|
|
Przyrządy nawigacyjne:
|
Przybory nawigacyjne:
- cyrkiel,
- trójkąt nawigacyjny,
- ołówek,
- gumka,
- szkło powiększające,
- stół nawigacyjny.
|
Kompas
Służy do określania kierunków. Pierwszy kompas, czyli obracający się na ostrzu igły
magnes sztabkowy (zespół magnesów) na stałe powiązany z 16 rumbową (początkowo) różą wiatrów, skonstruował Flavio Gioi z Amalfii. Około
1300 roku udoskonalił on pierwotną prymitywną busolę (w postaci namagnesowanej igły pływającej na kawałku drewienka w amagnetycznym
naczyniu). Klasyczną - w dzisiejszym znaczeniu - postać kompasu stworzył około 1550 roku Hieronim Cardano. Umieścił on to proste, lecz
jakże precyzyjne urządzenie, w chroniącym je przed wstrząsami zawieszeniu, w ten sposób, że niezależnie od kołysania się statku róża
wiatrów cały czas pozostawała w pozycji, mniej więcej, horyzontalnej. Forma ta pozostała praktycznie niezmieniona do czasów obecnych,
chociaż powstało wiele odmian kompasu:
- okrętowe,
- lotnicze,
- górnicze,
- wiertnicze,
- podwójne,
- żyrokompasy,
- radiokompasy,
- kompasy transduktorowe.
Interesujące nas okrętowe kompasy magnetyczne generalnie dzielą się na dwie kategorie:
- kompasy suche, dzisiaj używane sporadycznie na stanowiskach wzorcowania kompasów rozmaitych
instytucji klasyfikacyjnych,
- kompasy mokre, wszechobecne na łodziach, jachtach i statkach (choć na tych ostatnich spełniają
funkcje jedynie pomocnicze, wyparte powszechnie przez żyrokompasy i - równolegle coraz częściej - kompasy transduktorowe.)
Mokre kompasy magnetyczne można podzielić na:
- klasyczne - z zewnętrznym kociołkiem zawieszonym kardanowo w odpowiedniej obudowie,
- sferyczne, różniące się od klasycznych konstrukcją, w której kardan, zespół magnesów i róża
wiatrów umieszczone są wspólnie w jednej, szczelnie zamkniętej obudowie. Cechą zewnętrznie je wyróżniającą jest będąca wycinkiem
kuli, sferyczna, przezroczysta pokrywa. Kompasy sferyczne ze względu na sposób ich mocowania i odczytu dzielimy na: pionowe i
poziome.
Kompas mokry różni się od suchego tym, że jego wnętrze w całości wypełnione jest
niezamarzającym płynem w postaci wysokoprocentowego spirytusu (kompasówka), lub mieszaniną spirytusu i wody destylowanej lub też
(niestety w nowszych konstrukcjach coraz częściej) rozmaitymi glikolami. Płyn służy do tłumienia drgań róży wiatrów, pochodzących np.
od wibracji silnika. Szczegółem konstrukcyjnym różniącym oba rodzaje jest jeszcze membrana, która w kompasie mokrym niweluje skutki
rozszerzalności cieplnej wypełniającej go cieczy.
Kompas, w odróżnieniu od busoli (która jest podpartą w środku ciężkości namagnesowaną
igłą) pokazuje wszystkie kierunki jednocześnie, a to za przyczyną róży kompasowej, trwale powiązanej z kierunkowym układem magnesów,
skonstruowanym tak by zawsze ustawiał się w linii miejscowego południka magnetycznego. Zatem układ kierunkowy i w ślad za
nim punkt zaznaczony na róży wiatrów jako N będzie wskazywał kierunek na południowy biegun magnetyczny Ziemi. Co stanie
się jasne, gdy sobie przypomnimy, że bieguny jednoimienne się odpychają, przyciągają zaś się bieguny różnoimienne. Jeśli
zatem oznaczyliśmy na niebiesko biegun magnesu sztabkowego, zaznaczając go w ten sposób jako N to, gdy
napotka on jakiś inny magnes sztabkowy (a pole magnetyczne Ziemi, w uproszczeniu zachowuje się w ten sposób jakby właśnie
było magnesem sztabkowym) to przyciągnie do siebie biegun S. Ponieważ nie ma żadnej innej metody na określenie biegunów jak
tylko ich wzajemne na siebie oddziaływanie, zatem kwestia ich nazwania jest umowna. Trzymamy się zasady, że południowy
biegun magnetyczny Ziemi lokuje się w okolicach północnego bieguna geograficznego, który jak wiadomo jest punktem, gdzie
pion pokrywa się z osią obrotu kuli ziemskiej. W okolicach, bo na nieszczęście wszystkich nawigatorów oba te bieguny się
nie pokrywają. Co więcej położenie biegunów magnetycznych stale się zmienia, zatem mogą służyć jako punkt odniesienia tylko
w ograniczonym stopniu. W odróżnieniu od osi obrotu globu, która też co prawda zmienia ciągle swoje położenie, ale w stopniu
nieporównanie mniejszym (pierwsi kartografowie o drobnym tym fakcie nie wiedzieli, w związku z czym siatki prawie wszystkich
używanych współcześnie map nawigacyjnych oparte są o geograficzny układ biegunowy).
