Направление по стрелке компаса. Как измененилось магнитное поле Земли за несколько столетий

Хоть прогресс и балует человечество цифровыми способами навигации, но классический компас с намагниченной стрелкой по-прежнему востребован и надёжен. Его работа не нуждается в питании, наличии спутника или сотовой вышки, поэтому его стрелка всегда способна указывать северный магнитный меридиан помеченным кончиком, другой при этом укажет соответственно юг.

По лимбу прибора нанесено расположение сторон света, помогающее сориентироваться, если нет магнитных помех. Необходимо лишь разобраться, какое обозначение имеют направления на компасе.

При ориентировании всегда следует учитывать, что показанные направления компасом не полностью совпадают с географическими, потому что намагниченная стрелка стремится расположиться вдоль магнитного меридиана, указывая геомагнитные полюса планеты, которые не тождественны географическим. Эта погрешность сторон света на компасе имеет определение «магнитное склонение», не имеющее постоянной величины.

Каким образом по компасу найти стороны света

Устройство компаса просто и гениально - намагниченная стрелка, заключённая в корпус под прозрачной крышкой в центре циферблата (лимба), при отпущенном с тормоза состоянии северным хвостиком укажет северный полюс, а южным - южный полюс. На лимб нанесены обозначения буквами сторон света. Если прибор отечественный, то буквы будут русскими, если же устройство произведено не у нас - то латинскими, согласно международных обозначений.

Лимб имеет круговую шкалу, равную 360º, разделенную четырьмя равными секторами, с возрастанием по ходу часовой стрелки. Размер шага шкалы может быть у отдельного прибора разным, но в любом случае каждая из сторон света обозначается определёнными градусами:

• север - 0º;
• юг - 180º;
• восток - 90º;
• запад - 270º.

Определять по устройству стороны света достаточно просто, но чтобы прибор указал истинное направление, необходимо соблюсти ряд простых правил.

• Прибор должен занять строго горизонтальное положение - для этого его либо кладут на ровную поверхность, либо держат раскрытой ладонью, чуть ниже уровня груди.
• Поблизости не должно быть магнитных помех - линий электропередач, железнодорожного полотна, скоплений металла, иных магнитов, иначе стрелка укажет неверное направление.
• Как только компас займёт правильное положение, нужно отпустить арретир, играющий роль стопора или тормоза.
• Освобождённая стрелка, покачавшись, займёт уверенное положение, когда специально обозначенный северный хвостик укажет север, а противоположный укажет юг.
• Теперь нужно совместить хвостики стрелки с обозначениями сторон света, нанесёнными по лимбу.

Чтобы на местности обозначиться с маршрутом, нужно выбрать необходимое направление пути, соответствующее искомой части карты.

Обозначения на компасе сторон света

Для сторон света приняты международные обозначения буквами на компасе, понятные в любому населению земного шара, но возможны и русскоязычные обозначения.

• Северное направление обозначено латинской N (north) либо русской С (север).
• Южное направление отображено латинской S (south) либо нашей Ю (юг).
• Восточное направление нанесено латинской буквой E (east) либо русской В (восток).
• Западному направлению соответствует латинская буква W (west) или же наша З (запад).

По ходу часовой стрелки это будет выглядеть так: вверху - N или С, дальше в правой части лимба - E или В, внизу - S или Ю, слева - W или З.

Направления сторон света как для карты и глобуса, так для компаса и местности, будут располагаться одинаково:

• если встать лицом к северу, то северный полюс будет прямо впереди;
• южный полюс - позади;
• восточное направление - по правую руку;
• запад - по левую руку.

Обратите внимание! Компас из-за наличия магнитного склонения показывает направления не точно!

Погрешность компаса - магнитное склонение

Учитывая, что на приборе будут обозначаться географические стороны света, на самом деле они окажутся слегка смещёнными на некую величину в градусах. Так как силовые и географические полюса нашей планеты не совпадают, то при точных расчётах азимута перед предстоящим длинным маршрутом необходимо делать поправки. Если же путь предстоит не слишком долгий, а склонение не превышает 10º, то можно обойтись и без поправок.

• Магнитное склонение обычно обозначено за полями карты для определённой местности.
• Если такового нет, его можно найти в справочнике - магнитные обсерватории постоянно сообщают сведения о величине в градусах магнитного склонения, характерного для определённой местности.
• Различают восточное склонение, когда стрелка устройства отклоняется от северного географического полюса в сторону востока, и западное, когда стрелка отклонена к западу.

Обратите внимание! Восточное склонение обозначено плюсом (+), а западное - минусом (-). Поправка на его величину, рассчитанную по прибору, поможет определить истинные направления сторон света.

