Армейский компас: принцип работы

Поход в лес со всей семьей всегда оставляет приятные воспоминания. Живописные пейзажи, густые ели, а также костер с шашлыком — это незабываемое удовольствие. Но что может испортить такую прогулку? Да все что угодно: комары,клещи, змеи, дождь или какой-либо другой фактор.

Конечно, если взять с собой спрей от комаров и других насекомых, хорошую палатку, которая сможет не только защитить от назойливых ползунов, но также укрыть от непогоды, приятные воспоминания вашей компании обеспечены.

Но что делать, если вы и ваша семья заблудились в густом лесу? Первым делом попытайтесь вызвать помощь по телефону. Но как правило, сотовый телефон там очень плохо или вовсе не работает, а GPS-навигатор в этом деле тоже не сильный помощник (то разрядится аккумулятор, то пропадает сигнал).

Армейский компас

В этом случае самый надежный вариант — это армейский компас. Он всегда поможет быстро определиться на местности и указать кратчайший путь домой. В этой статье мы не только научимся пользоваться армейским компасом, но также обсудим некоторые особенности ориентирования на местности.

Инструкция по применению

Стрелки в самом компасе сильно чувствительны к металлу. Некоторые не принимают это во внимание, когда покупают армейские компасы, встроенные в нож, часы или другие металлические изделия.

Принцип работы компаса

Для того чтобы получить максимально точные показания компаса, необходимо проследить, чтобы вокруг него не было никаких посторонних металлических предметов. Стоит отметить, что даже линии электропередач и железная дорога, которая находится в радиусе 40-50 метров, могут повлиять на стрелку.

Чтобы воспользоваться данным устройством, необходимо остановиться и положить прибор на ровную поверхность, например, на землю или ладонь и дождаться, когда стрелка примет окончательное положение. Затем можно начинать сверяться с картой.

Азимут

Для того чтобы выбраться из леса, необходимо понимать, что такое азимут и как его вычислять. Итак, это угол, который определяет направление вашего движения относительно нулевой отметки (север).

Возможно, некоторые уже забыли, где на шкале компаса находится север, а где юг. И в этом нет ничего удивительного, ведь мы не каждый день ходим в поход или пользуемся этим прибором. Давайте вспомним обозначения на компасе: вверху — север, соответственно, внизу — юг, слева — запад, справа — восток.

Как вычислять Азимут?

Как определять азимут? По сути, это один из принципов работы компаса. Для того чтобы определить азимут, сначала установите ваш компас так, чтобы его стрелка показывала строго на север.

После этого зрительно проведите воображаемую линию вашего направления. В конечном итоге появится определенный угол — между стрелкой, указывающей на Север, и воображаемой стрелкой, указывающей ваше направление. Этот угол и есть азимут.

Запоминаем количество шагов

Бывают такие ситуации, когда вы пришли в незнакомый лес за грибами или ягодами и постоянно измерять и записывать меняющийся азимут просто нет ни времени, ни желания. В этом случае можно воспользоваться альтернативным вариантом.

Куда показывает стрелка компаса?

Отыскав подходящую полянку с большим количество ягод, положите на землю небольшой маячок в виде яркого пакета, тряпки или чего-то другого, а рядом палку, указывающую направление вашего движения. Если расставлять такие маяки через каждые 100 метров, то будет гораздо проще отыскать обратный путь и не заблудиться.

Магнитное склонение

Азимут — это один из принципов работы компаса. Но у него могут быть погрешности. Например, магнитное склонение. Что это такое?

Как известно, север находится на карте вверху. Также его называют географическим севером, он соединяет все меридианы. Но куда показывает стрелка компаса? Как правило, она показывает на магнитный север, а не туда, где соединяются меридианы. Из-за этого возникает небольшая погрешность в несколько градусов. Эта погрешность и есть магнитное склонение.

Потому рекомендуется перед походом в лес или другую незнакомую местность вычислить данный показатель.

Армейский компас Адрианова

В начале 19 века военный картограф Адрианов В. И. создал уникальный компас. Его изобретение поразило военное командование своей простотой и, самое главное, надежностью. Армейский компас, который создал Адрианов, стал популярным во многих странах и территориях. Им пользуются не только военные, но и простые люди.

Заключение

Давайте вспомним, что именно мы узнали из данной статьи. Мы постарались детально разобраться в инструкции по применению компаса. Обсудили, что перед его использованием необходимо удостовериться, что поблизости нет линии электропередач и, самое главное, железной дороги, которые могут нарушить движение стрелки.

