Угломер мореходный¶
Угломер мореходный — навигационный прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов между видимыми ориентирами (маяками, береговыми предметами, светилами) с целью определения места судна на море. Принцип работы основан на визуальном совмещении двух объектов с помощью подвижной линейки (визира) и отсчёта угла по градусной шкале. В словарях и кроссвордах на вопрос «угломер морехода» ответом является слово «секстан» — наиболее распространённый тип угломера, получивший широкое применение в военном и гражданском флоте с XVIII века.
¶История
Предшественником секстана был астролябический октант — прибор, предложенный в 1731 году независимо друг от друга Джоном Хэдли в Англии и Томасом Годфри в Америке. Октант использовал зеркальную систему (принцип «неподвижного горизонта») и позволял измерять углы до 90°. В 1757 году шотландский оптик Джон Кэмпбелл, усовершенствовав конструкцию, создал первый морской секстан с дугой в 60° (одна шестая окружности, откуда и название: лат. sextans). Зеркальная система позволяла одновременно видеть два объекта — горизонт и светило, что резко повысило точность измерений по сравнению с квадрантом и октантом.
В России секстан получил распространение в эпоху Петра I и последующих царствований. Отдельные образцы морских угломеров изготавливались на Императорском адмиралтействе и на частных оптических заводах. В XIX веке русские моряки активно применяли секстаны при гидрографических съёмках Балтийского, Чёрного и Каспийского морей, а также в полярных экспедициях.
¶Устройство и принцип работы
Конструкция морского секстана включает следующие основные элементы:
- Дуга (лимб) с градусной шкалой, обычно из латуни или алюминиевого сплава;
- Индексное зеркало, закреплённое на подвижной алидаде (визирной линейке);
- Неподвижное зеркало (или полупрозрачная стеклянная пластина), наполовину залитое амальгамой;
- Визиры — перекрестье и наблюдательная труба с оптической системой;
- Микрометрический винт для точной установки алидады;
- Вертикальный уровень (пузырьковый или маятниковый) для контроля горизонта.
Принцип измерения основан на законе отражения: при повороте алидады на угол α изображение наблюдаемого объекта, отражённое индексным зеркалом, смещается на угол 2α. Поэтому дуга секстана охватывает только 60°, но позволяет измерять углы до 120°. Наблюдатель, наводя алидаду, совмещает изображение верхней кромки горизонта с изображением светила (или второго ориентира), после чего снимает отсчёт по шкале.
Точность морского секстана составляет 0,1–0,2 угловой минуты, что при измерении высоты солнца или звезды даёт погрешность определения широты в пределах 0,2–0,3 мили. Для измерения горизонтальных углов между наземными ориентирами применяют горизонтальные лимбы или специальные шаблоны, накладываемые на дугу.
¶Виды угломеров
Помимо секстана, к классу морских угломеров относят несколько типов приборов:
| Тип | Диапазон измерений | Примечание |
|---|---|---|
| Квадрант | до 90° | Ранний прибор, без зеркальной системы |
| Октант | до 90° | Зеркальная система, предшественник секстана |
| Секстан | до 120° (дуга 60°) | Основной морской угломер |
| Теодолит морской | полный круг | Применяется на суше и при стационарных работах |
| Электронный секстан | цифровой отсчёт | Современный прибор с датчиком угла |
Электронные секстаны, появившиеся в конце XX века, оснащены датчиками наклона и цифровым табло, однако классические оптико-механические секстаны продолжают использоваться как резервный инструмент на судах, поскольку не зависят от источников питания.
¶Применение
Основные задачи, решаемые с помощью морского угломера:
- Определение места по высотам светил — измерение высот солнца, луны и звёзд над горизонтом для вычисления широты и долготы.
- Определение места по горизонтальным углам — измерение углов между двумя береговыми ориентирами с последующим построением линий позиций на карте.
- Пеленгование — определение направления на объект относительно истинного или магнитного меридиана.
- Гидрографические работы — съёмка побережья, промер глубин, определение координат пунктов наблюдения.
В военном флоте секстан традиционно входил в комплект штурманского оборудования и использовался для скрытного (без излучения) определения места, в отличие от радионавигационных средств. В гражданском мореплавании после внедрения спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС) секстан стал преимущественно учебным и резервным инструментом, однако знание работы с ним остаётся обязательным в штурманской подготовке моряков.
¶Секстан в культуре
Морской секстан стал символом эпохи великих географических открытий и навигационной науки. Его изображение присутствует на эмблемах морских учебных заведений, в том числе на знаках отличия штурманов Военно-морского флота России. Оригинальные исторические секстаны XVIII–XIX веков являются предметами коллекционирования и экспонатами музеев, включая Морской музей в Санкт-Петербурге.
¶Примечания
В русском языке слово «секстан» является ответом на лингвистическую загадку «угломер морехода» (6 букв) — термин употребляется в морском словаре В. И. Даля и в отечественной штурманской терминологии.
Источники:
- Даль В. И. Толковый словарь живого великорусского языка
- Штурманский устав ВМФ России
- Берг Л. С. Географический энциклопедический словарь
- Советская военная энциклопедия, т. 8
- Морской энциклопедический словарь, т. 2