Компас описание прибора. Как устроен компас и как им пользоваться?

КОМПАС

КОМПАС, прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

Картушка компаса.

Для определения направлений в компасе имеется картушка (рис. 1) – круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, что отсчет ведется от нуля по часовой стрелке. Направлению на север (норд, N, или С) обычно соответствует 0°, на восток (ост, O, E, или В) – 90°, на юг (зюйд, S, или Ю) – 180°, на запад (вест, W, или З) – 270°. Это главные компасные румбы (страны света). Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или С-В (45°), зюйд-ост, или Ю-В (135°), зюйд-вест, или Ю-З (225°) и норд-вест, или С-З (315°). Между главными и четвертными расположены 16 «основных» румбов, таких, как норд-норд-ост и норд-норд-вест (некогда было еще 16 румбов, таких, как «норд-тень-вест», называвшихся просто румбами).

МАГНИТНЫЙ КОМПАС

Принцип действия.

В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

Стрелочный компас.

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис. 2) имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.

Жидкостный компас.

Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью «котелок» (рис. 3), в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ – поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью). Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с «курсовой чертой». В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры.

Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса, так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.

Читайте также:  Ножи из лучшей стали. Охотничий нож

Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпаком с уплотнением, исключающим возможность протечки. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. Оно позволяет определять направление на различные объекты относительно курса судна. Котелок компаса закреплен в своем подвесе на внутреннем кольце универсального (карданного) шарнира, в котором он может свободно поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки.

Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север – юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.

ПОПРАВКА КОМПАСА

Поправкой компаса называется отклонение его показаний от истинного норда (севера). Ее причины – девиация магнитной стрелки и магнитное склонение.

Девиация.

Компас показывает на т.н. компасный, а не на магнитный норд (северный магнитный полюс), и соответствующая угловая разность направлений называется девиацией. Она обусловлена наличием местных магнитных полей, налагающихся на магнитное поле Земли. Местное магнитное поле могут создавать корпус судна, груз, крупные массы железных руд, расположенные неподалеку от компаса, и другие объекты. Правильное направление получают, учитывая в показаниях компаса поправку на девиацию.

Судовой магнетизм.

Местные магнитные поля, создаваемые корпусом судна и охватываемые понятием судового магнетизма, делятся на переменные и постоянные. Переменный судовой магнетизм наводится в стальном корпусе судна магнитным полем Земли. Напряженность переменного судового магнетизма изменяется в зависимости от курса судна и от географической широты. Постоянный судовой магнетизм наводится в процессе постройки судна, когда под влиянием вибрации, вызываемой, например, операциями клепки, стальная обшивка становится постоянным магнитом. Напряженность и полярность (направление) постоянного судового магнетизма зависят от местоположения (широты) и ориентации корпуса судна в период его сборки. Постоянный магнетизм частично теряется после спуска судна на воду и после того, как оно побывает в бурном море. Кроме того, он несколько изменяется в процессе «старения» корпуса, но его изменения существенно уменьшаются после эксплуатации судна в течение года.

Судовой магнетизм можно разложить на три взаимно перпендикулярные компоненты: продольную (относительно судна), поперечную горизонтальную и поперечную вертикальную. Отклонения магнитной стрелки, обусловленные судовым магнетизмом, корректируют, помещая возле компаса постоянные магниты, параллельные этим компонентам.

Нактоуз.

Судовой компас обычно устанавливается в универсальном шарнире на специальной подставке, называемой нактоузом (рис. 4). Нактоуз жестко и надежно прикрепляется к палубе судна, обычно на средней линии последнего. На нактоузе устанавливаются также магниты, компенсирующие влияние судового магнетизма, и закрепляется защитный колпак для компаса с внутренним осветителем картушки. Ранее нактоуз выполнялся в виде резной фигуры из дерева, но на современных судах это просто цилиндрический стенд.

Магнитное склонение.

Магнитное склонение – это угловая разница между магнитным и истинным нордом, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен на 2100 км относительно истинного, географического.

Карта склонений.

Магнитное склонение изменяется по времени и от точки к точке на земной поверхности. В результате измерений магнитного поля Земли получены карты склонения, которые дают величину магнитного склонения и скорость его изменения в разных районах. Контуры нулевого магнитного склонения на таких картах, исходящие из северного магнитного полюса, называются агоническими линиями или агонами, а контуры равного магнитного склонения – изогоническими или изогонами.

Учет поправки компаса.