Военный компас Адрианова

Также мы разобрались в принципе работы компаса. Если вы до сих пор не можете вычислить правильный азимут, то пока вам не стоит отправляться в туристический поход, так как есть большой риск заблудиться.

По сути, данный показатель определяется за пару секунд: установить стрелку компаса на Север и провести мысленно линию, по которой вы направляетесь. Угол, который получится, и есть азимут. Обозначение на компасе: вверху — север, внизу — юг, слева — запад и справа — восток.

Но не стоит забывать про магнитное склонение. Если не учесть это во время похода, то можно сильно отклониться от заданного направления и не попасть в пункт назначения.

Поэтому в самом начале выясните, какое магнитное склонение в вашем регионе. Эта информация поможет вам максимально точно ориентироваться на местности. Помимо компаса, необходимо также разбираться в картах. Если вы не умеете ориентироваться по карте, то компас мало чем поможет.

Как пользоваться компасом. Подробная инструкция

Как пользоваться компасом. Подробная инструкция

Приближается летняя пора, а это значит, отдых на природе, прогулки и походы в лес. Но, наслаждаясь природой, мы часто забываем об опасности заблудиться. Чтобы избежать возможных неприятностей, необходимо уметь ориентироваться в природных условиях и находить правильный путь.

И лучший помощник в этом — знакомый всем компас. Есть, конечно, GPS-навигаторы, но время их работы ограничено зарядом батареи, а само устройство может сломаться от малейшего удара.

Обычный компас же — достаточно надежный прибор, который можно купить в любом спортивном магазине по цене от 100 рублей. Умея им пользоваться, вы всегда сможете определить, в каком направлении вам двигаться и не заблудитесь даже в незнакомом месте.

Подробная инструкция пользования компасом

Стрелки компаса

1.​ Поскольку стрелка компаса чувствительна к металлу, то никогда не пользуйтесь компасами, встроенными в металлические предметы (ножи, часы и т.п.). Даже иголка, поднесенная к компасу, заставляет его стрелку крутиться. Поэтому смотрите, чтобы рядом с компасом не было ничего металлического. Имейте в виду, что линии электропередач (ЛЭП) и железнодорожные пути тоже оказывают влияние на магнитную стрелку, поэтому от них надо отойти примерно на 40 метров.

2.​ При использовании, компас нужно положить на ровную поверхность (например, на ладонь) и не двигать. Исключение составляют специальные компасы, которыми можно пользоваться даже на бегу.

3.​ По периметру прибора вы можете видеть лимб — круговую шкалу с цифрами, которые означают угол от 0 до 360 градусов.

4.​ Теперь мы можем найти стороны света. Окрашенная стрелка компаса указывает, где находится Север. Чаще всего это красная стрелка, также она может иметь форму стрелы. Если одна стрелка синяя, а другая красная, то в таком случае синяя указывает на Север, а красная на Юг.

Север на компасе обозначается буквой N (от английского North) или С (от русского Север). Юг отмечен буквой S (от английского South) или Ю (от русского Юг). Запад — это буквы W или З, Восток — E или В.

Если вы встанете лицом на Север, то сзади будет Юг, слева Запад, справа Восток.

Иногда этого знания уже достаточно, чтоб не совершить одну из главных ошибок заблудившихся — идти в противоположную от выхода сторону.

Если вы вошли в лес, свернув с длинной прямой дороги, то достаточно запомнить, в каком направлении вы вошли и, при возвращении, придерживаться противоположного направления.

Например, вы вошли в лес, двигаясь на Север. Значит, для возвращения надо идти на Юг — и вы обязательно выйдете на свою дорогу.

Но обычно нам приходится идти не точно на Север или, скажем, точно на Запад, а в совершенно разных направлениях. И здесь нам очень пригодится понятие «Азимут».

Что такое Азимут

Из точки, где вы стоите, проведите мысленно линию, указывающую на Север. Затем из той же точки проведите линию, по которой вы идете вперед. Угол между этими линиями и есть Азимут.

1.​ Для определения Азимута, по которому вы идете, поверните компас таким образом, чтоб его северная стрелка указывала на обозначение Севера (то есть на нулевую отметку на шкале или букву N или С).

Из центра компаса мысленно проведите линию, по которой вы двигаетесь. Эта линия вместе с северной стрелкой образуют угол. Этот угол и есть Азимут. Отсчитывать его величину надо от северной стрелки (от нулевой отметки) по ходу движения часовой стрелки.

Можно просто посмотреть на шкале компаса число, которое пересекла ваша воображаемая линия. Оно показывает величину Азимута.

