Напрямок зі стрілкою компаса. Як змінилося магнітне поле Землі за кілька століть

Хоч прогрес і балує людство цифровими способами навігації, але класичний компас із намагніченою стрілкою, як і раніше, затребуваний і надійний. Його робота не потребує живлення, наявності супутника або стільникової вежі, тому його стрілка завжди здатна вказувати північний магнітний меридіан поміченим кінчиком, інший при цьому вкаже відповідно південь.

По лімбу приладу нанесено розташування сторін світла, що допомагає зорієнтуватися, якщо магнітних перешкод немає. Потрібно лише розібратися, яке позначення мають напрямки на компасі.

При орієнтуванні завжди слід враховувати, що показані напрямки компасом в повному обсязі збігаються з географічними, оскільки намагнічена стрілка прагне розташуватися вздовж магнітного меридіана, вказуючи геомагнітні полюси планети, які тотожні географічним. Ця похибка сторін світла на компасі має визначення «магнітне відмінювання», яке має постійної величини.

Яким чином за компасом знайти сторони світу

Пристрій компаса просто і геніально - намагнічена стрілка, укладена в корпус під прозорою кришкою в центрі циферблата (лімба), при стані, що відпущений з гальма, північним хвостиком вкаже північний полюс, а південним - південний полюс. На лімб нанесені позначення літерами сторін світла. Якщо прилад вітчизняний, то літери будуть російськими, якщо ж пристрій зроблений не у нас – то латинськими, згідно з міжнародними позначеннями.

Лімб має кругову шкалу, що дорівнює 360º, розділену чотирма рівними секторами, зі зростанням по ходу годинникової стрілки. Розмір кроку шкали може бути в окремого приладу різним, але у будь-якому випадку кожна зі сторін світла позначається певними градусами:

• північ – 0º;
• південь - 180 º;
• схід - 90 º;
• захід - 270 º.

Визначати по устрою сторони світла досить просто, але щоб прилад вказав справжній напрямок, необхідно дотримати ряд простих правил.

• Прилад повинен зайняти строго горизонтальне положення - для цього його або кладуть на рівну поверхню або тримають розкритою долонею, трохи нижче рівня грудей.
• Поблизу повинно бути магнітних перешкод - ліній електропередач, залізничного полотна, скупчень металу, інших магнітів, інакше стрілка вкаже неправильне напрям.
• Як тільки компас займе правильне положення, потрібно відпустити арретир, що грає роль стопора або гальма.
• Звільнена стрілка, похитавшись, займе впевнене становище, коли спеціально вказаний північний хвостик вкаже північ, а протилежний вкаже південь.
• Тепер потрібно поєднати хвостики стрілки із позначеннями сторін світла, нанесеними по лімбу.

Щоб на місцевості позначитися з маршрутом, потрібно вибрати необхідний напрямок шляху, що відповідає шуканій частині карти.

Позначення на компасі сторін світла

Для сторін світла прийняті міжнародні позначення літерами на компасі, зрозумілі у кожному населенню земної кулі, але можливі й російськомовні позначення.

• Північне напрямок позначено латинської N (north) чи російської З (північ).
• Південний напрямок відображено латинською S (south) або нашою Ю (південь).
• Східний напрямок завдано латинської літерою E (east) або російської В (схід).
• Західному напрямку відповідає латинська літера W (west) або наша З (захід).

По ходу годинникової стрілки це виглядатиме так: вгорі - N або С, далі в правій частині лімба - E або В, внизу - S або Ю, ліворуч - W або З.

Напрями сторін світла як для карти і глобуса, так і для компаса і місцевості, будуть розташовуватися однаково:

• якщо стати на північ, то північний полюс буде прямо попереду;
• південний полюс – позаду;
• східний напрямок - праворуч;
• захід - по ліву руку.

Зверніть увагу!Компас із-за наявності магнітного відмінювання показує напрямки не точно!

Похибка компаса - магнітне відмінювання

Враховуючи, що на приладі позначатимуться географічні сторони світла, насправді вони виявляться трохи зміщеними на деяку величину в градусах. Оскільки силові і географічні полюси нашої планети не збігаються, то при точних розрахунках азимуту перед довгим маршрутом необхідно робити поправки. Якщо ж шлях має бути занадто довгий, а відмінювання вбирається у 10º, можна обійтися і без поправок.

• Магнітне відмінювання зазвичай позначено за полями карти для певної місцевості.
• Якщо такого немає, його можна знайти в довіднику - магнітні обсерваторії постійно повідомляють відомості про величину градусів магнітного відмінювання, характерного для певної місцевості.
• Розрізняють східне відмінювання, коли стрілка пристрою відхиляється від північного географічного полюса у бік сходу, і західне, коли стрілка відхилена на захід.

Зверніть увагу!Східне відмінювання позначено плюсом (+), а західне - мінусом (-). Поправка на його величину, розраховану на приладі, допоможе визначити справжні напрями сторін світла.

Азімут магнітний та географічний

Шлях розраховують перед подорожжю азимутом, і відповідно до нього пересуваються місцевістю. Кут розрахованого азимуту є величиною в градусах, отриману між меридіаном і напрямом шляху на об'єкт, що шукається. Азімут, знайдений на карті, буде істинним, а отриманий за допомогою компаса - магнітним.

• На карту нанесені справжні меридіани, що сходяться в точці географічного полюса. Тому кут між меридіаном, що йде на північ, і напрямком шляху, отриманий по карті, відрізнятиметься від кута, знайденого за приладом, оскільки стрілка компаса розташовується вздовж магнітного, а не географічного, меридіана.
• Якщо у цій місцевості є східне магнітне відмінювання, його величину необхідно відняти від азимуту, отриманого з допомогою компаса біля, щоб його значення збіглося з істинним азимутом, знайденим по карті. Ось навіщо воно позначене знаком (мінус).
• Якщо ж у цій місцевості є західне відхилення, його величину необхідно додати до магнітного азимуту, щоб вийти до значення істинного. Саме тому воно позначено знаком + (плюс).

Поправки на магнітне відмінювання дають гарантію, що маршрут пройде в задуманих межах і відповідатиме справжнім географічним орієнтирам, а шлях не відхилиться від карти.