В настоящее время находит применение целый ряд разных способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными. Вычисления производят по следующим формулам:

Магн. напр. = Комп. напр. + Девиация,

Комп. напр. = Магн. напр. + Склонение.



Кожухов В.П. и др. Магнитные компасы. М., 1981
Нечаев П.А., Григорьев В.В. Магнитно-компасное дело. М., 1983
Дегтерев Н.Д. Стрелочные магнитные компасы. Л., 1984

Читайте также:  Первая доврачебная помощь при переохлаждении организма. Первая помощь при переохлаждении и обморожении организма человека
Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Путешественники»
Кто из мореплавателей и почему назвал «Тихий океан» тихим?

Компас. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компас является одним из величайших изобретений, которое в древности придумали китайцы. В большинстве случаев это небольшая вещица, которая напоминает часы со стрелкой. При вращении этого приспособления стрелка упорно указывает в одну сторону, что и позволяет определить стороны света. Данное устройство в обычной жизни применяется редко, однако туристам, путешественникам, морякам или летчикам без него практически невозможно обойтись. С помощью компаса можно найти верное направление, не боясь заблудиться в незнаком лесу, степи, на море или другой местности.

Название этого устройства появилось благодаря древне-британскому «compass», что означало круг. Большая часть современных историков предполагает, что этот прибор впервые появился в Китае в первом веке до нашей эры. Однако существуют свидетельства, говорящие о том, что это устройство было еще во втором тысячелетии до нашей эры. В то время это был небольшой кусок намагниченного металла, закрепленного на планке из дерева и находящегося я в сосуде с водой. Его применяли для путешествий по пустыне. К тому же им пользовались астрологи в арабском мире. Данное устройство стало применяться арабами в восьмом веке, в Европе оно появилось лишь в двенадцатом веке. Первое усовершенствование этого прибора произошло лишь в четырнадцатом веке.

Виды

Компас имеет несколько разновидностей, при помощи них можно не только отыскать стороны света, но также выполнить и другие вычисления, к примеру, определить угол и так далее.

Устройства могут быть разделены на две большие группы:
  • Механические, то есть иметь намагниченную стрелку из металла, которая указывает в северном направлении.

  • Электронные, выполненные из дисплея, процессора и других электронных компонентов. На дисплее может выводиться не только необходимое направление, но также и другая необходимая информация.
Также можно выделить приспособления по типу применения:
  • Туристические. Они выполняются в виде круглой коробки, в ее центре вращается магнетизированная стрелка, указывающая на север. С краю устройства находится шкала вращения, на которой обозначены цифрами градусы азимута. Устройство может быть с жидким наполнением, полностью герметичным или не герметичным. Подобные туристические приспособления бывают разнообразными по размерам, цветовому сочетанию, а также разными по дополнительному оснащению. К примеру, в ремешке устройства может располагаться термометр или какой-нибудь иной датчик.

  • Военный компас похож на туристический. Однако в нем дополнительно присутствует линейка, визирное приспособление, линза для увеличения изображения. Устройство выполнено в металлическом варианте. Данный прибор на порядок точнее туристического.

  • Геологический. В данном случае деления шкалы идет против стрелки часов. В приборе имеется полулимб и клинометр, данные приспособления помогают вычислить углы слоев.

  • Астрономический. При помощи него можно находить стороны света благодаря звездам и светилам. Прибор весьма точен, однако требует наличия звезд, которые в основном видны лишь в ночное время. Получается, что в дневное время его практически нельзя будет использовать.

  • Гироскопический. У него в основании имеется гироскоп, что позволяет ему направлять стрелку на настоящий полюс, а не на магнитный. Это более точный прибор, который часто используется на воздушных, а также морских судах.

  • Устройство под наименованием буссоль. Оно является неотъемлемым приспособлением для геодезиста, при помощи него можно находить углы падения во время съемок на местности. Его также часто применяют для наведения артиллерийских орудий для ведения огня.
Электронный компас имеет разновидности:
  • Радио устройство. Отличие такого прибора в том, что он указывает на объект, который излучает радиоволны, например радиомаяк. Такие устройства широко используются в авиации с целью пространственного ориентирования при полете. Однако с появлением GPS такие приборы применяются все реже.
  • В туристическом электронном устройстве в отличие от стандартного классического приспособления отсутствует магнитная стрелка. Данный прибор работает полностью на электронной начинке. Стороны света здесь находятся с помощью магнитного притяжения, создаваемых электронной схемой. Кроме всего прочего в указанных устройствах часто присутствуют разные программы, которые позволяют посмотреть время и даже фильмы.
  • Устройства с системами GPS и ГЛОНАС. Благодаря электронной начинке и спутниковой навигации подобные устройства способны максимально точно находить место, где человек в данный момент находится. Однако необходимо учитывать, что для этого потребуется сигналы, полученные с трех спутников.
Читайте также:  Кто может подать на общая тревога. Кто может подать сигнал "Общая тревога"? — Ответ КАСКОР РЖД