2.​ Если вам требуется идти по определенному Азимуту, то расположите компас таким образом, чтоб его северная стрелка указывала на обозначение Севера (нулевая отметка на шкале или буква N).

Затем отмерьте на шкале нужный угол (Азимут), считая по часовой стрелке от нулевой отметки (буквы N), или просто найдите нужную цифру на шкале. Далее проведите мысленную линию из центра компаса к этой цифре на шкале и идите по этому направлению.

3.​ Азимут, по которому вы идете вперед — это прямой Азимут. Для возвращения обратно вам нужно идти в противоположном направлении, то есть по обратному Азимуту, который рассчитывается следующим образом:

если прямой Азимут менее 180º, то
ОА=ПА+180º
если прямой азимут более 180º, то
ОА=ПА-180º
Где ОА — это обратный Азимут, ПА — это прямой Азимут.

Например, вы шли вперед по Азимуту 240º. Это прямой Азимут. Для возвращения обратно вам надо идти по обратному Азимуту, который равен 240º -180º =60º.

4.​ Однако постоянно делать такие расчеты довольно неудобно. Есть более простой способ найти обратный Азимут.

Для этого при возвращении обратно, нужно идти по тому же Азимуту, по которому вы шли вперед, только теперь рассматривать южную стрелку в качестве северной.

То есть, если вы шли вперед по Азимуту 270º, то возвращаетесь обратно тоже по Азимуту 270º, только при этом обращаетесь с южной стрелой так, как будто она северная.

Пример. Вы вошли в лес, двигаясь по Азимуту 270º.

  • Для выхода из леса установите компас таким образом, чтоб его южная (а не северная!) стрелка указывала на обозначение Севера (то есть на нулевую отметку на шкале или букву N).
  • Теперь мысленно отмерьте от нулевой отметки на шкале угол 270º (по часовой стрелке) или просто найдите цифру 270 на шкале.
  • Потом нарисуйте мысленно линию из центра компаса к этой цифре (270 градусов). Это и есть направление, по которому вам надо возвращаться обратно.

5.​ Прием, когда мы запоминаем только Азимут входа, а для выхода идем по обратному Азимуту, работает, если где-нибудь недалеко есть довольно длинный прямой ориентир (дорога, река, линии электропередач и т.п.). В таком случае, вам достаточно знать только Азимут входа. Далее вы можете бродить в любых направлениях, не запоминая их, так как потом, двигаясь по обратному Азимуту, вы обязательно выйдете на свой ориентир, только с некоторым смещением.

Поэтому очень полезно перед вылазкой на природу хотя бы мельком глянуть на карту и запомнить такие ориентиры, на которые впоследствии можно выйти.

6.​ Если длинных прямых ориентиров поблизости нет, то при движении необходимо фиксировать расстояние, пройденное в каждом направлении. То есть запоминать или записывать каждый Азимут и расстояние, которое вы прошли по нему. Для возвращения в исходную точку надо будет проделать тот же путь, только в обратном порядке.

Например, вы шли сначала 50 метров по Азимуту 80º, потом 100 метров по Азимуту 300º. Для возвращения в исходную точку вам надо будет идти 100 метров по обратному Азимуту 120º (300º -180º=120º), а потом 50 метров по обратному Азимуту 100º (180º -80º =100º). Или же просто поверните компас так, чтоб его южная стрелка указывала на обозначение Севера (то есть на нулевую отметку или букву N), отмерьте от нулевой отметки угол 300о и пройдите 100 метров в данном направлении. Потом отмерьте от нулевой отметки угол 80º и пройдите 50 метров в данном направлении.

Расстояние можно мерить, считая шаги

Правда, при сборе ягод и грибов довольно затруднительно отмерять и рассчитывать расстояние, пройденное после каждого поворота. В таких случаях можно запоминать (а лучше записывать в блокнотик) сколько шагов и в каком направлении вы прошли от одной полянки до другой.

Дойдя до понравившегося места, нужно положить на землю какой-нибудь заметный предмет (например, яркий пакет), обозначить рядом с ним направление, в котором вы шли (например, палкой), и собирать ягоды/грибы, держа этот предмет в поле зрения. При желании двигаться дальше возвращаемся к этому предмету, отмеряем и записываем новый Азимут движения и идем дальше, отмеряя расстояние.

7.​ Очень полезно потренироваться поработать с Азимутами дома. Походите из комнаты в комнату, записывая Азимут и пройденное расстояние (в шагах). Потом попробуйте пройти весь путь обратно, ориентируясь только на свои записи и определяя обратный Азимут.
Тогда вы легко поймете смысл прямого Азимута, обратного Азимута и увидите, как это работает.

