Магнитное отклонение

Магнитное отклонение — это разница между показаниями магнитного компаса и истинным (географическим) направлением на север, вызванная влиянием магнитных полей, создаваемых самим объектом (судном, самолётом, автомобилем), на котором установлен компас. В отличие от магнитного склонения, которое обусловлено геомагнитным полем Земли и является постоянным для данной местности, магнитное отклонение зависит от курса объекта, его конструкции, материалов и расположения магнитных масс, а также от работы электрооборудования. Корректировка на отклонение необходима для точного определения истинного курса.

Природа и причины возникновения

Магнитное отклонение возникает из-за того, что стрелка компаса ориентируется не только на магнитное поле Земли, но и на суммарное магнитное поле, создаваемое ферромагнитными материалами (сталь, чугун, железо) и электрическими токами, протекающими в цепях объекта. Эти источники создают собственное магнитное поле, которое искажает показания компаса.

Постоянное и переменное отклонение

Отклонение принято делить на две основные категории:

• Постоянное отклонение — вызывается твёрдым (постоянным) намагничиванием корпуса и деталей объекта, которое сохраняется длительное время. Оно зависит от курса, но не меняется при изменении широты или долготы. Источником постоянного намагничивания является остаточная намагниченность металла, возникшая в процессе строительства, сварки, ударов или длительного нахождения в магнитном поле Земли.
• Переменное отклонение — вызывается мягким (индуцированным) намагничиванием, которое возникает в ферромагнитных материалах под действием внешнего магнитного поля Земли. Величина этого отклонения меняется в зависимости от курса объекта и его географического положения (широты), так как изменяется направление и напряжённость земного магнитного поля относительно объекта.

Влияние электрооборудования

Электрические цепи, особенно с постоянным током (генераторы, стартеры, освещение, навигационные приборы), создают вокруг себя магнитные поля. Вклад этих полей в общее отклонение может быть значительным, особенно если проводка проложена вблизи компаса. Влияние электрооборудования обычно относят к переменному отклонению, так как его можно отключить или изменить режим работы.

Измерение и компенсация

Для обеспечения точности навигации магнитное отклонение необходимо измерять и, по возможности, компенсировать. Процесс компенсации называется уничтожением отклонения.

Определение остаточного отклонения

Измерение отклонения производится на специальном полигоне или в открытом море путём сравнения компасного курса с истинным курсом, определённым по береговым ориентирам, гирокомпасу или по небесным светилам. Для каждого курса (обычно через 10–15 градусов) вычисляется разница. Результаты заносятся в таблицу отклонения, которая используется для коррекции показаний компаса в плавании.

Уничтожение отклонения

Уничтожение отклонения включает в себя два этапа:

1. Компенсация постоянного отклонения — производится с помощью магнитов-уничтожителей, которые устанавливаются в нактоузе (шкафу компаса). Эти магниты создают поле, противоположное по знаку постоянному полю объекта, тем самым нейтрализуя его.
2. Компенсация переменного отклонения — осуществляется с помощью мягкого железа (шаров, пластин, брусков), размещаемого вблизи компаса. Эти элементы индуцируются магнитным полем Земли и создают поле, компенсирующее влияние мягкого железа объекта.

После уничтожения остаётся лишь незначительное остаточное отклонение, которое не удаётся полностью устранить. Его величина и характер заносятся в таблицу.

Таблица отклонения

Таблица отклонения представляет собой перечень значений остаточного отклонения для каждого курса (обычно с шагом 10° или 15°). Она используется штурманом для перевода компасного курса в истинный и обратно. Пример фрагмента таблицы:

Знак «+» означает, что компас показывает больше истинного курса (восточное отклонение), знак «-» — меньше (западное отклонение).

Значение в навигации

Магнитное отклонение является критическим фактором для точности магнитного компаса — одного из старейших и самых надёжных навигационных приборов. Игнорирование отклонения может привести к ошибкам в счислении пути, посадке на мель, столкновению или отклонению от маршрута.

В авиации

В авиации магнитное отклонение также учитывается, однако современные самолёты оснащены гиромагнитными компасами и инерциальными навигационными системами, которые автоматически вносят поправки. Тем не менее, пилоты обязаны знать величину отклонения для своего типа воздушного судна и проверять её перед вылетом.

В морском деле

На морских судах, особенно маломерных, где гирокомпас может отсутствовать, магнитный компас остаётся основным средством определения курса. Уничтожение отклонения проводится после каждого ремонта, переоборудования или длительного нахождения судна в доке. В России требования к компенсации магнитного отклонения регламентируются Правилами классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства (РМРС).

Интересные факты

• В XIX веке, когда суда строились в основном из дерева, магнитное отклонение было незначительным. С началом строительства железных и стальных кораблей (броненосцев, пароходов) проблема отклонения стала одной из главных в навигации.
• Для компенсации переменного отклонения на кораблях часто используют так называемые «шары Кельвина» — два полых чугунных шара, установленных по бокам нактоуза. Они были предложены лордом Кельвином (Уильямом Томсоном) в 1870-х годах.
• В некоторых современных авиалайнерах, таких как Boeing 787, используются системы, которые автоматически калибруют магнитный компас, учитывая как склонение, так и отклонение, на основе данных о положении и конструкции самолёта.
• В СССР и России существовала практика обязательного уничтожения отклонения на всех судах, включая рыболовные и речные, перед каждым рейсом. Сейчас это требование смягчено, но остаётся обязательным для судов, совершающих международные рейсы.

Источники

• Правила классификации и постройки морских судов. Российский морской регистр судоходства (РМРС). Том 1, часть II «Навигационное оборудование».
• Учебник «Навигация и лоция» для морских училищ (под ред. В. И. Дмитриева).
• Справочник штурмана (В. В. Баранов, А. А. Костин).
• Материалы Международной морской организации (IMO) по навигационному оборудованию.