2017г.
Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) - это устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.
История создания
Предположительно, компас был изобретён в Китае за 2000 лет до н. э и использовался для указания направлении движения по пустыням. В Европе изобретение компаса относят к XII-XIII вв. , однако устройство его оставалось очень простым – магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV в. итальянец Ф. Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг – катушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление катушки на 32 румба и коробку со стрелкой стали помещать в карданном подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором – вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной своим центром на крышке коробки над стрелкой.
Компас, прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.
Испанский морской компас- 1853
Картушка компаса. Для определения направлений в компасе имеется картушка– круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, что отсчет ведется от нуля по часовой стрелке. Направлению на север (норд, N, или С) обычно соответствует 0, на восток (ост, O, E, или В) – 90, на юг (зюйд, S, или Ю) – 180, на запад (вест, W, или З) – 270. Это главные компасные румбы (страны света). Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или С-В (45), зюйд-ост, или Ю-В (135), зюйд-вест, или Ю-З (225) и норд-вест, или С-З (315). Между главными и четвертными расположены 16 «основных» румбов, таких, как норд-норд-ост и норд-норд-вест (некогда было еще 16 румбов, таких, как «норд-тень-вест», называвшихся просто румбами).
Магнитный компас.
Принцип действия. В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости.
Стрелочный компас. Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.
Жидкостный компас. Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым.
Жидкостный (судовой) компас: самый точный и стабильный из всех видов магнитного компаса. 1 – отверстия для перелива компасной жидкости при ее расширении; 2 – заливочная пробка; 3 – каменный подпятник; 4 – внутреннее кольцо универсального шарнира; 5 – картушка; 6 – стеклянный колпак; 7 – маркер курсовой черты; 8 – ось картушки; 9 – поплавок; 10 – диск курсовой черты; 11 – магнит; 12 – котелок; 13 – расширительная камера.
Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса, так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.
Нактоуз : подставка для судового компаса, судовой компас обычно устанавливается в универсальном шарнире. Нактоуз жестко и надежно прикрепляется к палубе судна, обычно на средней линии последнего.
Учет поправки компаса. В настоящее время находит применение целый ряд разных способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными.
И снова здравствуйте, дорогие друзья! Отгадайте загадку!
Когда с тобою этот друг,
Ты можешь без дорог
Шагать на север и на юг,
На запад и восток!
Догадались? Вот вам подсказка! Это устройство, помогающее ориентироваться на местности, не заблудиться в лесу и найти обратный путь. Ну, конечно же, это компас!
Кто-то, может быть, улыбнётся: зачем сегодня простачок-компас, если в мире новейших технологий прокладывать дорогу можно современными навигаторами!
Безусловно, нужно идти в ногу со временем и облегчать себе жизнь при помощи модных технических примочек. Но если вдруг в глухом лесу у супер-проводника сядет батарейка, а с собой запасной нет? Или откажет GPS-связь? Как тогда быть? Пусть это возможно не пригодится, но каждый из нас должен, по крайней мере, знать, как пользоваться компасом, чтобы легко воспользоваться им при необходимости.
План урока:
Как появился компас?
Прежде чем научить вас правильно пользоваться этим простым прибором, хотелось бы кратко рассказать, кто придумал эту штучку, помогающую находить дорогу.
Как вы думаете, где родился компас? Вы не поверите, но здесь опять не обошлось без китайцев! По некоторым имеющимся фактам доисторические приборы для определения сторон света появились у них ещё до нашей эры. Позднее, с X века, китайцы использовали его для определения правильного пути в пустыне.
Из Китая компас перекочевал к арабским мореходам, которые так нуждались в проводнике. Намагниченный предмет, помещённый в воду, поворачивался к одной стороне света.
Европейцы обрели нужный прибор к XIII веку и усовершенствовали его. Итальянец Джойя сделал циферблат, а также разделил его на 16 частей. Кроме того, он закрепил стрелку на тонкой шпильке, а чашу прибора закрыл стеклом,налив туда воды.
С тех пор прошло немало лет, компас учёные всё время совершенствовали, но сама европейская идея сегодня не изменилась.
Какие бывают компасы?
Разновидности путеводителей связаны с тем, где их используют.
Магнитные приборы
Электромагнитные приборы
Работают за счёт магнитной индукции и применяются в самолётах, а также морских судах. Они не намагничиваются от металла, поэтому дают меньшую погрешность.
Гирокомпасы
Работают с помощью особенного прибора под названием гироскоп. Это такое устройство, которое реагирует на изменение угла ориентации. Такие приборы применяют в судоходстве, а также ракетной технике.