Расчет азимута по магнитному склонению

Есть еще несколько важных моментов.

1. На всех картах подразумевается, что Север находится прямо вверху. Это географический Север, место, где сходятся меридианы.
Но ввиду особенностей магнитного поля Земли магнитная стрелка направлена не на географический, а на магнитный Север. Он слегка отклонен от географического. Величина этого отклонения называется магнитным склонением.

Если стрелка отклонена от географического Севера на восток (то есть вправо), то склонение является восточным (положительным), если стрелка отклонена на запад (то есть влево), то склонение западное (отрицательное).

В каждом регионе свое магнитное склонение. В районе Москвы оно положительное (восточное) и равняется примерно +11º, в районе Санкт-Петербурга — примерно +10º, а в Иркутске оно отрицательное (западное) и составляет примерно -3º. Существуют специальные карты и сайты в Интернете, где вы можете узнать магнитное склонение в вашем регионе.

2. Азимут, рассчитанный исходя из географического севера (по карте) – это истинный Азимут. Азимут, рассчитанный от магнитного севера (по компасу) — это магнитный Азимут.

Когда вы пользуетесь компасом вместе с картой, учитывайте этот момент и соответствующим образом корректируйте свое движение.

Например, вы планируете идти в соответствии с вашей картой по истинному Азимуту 30º. Магнитное склонение в вашем регионе положительное +10º. Значит, ориентируясь на компас, вам нужно будет идти по магнитному Азимуту 20º (30º -10º =20º).

Таким образом, немного потренировавшись и научившись пользоваться компасом, вы сможете ходить в походах сколь угодно далеко, и будете чувствовать себя уверенно на любой местности, так как всегда сможете найти дорогу обратно.

Выбираем компас

В эпоху GPS навигации может возникнуть иллюзия, что стоит навсегда отказаться от использования карты и компаса. Однако, GPS никогда не сможет заменить средства ориентирования, не зависящие от заряда батарей и спутниковых сигналов. Топографическая карта и компас до сих пор остаются основными помощниками в навигации на местности.

Как выбрать компас

Компас в тандеме с картой помогает сориентироваться на местности и определить свое местоположение. Конечно, иногда можно несколько дней идти по натоптанной тропе, даже не заглядывая в карту, но если Вы свернули не в том направлении или попали в туман, без компаса Вам не обойтись.

Умение пользоваться картой и компасом до сих пор является необходимым навыком в походе.

Магнитный компас, в отличии от цифрового, основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Корпус компаса заполнен жидкостью, стабилизирующей стрелку и одновременно позволяющей ей легко двигаться.

Традиционные компасы бывают следующих видов:

  • Обычный компас (Адрианова) – хороший, недорогой компас для походов выходного дня или походов по натоптанным тропам недалеко от населенных пунктов. Он обладает всеми базовыми функциями, за исключением таких дополнительных, как регулировка склонения или зеркало.
  • Усовершенствованный компас – это полнофункциональные модели с большим количеством дополнительных функций (например, зеркало, линейка), которые позволяют точно и легко ориентироваться на местности. Необходимы при совершении долгосрочных пеших походов по малонаселенной территории.
  • Компас как дополнительная функция часов – компас, не имеющий самостоятельного корпуса. Несмотря на то, что он достаточно точно определяют север, данный вид компаса скорее предназначен для развлечения, чем для серьезной навигации.

Устройство компаса

Пешие туристы, в основном, используют «ориентировочный» компас («ориентация» позволяет определить свое местоположение, а «навигация» – добраться до поставленной цели).

Устройство компаса включает в себя следующие компоненты:

  • Намагниченная стрелка – красный конец стрелки указывает в сторону сильного магнитного поля – на северный магнитный полюс Земли. Стоит заметить, что северный магнитный полюс Земли непосредственно не совпадает с географическим северным полюсом, в центре которого сходятся все долготы. Северный магнитный полюс – один из двух земных магнитных полюсов – располагается в границах нынешней канадской Арктики. Расстояние между ним и северным географическим полюсом более 1000 км! В связи с этим нужно быть внимательным при соотнесении компаса и топографической карты.
  • Корпус компаса, заполненный жидкостью – в отличии от корпуса компаса, заполненного воздухом, позволяет стрелке быстро передвигаться в нужном направлении и не колебаться. Обращаем Ваше внимание на то, что на больших высотах, либо при низких температурах на поверхности жидкости могут образовываться пузырьки, которые не влияют на точность измерения и исчезают в нормальных условиях.
  • Круговая шкала (шкала азимута) – шкала с делениями от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы), окружающая корпус компаса. Чем более дробная шкала, тем легче идти по азимуту. Азимут – это измеренный в градусах угол между направлением на север и на ориентир.
  • Основа компаса – представляет собой прозрачный прямоугольник, на котором располагается корпус компаса. Зачастую на основу компаса нанесены миллиметровая или дюймовая линейки, а также линейки 1:250 000, 1: 25 000, позволяющие быстро и безошибочно рассчитать расстояние по карте.
  • Направляющие линии – ненамагниченные линии на дне колбы компаса, обычно красного цвета, помогающие сориентировать карту и точно выставить азимут.
  • Линия для ориентирования компаса – расположена на одном из концов основы компаса, позволяет более точно следовать выбранному азимуту.