Азимут магнитный и географический

Путь рассчитывают перед путешествием по азимуту, и согласно него передвигаются по местности. Угол рассчитанного азимута представляет собой величину в градусах, полученную между меридианом и направлением пути на искомый объект. Азимут, найденный по карте, будет истинным, а полученный с помощью компаса - магнитным.

• На карту нанесены истинные меридианы, сходящиеся в точке истинного географического полюса. Поэтому угол между меридианом, идущим на север, и направлением пути, полученный по карте, будет отличаться от угла, найденного по прибору, так как стрелка компаса располагается вдоль магнитного, а вовсе не географического, меридиана.
• Если в данной местности имеется восточное магнитное склонение, то его величину нужно вычесть от азимута, полученного с помощью компаса на местности, чтобы его значение совпало с истинным азимутом, найденным по карте. Вот зачем оно обозначено знаком — (минус).
• Если же в данной местности имеется западное отклонение, то его величину нужно прибавить к магнитному азимуту, чтобы выйти к значению истинного. Вот почему оно обозначено знаком + (плюс).

Поправки на магнитное склонение дают гарантию, что маршрут пройдёт в задуманных пределах и будет соответствовать истинным географическим ориентирам, а путь не отклонится от карты.

Самым простым и древним навигационным устройством является компас. Он позволяет ориентироваться на местности: его магнитная стрелка всегда указывает на север. Этот прибор имеет древнее происхождение, с ним связано много интересных историй. Указывающая на север стрелка компаса позволяет найти путь, причем по компасу его искали задолго до Рождества Христова.

Причем тут китайцы

Многие изобретения, которыми мы пользуемся, придумали китайцы, и компас - не исключение. Есть разные сведения о появлении компасов. По одним, они были изобретены еще за 3 тысячи лет до нашей эры, а другие утверждают, что компасы появились примерно в 200 году до нашей эры. Первое предположение основывается больше на мифах, чем на фактах.

В Китае во времена правления императора Хуан-ди был изобретен первый компас. Он помог ему найти путь в пустыне и спас войско от гибели. Однако исторических фактов об этом случае нет.

По другой версии, стрелками компаса стали пользоваться во времена династии Хань. Древнее устройство представляло собой намагниченный предмет. Стрелка компаса всегда указывала одно и то же направление.

Есть достоверные сведения о временах династии Сунь. Факты показывают, что в ХХ веке нашей эры китайцы ориентировались по компасу, определяли стороны света.

Из Китая по планете

Из Китая компас попал к арабам. Они считались хорошими мореходами, но даже им нужны были навигационные устройства. Стрелка компаса всегда указывает в одно и то же направление, следовательно, ориентироваться по такому устройству легко. Арабам пришлась по вкусу идея компаса, правда, в те времена в качестве ориентира использовали воду и намагниченный металлический предмет, который опускали в емкость. Он поворачивался в одну и ту же сторону. В таком виде древний компас попал в европейские страны, где был жизненно необходим компас, и они быстро придумали, как усовершенствовать арабское устройство.

После недолгих размышлений Ф. Джойя придумал аппарат, позволяющий более точно ориентироваться по сторонам света. А чтобы сузить ориентиры, сделав их как можно более точными, циферблат компаса разделили на 16 делений. Стрелка компаса была установлена на шпильку, а, чтобы уменьшить трение в оси, в чашу наливали воду. С тех пор устройства сильно изменились. Но сама задумка разработчика до сих пор применяется в современных компасах.

Виды компасов

Для разных областей применяют разные виды устройств. И здесь возникает вопрос: а если они разные, то куда показывает компас, и какой самый точный?

В современном мире используют следующие виды компасов:

Ориентация в пространстве

Зная, какая стрелка компаса показывает на север, можно найти любой путь. Ну, или почти любой. Если, конечно, человек не находится в зоне магнитной бури, где стрелка компаса может вести себя совершенно непредсказуемо.

Всем известно, что есть четыре стороны света: север, юг, запад и восток. То, где находятся эти стороны света, определяется земными полюсами.

Изменение направления

Казалось бы, компас - это то устройство, которое неспособно обмануть, но это не так. Каждое устройство может выйти из строя, и компас - не исключение. Поэтому, чтобы точно определить показания компаса, куда показывает красная стрелка прибора, в правильном ли направлении, стоит исключить следующее:

1. Нет ли рядом сторонних магнитов. При расположении поблизости других магнитов стрелка компаса будет отклоняться и покажет неверное направление.
2. Расположение рядом электронного устройства. Даже самый простой смартфон создает вокруг себя электромагнитное поле, которое создает помехи, и стрелки компаса отклоняются в неверном направлении.
3. На точность показателей влияет магнитная буря, солнечный ветер.
4. Помехи создаются в аномальных зонах. На нашей планете есть несколько подобных зон, где происходят непонятные вещи. К примеру, Курская магнитная аномалия, где компасы «сходят с ума».

