Виды магнитных компасов на судах

Обновлено: 13.05.2024

Для этих требований есть веские основания. Дело в том, что магнитный компас – наиболее надежное устройство, полностью автономное и независимое от внешних условий. Магнитный компас остается первым средством обеспечения безопасности судовождения. И в настоящее время нет оснований предполагать, что это положение может измениться. Современные компасы классов А (КМ-145(-М, -К)) и Б (УКПМ-М) — очень надежные изделия с объявленным сроком службы не менее 15 лет. В практике они часто переживают судно, на котором были первоначально установлены. Приобретая хороший компас, судовладелец избавляет себя от проблем на годы вперед.

Рекомендации по применимости магнитных компасов

Наименование оборудования:	Валовая вместимость
Наименование оборудования:	50K
Основной компас 145 мм:
КМ145-М1 с дистанционной электронной передачей курса	1	1	1	1
КМ145-М2 с дистанционной электронной и оптической (волоконной) передачей курса и с компенсатором электромагнитной девиации	1	1	1	1
КМ145-М3 с дистанционной электронной передачей курса и с компенсатором электромагнитной девиации	1	1	1	1
КМ145-5 с оптической (перископической) передачей курса	1	1	1	1
Запасной компас — преобразователь курсовой	1	1	1	1

Компас КМ145

Наиболее полное и совершенное на сегодняшний день семейство магнитных компасов. Не имеет ограничений в применении по тоннажу или дальности плавания судна. Предназначены для непрерывного измерения магнитного курса судна, считываемого со шкалы картушки. Из современных российских магнитных компасов только КМ145 имеют полный набор компенсаторов девиации, включая компенсаторы широтной девиации, что делает его идеальным для судов неограниченного плавания. Имеются комплектации с оптической передачей на базе оптоволоконной или геометрической оптики, что позволяет отказаться от путевого компаса.

Ряд комплектаций компаса оснащены устройством передачи курса, обеспечивают автоматический съем значений магнитного курса, его аналого-цифровую обработку с учетом остаточной девиации и склонения, трансляцию истинного курса на репитеры аналоговые РА и цифровые РЦ, а также внешним потребителям в кодах IEC1162-1 по интерфейсам RS422 и RS232. Возможно включение компасов в состав интегрированных навигационных комплексов.

Магнитный компас КМ145 предназначен для измерения, отображения и трансляции текущего магнитного и определения значения истинного курса, а также определения магнитных пеленгов и курсовых углов. Компас КМ145 обеспечивает трансляцию с помощью дистанционной оптической или закодированной электронной передачи магнитного курса на пост рулевого. Компас КМ145 соответствует международным стандартам, имеет сертификаты Морского и Речного регистров и свидетельство Министерства транспорта РФ.

Варианты исполнения:

Компенсатор электромагнитной девиации с питанием от прибора 3. Может поставляться с приемкой заказчика.

Электрическая дистанционная передача показаний курса на основе сельсин-приводов. Выдача информации в коде NMEA (по спец. заказу).

Электрическая дистанционная передача показаний курса на основе сельсин-приводов. Выдача информации в коде NMEA (по спец. заказу). Компенсатор электромагнитной девиации с питанием от прибора 3. Может поставляться с приемкой заказчика.

Дистанционная оптическая передача на базе оптоволоконной оптики с передачей изображения картушки на оптический репитер (прибор 54). Длина световода 1400 мм или 2800 мм. Большая длина возможна по отдельному заказу.

Отличается от КМ145-5 наличием дополнительного компенсатора электромагнитной девиации с питанием от прибора 3. Может поставляться с приемкой заказчика.

Электрическая дистанционная передача показаний курса на основе сельсин-приводов. Дистанционная оптическая передача на базе оптоволоконной оптики.

Отличается от КМ145-7 наличием дополнительного компенсатора электромагнитной девиации с питанием от прибора 3. Может поставляться с приемкой заказчика.

Каждый судоводитель, как в древности, так и в настоящее высокотехнологичное время, оказавшись в открытом море вне видимости берегов, прежде всего желает знать, в каком направлении перемещается его судно. Незаменимый навигационный прибор, по которому можно вычислить курс судна – это магнитный компАс. Ученые-историки в результате продолжительных исследований выяснили, что еще около трех тысяч лет назад существовал аналог современного компаса – магнитная игла. В те времена взаимоотношения между населением разных стран были не столь активны, из-за чего только по истечении нескольких веков, это чудесное изобретение – указатель направления, появилось на Средиземноморском побережье. Таким образом, компас древнего образца появился в Европе приблизительно в II тысячелетии н.э. и только потом получил распространения на других землях.