Как выбрать компас

Более продвинутые и усовершенствованные модели компаса отличаются от обычных наличием таких функций как:

  • Регулировка склонения – усложненная направляющая линия, позволяющая вычислить «магнитное склонение» (то есть разницу между географическим северным полюсом и магнитным).
  • Увеличительная линза – встроена в основу компаса и предназначена для чтения мелких обозначений на карте.
  • Зеркало – позволяет снять азимут практически с любого объекта. Для этого нужный предмет визируется через прорезь, мушку и отверстие в откидной крышке, а самой крышке придается такое положение, чтобы в зеркале было видно – совмещена магнитная стрелка с нулем на лимбе или нет. Также зеркало может быть использовано для подачи сигнала в аварийной ситуации.
  • Люминесцентные метки – необходимы при ночном ориентировании. Метки могут располагаться на двух концах стрелки, на направляющих линиях и на круговой шкале.
  • Клинометр – измеряет наклон вертикального угла. Необходим для оценки крутизны или лавиноопасности склонов, высоты объектов.
  • Global needle, стрелка, удобная в использовании в Южном полушарии – в связи с отклонениями в магнитном поле Земли, стрелки, предназначенные для определения магнитных полюсов в северном полушарии, могут отклоняться от полюсов или колебаться в южном полушарии. Компасы с усовершенствованной стрелкой позволяют точно определять магнитные полюса, в каком бы полушарии Вы не находились.
  • Ремешок – позволяет прикрепить компас к поясу, к рюкзаку или к запястью руки.

Цифровой компас имеет те же функции, что и жидкостный, но, при этом, цифровой дисплей позволяет быстрее и легче узнавать необходимую информацию. Их минус состоит в том, что они зависимы от батареи. Поэтому, если Вы берете с собой цифровой компас, то не забудьте и про запасную пару батарей.

Как выбрать компас

Может ли GPS полностью заменить компас?

Компас и спутниковый GPS-навигатор – взаимодополняющие средства ориентирования. Компас, в отличии от GPS, обладает следующими важными преимуществами: указывает магнитные полюса Земли и не зависит от батареи. Несмотря на то, что многие современные GPS-навигаторы имеют встроенный цифровой компас, они зависимы от батарей, и всегда есть хоть и небольшой, но риск, что они выйдут из строя.

При этом GPS устройства, в отличии от компаса, обладают следующими преимуществами: отражают направление движения путем вычитания разницы между нынешним местоположением и заданным; определяют Ваше местоположение без обращения к внешним ориентирам в ландшафте, столь необходимом при ориентировки по компасу, что особенно важно и удобно во время тумана или снегопада.

Еще одно важно преимущество GPS: при движение по заданному азимуту на Вашем пути могут возникнуть препятствия, вынуждающие отклониться от выбранного направления. В этой ситуации нужно соблюдать осторожность и точность, если Вы не хотите сбиться с маршрута. Даже обойдя препятствие, Вы можете столкнуться с новыми сложностями – например, из поля зрения могут пропасть ключевые ориентиры в ландшафте. Тогда GPS может помочь определить новый азимут и соотнести с ним компас и карту.

Вывод: и GPS, и компас нужны для навигации в связи с их взаимодополняющими функциями.