Не всегда навигационное устройство показывает правильно, в некоторых случаях оно дает погрешности. Они могут быть вызваны залежами руды, и не только.

Направление стрелок

На компасе обычно одна стрелка, разделенная на две части, или же две стрелки, направленные противоположно. В классическом варианте они окрашены в синий и красный цвета. Синяя стрелка или та, у которой есть треугольник на кончике, всегда показывает на север, а красная или широкая бесформенная - на юг. Иногда устройства оснащаются стрелками других оттенков. Например, зеленного цвета. При использовании таких приборов возникает вопрос: а куда указывает зеленая стрелка компаса? Обычно на юг всегда указывает красная или розовая стрелка, а другие оттенки - это указатели северного направления. Теперь вы знаете, куда указывает зеленая стрелка компаса. На север.

Помимо зеленого цвета, северная стрелка может быть окрашена в белый, желтый, серебристый цвета, а также в черный. Возможны другие исполнения стрелок. Они могут быть окрашены в один цвет, но иметь разную форму. Всегда во всех моделях компасов стрелка, указывающая северное направление, меченая. Это могут быть метки разных оттенков, а могут быть различные формы стрелок в виде треугольника. В старых моделях южный кончик обозначен красным цветом, а в новых он может быть любым, а красная стрелка может указывать на север. Это стоит учитывать перед тем, как начать пользоваться устройством.

Заключение

Перед тем как отправиться в поход с компасом, стоит сразу же, при выходе из дома, определить, куда нужно будет вернуться. Ведь в каждом районе магнитное поле разное, а, значит, стрелки не всегда будут указывать строго на север, а покажут направление магнитных линий на данной местности. Также стоит учитывать, что направление показаний стрелок могут изменяться с течением времени.

Стрелка магнитного компаса указывает на магнитные полюса Земли, а если быть точным, то располагается в магнитном поле Земли параллельно его магнитным силовым линиям. Это явление наблюдается как в северном, так и в южном полушариях. Но бывают и исключения, причем не так уж и редко.

Как правило, конец стрелки, указывающий на северный магнитный полюс, окрашивают в контрастный цвет.

Из чего сделана стрелка

Любая стрелка магнитного компаса сделана из ферромагнетика.

Ферромагнетик - это материал, который способен обладать намагниченностью даже при отсутствии внешнего магнитного поля. В нем устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов и ионов, благодаря чему он и приобретает магнитные свойства. В видео объясняется это явление:

Однако при нагревании ферромагнетика до температуры Кюри указанный порядок разрушается и ферромагнетик становится парамагнетиком. Нагретый над огнем магнит утрачивает свои магнитные свойства. Именно на этом основан простейший способ размагничивания разнообразных магнитов, не исключая стрелки магнитного компаса.

Для того, чтобы намагнитить ферромагнетик заново, его температуру нужно понизить ниже точки Кюри и поместить его в магнитное поле - либо положить рядом с другим магнитом, либо намагнитить, сделав его сердечником электромагнита.

Почему магнитная стрелка поворачивается

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно вспомнить, что такое магнитное поле. А магнитное поле - это силовое поле, которое может воздействовать на электрические заряды и тела, обладающие магнитным моментом.

Таким образом два магнита способны взаимодействовать друг с другом, при этом их одинаковые полюса будут отталкиваться, а противоположные - притягиваться. Так, северный и южный полюса будут стремиться соединиться, а вот южный с южным и северный с северным наоборот - будут мешать соединить два магнита.

Теперь рассмотрим стрелку магнитного компаса и нашу планету. Оба этих объекта являются магнитами, а значит и взаимодействуют друг с другом по вышеуказанному принципу. То есть северный конец стрелки тянется к южному полюсу Земли, а южный - к северному.

Но как же так? Ведь нам говорили, что северный конец стрелки показывает на север? В чем подвох?

Объясняется все очень просто: северный и южный магнитный полюса Земли переименовали и назвали в честь тех географических полюсов, какие находились в непосредственной близости к ним. Таким образом получается, что вблизи географического северного полюса на самом деле находится южный магнитный полюс Земли, который для удобства был назван северным магнитным полюсом, а в южном полушарии все в точности наоборот.

Взаимодействие между этими двумя магнитами не очень сильное. Если стрелку просто положить на землю, то она вряд ли сдвинется с места. Поэтому, чтобы не мешать ей поворачиваться в относительно слабом магнитном поле Земли, ее «садят» на шпиль, который выступает в роли оси, или, как в первых европейских моделях компасов, опускают на воду, уменьшая тем самым сопротивление при вращении до минимума.