Найпростішим і найдавнішим навігаційним пристроєм є компас. Він дозволяє орієнтуватися біля: його магнітна стрілка завжди вказує північ. Цей прилад має стародавнє походження, з ним пов'язано багато цікавих історій. Стрілка компаса, що вказує на північ, дозволяє знайти шлях, причому по компасу його шукали задовго до Різдва Христового.

Причому тут китайці

Багато винаходів, якими ми користуємося, вигадали китайці, і компас - не виняток. Існують різні відомості про появу компасів. За одними, вони були винайдені ще за 3 тисячі років до нашої ери, інші стверджують, що компаси з'явилися приблизно в 200 році до нашої ери. Перше припущення ґрунтується більше на міфах, ніж фактах.

У Китаї за правління імператора Хуан-ді було винайдено перший компас. Він допоміг йому знайти шлях у пустелі та врятував військо від загибелі. Однак історичних фактів про цей випадок немає.

За іншою версією, стрілками компаса стали користуватися за часів династії Хань. Давній пристрій був намагнічений предмет. Стрілка компаса завжди вказувала один і той самий напрямок.

Є достовірні відомості про часи династії Сунь. Факти показують, що у ХХ столітті нашої ери китайці орієнтувалися за компасом, визначали сторони світла.

З Китаю планетою

З Китаю компас потрапив до арабів. Вони вважалися добрими мореплавцями, але навіть їм потрібні були навігаційні пристрої. Стрілка компаса завжди вказує в той самий напрямок, отже, орієнтуватися по такому пристрої легко. Арабам припала до смаку ідея компаса, правда, в ті часи як орієнтир використовували воду і намагнічений металевий предмет, який опускали в ємність. Він повертався в той самий бік. У такому вигляді стародавній компас потрапив до європейських країн, де був життєво необхідний компас, і вони швидко придумали, як удосконалити арабський устрій.

Після недовгих роздумів Ф. Джойя вигадав апарат, що дозволяє більш точно орієнтуватися на всі боки світу. А щоб звузити орієнтири, зробивши їх якнайточнішими, циферблат компаса розділили на 16 поділів. Стрілка компаса була встановлена ​​на шпильку, а щоб зменшити тертя в осі, в чашу наливали воду. З того часу пристрої сильно змінилися. Але сам задум розробника досі застосовується у сучасних компасах.

Види компасів

Для різних областей використовують різні види пристроїв. І тут постає питання: а якщо вони різні, то куди показує компас, і який найточніший?

У світі використовують такі види компасів:

Орієнтація у просторі

Знаючи, яка стрілка компаса вказує на північ, можна знайти будь-який шлях. Ну, чи майже будь-хто. Якщо, звичайно, людина не знаходиться в зоні магнітної бурі, де стрілка компаса може поводитись абсолютно непередбачувано.

Всім відомо, що є чотири сторони світу: північ, південь, захід та схід. Те, де є ці сторони світла, визначається земними полюсами.

Зміна напряму

Здавалося б, компас - це той пристрій, який не може обдурити, але це не так. Кожен пристрій може вийти з ладу, і компас не виняток. Тому, щоб точно визначити показання компаса, куди показує червона стрілка приладу, чи правильному напрямку, варто виключити наступне:

1. Чи немає поруч сторонніх магнітів. При розташуванні поблизу інших магнітів стрілка компаса відхилятиметься і покаже невірний напрямок.
2. Розташування поруч із електронним пристроєм. Навіть найпростіший смартфон створює навколо себе електромагнітне поле, що створює перешкоди, і стрілки компаса відхиляються у неправильному напрямку.
3. На точність показників впливає магнітна буря, сонячний вітер.
4. Перешкоди утворюються в аномальних зонах. На нашій планеті є кілька схожих зон, де відбуваються незрозумілі речі. Наприклад, Курська магнітна аномалія, де компаси «сходять з розуму».

Не завжди навігаційний пристрій показує правильно, у деяких випадках він дає похибки. Вони можуть бути викликані покладами руди і не тільки.

Напрямок стрілок

На компасі зазвичай одна стрілка, розділена на дві частини, або дві стрілки, спрямовані протилежно. У класичному варіанті вони пофарбовані в синій та червоний кольори. Синя стрілка чи та, що має трикутник на кінчику, завжди показує північ, а червона чи широка безформна - на південь. Іноді пристрої оснащуються стрілками інших відтінків. Наприклад, зеленого кольору. Під час використання таких приладів виникає питання: а куди вказує зелена стрілка компаса? Зазвичай на південь завжди вказує червона чи рожева стрілка, інші відтінки - це покажчики північного напрями. Тепер знаєте, куди вказує зелена стрілка компаса. На північ.

Крім зеленого кольору, північна стрілка може бути пофарбована у білий, жовтий, сріблястий кольори, а також у чорний. Можливі інші виконання стрілок. Вони можуть бути пофарбовані в один колір, але мають різну форму. Завжди у всіх моделях компасів стрілка, що вказує на північний напрямок, мічена. Це можуть бути позначки різних відтінків, а можуть бути різні форми стрілок у вигляді трикутника. У старих моделях південний кінчик позначений червоним кольором, а нових він може бути будь-яким, а червона стрілка може вказувати на північ. Це варто враховувати перед тим, як почати користуватися пристроєм.

Висновок

Перед тим, як вирушити в похід з компасом, варто відразу ж, при виході з дому, визначити, куди потрібно буде повернутися. Адже у кожному районі магнітне полі різне, отже, стрілки який завжди вказуватимуть суворо північ, а покажуть напрямок магнітних ліній даної місцевості. Також варто враховувати, що напрямок показань стрілок можуть змінюватися з часом.

Стрілка магнітного компаса вказує на магнітні полюси Землі, а якщо бути точним, то знаходиться в магнітному полі Землі паралельно його магнітним силовим лініям. Це спостерігається як і північному, і у південному півкулях. Але бувають і винятки, причому не так вже й рідко.

Як правило, кінець стрілки, що вказує на північний магнітний полюс, забарвлюють контрастний колір.

З чого зроблено стрілку

Будь-яка стрілка магнітного компаса виготовлена ​​з феромагнетика.