Советы по использованию компаса

  • Близко находящийся металл может исказить работу компаса, поэтому будьте внимательны при использовании компаса рядом с автомобилями, камерами и другими металлическими объектами, иначе искажения в направлении стрелки могут сбить Вас с маршрута. Также на точность работы компаса могут повлиять и электрические поля (например, от работающего двигателя автомобиля).
  • При хранении компаса обращайте внимание на возможное наличие электрического или магнитного полей поблизости. Не стоит хранить компас на стереодинамике, рядом с сотовым телефоном и местах, по которым проходит сильный электрический ток. От этого с течением времени стрелка может размагнититься. Компас реагирует на самое сильное магнитное поле вокруг него, но Вам нужно магнитное поле Земли, поэтому будьте внимательны.
  • Желательно знать о возможных региональных магнитных зонах. В общей сложности на нашей планете есть пять таких «провальных» зон, которые могут исказить работу компаса.
    Примечание: большинство компасов скорректированы для данных зон путем небольшой разбалансировки стрелки. Это срабатывает до тех пор, пока Вы остаетесь в пределах определенной широты. Но если Вы окажетесь в местах с отличной широтой (например, в Южном полушарии), компас может давать сбои. Для таких случаев разрабатываются специальные компасы, работающие на любых широтах.
  • Четыре направления, указанные на компасе – север, юг, восток, запад – четыре стороны света.
  • Азимут отражает направление Вашего маршрута. Следуя ему, Вы попадете в назначенный пункт.
    Примечание: дабы избежать недопонимания при обсуждении маршрута с другими людьми, угол азимута указывается относительно севера.

Вывод: подводя итог, еще раз заметим, что компас является важнейшим средством навигации. Уверенное владение компасом и картой на практике – один из самых важных и основных навыков туриста.

Компас

Ко́мпас (итал.  compassio ; от compassare  — измерять шагами [1] ; на профессиональном жаргоне моряков: компа́с [2] ) — устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света.

Существуют несколько принципиально различных видов компаса: магнитный компас, гирокомпас, горный компас, астрономический компас, а также компасы, ориентирующиеся на положение искусственных объектов: радиокомпас, спутниковый компас.

Содержание

Магнитный компас

История создания

Компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения).

В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII векам, однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укреплённая на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV века итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов . В XVI веке ввели деление картушки на 32 румба , и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII веке компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укреплённой своим центром на крышке коробки над стрелкой.

Возможная версия истории создания

Самофракийские мистерии предоставляли защиту в море и выдавали поклоняющимся кольца из магнитного железняка. Служили ли эти кольца всего лишь символом духовной связи с божествами либо в качестве компаса, — увы, сказать трудно. Следующая цитата из «Аргонавтики» Аполлона Родосского (III век до н. э.) обретает дополнительный смысл, если предположить, что во время инициации в Самофракийские мистерии посвященных обучали искусству навигации по компасу. «Вечером по предложению Орфея они пристали к Самофракии, острову Электры, дочери Атласа. Он посоветовал им с помощью священной инициации научится чему-то из тайных ритуалов, что помогло бы им с большой уверенностью продолжить свой путь через необъятное море». Сам Аполлон Родосский знал, о чём идет речь, вероятно, потому, что он был инициирован в Самофракийские мистерии, так как дальше Аполлон добавляет, что ему запрещено раскрывать тайну этих мистерий [ источник не указан 323 дня ] .

Древнегреческий учёный Геродот пишет: «Итак, о гипербореях сказано достаточно. Я не хочу ведь упоминать сказание об Абарисе, который, как говорят, также был гипербореем: он странствовал по всей земле со стрелкой в руке…». И хотя официально считается, что использование магнитного компаса в Европе для навигации началось приблизительно в XII веке нашей эры, тем не менее, судя по косвенным указаниям античных историков средиземноморья, магнитный компас использовался для ориентации в пространстве различными народами Средиземноморья и Европы ещё во втором тысячелетии до нашей эры. То, что для этого прибора не было определенного общепринятого названия в те годы, и авторы вынуждены были описывать этот прибор по разному, говорит о том, что действительно секрет навигации по компасу хранился в строгой тайне и передавался только избранным. Широкому распространению использования компаса, наверное, мешало и то, что намагниченный материал был большой редкостью в то время. Следует добавить, что древние индийцы знали о намагниченном железе, а Ayas-kanta означает на санскрите магнит.

Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец (обычно красного цвета) устанавливается приблизительно в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделённая на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0—50). Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.

Принцип действия

Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Магнитный компас начинает давать неверные значения вблизи магнитов (в частности, вблизи другого компаса), и ферромагнитных (в частности, железных, стальных) предметов.

Электромагнитный компас

Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.

Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.

Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году. См. Earth inductor compass.

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 тяжел; 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). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри [3] . 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.

Ориентирование на местности

Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север. Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа — восток, а слева — запад.

Как появился компас?

Как правило, знакомство с компасом проходит в детском возрасте в школе на уроках природоведения. Даже школьники знают, что данное устройство придумано, чтобы определять положение сторон света. Но не каждый взрослый ответит на вопрос, где и когда появился первый компас, какими они были изначально, какими могут быть сейчас. В этой статье мы расскажем об истории создания компаса, кратко и доступно.

