вахтенная доска.
Находится на ледоколе «Красин»
Вахтенная доска использовалась навигаторами как своеобразная записная книжка. Наибольшее распространение этот инструмент получил в Англии и Дании. С помощью вахтенной доски можно было записывать важнейшие события, произошедшие на корабле – смена курса или заступление на вахту и затем производить различные путевые вычисления. Вахтенная доска представляла собой простую деревянную доску, в которой просверливалось множество отверстий. На доске укреплялось несколько стержней, которые соответствовали различным событиям. Верхняя часть доски, выполненная в виде диска имела 32 сектора, аналогично секторам компаса. Каждый сектор имел по 8 отверстий, расположенных радиально. Набор из 8 стержней закреплялся в центре диска. Каждые 30 минут вахтенный офицер сверял курс по компасу и вставлял стержень в отверстие того сектора, который соответствовал направлению движения корабля. Через 4 часа происходила смена вахты и стержень, установленный 4 часа назад вставлялся в новое отверстие и так далее. Для фиксации скорости в нижней части был аналогичный участок квадратной формы, каждая строка которого соответствовала30-минутным интервалам, а столбцы – скорости. В конце каждого 4 часа вахтенный офицер подсчитывал количество стрежней и легко мог рассчитать расстояние, пройденное кораблем. Дополнительный участок доски позволял вести счет вахтам. Вахтенная доска была простым и надежным способом расчета движения корабля, который к тому же никак не зависел от погоды.
Пять лет назад я написал этот пост для ЯПа, но тема тогда почему-то не очень зашла. В этом году я снова посетил Питер и с превеликим удовольствием прогулялся по тем местам где бывал ранее, в том числе дотопал и до «Красина». В общем решил я перепостить самого себя, но уже для аудитории Пикабу. Все писано мной собственнпалечно, часть материала взято из Википедии, фото по большей части собственные (несколько фото взяты с просторов). Продолжаем.
23. Еще вид гостиной
24. За отдельной дверью находилась спальня капитана корабля. Возле кровати виден раструб переговорной трубки с ходовым мостиком. Селфи автора опуса в зеркале детектед
25. Есть в этой каюте и еще одно очень важное помещение. Помещение имеющееся в собственном распоряжении лишь у одного человека на корабле – капитана. На мой взгляд наличие в единоличном пользовании подобных удобств подчеркивает статусность гораздо круче чем самые крупные звезды на погонах)))
26. Модный нынче стим-панк дизайн потолка)
27. Для сравнения вот каюта младших офицеров. В принципе тоже вполне комфортно. (Данное фото не мое!)
29. Ну а мы идем дальше. Поднимаемся в штурманскую рубку. Здесь находится мозг корабля. Место где рассчитывается курс судна в суровых высоких широтах среди айсбергов и паковых льдов. Именно штурман выдает оптимальный маршрут движения судна, курс и скорость.
30. Здесь очень много различных навигационных приборов, часть из них мне знакома, об остальных приходиться догадываться, но неизменно одно, все одни предназначены для одного: определение точного местоположение корабля, его курса и скорости. Никаких ДжыПэЭсов тогда еще не изобрели, так то.
35. На этой штуке хочу остановиться поподробнее. Вахтенная доска, она же лисица, она же траверса. Это своего рода «аналоговый трековый компьютер» здесь отмечалось направление движения корабля, смена курса и скорость. На верхней круговой части доски отмечался курс корабля в течение 4 часов (Ходовая вахта длиться 4 часа). Она имеет 32 сектора аналогично секторам компаса и каждый час вахтенный офицер или матрос втыкал колышек в тот сектор который соответствовал курсу корабля. А нижняя часть служила для отслеживания скорости судна. Каждый вертикальный столбец соответствовал периоду времени в 30 минут, а строка соответствовала скорости судна. Таким образом в конце вахты в верхней части доски появлялся маршрут судна, а на нижней график его скорости в течение одной вахты. Данные при передаче вахты заносились в судовой журнал
36. Из штурманской рубки попадаем на ходовой мостик. Отсюда и ведется управление всем судном. Круглосуточные вахты состоящие из 4 человек обеспечивали точное следование по заданному курсу. Один из вахтенных находился непосредственно у штурвала, слева мы видим компас и телеграф управления машиной. Справа от него как ни странно тоже компас. Их вообще на судне много. Ни один и ни два. На ходовом мостике и в штурманской рубке они вообще в каждом углу. Как я уже говорил ЖыПэЭсов не было!
37. Прямо перед рулевым возле окна виден деревянный ящичек с цифрами – еще одна деталь «аналогового бортового компьютера» здесь так же ежечасно выставлялся курс корабля, чтобы не забыть и не переспрашивать, на флоте это косяк
38. Далее справа от рулевого видно место второго вахтенного. Посмотрим на него поближе. Здесь мы так же видим присутствует компас и уже установленная во время модернизации радиолокационная станция ближнего действия. Штука висящая с потолка позади кресла не перископ, а поворотная штанга прожектора, установленного на крыше
39. Далее еще один телеграф управления машиной
40. В противоположном конце рабочее место третьего вахтенного, тут так же присутствует телеграф управления машиной и компас.
41. А так же радиолакационная станция дальнего действия
42. На задней стенке ходового мостика собраны всевозможные панели управления всеми системами судна и переговорные устройства. К тонким трубкам «на том конце» был прикреплен латунный свисток. Когда вахтенный хотел вызвать например машинное отделение, он сначала дул в тонкую трубку, а по толстой ему уже рапортовали голосом
43. Впрочем есть и современные переговорные устройства. Мощные и надежные как весь ледокольный флот
almukantarat
almukantarat