Dobrze, południk geograficzny można wziąć z mapy, która w przybliżeniu obrazuje
rzut powierzchni terenu na płaszczyznę, ale układ kierunkowy magnesów nie będzie chciał pokazywać rzutu, tylko ustawi się biegunem
ujemnym w stronę dodatniego bieguna pola magnetycznego Ziemi, który jest punktem fizycznym, nie dość, że w wysokich szerokościach,
to położonym jeszcze głęboko pod powierzchnią. Gdybyśmy więc magnes sztabkowy zawiesili, w jego środku ciężkości, swobodnie na
nici to ustawi się on w płaszczyźnie południka magnetycznego i wskazując na biegun, odchyli się od poziomu o kąt zwany
inklinacją magnetyczną. Nie jest to zjawisko bagatelne, zważywszy, że na szerokości 54 stopnie N, kąt ów wynosi ponad 69
stopni, zaś na szerokości geograficznej 77N aż 81 stopni - czyli magnes patrzy prawie pionowo w dół. Z oczywistych względów
konstrukcja kompasu musi przewidywać możliwość kompensacji tego odchylenia, tak by róża wiatrów była ustawiona mniej więcej
poziomo. Mniej więcej, bo kłopot w tym, że inklinacja zmienia się równoleżnikowo, a w okolicach równika zamienia się na
przeciwną. Adjustację przeprowadza się ciężarowo umieszczając w układzie kierunkowym lub róży wiatrów odpowiednią
przeciwwagę. Biorąc pod uwagę fakt, że ilościowo, lwia część żeglugi odbywa się w średnich szerokościach, można tak
wyważyć różę wiatrów by jej odchylenia od poziomu nie przekraczały +/- 20 stopni. Jeśli jednak wybieramy się w wysokie
szerokości geograficzne, to istnieje konieczność zwrócenia uwagi na tą właściwość kompasu i odpowiedniej jego adiustacji,
najlepiej w wyspecjalizowanym w tym kierunku warsztacie.
Każdy kompas powinien posiadać swoją metrykę, gdzie jest indywidualnie cechowany,
ze wskazaniem ewentualnych błędów i poprawek. W warunkach polskich, musi też być atestowany co pięć lat przez upoważniony przez PRS
zakład atestacji kompasów. W " Zaświadczeniu badania magnetycznego kompasu okrętowego", które należy pilnie przechowywać w papierach
okrętowych, podana jest; data badania i data następnego badania, cechy indywidualne kompasu - rodzaj typ i numer, błędy
wskazania na poszczególnych kierunkach, półokres wahań, błąd wleczenia przy obrocie o 180 stopni w ciągu pół minuty, moment
magnetyczny róży kompasowej i poziom składowej poziomej H pola magnetycznego Ziemi w czasie badania. Prawdę powiedziawszy dla
użytkownika istotne są błędy wskazań na poszczególnych kierunkach i data następnego badania.
Na jachcie powinny znajdować się dwa kompasy: główny i sterowy. Pierwszy umiejscowiony
na śródokręciu służy do prowadzenia nawigacji, sterowy natomiast umieszczony koło sternika służy do utrzymywania kursu.
Góra strony.
Namiernik (pelengator)
Służy do dokonywania namiarów, tj. kierunków od obserwatora do widocznego przedmiotu
na widnokręgu. Współpracuje on z kompasem, na którym montuje się podstawę namiernika tak, aby jej środek pokrywał się ze środkiem tarczy
kompasowej. Następnie nitkę celownika trzeba nakierować na środek namierzonego przez szczerbinkę przedmiotu i odczytać
namiar z tarczy kompasowewej nakierowując lusterko przy celowniku.
Góra strony.