Феромагнетик - це матеріал, який здатний мати намагніченість навіть за відсутності зовнішнього магнітного поля. У ньому встановлюється далекий феромагнітний порядок магнітних моментів атомів та іонів, завдяки чому він і набуває магнітних властивостей. У відео пояснюється це явище:

Однак при нагріванні феромагнетика до температури Кюрі вказаний порядок руйнується і феромагнетик стає парамагнетиком. Нагрітий над вогнем магніт втрачає свої магнітні властивості. На цьому заснований найпростіший спосіб розмагнічування різноманітних магнітів, не виключаючи стрілки магнітного компаса.

Для того, щоб намагнітити феромагнетик заново, його температуру потрібно знизити нижче точки Кюрі і помістити його в магнітне поле - або покласти поряд з іншим магнітом, або намагнітити, зробивши його осердям електромагніту.

Чому магнітна стрілка повертається

Щоб розібратися в цьому питанні, слід згадати, що таке магнітне поле. А магнітне поле - це силове поле, яке може впливати на електричні заряди та тіла, які мають магнітний момент.

Таким чином, два магніти здатні взаємодіяти один з одним, при цьому їх однакові полюси будуть відштовхуватися, а протилежні - притягуватися. Так, північний і південний полюси прагнутимуть з'єднатися, а ось південний з південним і північний з північним навпаки - заважатимуть з'єднати два магніти.

Тепер розглянемо стрілку магнітного компасу та нашу планету. Обидва ці об'єкти є магнітами, отже, і взаємодіють друг з одним за вищевказаним принципом. Тобто, північний кінець стрілки тягнеться до південного полюса Землі, а південний - до північного.

Але як так? Адже нам казали, що північний кінець стрілки вказує на північ? У чому каверза?

Пояснюється все дуже просто: північний та південний магнітний полюс Землі перейменували і назвали на честь тих географічних полюсів, які знаходилися в безпосередній близькості до них. Таким чином виходить, що поблизу географічного північного полюса насправді знаходиться південний магнітний полюс Землі, який для зручності був названий північним магнітним полюсом, а в південній півкулі все навпаки.

Взаємодія між цими двома магнітами не дуже сильна. Якщо стрілку просто покласти на землю, вона навряд чи зрушить з місця. Тому, щоб не заважати їй повертатись у відносно слабкому магнітному полі Землі, її «садять» на шпиль, який виступає в ролі осі, або, як у перших європейських моделях компасів, опускають на воду, зменшуючи тим самим опір при обертанні до мінімуму.

Щоб не сплутати північний та південний кінці стрілки, їх зазвичай роблять різними. Найчастіше кінці стрілки можуть відрізнятися за формою та кольором. Як правило, червоним кольором виділяють північний кінець стрілки, але бувають і винятки. Про те, якими квітами та формою виділяють північну частину стрілки, а також про те, як визначити північний кінець стрілки самостійно, є матеріал в окремій статті (Пристрій компасу).

Чому стрілка не вказує на справжню північ

Як було зазначено, стрілка магнітного компаса показує напрямок на магнітні північ і південь Землі. Однак розташування магнітних полюсів не збігається з місцем розташування істинних полюсів Землі. Крім того, положення магнітних полюсів Землі постійно змінюється, причому швидкість зміни непостійна в часі і відрізняється у північного та південного магнітних полюсів, що пов'язано з процесами, що відбуваються в надрах планети.

Таким чином, твердження про те, що стрілка магнітного компасу завжди вказує на істинну північ, є помилковим.

Часто доводилося чути, що на Алясці - найбільшому штаті США - стрілка магнітного компасу показує не на північ, а на схід. Це не зовсім так. Якщо розглянути карту ізгону магнітного відмінювання, то видно, що найбільше відхилення стрілки на схід не досягне навіть 40°, а це не східний напрямок, а північно-східний. А от якщо говорити про те, де стрілка компаса замість півночі покаже на захід, то така територія є - це Нунавут, який нещодавно став частиною Канади.

Карта ізгону представлена ​​нижче:

Однак при необхідності все ж таки можна за показаннями магнітного компаса визначити напрямок на справжні полюси Землі. Для цього потрібно знати величину магнітного відмінювання, про яку ми розповідали

Чому іноді стрілка не вказує на магнітну північ

Якщо бути точним, то стрілка магнітного компаса не вказує точно навіть на магнітні полюси Землі. Її свідчення у разі є приблизними.

На самих магнітних полюсах стрілка магнітного компаса прагнутиме зайняти вертикальне положення, оскільки лінії магнітного поля Землі, паралельно яким розташовується стрілка, цих територіях розташовані перпендикулярно площині горизонту. Таким чином, північна частина стрілки дивитиметься вниз на північному полюсі, а південна - на південному.

Однак бувають ситуації, коли показання магнітної стрілки досить сильно відхиляються від "норми", і тоді без додаткових поправок у розрахунках можна отримати великі помилки.

Такі відхилення можуть бути пов'язані з низкою причин. Розглянемо деякі з них.

Це, наприклад, відбувається в областях магнітних аномалій, де напрямок силових ліній магнітного поля Землі сильно відрізняється від напрямку силових ліній магнітного поля в сусідніх областях. Карти з такими ділянками іноді мають замітку про те, що зображена місцевість відноситься до магнітних аномалій.

Іноді при некоректній роботі на показання магнітної стрілки можуть впливати різні феромагнетики, що знаходяться поруч. Зазвичай їхній вплив присутній завжди, але через їхню віддаленість від стрілки такий вплив мізерно мало проти впливом магнітного поля Землі. Якщо ж джерело стороннього магнітного поля (феромагнетик або провідник, яким тече електричний струм) виявляється занадто близько до стрілки, його вплив може виявитися помітним, а найчастіше й стати переважним, що негативно позначиться результатах проведених з допомогою компаса вимірах.

Зрештою, на помилку у показаннях магнітного (та й не лише магнітного) компаса може вплинути його несправність. Це не така рідко зустрічається ситуація, тому до неї потрібно поставитися з усією відповідальністю.