Первые упоминания подобных приспособлений датируются 4-3 веком до нашей эры. Изобретатель точно неизвестен, но на этот счет есть множество гипотез. В древности люди нуждались в таком бесперебойном навигаторе, поэтому открытие могли сделать разные люди, не знающие друг о друге. В истории все события взаимосвязаны, без компаса у нас бы не было современных систем навигации и таких чудес света, как египетские пирамиды.

Почти все изобретения совершались в тот момент, когда в них назревала необходимость. Так произошло и с компасом.

Зачем людям был нужен компас?

Как появился компас?

До создания компаса люди ориентировались по внешним признакам. В лесу можно посмотреть на расположение муравейников и на особенности роста деревьев. На равнинах, в пустынях и море ориентирами становились Солнце и другие звезды, но в плохую погоду люди оставались в неведении. Необходимость круглогодичной и круглосуточной навигации сподвигла людей на работу над специальным приспособлением. Оно бы позволило не ждать наступления ночи или разъяснения неба.

Каким был первый прототип?

Как появился компас?

Открытие было сделано в третьем веке до нашей эры. Первый компас был похож на ложку с тонким черенком и выпуклым основанием. Их делали из магнетита, полировали и устанавливали на такую же гладко отполированную пластинку, чтобы избежать погрешностей. Затем устройство вращали, и черенок указывал на юг. Баланс был выверен так точно, что поверхности касалось только основание, указывающая направления ручка парила в воздухе.

Прибор был не очень точным, но более совершенная версия появилась лишь в 9 веке. Это был магнит, который разогревали и помещали в воду. Он плавал на поверхности и прибивался к южной стороне. В этом же тысячелетии магнит сменили на тонкую намагниченную иголку, ее уже не погружали в воду, а подвешивали на ниточку. Затем ниточку заменили на шпильку. В 12 веке стали изготавливать корпус для защиты от ветра.

Кто был изобретателем?

Учитывая, насколько это было давно, узнать имя изобретателя уже невозможно. Ученые пытаются выяснить, в какой стране произошло открытие. Согласно летописям, это Китай, Индия или Греция. Каждая страна претендует на роль изобретателя, у них есть доказательства этого факта.

Китай

Как появился компас?

В летописях Древнего Китая указывается, что первым владельцем компаса был император Хуан Ди, он жил и правил в третьем тысячелетии до нашей эры. Устройство было красивым, его сделали в виде колесницы, закрепленный на ней человечек всегда указывал на юг. Эта колесница входила в систему транспортного средства императора, человечек всегда указывал на юг вне зависимости от того, куда поворачивали колеса.

Есть еще одна версия, связанная с Китаем, тоже из летописей. В них говорится, что первым компасом была ложка. Большинство ученых считают, что именно в этих сказаниях говорится об открытии, так как именно в тот период китайцы открыли магнитные свойства ферромагнетика, который до сих пор используют в фен-шуй.

Греция

Как появился компас?

Древняя Греция славилась своими учеными. Там магнетизм начали изучать и испытывать еще в 7-6 веке до нашей эры. Первым, кто заметил, что магнетит притягивается к железу, был Фалес Милетский. В глубокой древности философы считали, что так происходит из-за того, что у этих веществ есть душа. Сократ понял, что магнетиты не только притягиваются, но и отталкиваются. И это положило начало активных исследований. Первое устройство, слегка напоминающее компас, появилось только спустя три столетия.

Индия

Как появился компас?

Это страна стала претендентом на роль изобретателя благодаря одной горе. Она расположена возле реки Инд, жители данной местности знали, что гора притягивает железо. Намагничивание использовали в лечебных целях, позднее открыли его потенциал для морских плаваний. Компас создали для нужд судоходства. Это была банка с водой, в которую погружали фигурку в виде рыбки. В ее голову встраивали магнит, поэтому она указывала на юг.

С 14 века до настоящего времени

Как появился компас?

С третьего века до нашей эры и до 9 века нашей эры использовали конструкцию из ложки на подставке. Позднее стали применять банку с рыбкой. На территории европейских и арабских стран компас появился в 12 столетии. С того момента началась работа над совершенствованием прибора, чтобы он стал более точным и надежным в использовании.

Хорошо поработали над модернизацией итальянцы, они избавились от неудобной емкости с водой. В 14 веке это устройство, близкое к современному — под крышкой была намагниченная стрелка и полотно, на котором обозначены стороны света. Стрелкой служила игла, она колебалась и давала погрешность. Чтобы снизить колебания, иглу начали размещать на кардановом подвесе. Такое нововведение позволило пользоваться новым навигатором на кораблях во время шторма, оно датируется 16 веком. Затем в 17 столетии конструкция была дополнена визором и линейкой.