Устройство
Классический магнитный компас содержит следующие элементы:
  • Металлический или пластиковый корпус.
  • Прозрачная верхняя крышка, которая защищает от погодных условий и внешних помех.
  • Под крышкой находится циферблат, на котором размечены угловые градусы. Число делений зависит от конкретной модели, однако они всегда размещаются по всей окружности.
  • Напротив 0 располагается север, который отмечается буквой С или N.
  • В центре на игле располагается магнитная двухсторонняя стрелка, которая может окрашиваться в красный или синий цвет, чтобы пользователю было понятно, где находится север.
  • При перемещении стрелка удерживается арретиром, это рычажок, который выполняет роль стопора. В момент, когда он отпускается, стрелка начинает поворачиваться на север.
  • В некоторых моделях предусматривается дополнительная стрелка, она вращается вручную. Она необходима, чтобы визуально проложить курс перемещения, в том числе для удобства взаимодействия с картой. Также бывают модели с вращаемым лимбом.

Если рассматривать устройство гирокомпаса, то можно выделить гироскоп, который находится внутри полого шара, плавающего в жидкости. Шар с гироскопом выполнены так, что их центр тяжести всегда находится внизу на оси шара при горизонтальном расположении оси.

Принцип действия
  • Чтобы определить стороны света, компаснужно держать горизонтально.
  • Поднимают арретир, чтобы освободить стрелку. В результате стрелка начинает вращаться, после чего ждут, пока она остановится.
  • Далее поворотом устройства нужно ориентировать его таким образом, чтобы подвести деление 0 градусов лимба под север, то есть конец окрашенной стрелки. В результате получается определить направление севера, юга, востока и запада.

Чтобы определить азимут определенного объекта необходимо встать лицом к объекту и расположить устройство горизонтально. Крышку необходимо повернуть таким образом, чтобы линия визирования была спроектирована на определенный объект. В результате по указателю будет виден азимут на лимбе.

Применение

  • Компасс магнитной стрелкой нельзя использовать в близи предметов из металла, магнитов, линий электропередач, а также других источников электромагнитных излучений. Если не соблюдать данного правила, то можно легко заблудиться, ведь север будет находиться в неверном направлении.
  • Также необходимо учитывать, что залежи полезных ископаемых также будут способствовать отклонению стрелки.
  • Бывают дни, когда себя проявляют магнитные бури, которые могут несколько искажать магнитное поле Земли.
  • Во время вращения устройства пользователь не должен крутиться. Также не стоит поворачивать стрелку искусственно, наклоняя устройство либо заклинивая стрелку.

Это важнейший прибор, который используется для навигации. Его применяют путешественники, туристы, обычные люди, которые отправляются в поход. Его используют в авиации, на флоте, в армии. Устройства в каждом отдельном случае могут использоваться разные, ведь все зависит от специфики. К примеру, при передвижении пешком используются одни модели, при поездке на машине, плавании на судне или полете по воздуху применяются совершенно иные.

Как выбрать компас
  • В первую очередь компасследует подбирать с учетом того, как Вы будете путешествовать.
  • Для туристических походов лучше всего подойдут классические модели, которые имеют линейку и градусное деление. Это позволит выполнить градусные вычисления, а также рассчитать азимут.
  • Для велосипедистов лучше всего выбирать GPS навигатор. Однако следует учитывать, что может быстро сесть аккумулятор. Поэтому про запас следует прихватить классическую модель устройства.
  • Если Вы собираетесь лететь на вертолете или самолете, то лучше всего использовать электронный навигатор. Такие устройства являются многофункциональными, они позволят также определить давление и высоту.
  • При покупке механического устройства следует проверить устройство на точность показаний. Для этого необходимо положить устройство на ровную поверхность, после чего дождаться остановки стрелки. Далее нужно поднести к устройству металлический предмет. Следует дождаться отклонения стрелки в необходимую сторону, и убрать предмет. После того, как вы убрали предмет, стрелка должна вернуться в прежнее положение, погрешностей не должно быть. Данную процедуру следует повторить несколько раз, чтобы убедиться в работе устройства.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here