Электронные компасы
Это новинка последних десятилетий, которая уже больше смахивает на навигатор, так как ловит сигнал от спутника.
Как работает обычный компас?
Чтобы научиться ориентироваться, нужно понимать, что из себя представляет обычный компас, а также как он работает. Предлагаю рассмотреть всем известную адрианову модель.
Магнитный прибор состоит из корпуса и расположенной в центре иголочки, на которой держится стрелка. Чаще всего эта стрелка окрашена двумя цветами: один её кончик – синий, а другой – красный. Правильно работающий компас всегда синей стрелкой смотрит на север, красная же, соответственно, показывает точно противоположно — на юг.
Ещё у него есть шкала. Называется она лимб и состоит из цифр. Внешняя шкала цифр разделена делениями от 0 до 360. Это градус, или угол, поворота стрелки. По нему устанавливают направление движения. Кроме того, на лимбе могут быть подписаны стороны света русскими или английскими заглавными буквами:
— С или N обозначает север,
— Ю или S значит юг,
— В или Е направляет на восток,
— З или W показывает, где запад.
Прежде чем использовать компас, его проверяют. Чтобы убедиться, что ваш прибор работает без ошибок, нужно положить его на горизонтальную поверхность и дождаться, пока стрелка замрёт, показывая, где север. Поднесите к прибору любой металлический предмет. Под воздействием магнита стрелка отклонится в его сторону. Затем убираем из поля действия металл и наблюдаем за нашей стрелкой.
Если наш компас исправный, то стрелочка непременно повернётся в исходное положение на север.
Это важно! Магнитным компасом не пользуются около линий электропередач, а также вблизи железнодорожных путей. Стрелка начинает тянуться к металлу, поэтому механизм работает неправильно.
Учимся ходить по компасу
Научиться пользоваться компасом перед тем, как отправиться с ним в далёкий путь, можно в квартире. Итак, вот короткая инструкция, которая поможет вам освоить это нехитрый прибор и при помощи него благополучно вернуться обратно из путешествия.
Здесь наша работа с компасом закончилась. Идём себе в соседнюю комнату «по грибы и ягоды». Когда приходит время возвращаться домой, достаём наш компас и начинаем искать правильный путь.
- Компас кладём на ладошку. Устанавливаем стрелочку по направлению к северу.
- Строим линию возвращения: через центр соединяем две цифры: точку азимута и ту, что указывала наше первоначальное движение, а именно к«соседнему лесу».
- Возвращаемся туда, куда направлен азимут.
Если вы вернулись в первоначальную точку к условному ориентиру, то смело можете отправляться в путешествие. Если вместо кухни, откуда вы вышли, вы вдруг вернулись к ванной комнате, то в лес вам ещё рановато. Нужно потренироваться.
Это важно! Если ваш путь извилист и часто сворачивает то в одну, то в другую сторону, опытные путешественники советуют разделить его на участки, на каждом участке выбирать отдельный ориентир и записать его данные. Возвращаться от точки до точки будет проще.
Как перенести путь на карту?
Некоторым туристам удобно идти по карте, где нанесены условные обозначения. Иногда это просто необходимо, когда не знаешь точных координат, а нужное место нарисовано лишь графически. Как его найти за несколько километров? Нужно перенести свой курс на обычную карту.
- Карту кладём на ровную поверхность.
- Компас размещаем поверх карты так, чтобы использовать его край как линию от текущего места до вашего места назначения.
- Крутим прибор, пока стрелка не упрётся в указатель севера. Но! В указатель не на самом устройстве, а указатель северного направления, нарисованного на карте (так называемый географический север).
- Как только стрелочка прибора соединилась со стрелочкой, нарисованной на карте, смотрим цифру — азимут, показывающий на место, куда мы идём.
- Цифру назначения запоминаем, карту убираем.
Перемещение по карте помогает и тогда, когда вы заблудились. Для этого достаточно на бумаге найти ориентир, около которого вы находитесь, например, река или дорога, и при помощи инструкции, описанной выше, выйти к нужному месту.
Соблазняли и запад меня, и восток.
Только им никогда я не верил!
Я прошёл и проплыл сотни миль и дорог,
Но душа вечно рвётся на север!
Это верно, что есть у каждого путь,
Да нечасто он прост и привычен!
А пройти по нему, не плутать, не свернуть,
Сможет тот, кто как я, намагничен!
Убедились, что ничего сложного в пользовании компасом нет?! Зато этот простой прибор может стать незаменимым помощником! Поэтому берите скорее его, крутите, тренируйтесь, ведь скоро лето, а это хорошее время проверить свои знания и устроить соревнования по ориентированию!