Допоміжні «стрілочні» елементи компасу

Для забезпечення коректної роботи основного елемента компаса – магнітної стрілки – у цьому пристрої передбачено ряд допоміжних елементів. Ознайомимось із деякими з них.

Ковба. Вона дозволяє захистити стрілку від механічних пошкоджень, втрати та від впливу вітру та дощу.

Рідина у колбі. Вона слугує для швидкої стабілізації стрілки. Компаси, колба яких заповнена спеціальною рідиною, називаються рідинними. У «повітряних» моделях цієї мети використовувався латунний корпус, зменшує коливання стрілки з допомогою виникнення індукційних струмів. Однак, якщо порівнювати два варіанти стабілізації, то у випадку з рідиною будь-які коливання стрілки згасають набагато швидше.

Арретір. Це спеціальний стопор для зупинки стрілки, що найчастіше є невеликим важелем-фіксатором. Він дозволяє утримувати стрілку в нерухомому стані, запобігаючи її хаотичним коливанням під час руху людини по маршруту.

Як зробити стрілку для компаса своїми руками

В аварійній ситуації, що сталася за межами цивілізації, може знадобитися сформулювати примітивний компас.

Як стрілку для такого компаса допустимо використовувати будь-які невеликі вироби з феромагнетиків. Найчастіше як стрілка для саморобного компаса використовують намагнічену швейну голку, хоча з тим же успіхом у цій ролі виступають і інші предмети, наприклад, англійська шпилька або рибальський гачок.

Докладніше про те, як зробити компас із підручних матеріалів, можна прочитати в

До речі, в стародавньому Китаї, де був винайдений перший магнітний компас, як стрілку використовували спеціальну намагнічену ложку, що вільно обертається на гладкій дошці.

Як зорієнтуватися за стрілкою компаса

За допомогою працюючої магнітної стрілки можна вирішувати різні завдання, але для орієнтування важливі насамперед дві - визначення сторін світла та визначення напрямку, в якому потрібно рухатися.

Для того, щоб визначити сторони світла, потрібно за допомогою стрілки знайти напрямок на північ і стати обличчям до нього. Тепер позаду виявиться південь, праворуч – схід, а ліворуч – захід.

Щоб за стрілкою компаса вибрати напрямок подальшого руху, знаючи азимут, потрібно визначити за показаннями стрілки напрямок на північ, а потім від нього за годинниковою стрілкою відміряти кут, що відповідає потрібному магнітному азимуту.

Як бачимо, у роботі магнітної стрілки, як і самої стрілки немає нічого загадкового та суперечливого. Все цілком пояснюється законами фізики і знаннями про навколишній світ. Саме ці знання, накопичені попередніми поколіннями, дозволяли людям виживати і привели до розквіту людську цивілізацію, і саме ці знання в наші дні стають на допомогу тим, хто опинився в аварійних умовах далеко від цивілізації або просто заблукав у лісі, вирушивши за грибами.

Дуже багато хто щиро переконаний, що стрілка компаса спрямована строго на північ. І це далеко не так, за допомогою компаса можна з дуже високою точністю визначати напрямки і на суші, і на морі. Які поправки потрібно вносити до його свідчень? Чим викликана така потреба? Що таке «магнітне відмінювання» та «девіація»? Про цих на перший погляд загадкових, але, загалом, не таких уже складних речей і йтиметься у сьогоднішній розмові.

Відколи люди виявили властивість предметів з магнітного залізняку встановлюватися певним чином магнітному полі Землі, конструкція компаса пройшла довгий шлях. Мореплавці, які гідно оцінили переваги цього навігаційного інструменту, одразу зіткнулися з низкою складнощів, що ускладнювали його використання у відкритому морі – передусім викликаних хиткою.

Багато століть тому з'явилися конструкції, у яких зменшення її впливу магнітна стрілка підвішувалась на нитки, встановлювалася на кінчику вертикальної голки чи плавала в рідини, прикріплена до поплавця.

Значні удосконалення, що дійшли до наших днів, внесли у конструкцію компасу італійці. Сім століть тому винахідник із Неаполя Флавіо Джой поєднав магнітну стрілку з диском, створивши компасну картопля, що підвищило точність відліків. Інший італійський умілець, Джероламо Кардано, запропонував кріплення, що знижувало вплив хитавиці і назва «карданів підвіс».

(До речі, Кардано був більше відомий сучасникам як майстер-каретник, а винайдений ним шарнір із двома ступенями свободи спочатку призначався для зменшення «качки» кінного екіпажу на вибоїстій дорозі – але це так, до речі).

Для більш зручного і точного визначення компасних напрямків і напряму вітру, а іноді і течії, картопля стали ділити на румби - від грецького «ромбос», що означає як предмет, що обертається на кшталт дзиги або дзиги, так і ромб. Від восьми румбів поступово дійшли поділу горизонту на 32 румби.

Напрями північ (N, норд), південь (S, зюйд), схід (O, ост) і захід (W, вест) назвали головними. Рівно посередині між головними розташовуються четвертні румби (наприклад, північний захід - NW), а між головними і четвертними - трибуквенні румби (скажімо, південно - південно - захід - SSW, схід-північний схід - ONO). Крім того, між головними та четвертними румбами знаходяться 16 проміжних.

Назва проміжного румба утворюється з назви найближчого головного або четвертого, приставки «тен» («ten», пишеться лише літера «t»), що означає прийменник «к», і назви головного румба, у бік якого ухилено цей проміжний румб – наприклад, SWtW, OtN. Іноді замість голландського прийменника «ten» використовується англійська «by».

З появою на суднах механічних двигунів, збільшенням швидкостей і розмірів суден знадобилося точніше визначення напрямів у морі, і картушку компаса почали ділити на 360 градусів. Система поділу горизонту, за якої напрями відраховуються від напрямку на північ за годинниковою стрілкою від 0 до 360, називається круговою.

Кут між двома суміжними румбами, який називається румбом, дорівнює 11.25°, тобто. кути та напрямки за допомогою градусної кругової системи вимірюються з більшою точністю. Але румбова система і сьогодні використовується для позначення напрямків вітру і течії, виходячи з правила «вітер дме в компас, течія йде з компаса», а також для задоволення романтичних потреб людини у нашому перенасиченому цифрами світі.