Чтобы не спутать северный и южный концы стрелки, их обычно делают разными. Чаще всего концы стрелки могут отличаться по форме и цвету. Как правило, красным цветом выделяют северный конец стрелки, но бывают и исключения. О том, какими цветами и формой выделяют северную часть стрелки, а также о том, как определить северный конец стрелки самостоятельно, есть материал в отдельной статье (Устройство компаса).

Почему стрелка не показывает на истинный север

Как уже было сказано, стрелка магнитного компаса показывает направление на магнитные север и юг Земли. Однако местоположение магнитных полюсов не совпадает с местоположением истинных полюсов Земли. Кроме того, положение магнитных полюсов Земли постоянно меняется, причем скорость изменения непостоянна во времени и отличается у северного и южного магнитных полюсов, что связано с процессами, происходящими в недрах планеты.

Таким образом, утверждение о том, что стрелка магнитного компаса всегда показывает на истинный север, ошибочно.

Часто доводилось слышать, что на Аляске - самом крупном штаты США - стрелка магнитного компаса показывает не на север, а на восток. Это не совсем так. Если рассмотреть карту изогон магнитного склонения, то видно, что наибольшее отклонение стрелки на восток не достигнет даже 40°, а это не восточное направление, а северо-восточное. А вот если говорить о том, где стрелка компаса вместо севера покажет на запад, то такая территория есть - это Нунавут, недавно ставший частью Канады.

Карта изогон представлена ниже:

Однако при необходимости все же можно по показаниям магнитного компаса определить направление на истинные полюса Земли. Для этого нужно знать величину магнитного склонения, о которой мы рассказывали

Почему иногда стрелка не показывает на магнитный север

Если быть точным, то стрелка магнитного компаса не показывает точно даже на магнитные полюса Земли. Ее показания в этом случае являются приблизительными.

На самих магнитных полюсах стрелка магнитного компаса будет стремиться занять вертикальное положение, поскольку линии магнитного поля Земли, параллельно которым располагается стрелка, на этих территориях расположены перпендикулярно к плоскости горизонта. Таким образом, северная часть стрелки будет смотреть вниз на северном полюсе, а южная - на южном.

Однако бывают ситуации, когда показания магнитной стрелки достаточно сильно отклоняются от «нормы», и тогда без дополнительных поправок в расчетах можно получить большие ошибки.

Такие отклонения могут быть связаны с рядом причин. Рассмотрим некоторые из них.

Это, например, происходит в областях магнитных аномалий, где направление силовых линий магнитного поля Земли сильно отличается от направления силовых линий магнитного поля в соседних областях. Карты с такими участками иногда имеют заметку о том, что изображенная местность относится к магнитным аномалиям.

Иногда при некорректной работе на показания магнитной стрелки могут влиять различные ферромагнетики, находящиеся рядом. Обычно их влияние присутствует всегда, но из-за их удаленности от стрелки такое влияние ничтожно мало по сравнению с влиянием магнитного поля Земли. Если же источник постороннего магнитного поля (ферромагнетик или проводник, по которому течет электрический ток) оказывается слишком близко к стрелке, то его влияние может оказаться заметным, а зачастую и стать преобладающим, что негативно скажется на результатах проводимых с помощью компаса измерениях.

В конце концов, на ошибку в показаниях магнитного (да и не только магнитного) компаса может повлиять его неисправность. Это не такая уж редко встречаемая ситуация, поэтому к ней нужно отнестись со всей ответственностью, .

Вспомогательные «стрелочные» элементы компаса

Для обеспечения корректной работы основного элемента компаса - магнитной стрелки - в этом устройстве предусмотрен ряд вспомогательных элементов. Ознакомимся с некоторыми из них.

Колба. Она позволяет защитить стрелку от механических повреждений, утери и от влияния ветра и дождя.

Жидкость в колбе. Она служит для быстрой стабилизации стрелки. Компасы, колба которых заполнена специальной жидкостью, называются жидкостными. В «воздушных» моделях для этой цели использовался латунный корпус, уменьшающий колебания стрелки за счет возникновения индукционных токов. Однако, если сравнивать два варианта стабилизации, то в случае с жидкостью любые колебания стрелки затухают намного быстрее.

Арретир. Это специальный стопор для остановки стрелки, чаще всего представляющий собой небольшой рычажок-фиксатор. Он позволяет удерживать стрелку в неподвижном состоянии, предотвращая ее хаотичные колебания во время движения человека по маршруту.

Как сделать стрелку для компаса своими руками

В аварийной ситуации, которая произошла за пределами цивилизации, может понадобится сконструировать примитивный компас.