Log
Służy do pomiaru prędkości i przebytej drogi. Stosowane są logi: burtowy, ręczny,
elektromagnetyczny, elektroniczny i mechaniczny. Burtowy polega na zmierzeniu czasu jaki zajmie przepłynięcie pomiędzy dwoma punktami
zaznaczonymi na burcie jachtu rzuconemu do wody przedmiotowi. Prędkość w węzłach uzyskuje się dzieląc podwójną długość przebytej
drogi w metrach przez zmierzony czas w sekundach. Log ręczny składa się z logliny z węzłami zawiązanymi na niej w określonych,
równych odległościach oraz deski w kształcie wycinka koła, obciążonej tak, aby utrzymywała się w wodzie pionowo.
Góra strony.
Sonda
Służy do pomiaru głębokości. Najprostszą sondę, tzw. ołowiankę stanowi ciężarek i
wyskalowana wplecionymi w nią kolorowymi szmatkami sondolina. Niebieski kolor szmatki oznacza 5 m, czerwony 10 m, biały 15 m, żółty 20 m.
Wrzucając ją do wody łatwo jest określić głębokość o ile oczywiście ciężarek znajduje się dokładnie pod sądującym.
Innym rodzajem sondy jest echosonda, której działanie polega na wysyłaniu i odbieraniu
sygnałów ultradźwiękowych, a czas jaki im zajmuje dotarcie do dna i powrót do odbiornika pozwala na określenie głębokości.
Góra strony.
Sekstant
Precyzyjny, optyczny przyrząd nawigacyjny służący do mierzenia wysokości ciał
niebieskich i kątów poziomych między widocznymi ze statku znakami nawigacyjnymi. Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa sexta, to znaczy
szósta część, ponieważ kątomierz - limbus - podstawowa część przyrządu stanowi wycinek równy jednej szóstej okręgu koła. Pomiar za
pomocą sekstantu polega na wycelowaniu lunetki na horyzont i obracaniu ruchomym ramieniem (alidadą) do momentu, kiedy obraz
obserwowanego ciała, odbity w dwu lusterkach, pokryje się z horyzontem. Kąt odczytuje się na skali wygrawerowanej na limbusie przy
pomocy noniusza.
Sekstant wypierany jest obecnie przez system nawigacji satelitarnej - GPS.
Góra strony.
Chronometr
Dokładny zegar o specjalnej konstrukcji, którego wskazania służą do obliczeń
astronomicznych pozwalających określić pozycję jachtu na morzu.
Góra strony.
GPS
System nawigacji satelitarnej o ogólnoświatowym zasięgu wykorzystujący fakt, iż
wysyłany sygnał zmienia swoją moc w zależności od położenia satelity. Pierwszy system GPS stworzyli amerykanie na potrzeby wojska.
GPS jest niezwykle dokładny, ale wprowadzono do niego "poprawkę" - błąd ("antyterrorystyczny") rzędu kilkudziesięciu metrów. Pomimo
tego pozwala on określić pozycję dokładniej niż udaje się to za pomocą tradycyjnych metod nawigacyjnych. Jego dokładność, zależna od
ilości kanałów (najlepsze odbierają 12 lub więcej) oraz od tego ile może złapać satelitów na raz, umożliwia bezpieczną żeglugę, a
nawigacja staje się mniej uciążliwa. Trzeba jednak pamiętać, że niektóre przeszkody nawigacyjne mogą leżeć w granicy "błędu".
Poza wspomnianym "błędem", który można zniwelować specjalnymi przystawkami (DGPS -
odbiorniki różnicowe) mankamentem GPS-u (jak każdej elektroniki) jest brak odporności na wilgoć i potrzeba zasilania. Ponadto GPS
ręczny, bez anteny, w otwartym miejscu, narażony jest na wydłużony czas wyszukiwania pozycji (takielunek, żagle, nadbudówka) - co łączy
się z dużym poborem energii i mniejszą dokładnością. Aby temu zapobiec należy stosować antenę zewnętrzną. GPS potrafi niestety również
przekłamywać pozycję, nawet o kilkanaście mil. Po skonfrontowaniu pozycji z poprzednią (zapisaną na mapie) błędu takiego nie sposób
jednak nie zauważyć.
Mimo to GPS znacznie podwyższa bezpieczeństwo na jachcie. Ma np. funkcję zapamiętania
pozycji przez wciśnięcie jednego klawisza (wypadnięcie za burtę). Niektóre modele posiadają również wbudowaną mapę i znaki nawigacyjne.
Góra strony.
|