(Додатково розшифруємо: наприклад, південно-східний вітер дме з південного сходу, а при північно-західній течії вода рухається на північний захід; хоч як це парадоксально, але в даному випадку їх реальні напрямки повністю збігаються).

Таким чином, сучасний магнітний компас (говорячи про «морський» компас, прийнято наголошувати на другому складі), за допомогою якого керують судном і визначають пеленги на берегові орієнтири, став підсумком тривалого розвитку. Удосконалення його конструкції призвело до появи кількох типів приладів, застосовуваних зокрема і малих судах.

Це насамперед шляховий компас, призначений для утримання судна на заданому курсі; компас для взяття пеленгів (тобто для вимірювання кута між напрямком на північний полюс і напрямом на об'єкт, що цікавить нас); компас у комплекті авторулевого або радіопеленгатора. Останній тип пристрою обслуговується фахівцями, тому поговоримо про перші два.

Спільним для їхньої конструкції є наступне. Корпус, або казанок компасу, виконаний з немагнітного металу чи пластмаси; роль стрілки грає вже згадана картка, де закріплені магніти зазвичай кілька пар. Казанок заповнений спеціальною незамерзаючою рідиною. Це може бути розчин спирту (практично "горілчаної" концентрації в межах 39-43%), лігроїн або кремнійорганічна рідина. Вона підтримує на плаву компасну картопля (яка при цьому обертається навколо гострої шпильки) і гасить її коливання, підвищуючи точність відліку.

По колу картопля нанесена градусна шкала, нерідко доповнена румбовою (рис. 1). Залежно від діаметра картопля, а іншими словами, калібру компаса, що вказується або в міліметрах, або дюймах, ціна одного поділу 360-градусної шкали може бути різною - від 1 ° на картушці 127-міліметрового компаса до 5 ° на картках невеликих компасів .

Отже, що більше «калібр», то більш точні показання можна зняти з компаса. Про специфіку його вибору для маломірного судна поговоримо в наступних публікаціях, тут же обмежимося тим, що в багатьох випадках більш ніж достатньо 75-міліметрової картки, як на типових компасах шлюпок (рис. 2).

Що дає нам розташування градусної шкали на карті, а не на корпусі? На судні, рухомому плавучому споруді, початком відліку визначенні напрямів є діаметральна площину судна – ДП. Курс судна – це кут між північною частиною меридіана (напрямком на північ) та напрямком у ніс по ДП.

Використовуючи на яхті туристичний компас, у якого звичайна стрілка вкаже нам північ, а поділки градусів нанесені на корпус, зростаючи від нуля за годинниковою стрілкою, ми визначимо курс лише після перерахунку даних, та й то з певною похибкою. Такий компас, встановлений на судні, обертатиметься разом із судном та шкалою (рис. 3, б).

Морський компас дозволяє отримувати безпосередньо відлік курсу по поділу на карту, розташованому біля курсової межі. Картушка в принципі нерухома щодо меридіана, а курсова риса жорстко пов'язана зі становищем ДП судна – отже, можна без усіляких перерахунків одразу отримати курс (рис. 3, а).

Конструкція магнітного колійного компасу зазвичай передбачає установку в кардановому підвісі, що зберігає горизонтальність картки при крені та хитавиці (рис. 4). На великих «пароходах» такий компас встановлений у спеціальній тумбі – нактоузі, але на маломірних суднах така розкіш недоступна через дефіцит простору. Тому його ставлять на горизонтальну панель перед штурвалом, або врізають у вертикальну перебирання, або підвішують під стелю у верхній частині лобового скла рубки.

Компаси малих суден, як правило, мають відносно невеликий калібр і взагалі досить компактні. Замість старого доброго «карданова підвісу» їх виробники нерідко обходяться іншими засобами, що дозволяють карту зберігати горизонтальне положення при значних кутах крену і диферента. Так, найбільш поширеним варіантом є «плаваюча» у спеціальній рідині напівсферична картка, відцентрована гострою шпилькою і розміщена в «котелку» у вигляді прозорої кульки або під прозорим напівкруглим ковпаком (рис. 5).

Для пеленгування на маломірних суднах використовуються компаси із встановленими на них пеленгаторами, розташовані так, щоб перешкод для огляду було якнайменше, а також ручні компас-пеленгатори або біноклі із вбудованими компасами (рис. 6). При цьому під об'єктом, що пеленгується, читається зворотний компасний пеленг, тобто компасний напрям, під яким судно видно з об'єкта.

Це дозволяє, знайшовши на карті цей орієнтир, провести від нього лінію під кутом, знятим із пеленгатора. Десь на цій лінії знаходиться судно. Якщо взяти пеленг ще на один позначений на карті орієнтир, то на перетині нанесених на карту обернених компасних пеленгів і виявиться наше місце (рис. 7). Зрозуміло, для більшої впевненості пеленгів має бути понад два.

У теорії все виглядає досить гладко, але на практиці виникають деякі складнощі, і звідси переходимо до загадкового для багатьох слову «девіація». Герої безсмертного твору Жюля Верна «П'ятнадцятирічний капітан» пережили вкрай небезпечні пригоди внаслідок дій зловмисника та незнання магнітно-компасної справи.

Підклавши в нактоуз залізний брусок, підступний Негоро вніс потрібне йому спотворення у свідчення компаса, через що шхуна «Пілігрим» відхилилася від розрахункового курсу на чотири румби на південь і замість Південної Америки опинилася біля берегів Африки. (До речі, якби вміння цього персонажа направити в мирне русло і перекваліфікувати його з бандитів у девіатори, то негідник, що виправився, заробив би куди більше грошей – ця рідкісна професія цінувалася в ті далекі часи дорожче за золото, та й тепер користується великою повагою).

Коротше кажучи, на стрілку суднового компаса, крім магнітного поля Землі, діє магнітне поле, створюване судновим залізом. А залізо ділиться в магнітному відношенні на «жорстке» та «м'яке». Жорстке залізо, намагнітившись в магнітному полі Землі, зберігає своє поле, а м'яке перемагнічується при зміні поля, що його створила.