Для закрепления полученной информации посмотрите видео-урок, и если что-то до сих пор было непонятно, то после просмотра все обязательно прояснится.
Друзья, не забудьте подписаться на новости блога, чтобы не пропустить новые интересные статьи! И присоединяйтесь к нам «ВКонтакте »!
«ШколаЛа» ненадолго прощается с вами с пожеланиями хороших путешествий!
Евгения Климкович.
У современных людей нет никаких проблем в том, чтобы с высокой точностью определить своё местоположение — можно, например, использовать приборы, оснащённые датчиком GPS или ГЛОНАСС. Однако в древности при путешествиях на большие расстояния у людей возникали проблемы. Особенно сложно было ориентироваться при путешествии по пустыням или плавании в открытом море, где не было каких-то известных ориентиров. В результате путешественники легко могли заблудиться и погибнуть. Уже после начала эпохи великих географических открытий в 16-17 вв. мореплаватели нередко теряли уже открытые острова или наносили их на карту несколько раз, что уж говорить о древних мореплавателях.
Конечно, ещё в древности люди нашли всё-таки способы определять стороны света, в этом помогало прежде всего наблюдение за Солнцем и звёздами. Уже давно было замечено, что, хотя звёзды меняют своё положение, одна из звёзд, а именно Полярная звезда, всегда находится на одном месте. По этой звезде стали определять направление на север. Но как быть, если небо закрыто облаками, и ни Солнца, ни звезд не видно? Направление движения определить нельзя, корабль сбивается с курса и может уплыть совсем не туда, куда нужно. Поэтому далёкие экспедиции были очень опасным делом, пока не появился компас, и не случайно лишь после того, как мореплаватели стали его использовать, были открыты и изучены все уголки нашей планеты. А когда же и кем был изобретён компас?
Принцип действия компаса основан на том, что земля обладает магнитным полем и представляет собой как бы один большой магнит. Компас же имеет магнитную стрелку, которая в магнитном поле Земли всегда указывает направление на магнитные полюса, находящиеся недалеко от географических. Таким образом, при помощи компаса можно определять направление на стороны света. В природе есть материал, обладающий магнитными свойствами, а именно магнетит (магнитный железняк).
магнетит
Свойство кусочков магнетита притягиваться друг к другу, а также к железным предметам было давно замечено людьми. Например, об этом написал в своих трудах ещё древнегреческий философ Фалес Милетсикй в 6 в. до н. э., однако он не нашёл магнитам практического применения. А нашли его китайцы.
Достоверно неизвестно, когда китайцы изобрели компас, но первое его описание, дошедшее до наших дней, относится к 3му веку до н. э. Древний китайский компас представлял из себя что-то вроде ложки из магнетита, установленную на отполированную медную пластинку. Выглядел он так:
древний китайский компас
Ложку раскручивали и она через некоторое время останавливалась так, что её конец указывал на юг. Причём изначально компас в Китае использовали вовсе не для навигации, а в мистической системе фэншуй. В фэншуй очень важно правильно ориентировать предметы по сторонам света, для этого и использовали компас.
Прошло немало времени, прежде чем компас усовершенствовали и стали использовать в путешествиях сначала на суше, а потом и на море. Вместо куска магнетита стали использовать намагниченную железную иглу, которая подвешивалась на шёлковой нити либо опускалась в сосуд с водой, где плавая на поверхности, разворачивалась в направлении магнитного полюса. Важные усовершенствования компаса, а также описание магнитного склонения (т. е. отклонения направления на магнитный полюс и географический) сделал китайский учёный Шень Гуа в 11 в. Именно после этого компас стали активно использовать китайские мореплаватели. От них компас стал известен арабам, а в 13 в. известный путешественник Марко Поло привёз компас из Китая в Европу.
В Европе компас усовершенствовали. Стрелку стали устанавливать на шпильку, добавили шкалу, разделённую на румбы, чтобы более точно обозначать направление. В более поздних версиях компас стали устанавливать на специальном подвесе (т. н. кардановом), чтобы качка судна не влияла на показания.
старинный корабельный компас
Появление компаса дало огромный толчок развитию мореплавания в Европе и помогло европейским мореплавателям пересечь океаны и открыть новые континенты.
Моё знакомство с этим нехитрым и загадочным прибором состоялось в далёком прекрасном детстве, когда мы всей семьёй пошли за грибами. Мне был выдан простенький ученический компас и произведён инструктаж по ориентированию на местности . Успешно заблудившись, я вытащил навигационное устройство, освободил заветную стрелочку – и пошёл в указанном ею направлении. Дело, к счастью, закончилось благополучно – меня нашли. Давайте же вместе разберёмся, что же такое этот компас, а также, с его помощью, совершим небольшое путешествие в прошлое.
