Kompas azymutalny - Azimuth compass

Kompas azymutalny z XVIII wieku w Narodowym Muzeum Archeologicznym Hiszpanii

Kompas azymut (lub azymutalny kompas) jest nautyczne przyrząd używany do pomiaru magnetycznego azymut , kąt łuku na horyzoncie między kierunku słońca lub innego przedmiotu i niebiańskiej północy magnetycznej. Można to porównać z rzeczywistym azymutem uzyskanym podczas obserwacji astronomicznych w celu określenia deklinacji magnetycznej , czyli wartości, o jaką należy skorygować odczyt kompasu statku, aby uzyskać dokładny odczyt. Kompasy azymutalne były ważne w okresie przed opracowaniem wiarygodnych chronometrów potrzebnych do określenia dokładnej pozycji statku na podstawie obserwacji astronomicznych.

Teoria

Azymut to kąt utworzony między kierunkiem odniesienia (północą) a linią od obserwatora do punktu szczególnego rzutowaną na tę samą płaszczyznę co kierunek odniesienia

W nawigacji prawdziwym azymutem ciała niebieskiego jest łuk horyzontu między punktem, w którym płaszczyzna pionowa zawierająca obserwatora i ciało niebieskie przecina horyzont i kierunek prawdziwej północy . Azymut magnetyczny to łuk między punktem na horyzoncie poniżej ciała niebieskiego a kierunkiem północy magnetycznej.

Znając szerokość geograficzną i datę, można łatwo określić położenie słońca o wschodzie lub zachodzie słońca w stosunku do prawdziwej północy. Jeśli słońce jest obserwowane w pewnym okresie między wschodem a zachodem słońca, należy również zapisać jego wysokość, aby obliczyć prawdziwy azymut. Prawdziwy azymut można porównać z azymutem magnetycznym, aby znaleźć deklinację magnetyczną, kąt między kierunkiem wskazywanym przez kompas jako północ i rzeczywistym kierunkiem północnym.

Projekty kompasu

Azymutu kompasu jest magnetyczny kompas gdzie obwód karty dzieli się na 360 stopni. Ma dwa celowniki, położone diametralnie naprzeciw siebie, przez które patrzy się na słońce, planetę lub gwiazdę. Słońce jest zwykle obserwowane, gdy środek Słońca znajduje się około jednej średnicy Słońca nad horyzontem. Zwykle kompas ma przystanek z boku pudełka, który obserwator przesuwa, gdy słońce jest ustawione w celowniku. To naprawia kartę kompasu, z której można odczytać azymut magnetyczny lub amplitudę.

Celowniki mogą składać się z dwóch łopatek, jednej z wąską szczeliną, a drugiej z szerszą szczeliną podzieloną na pół nitką. Obserwator patrzy w stronę słońca, widzianego przez ciemną szybę, układając nić i wąską szczelinę w środku słońca. Inny układ ma pionowy pręt na jednej łopatce i szczelinę podzieloną na pół nitką na drugiej. Instrument jest ustawiony w jednej linii ze słońcem, gdy cień nici pada na pionowy pasek. Jeszcze inny projekt ma szkło powiększające na jednej łopatce, które skupia promienie słońca na przeciwnej łopatce.

Kompasy azymutu południkowego zawierały uniwersalny zegar równikowy. Po ustawieniu daty i szerokości geograficznej z przyrządu można było odczytać prawdziwą północ i odchylenie magnetyczne bez konieczności wykonywania obliczeń. W przypadku żelaznych naczyń wprowadzonych w XIX wieku kompas azymutalny byłby zamontowany na cokole w neutralnym punkcie, gdzie magnetyzm statku nie miałby wpływu na odczyty.

Aplikacje

Mapa przedstawiająca linie jednakowej deklinacji magnetycznej w styczniu 2015 r

Wcześni nawigatorzy na półkuli północnej mogli stosunkowo łatwo obliczyć szerokość geograficzną, gdy nocne niebo było czyste, obserwując elewację Gwiazdy Polarnej , gwiazdy znajdującej się bardzo blisko północnego bieguna niebieskiego . Jednak obliczenie długości geograficznej było niemożliwe, dopóki nie opracowano chronometrów, które mogłyby dokładnie mierzyć czas podczas długiej podróży. W 1588 roku król Hiszpanii Filip II (1556–1598) zaoferował dużą nagrodę każdemu, kto potrafił znaleźć praktyczne rozwiązanie dla określenia długości geograficznej.

Nowatorskim podejściem, najwyraźniej zapoczątkowanym przez jezuickiego misjonarza Christoforo Borriego , było stworzenie map, które odwzorowują punkty o równej deklinacji magnetycznej. Dzięki dokładnemu odczytowi szerokości geograficznej i deklinacji magnetycznej nawigator mógł określić ich długość geograficzną za pomocą mapy. Wadą tego podejścia jest to, że wahania magnetyczne zmieniają się w czasie, więc mapy wymagałyby ciągłych przeglądów.

Kompas azymutowy nadal miał wielką wartość, pozwalając kapitanowi statku określić, jak bardzo kompas magnetyczny odchyla się od prawdziwej północy, aby mógł ustawić dokładniejszy kurs, podążając za linią stałej szerokości geograficznej lub używając do nawigacji zliczania martwego . W 1795 roku brytyjski okręt pierwszej stawki miałby do ośmiu kompasów, z których jeden był ulepszonym kompasem sterowym. Ten kompas azymutalny mógł być wyspecjalizowany do pomiaru odchylenia magnetycznego poprzez odczyty z gwiazd i używany do określania dokładności innych kompasów.

Instrumenty

Przykład kompasu azymutalnego. Daszki o nierównej wysokości umożliwiają obserwację obiektów nad horyzontem.

Kompas azymutalny został opisany w 1736 roku, ale wynalazca nie został nazwany. Kompasy azymutalne były czasami duże, z mosiężną obudową zamontowaną w przegubach zawierających różę i celownikami na górze koperty. Walter Hayes, Richard Glynne i Benjamin Ayres (zm. Ok. 1775) wykonali dokładne, duże kompasy azymutalne. Henry Gregory (1744–1782) miał zakład znany jako „Kompas azymutalny” przy Leadenhall Street w Londynie. On dostarczył kompas azymut zaprojektowany przez Gowin Knight do Joseph Banks dla rejsu z HMS  Rozdzielczość dowodzony przez kapitana Jamesa Cooka w roku 1772. Koszt instrumentu £ 80.0.0.

6 lutego 1808 r. Amerykański myśliwiec Topaz , dowodzony przez kapitana Mayhew Folgera , przybył na wyspę Pitcairn, aby nabrać świeżej wody. Tam znalazł trzydziestu pięciu ocalałych z buntu na HMS Bounty pod dowództwem Johna Adamsa , który dał Folgerowi kompas i chronometr azymutowy HMS  Bounty .

Bibliografia

Uwagi

Cytaty

Źródła