Тому сили суднового магнетизму змінюються за різними законами. Одні їх діють постійно, інші змінюються зі зміною курсу, широти, крену. В результаті магнітна стрілка в місці встановлення компаса розташовується не вздовж магнітного меридіана, а складає з меридіаном кут, що називається девіацією.

Девіація незначна на маломірних суднах з немагнітних матеріалів, але на магнітомістких корпусах може досягати таких величин, що магнітне поле Землі повністю компенсуватиметься власним полем судна, чому картка компаса виявляється в стані байдужої рівноваги - просто мотається «туди-сюди» під впливом чого завгодно, але тільки магнітного поля Землі. В результаті користуватися компасом стає неможливо.

Для зменшення девіації в місці, де встановлено морський компас, він забезпечується так званим девіаційним приладом, що компенсує магнітне поле судна за допомогою системи магнітів та залізних брусків, положення яких можна точно підібрати, використовуючи різьбові верньєри.

Завдання начебто просте - за допомогою подібного пристрою (який нерідко є навіть на найпростіших "сувенірних" компасах) треба максимально близько "підігнати" стрілку або картопля до положення магнітного полюса Землі, але не забуватимемо, що "м'яке" суднове залізо при зміні курсу (чи, простіше кажучи, повороті штурвала) щоразу перемагнічується, збиваючи попередні показання…

Загалом повністю знищити цей вплив неможливо, тому після проведення робіт з його знищення складається таблиця залишкової девіації, в якій докладно розписані поправки до показань компаса на тих чи інших курсах. За допомогою такої таблиці можна переходити від компасного до магнітного курсу (пеленгу) та навпаки. (Про те, як звести девіацію до мінімуму, докладніше поговоримо у наступній публікації).

Отже, чим магнітний курс (пеленг) відрізняється від компасного? Теоретично стрілка компаса повинна вказувати на магнітний полюс, але на практиці через вплив девіації судна стрілка вказує на компасний полюс. Виправляючи компасний напрямок поправкою на девіацію, ми отримуємо магнітний напрямок. Але і тут нас чекають каверзи! Все було б набагато простіше, якби в якійсь точці земної кулі було встановлено потужний магніт, що притягує до себе компасні стрілки. Однак таких «магнітів», по-перше, дуже багато, а по-друге, найпотужніший з них не стоїть на місці.

Магнітний напрямок на північний магнітний полюс часто не збігається з напрямком на географічний полюс. Це відхилення від меридіана називається магнітним відхиленням. Відмінювання вважається позитивним, якщо північний кінець магнітної стрілки відхилений від справжнього меридіана на схід; якщо на захід, то негативним. Відповідно до цього позитивного відмінювання приписують «остове» найменування, а негативному – «вестове».

Вже за часів Колумба було відмічено відхилення магнітної стрілки від напряму на Північний географічний полюс, проте довіра компасу було настільки велике, що, виявивши відхилення стрілки від напрямку на Полярну зірку, Колумб засумнівався у сталості Полярної зірки. Проте магнітометричні дослідження показали, що відмінювання справді існує, й у різних географічних пунктах Землі його величина може значно відрізнятися, приймаючи значення від 0° до ±180°.

Більше того, виявилося, що відмінювання постійно змінюється і в кожному окремому районі. У улюбленому моряками Лондоні, наприклад, досягнувши деякий час максимуму 11°Ost, воно стало зменшуватися і, перейшовши через нуль, знову почало збільшуватися до 1820 р., коли настав максимум – 24°W.

Дані як про величину, так і про щорічну зміну відмінювання наводяться на навігаційних картах (рис. 8). За цими даними поправка на рік фактичного плавання. Але, крім того, існують локальні зони магнітних аномалій, де відмінювання може дуже відрізнятися від відмінювання сусідніх районів.

Магнітні аномалії на картах обводять суцільною жирною межею, всередині району вказують можливі коливання магнітного відмінювання. Якщо межі району визначено недостовірно, вони вказуються пунктиром. Окремі аномальні точки відмінювання позначають зірочкою із зазначенням найменування та значення відмінювання.

Таким чином, для отримання справжніх напрямків, що відраховуються від напрямку на Північний полюс за допомогою компаса, встановленого на судні, його показання треба виправити загальною поправкою, що є сумою алгебри схиляння і девіації (рис. 9).

Втім, окрім повільних процесів, підвладних розрахункам, магнітне поле Землі здатне і несподівано «брикнути» – зокрема, воно може змінюватися під впливом магнітних бур, викликаних діяльністю Сонця. Це знали ще помори-архангелогородці, говорячи, що під час сильних північних сяйв «матка дурить» – тобто. магнітна стрілка компаса поводиться неспокійно, стаючи нестійкою.

На закінчення – дещо про полюси. Мореплавцям і мандрівникам епохи Великих географічних відкриттів, можна сказати, пощастило – магнітний та географічний полюси розташовувалися досить близько один до одного, що дозволяло спочатку вважати, що стрілка компаса справді вказує на північ. Але в міру накопичення знань про земний магнетизм було виявлено, що магнітні полюси не збігаються з географічними та постійно переміщаються поверхнею Землі!

Довгий час північний магнітний полюс повільно рухався північ. Однак приблизно тридцять років тому швидкість його переміщення зросла приблизно вчетверо. Щодня він описує еліпси і, крім того, зміщується в північному та північно-західному напрямку із середньою швидкістю від 10 до 20 км на рік, тому будь-які його координати є тимчасовими та неточними.

Північний магнітний полюс Землі переміщається з Північної Америки такими темпами, що може опинитися в Сибіру вже через 400 років, а за деякими розрахунками навіть раніше. При цьому він на деякий час майже поєднається з Північним географічним полюсом. За останнє тисячоліття полюс переміщався здебільшого між Канадою та Сибіром, проте іноді рухався і в інших напрямках, а за попередні мільйони років, як з'ясували палеомагнітологи, сучасний північний магнітний полюс побував практично у всіх районах Землі.

Південний магнітний полюс знаходиться в антарктичному морі Дюрвіля. У лютому 2005 р. яхта «Апостол Андрій» під командуванням добре відомого читачам «КіЯ» Миколи Літау під час антарктичного плавання пройшла на південь від південного магнітного полюса, опинившись між двома південними полюсами – географічним та магнітним.