В качестве стрелки для такого компаса допустимо использовать любые небольшие изделия из ферромагнетиков. Чаще всего в качестве стрелки для самодельного компаса используют намагниченную швейную иглу, хотя с тем же успехом в этой роли выступают и другие предметы, например, английская булавка или рыболовный крючок.

Подробнее о том, как сделать компас из подручных материалов, можно прочитать в

Кстати, в древнем Китае, где был изобретен первый магнитный компас, в качестве стрелки использовали специальную намагниченную ложку, свободно вращающуюся на гладкой доске.

Как сориентироваться по стрелке компаса

С помощью работающей магнитной стрелки можно решать разные задачи, но для ориентирования важны в первую очередь две - определение сторон света и определение направления, в котором нужно двигаться.

Для того, чтобы определить стороны света, нужно с помощью стрелки найти направление на север и стать к нему лицом. Теперь позади окажется юг, справа - восток, а слева - запад.

Чтобы по стрелке компаса выбрать направление дальнейшего движения, зная азимут, нужно определить по показаниям стрелки направление на север, а затем от него по часовой стрелке отмерить угол, соответствующий нужному магнитному азимуту.

Как видим, в работе магнитной стрелки, как и самой стрелке нет ничего загадочного и противоречивого. Все вполне объясняется законами физики и знаниями об окружающем нас мире. Именно эти знания, накопленные предыдущими поколениями, позволяли людям выживать и привели к расцвету человеческую цивилизацию, и именно эти знания в наши дни становятся на помощь тем, кто оказались в аварийных условиях вдали от цивилизации или попросту заблудился в лесу, отправившись за грибами.

Очень многие искренне убеждены, что стрелка компаса направлена строго на север. И хоть это далеко не так, при помощи компаса можно с очень высокой точностью определять направления и на суше, и на море. Какие поправки требуется вносить в его показания? Чем вызвана такая необходимость? Что такое «магнитное склонение» и «девиация»? Об этих на первый взгляд загадочных, но, в общем-то, не таких уж сложных вещах и пойдет речь в сегодняшней беседе.

С тех пор, как люди обнаружили свойство предметов из магнитного железняка устанавливаться определенным образом в магнитном поле Земли, конструкция компаса прошла длинный путь. Мореплаватели, по достоинству оценившие преимущества этого навигационного инструмента, сразу столкнулись с рядом сложностей, затруднявших его использование в открытом море – прежде всего вызываемых качкой.

Много веков тому назад появились конструкции, в которых для уменьшения ее влияния магнитная стрелка подвешивалась на нити, устанавливалась на кончике вертикальной иглы или плавала в жидкости, прикрепленная к поплавку.

Значительные усовершенствования, которые дошли до наших дней, внесли в конструкцию компаса итальянцы. Семь веков назад изобретатель из Неаполя Флавио Джой соединил магнитную стрелку с диском, создав компасную картушку, что повысило точность отсчетов. Другой итальянский умелец, Джероламо Кардано, предложил крепление, снижавшее влияние качки и получившее название «карданов подвес».

(Кстати, Кардано был больше известен современникам как мастер-каретник, а изобретенный им шарнир с двумя степенями свободы изначально предназначался для уменьшения «качки» конного экипажа на ухабистой дороге – но это так, к слову).

Для более удобного и точного определения компасных направлений и направления ветра, а иногда и течения, картушку стали делить на румбы – от греческого «ромбос», что означает как некий вращающийся предмет вроде юлы или волчка, так и ромб. От восьми румбов постепенно пришли к делению горизонта на 32 румба.

Направления на север (N, норд), юг (S, зюйд), восток (O, ост) и запад (W, вест) назвали главными. Ровно посередине между главными располагаются четвертные румбы (например, северо-запад – NW), а между главными и четвертными – румбы трехбуквенные (скажем, юго – юго — запад – SSW, восток-северо-восток – ONO). Кроме того, между главными и четвертными румбами находятся 16 промежуточных.

Название промежуточного румба образуется из названия ближайшего главного или четвертного, приставки «тэн» («ten», пишется только буква «t»), что означает предлог «к», и названия главного румба, в сторону которого уклонен этот промежуточный румб – например, SWtW, OtN. Иногда вместо голландского предлога «ten» используется английский «by».

С появлением на судах механических двигателей, увеличением скоростей и размеров судов потребовалось более точное определение направлений в море, и картушку компаса стали делить на 360 градусов. Система деления горизонта, при которой направления отсчитываются от направления на север по часовой стрелке от 0 до 360, называется круговой.

Угол между двумя смежными румбами, который также называется румбом, равен 11.25°, т.е. углы и направления с помощью градусной круговой системы измеряются с большей точностью. Но румбовая система и сегодня используется для обозначения направлений ветра и течения, исходя из правила «ветер дует в компас, течение идет из компаса», а также для удовлетворения романтических потребностей человека в нашем перенасыщенном цифрами мире.