Что такое компас?
Это специальное устройство, обладающее способностью указывать направление на магнитные полюса Земли независимо от своего местоположения. Моряки, чтобы подчеркнуть своё отличие от сухопутных обывателей, щеголяют произношением «компАс».
Конструктивно компасы бывают:
- магнитные . Самый распространённый и лёгкий в изготовлении компас. Его действие основано на одном из свойств магнита – стрелка устройства всегда располагается параллельно линиям магнитного поля планеты (помните школьные опыты с железными стружками?);
- электромагнитные . Эти компасы работают подобно электрогенераторам и, в отличие от вышеназванных, не подвержены влиянию других магнитов . Впервые такое устройство было успешно опробовано в 1927 году Чарльзом Линдбергом в его знаменитом перелёте через Атлантический океан;
- гирокомпасы . Основанные на принципе гироскопа , такие устройства широко используются в морской навигации. Обладают важной особенностью указывать не на магнитный, а географический полюс .
Изобретение компаса
Есть несколько теорий относительно появления компаса (например, последователи самофракийских мистерий ещё в III веке до н.э. знали о свойствах магнита и использовали его в своих ритуалах, а раскопки становищ кочевых народов Средиземноморья свидетельствуют об их знакомстве с «волшебной стрелкой»), но, тем не менее, пальму первенства в данном вопросе удерживает . Первый магнитный компас увидел свет во времена правления династии Сун (960-1279 гг. н.э.) . Несмотря на подробное описание его устройства учёным Шэнь Ко, настоящий изобретатель гениального устройства, увы, неизвестен.
Инструкция
Идея создания компаса принадлежит древним китайцам. В III веке до н.э. один из китайских философов описывал компас того времени следующим образом. Это была разливательная ложка из магнетита, у которой был тонкий черенок и хорошо отполированная шарообразная выпуклая часть. Опиралась ложка своей выпуклой частью на такую же тщательно отполированную поверхность медной или деревянной пластины, при этом черенок пластины не касался, а свободно висел над ней. Таким образом, ложка могла вращаться вокруг своего выпуклого основания. На самой пластине были нарисованы стороны света в виде зодиакальных знаков. Если специально подтолкнуть черенок ложки, она начинала вращаться, при этом, останавливаясь, черенок всегда указывал точно на юг.
Все в том же Китае в XI веке придумали плавающую стрелку компаса. Делали ее из искусственного магнита, обычно в форме рыбки. Ее помещали в сосуд с водой, где она свободно плавала, а остановившись, также всегда указывала головой на юг. Другие формы компаса в том же веке были придуманы китайским ученым Шэнь Гуа. Он предлагал намагнитить обычную швейную иглу о природный магнит, а затем прикрепить эту иглу в центре корпуса к шелковой нити с помощью воска. Так получалось меньшее при повороте иглы, чем в воде, а потому компас показывал более точное направление. Еще одна модель, предложенная ученым, предполагала крепление не к шелковой нити, а к шпильке, что больше напоминает современную форму компаса.
Почти на всех китайских кораблях в XI были установлены плавающие компасы. Именно в таком виде они распространились в мире. Сначала их в XII веке переняли арабы. Позже магнитная игла стала известна и в европейских странах: сначала - в Италии, затем - в Португалии, Испании, Франции, позднее - в Англии и Германии. Сначала намагниченная игла на кусочке дерева или пробки плавала в сосуде с водой, позже сосуд догадались закрыть стеклом, а еще позже магнитную стрелку догадались размещать на острие в центре бумажного круга. Затем компас был усовершенствован итальянцами, к нему была добавлена катушка, которая делилась на 16 (позже - 32) равных секторов, указывающих на стороны света (сначала по 4, а позже по 8 секторов для каждой из сторон).
Дальнейшее развитие науки и техники сделало возможным создание электромагнитного варианта компаса, который более совершенен в том плане, что не предусматривает отклонений из-за наличия ферромагнитных деталей в том транспортном средстве, на котором он используется. В 1908 году немецкий инженер Г. Аншютц-Кэмпфе создал прототип гирокомпаса, преимуществом которого стало указание направления не на магнитный северный полюс, а на истинный географический. Для навигации и управления крупными морскими судами почти повсеместно используется именно гирокомпас. Современная эра новых компьютерных технологий позволила придумать электронный компас, создание которого связано, прежде всего, с развитием системы спутниковой навигации.