Коли люди вперше досягли південного магнітного полюса, він був на суші, в глибині Антарктиди. Сьогодні він рухається зі швидкістю близько 2 м/год і за прогнозами вченого-магнітолога М.Медведєва приблизно через 850 років дістанеться Нової Гвінеї.

Але це не все. Магнітне поле Землі може запропонувати сюжет для крутішого блокбастера «Армагеддона». Палеомагнітні дослідження виявили у минулому незаперечні свідчення неодноразових інверсій геомагнітного поля, у яких південний магнітний полюс стає північним, і навпаки. І відбувається це, за деякими даними, із періодом близько 250 тис.

років. Проте з минулого такого «перевороту» минуло близько 750 тис. років, тож черговий уже помітно запізнюється. Вчені повідомляють, що з магнітним полем Землі останнім часом відбуваються незрозумілі речі, що може бути ознакою початку зміни полярності.

Але, перш ніж південний магнітний полюс стане північним, а північний південним, вони обидва на деякий час зникнуть, і Земля втратить магнітне поле, яке захищає її від космічних частинок. Думки фахівців щодо можливих наслідків розходяться, але існують і дуже похмурі прогнози.

Не залишаються на місцях і географічні полюси. Встановлено, що земна вісь зміщується, і Північний полюс віддаляється від нас приблизно сімдесят п'ятого меридіана у бік Лабрадора. Отже, екватор повільно, але правильно наближається до нас. Щоправда, лише на кілька кілометрів на рік. Дрібничка, а приємно!

Так уже вийшло, що нинішня бесіда вийшла у нас скоріше «пізнавально-теоретичною». Про те, як застосувати отримані знання на практиці - як вибрати компас для невеликого прогулянкового човна, як правильно його встановити, як оцінити девіацію і т.д. – читайте у наступних публікаціях.

Наближається літня пора, а це означає відпочинок на природі, прогулянки та походи до лісу. Але, насолоджуючись природою, ми часто забуваємо про небезпеку. Щоб уникнути можливих неприємностей, необхідно вміти орієнтуватися в природних умовах та знаходити правильний шлях.

І найкращий помічник у цьому – знайомий усім компас. Є, звичайно, GPS-навігатори, але час їх роботи обмежений зарядом батареї, а сам пристрій може зламатися від найменшого удару.

Звичайний компас - досить надійний прилад, який можна купити в будь-якому спортивному магазині за ціною від 100 рублів. Вміючи ним користуватися, ви завжди зможете визначити, в якому напрямку вам рухатися і не заблукаєте навіть у незнайомому місці.

Детальна інструкція користування компасом

Стрілки компасу

1. Оскільки стрілка компаса чутлива до металу, то ніколи не користуйтеся компасами, вбудованими в металеві предмети (ножі, тощо). Навіть голка, піднесена до компаса, змушує його стрілку крутитись. Тому дивіться, щоб поряд із компасом не було нічого металевого. Майте на увазі, що лінії електропередач (ЛЕП) та залізничні колії теж впливають на магнітну стрілку, тому від них треба відійти приблизно на 40 метрів.

2. При використанні компас потрібно покласти на рівну поверхню (наприклад, на долоню) і не рухати. Виняток становлять спеціальні компаси, якими можна скористатися навіть на бігу.

3. По периметру приладу ви можете бачити лімб - кругову шкалу з цифрами, які означають кут від 0 до 360 градусів.

4. Тепер ми можемо знайти сторони світла. Забарвлена ​​стрілка компаса вказує, де знаходиться Північ. Найчастіше це червона стрілка, вона може мати форму стріли. Якщо одна стрілка синя, а інша червона, то синьому вказує на Північ, а червона на Південь.

Північ на компасі позначається буквою N (від англійської North) або С (від російської Північ). Південь відзначений буквою S (від англійської South) або Ю (від російської Південь). Захід - це букви W або З, Схід - E або Ст.

Якщо ви встанете обличчям на Північ, то ззаду буде Південь, ліворуч Захід, праворуч Схід.

Іноді цього знання вже достатньо, щоб не зробити одну з головних помилок тих, що заблукали - йти в протилежну від виходу сторону.

Якщо ви увійшли до лісу, звернувши з довгої прямої дороги, достатньо запам'ятати, в якому напрямку ви увійшли і, при поверненні, дотримуватися протилежного напрямку.

Наприклад, ви увійшли до лісу, рухаючись на Північ. Отже, для повернення треба йти на Південь, і ви обов'язково вийдете на свою дорогу.

Але зазвичай нам доводиться йти не точно на Північ або, скажімо, точно на Захід, а в різних напрямках. І тут нам знадобиться поняття «Азимут».

Що таке Азімут

З точки, де ви стоїте, проведіть подумки лінію, що вказує на Північ. Потім з тієї ж точки проведіть лінію, якою ви йдете вперед. Кут між цими лініями і є Азімут.

1. Для визначення Азимуту, яким ви йдете, поверніть компас в такий спосіб, щоб його північна стрілка вказувала на позначення Півночі (тобто нульову позначку на шкалою чи букву N чи З).

З центру компаса подумки проведіть лінію, якою ви рухаєтеся. Ця лінія разом із північною стрілкою утворюють кут. Цей кут є Азімут. Відраховувати його величину треба від північної стрілки (від нульової позначки) по ходу руху годинникової стрілки.

Можна просто подивитися на шкалі компаса число, яке перетнула ваша уявна лінія. Воно показує величину Азімуту.

2. Якщо вам потрібно йти за певним Азімутом, то розташуйте компас таким чином, щоб його північна стрілка вказувала на позначення Півночі (нульова позначка на шкалі або літера N).

Потім відміряйте на шкалі потрібний кут (Азимут), рахуючи за годинниковою стрілкою від нульової позначки (літери N), або знайдіть потрібну цифру на шкалі. Далі проведіть уявну лінію з центру компаса до цієї цифри на шкалі та йдіть у цьому напрямі.