(Дополнительно расшифруем: к примеру, юго-восточный ветер дует с юго-востока, а при северо-западном течении вода движется на северо-запад; как это ни парадоксально, но в данном случае их реальные направления полностью совпадают).

Таким образом, современный магнитный компас (говоря о «морском» компасе, принято делать ударение на втором слоге), с помощью которого управляют судном и определяют пеленги на береговые ориентиры, стал итогом длительного развития. Совершенствование его конструкции привело к появлению нескольких типов приборов, применяемых в том числе и на малых судах.

Это, прежде всего, путевой компас, предназначенный для удержания судна на заданном курсе; компас для взятия пеленгов (т.е. для измерения угла между направлением на северный полюс и направлением на интересующий нас объект); компас в комплекте авторулевого или радиопеленгатора. Последний тип устройства обслуживается специалистами, поэтому поговорим о первых двух.

Общим для их конструкции является следующее. Корпус, или котелок компаса, выполнен из немагнитного металла или пластмассы; роль стрелки играет уже упомянутая картушка, на которой закреплены магниты обычно несколько пар. Котелок заполнен специальной незамерзающей жидкостью. Это может быть раствор спирта (практически «водочной» концентрации в пределах 39–43%), лигроин или кремнийорганическая жидкость. Она поддерживает на плаву компасную картушку (которая при этом вращается вокруг остроконечной шпильки) и гасит ее колебания, повышая точность отсчета.

По окружности картушки нанесена градусная шкала, нередко дополненная румбовой (рис. 1). В зависимости от диаметра картушки, а иными словами, «калибра» компаса, указываемого либо в миллиметрах, либо дюймах, цена одного деления 360-градусной шкалы может быть разной – от 1° на картушке 127-миллиметрового компаса до 5° на картушках небольших компасов.

Таким образом, чем больше «калибр», тем более точные показания можно снять с компаса. О специфике его выбора для маломерного судна поговорим в следующих публикациях, здесь же ограничимся тем, что во многих случаях более чем достаточно 75-миллиметровой картушки, как на типовых шлюпочных компасах (рис. 2).

Что дает нам расположение градусной шкалы на картушке, а не на корпусе? На судне, подвижном плавучем сооружении, началом отсчета в определении направлений является диаметральная плоскость судна – ДП. Курс судна – это угол между нордовой частью меридиана (направлением на север) и направлением в нос по ДП.

Используя на яхте туристский компас, у которого обычная стрелка укажет нам север, а деления градусов нанесены на корпус, возрастая от нуля по часовой стрелке, мы определим курс лишь после пересчета данных, да и то с некоторой погрешностью. Такой компас, установленный на судне, будет вращаться вместе с судном и шкалой (рис. 3, б).

Морской компас позволяет получать непосредственно отсчет курса по делениям на картушке, расположенным у курсовой черты. Картушка в принципе неподвижна относительно меридиана, а курсовая черта жестко связана с положением ДП судна – значит, можно без всяких пересчетов сразу получить курс (рис. 3, а).

Конструкция магнитного путевого компаса обычно предполагает установку в кардановом подвесе, сохраняющем горизонтальность картушки при крене и качке (рис. 4). На крупных «пароходах» такой компас установлен в специальной тумбе – нактоузе, но на маломерных судах подобная роскошь недоступна из-за дефицита пространства. Поэтому его либо ставят на горизонтальную панель перед штурвалом, либо врезают в вертикальную переборку, либо подвешивают под потолок в верхней части лобового стекла рубки.

Компасы малых судов, как правило, имеют относительно небольшой «калибр» и вообще довольно компактны. Вместо старого доброго «карданова подвеса» их производители нередко обходятся иными средствами, позволяющими картушке сохранять горизонтальное положение при значительных углах крена и дифферента. Так, наиболее распространенным вариантом является «плавающая» в специальной жидкости полусферическая картушка, отцентрованная остроконечной шпилькой и размещенная в «котелке» в виде прозрачного шарика или под прозрачным полукруглым колпаком (рис. 5).

Для пеленгования на маломерных судах используются компасы с установленными на них пеленгаторами, расположенные так, чтобы препятствий для обзора было как можно меньше, а также ручные компас-пеленгаторы или бинокли с встроенными компасами (рис. 6). При этом под пеленгуемым объектом читается обратный компасный пеленг, т. е. компасное направление, под которым судно видно с объекта.