Это практически современный компас, с тех пор его основательно не меняли, лишь немного дорабатывали. В 1908 году был выдан патент на магнитный компас Эйнштейна-Аншютца, у него был ряд преимуществ перед предшественниками:

  • небольшие размеры;
  • удобство и простота применения;
  • высокая точность;
  • добавление вспомогательных элементов.

В те годы началось массовое производство. Но в будущем произойдет еще множество изменений.

Что было дальше

Как появился компас?

Явление магнетизма и свойства магнитных полей изучены, достигнута высокая точность. Но все равно было внесено еще множество доработок. Стала важна не только точность, но и оперативность получения результата. Путешественники были рады, когда появились такие дополнительные элементы, как линейка, визир и лупа. Для военных корпус делают водонепроницаемым и ударостойким.

Сейчас есть не только магнитные компасы, но воздушные. Первые представляют собой классическое решение, воздушный дает такие же результаты, но работает немного по-другому. Он представляет собой капсулу с водой. По аналогии с водными работают воздушные. В магнитных моделях теперь могут намагничивать не стрелку, а циферблат. Пользоваться таким проще, так как не нужно стабилизировать поверхность и совмещать стрелку с нужной отметкой на диске.

Современные разновидности

Как появился компас?

Всем, кто пользуется компасом, нужно помнить о том, что погрешности могут зависеть не от самого прибора, а от окружающей среды. Если рядом много металла или электрические приборы, показания могут быть искажены. При бытовом использовании небольшое отклонение не критично, но все меняется, когда речь идет об авиации. Поэтому для ориентирования пилотов используют электромагнитные модели. Они стабильно работают даже при наличии рядом работающих электроприборов.

В мореходстве используют гирокомпасы. Они не улавливают магнитные поля, а всегда направлены в сторону Северного полюса. Это позволяет избежать отклонений, связанных с магнитным склонением. При этом моряки продолжают использовать магнитного предшественника гирокомпаса, чтобы свериться и получить более точные показания, сопоставить курс с магнитным склонением, обозначенным в картах.

Самое сложное решение — электрокомпас. Этот навигатор сверяется со спутником, обладает высокой точностью. Это не для любителей походов, а для профессионалов. Электроника учитывает все погрешности, но ей нужно постоянное питание. Если аккумулятор разрядится, то прибор перестанет работать.

Есть приложения для смартфона, которые определяют стороны света. Во многие ПО оно уже встроено, но сейчас чаще используется усовершенствованная версия — приложение-навигатор. Это очень удобно для поездок, и возможность такая появилась благодаря тому, что кто-то в древности обратил внимание на магнетизм.

Применение в быту и профессиональных сферах

Как появился компас?

Определять стороны света требуется не только пилотам и морякам, но и туристам, а также людям, далеким от туризма. На следовании сторонам света построена китайская практика фен-шуй. Этого направления придерживается множество людей по всему миру, считается, что древние правила приносят удачу, любовь, здоровье и даже деньги. Последователи считают, что неверное расположение мебели и предметов дома приводит к обратному действию, поэтому у каждого есть компас. Если покупать компас в Китае, то можно увидеть такой, на шкале которого отмечены не только направления, но и подсказки расположения предметов по фен-шуй.

Очень важно определение сторон света при строительстве. Обычно стараются размещать дома так, чтобы жителей по утрам будило восходящее солнце. От расположения зависит, насколько в доме будет тепло, как много денег будет уходить на отопление.

Еще одна сфера — ландшафтный дизайн. Цветы, деревья и даже травы некоторых видов очень чувствительны к солнечному свету, они страдают от его изобилия или недостатка. Поэтому всем, у кого есть огород, сад или палисадник с цветами, тоже нужен компас.

Мы рассмотрели историю создания компаса, кратко изучили первые прототипы и современные модификации. Без этого изобретения планета не была бы так хорошо изучена, люди не смогли бы полететь в космос, наладить авиацию и мореходство.

Источники:

https://fb.ru/article/387710/armeyskiy-kompas-printsip-rabotyi
http://s-kak.ru/raznye-xitrosti/kak-polzovatsya-kompasom.htm
https://alpindustria.ru/school/articles/1742.html
https://wiki2.net/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B0%D1%81
https://geekometr.ru/statji/kak-poyavilsya-kompas.html

Как работает компас

Добавить комментарий

Adblock
detector
Рейтинг@Mail.ru