3. Азімут, яким ви йдете вперед — це прямий Азимут. Для повернення назад вам потрібно йти в протилежному напрямку, тобто за зворотним Азімутом, який розраховується таким чином:

якщо прямий азімут менше 180º, то
ОА=ПА+180º
якщо прямий азимут більше 180 º, то
ОА=ПА-180º
Де ОА – це зворотний Азімут, ПА – це прямий Азімут.

Наприклад, ви йшли вперед Азімутом 240º. Це прямий Азімут. Для повернення назад вам треба йти зворотним Азімутом, який дорівнює 240º -180º =60º.

4. Однак постійно робити такі розрахунки досить незручно. Є більш простий спосіб знайти зворотний азімут.

Для цього при поверненні назад, потрібно йти тим же Азімутом, яким ви йшли вперед, тільки тепер розглядати південну стрілку як північну.

Тобто, якщо ви йшли вперед Азімутом 270º, то повертаєтеся назад теж Азімутом 270º, тільки при цьому звертаєтеся з південною стрілою так, ніби вона північна.

приклад.Ви увійшли до лісу, рухаючись Азімутом 270º.

• Для виходу з лісу встановіть компас в такий спосіб, щоб його південна (а чи не північна!) стрілка вказувала на позначення Півночі (тобто нульову позначку на шкалою чи букву N).
• Тепер помірковано відміряйте від нульової позначки на шкалі кут 270 º (за годинниковою стрілкою) або знайдіть цифру 270 на шкалі.
• Потім намалюйте лінію з центру компаса до цієї цифри (270 градусів). Це і є напрямок, яким вам треба повертатися назад.

5. Прийом, коли ми запам'ятовуємо тільки Азімут входу, а для виходу йдемо по зворотному Азімуту, працює, якщо десь недалеко є досить довгий прямий орієнтир (дорога, річка, лінії електропередач тощо). У такому разі, вам достатньо знати лише Азімут входу. Далі ви можете блукати в будь-яких напрямках, не запам'ятовуючи їх, тому що потім, рухаючись зворотним Азімутом, ви обов'язково вийдете на свій орієнтир, тільки з деяким зміщенням.

Тому дуже корисно перед вилазкою на природу хоча б миттю глянути на карту та запам'ятати такі орієнтири, на які згодом можна вийти.

6. Якщо довгих прямих орієнтирів поблизу немає, то при русі необхідно фіксувати відстань, пройдену в кожному напрямку. Тобто запам'ятовувати чи записувати кожен Азімут та відстань, яку ви пройшли ним. Для повернення у вихідну точку треба буде пройти той самий шлях, тільки у зворотному порядку.

Наприклад, ви йшли спочатку 50 метрів по Азімуту 80º, потім 100 метрів по Азімуту 300 º . Для повернення у вихідну точку вам треба буде йти 100 метрів за зворотним Азімутом 120 º (300 º -180 º = 120 º), а потім 50 метрів за зворотним Азімутом 100 º (180 º -80 º = 100 º). Або ж просто поверніть компас так, щоб його південна стрілка вказувала на позначення Півночі (тобто на нульову позначку або букву N), відміряйте від нульової позначки кут 300о і пройдіть 100 метрів у цьому напрямку. Потім відміряйте від нульової позначки кут 80º і пройдіть 50 метрів у цьому напрямку.

Відстань можна міряти, рахуючи кроки

Щоправда, при збиранні ягід та грибів досить важко відміряти та розраховувати відстань, пройдену після кожного повороту. У таких випадках можна запам'ятовувати (а краще записувати в блокнотик) скільки кроків і в якому напрямку ви пройшли від однієї галявини до іншої.

Дійшовши до місця, що сподобалося, потрібно покласти на землю який-небудь помітний предмет (наприклад, яскравий пакет), позначити поруч з ним напрямок, в якому ви йшли (наприклад, ціпком), і збирати ягоди/гриби, тримаючи цей предмет у полі зору. За бажання рухатися далі повертаємося до цього предмета, відміряємо і записуємо новий Азімут руху і йдемо далі, відміряючи відстань.

7. Дуже корисно потренуватися попрацювати з Азімутами вдома. Походьте з кімнати в кімнату, записуючи Азімут і пройдену відстань (у кроках). Потім спробуйте пройти весь шлях назад, орієнтуючись лише на свої записи та визначаючи зворотний Азімут.
Тоді ви легко зрозумієте сенс прямого Азімуту, зворотного Азімуту і побачите, як це працює.

Розрахунок азимуту з магнітного відмінювання

Є ще кілька важливих моментів.

1. На всіх картах мається на увазі, що Північ знаходиться вгорі. Це географічна Північ, місце, де сходяться меридіани.
Але через особливості магнітного поля Землі магнітна стрілка спрямована не так на географічний, але в магнітний Північ. Він трохи відхилений від географічного. Величина цього відхилення називається магнітним відхиленням.

Якщо стрілка відхилена від географічної Півночі на схід (тобто вправо), то відмінювання є східним (позитивним), якщо стрілка відхилена на захід (тобто вліво), то відмінювання західне (негативне).

У кожному регіоні своє магнітне відмінювання. У районі Москви воно позитивне (східне) і дорівнює приблизно +11 º, у районі Санкт-Петербурга - приблизно +10 º, а в Іркутську воно негативне (західне) і становить приблизно -3 º. Існують спеціальні карти та сайти в Інтернеті, де ви можете дізнатися магнітне відмінювання у вашому регіоні.

2. Азімут, розрахований виходячи з географічної півночі (по карті) – це істинний Азімут. Азімут, розрахований від магнітної півночі (за компасом) - це магнітний Азімут.

Коли ви користуєтеся компасом разом із карткою, враховуйте цей момент та відповідним чином коригуйте свій рух.

Наприклад, ви плануєте йти відповідно до вашої карти по справжньому Азімуту 30º. Магнітне відмінювання у вашому регіоні позитивне +10º. Значить, орієнтуючись на компас, вам потрібно буде йти магнітним Азімутом 20º (30º -10º =20º).

Таким чином, трохи потренувавшись і навчившись користуватися компасом, ви зможете ходити в походах як завгодно далеко, і почуватиметеся впевнено на будь-якій місцевості, тому що завжди зможете знайти дорогу назад.