Это позволяет, найдя на карте этот ориентир, провести от него линию под углом, снятым с пеленгатора. Где-то на этой линии и находится судно. Если взять пеленг еще на один обозначенный на карте ориентир, то на пересечении нанесенных на карту обратных компасных пеленгов и окажется наше место (рис. 7). Разумеется, для большей уверенности пеленгов должно быть более двух.

В теории все выглядит достаточно гладко, но на практике возникают кое -какие сложности, и отсюда переходим к загадочному для многих слову «девиация». Герои бессмертного произведения Жюля Верна «Пятнадцатилетний капитан» пережили крайне опасные приключения в результате действий злоумышленника и незнания магнитно-компасного дела.

Подложив в нактоуз железный брусок, коварный Негоро внес нужное ему искажение в показания компаса, отчего шхуна «Пилигрим» отклонилась от расчетного курса на четыре румба к югу и вместо Южной Америки оказалась у берегов Африки. (Кстати, если бы умения этого персонажа направить в мирное русло и переквалифицировать его из бандитов в девиаторы, то исправившийся негодяй заработал бы куда больше денег – эта редкая профессия ценилась в те далекие времена дороже золота, да и теперь пользуется большим уважением).

Короче говоря, на стрелку судового компаса, кроме магнитного поля Земли, действует также магнитное поле, создаваемое судовым железом. А железо делится в магнитном отношении на «жесткое» и «мягкое». Жесткое железо, намагнитившись в магнитном поле Земли, сохраняет свое поле, а мягкое перемагничивается при изменении создавшего его поля.

Поэтому силы судового магнетизма изменяются по различным законам. Одни из них действуют постоянно, другие изменяются с изменением курса, широты, крена. В результате магнитная стрелка в месте установки компаса располагается не вдоль магнитного меридиана, а составляет с меридианом угол, называемый девиацией.

Девиация незначительна на маломерных судах из немагнитных материалов, но на магнитоемких корпусах может достигать таких величин, что магнитное поле Земли будет полностью компенсироваться собственным полем судна, отчего картушка компаса оказывается в состоянии безразличного равновесия – попросту мотается «туда-сюда» под влиянием чего угодно, но только не магнитного поля Земли. В результате пользоваться компасом становится невозможно.

Для уменьшения девиации в месте, где установлен морской компас, он снабжается так называемым девиационным прибором, компенсирующим магнитное поле судна при помощи системы магнитов и железных брусков, положение которых можно точно подобрать, используя резьбовые верньеры.

Задача вроде бы проста – при помощи подобного устройства (которое нередко имеется даже на самых простеньких «сувенирных» компасах) надо максимально близко «подогнать» стрелку или картушку к положению магнитного полюса Земли, но не будем забывать, что «мягкое» судовое железо при смене курса (или же, проще говоря, повороте штурвала) каждый раз перемагничивается, сбивая предыдущие показания…

В общем, полностью уничтожить это влияние невозможно, поэтому после проведения работ по его уничтожению составляется таблица остаточной девиации, в которой подробно расписаны поправки к показаниям компаса на тех или иных курсах. При помощи такой таблицы можно переходить от компасного к магнитному курсу (пеленгу) и наоборот. (О том, как свести девиацию к минимуму, подробнее поговорим в следующей публикации).

Итак, чем магнитный курс (пеленг) отличается от компасного? Теоретически стрелка компаса должна указывать на магнитный полюс, но на практике из-за влияния девиации судна стрелка указывает на полюс компасный. Исправляя компасное направление поправкой на девиацию, мы получаем магнитное направление. Но и тут нас ждут подвохи! Все было бы куда проще, если бы в какой-то точке земного шара был установлен мощный магнит, притягивающий к себе компасные стрелки. Однако таких «магнитов», во — первых, очень много, а во-вторых, самый мощный из них не стоит на месте.

Магнитное направление на северный магнитный полюс часто не совпадает с направлением на географический полюс. Это отклонение от меридиана называется магнитным склонением. Склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен от истинного меридиана к востоку; если же к западу, то отрицательным. В соответствии с этим положительному склонению приписывают «остовое» наименование, а отрицательному – «вестовое».

Уже во времена Колумба было замечено отклонение магнитной стрелки от направления на Северный географический полюс, однако доверие компасу было столь велико, что, обнаружив отклонение стрелки от направления на Полярную звезду, Колумб усомнился в постоянстве Полярной звезды. Тем не менее магнитометрические исследования показали, что склонение действительно существует, и в разных географических пунктах Земли его величина может значительно различаться, принимая значения от 0° до ±180°.

Более того, обнаружилось, что склонение постоянно изменяется и в каждом отдельно взятом районе. В любимом моряками Лондоне, к примеру, достигнув за некоторое время максимума 11°Ost, оно стало уменьшаться и, перейдя через нуль, вновь стало увеличиваться вплоть до 1820 г., когда наступил максимум – 24°W.

Данные как о величине, так и о ежегодном изменении склонения приводятся на навигационных картах (рис. 8). По этим данным находится поправка на год фактического плавания. Но, кроме того, существуют локальные зоны магнитных аномалий, где склонение может очень отличаться от склонения соседних районов.

Магнитные аномалии на картах обводят сплошной жирной чертой, внутри района указывают возможные колебания магнитного склонения. Если границы района определены недостоверно, то они указываются пунктиром. Отдельные аномальные точки склонения обозначают звездочкой с указанием наименования и значения склонения.

Таким образом, для получения истинных направлений, отсчитываемых от направления на Северный полюс при помощи компаса, установленного на судне, его показания надо исправить общей поправкой, являющейся алгебраической суммой склонения и девиации (рис. 9).

Впрочем, помимо относительно медленных процессов, подвластных расчетам, магнитное поле Земли способно и неожиданно «взбрыкнуть» – в частности, оно может изменяться под влиянием магнитных бурь, вызванных деятельностью Солнца. Это знали еще поморы-архангелогородцы, говоря, что во время сильных северных сияний «матка дурит» – т.е. магнитная стрелка компаса ведет себя беспокойно, становясь неустойчивой.

В заключение – кое-что о полюсах. Мореплавателям и путешественникам эпохи Великих географических открытий, можно сказать, повезло – магнитный и географический полюса располагались достаточно близко один к другому, что позволяло поначалу считать, что стрелка компаса действительно указывает на север. Но по мере накопления знаний о земном магнетизме было обнаружено, что магнитные полюса не совпадают с географическими и постоянно перемещаются по поверхности Земли!

Длительное время северный магнитный полюс медленно двигался на север. Однако примерно тридцать лет назад скорость его перемещения возросла примерно в четыре раза. Каждый день он описывает эллипсы и, кроме того, смещается в северном и северо — западном направлении со средней скоростью от 10 до 20 км в год, поэтому любые его координаты являются временными и неточными.

Северный магнитный полюс Земли перемещается из Северной Америки такими темпами, что может оказаться в Сибири уже через 400 лет, а по некоторым расчетам даже раньше. При этом он на некоторое время почти совместится с Северным географическим полюсом. За последнее тысячелетие полюс перемещался в основном между Канадой и Сибирью, однако иногда двигался и в других направлениях, а за предыдущие миллионы лет, как выяснили палеомагнитологи, современный северный магнитный полюс побывал практически во всех районах Земли.

Южный магнитный полюс находится в антарктическом море Дюрвиля. В феврале 2005 г. яхта «Апостол Андрей» под командованием хорошо известного читателям «КиЯ» Николая Литау во время антарктического плавания прошла южнее южного магнитного полюса, оказавшись между двумя южными полюсами – географическим и магнитным.

Когда люди впервые достигли южного магнитного полюса, он находился на суше, в глубине Антарктиды. Сегодня он движется со скоростью около 2 м/ч и по прогнозам ученого-магнитолога Н.Медведева примерно через 850 лет доберется до Новой Гвинеи.

Но и это не все. Магнитное поле Земли может предложить сюжет для блокбастера покруче «Армагеддона». Палеомагнитные исследования выявили в прошлом неопровержимые свидетельства неоднократных инверсий геомагнитного поля, при которых южный магнитный полюс становится северным, и наоборот. И происходит это, по некоторым данным, с периодом около 250 тыс.

лет. Однако с прошлого такого «переворота» прошло около 750 тыс. лет, так что очередной уже заметно запаздывает. Ученые сообщают, что с магнитным полем Земли последнее время происходят необъяснимые вещи, что может быть признаком начала смены полярности.

Но, прежде чем южный магнитный полюс станет северным, а северный южным, они оба на некоторое время исчезнут, и Земля лишится магнитного поля, защищающего ее от космических частиц. Мнения специалистов по поводу возможных последствий расходятся, но существуют и весьма мрачные прогнозы.

Не остаются на местах и географические полюса. Установлено, что земная ось смещается, и Северный полюс отдаляется от нас примерно по семьдесят пятому меридиану в сторону Лабрадора. А значит, экватор медленно, но верно приближается к нам. Правда, всего на пару километров в год. Пустячок, а приятно!

Так уж вышло, что нынешняя беседа получилась у нас скорее «познавательно-теоретической». О том, как применить полученные знания на практике – как выбрать подходящий компас для небольшой прогулочной лодки, как правильно его установить, как оценить девиацию и т.д. – читайте в следующих публикациях.

Приближается летняя пора, а это значит, отдых на природе, прогулки и походы в лес. Но, наслаждаясь природой, мы часто забываем об опасности . 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, 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.