Постовой: Решили открыть фирму? Нужна консультация? Детали о регистрации ип под ключ. Обращайтесь к профессионалам.

Однако были и определенные неудобства: нередко во время путешествия вода выливалась из котелка, да и показания иглы не всегда были точными. Моряки осознавали, что изобретение еще не открыло миру всех своих возможностей. Только спустя шесть веков придумали компас, который работал без воды, благодаря прикрепленной к стрелке картушке. Кружок небольшого диаметра, выполненный из материала, не взаимодействующего с магнитом, вместе с магнитной стрелкой подвешивали на тонкий кончик вертикальной иглы. Сверху рисовали четыре основных направления: Зюйд, Вест, Норд, Ост. Создатели строго следили, чтобы Норд точно совпадал с северным краем, на который указывает кончик стрелки. Пространство между главными румбами разделяли на равные части. Картушка оказалась несложной конструкцией и прекрасной идеей.

Наиболее искусно компас изготавливали в России на рубеже XVII и XVIII века. Круглая коробочка из моржовой кости диаметром в 5 сантиметров, хранилась первыми российскими мореплавателями – поморами в кожаном мешочке на поясе. Прибор был укреплен костяной шпилькой и имел плотную крышку, которая предотвращала от повреждений во время передвижения.

Сегодня котелок компаса защищен крышкой из толстого стекла, которую тщательно прижимает медное кольцо. Сверху наносят разметку от 0 до 360 градусов по часовой стрелке от Севера. Внутри устройства параллельно натянуты две медные проволоки, одна из которых проходит точно под делением в 0 градусов, другая – под 180. Их еще называют курсовыми чертами. На корабле компас должен быть установлен так, чтобы линия между курсовыми чертами точно проходила по линии диаметральной плоскости судна.

В девятнадцатом веке магнитный компас наконец-то обрел конструкцию, которая сохранилась до наших времен почти без изменений. Человечество далеко продвинулось в своих знаниях о земном магнетизме. Это привело к цепочке новых изобретений и открытий, которые хотя и не касались компаса напрямую, все же имеют непосредственное отношение к навигации.

В XIX веке Карл Гаусс, немецкий ученый, представил на суд своих коллег общую теорию магнетизма, были проведены исследования и на всех навигационных картах появляются указания о точных отклонениях показаний прибора.

Теперь работы у штурманов прибавилось – ведь стало необходимо определять поправку по показаниям компаса. Это было справедливым лишь для средних широт. В высоких же широтах, то есть в областях от 70° северной и южной широт до полюсов, магнитному компасу вообще было верить нельзя. Причина в том, что в этих широтах очень большие аномалии магнитного склонения, так как сказывается близость магнитных полюсов, не совпадающих с географическими.

Судостроение продолжало развиваться семимильными шагами, появились металлические пароходы, которые быстро вытесняли деревянные корабли. Но вот незадача, увеличилось количество кораблекрушений по неизвестным причинам. Разбирая обстоятельства катастрофы одного из судов, специалисты установили, что причиной аварии были неверные показания магнитного компаса.

Противники строения железных судов приободрились. Но и в этот раз наука спасла магнитный компас. Ученые разместили рядом с прибором специальные магниты, которые уничтожали влияние судового железа, таким образом, сведя погрешность к минимуму.

Существует такой специально обученный человек – девиатор, задача которого является уничтожение девиации. Следуя его командам, корабль движется по разным курсам, а специалист перемещает магниты и шары так, чтобы уменьшить влияние судового железа на показания компаса. В итоге, девиатор оставляет специальную таблицу поправок магнитного компаса, которую штурман обязан учитывать.

В наши дни существуют различные типы навигационных приборов, таких как гирокомпасы. Которые обеспечивают несравненно более высокую точность курсоуказания и устойчивость работы в высоких широтах чем магнитный компас. Но тем не менее авторитет магнитного компаса от этого ничуть не снизился.

Ко́мпас — 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.

Содержание

Описание конструкции

Для определения направления в компасе есть картушка – это круговая шкала с 360 делителями (каждая из них отвечает одному угловому градусу), размеченными так, что отчет ведется от нуля по часовой стрелке.

Обычно направлению на север (норд, N) отвечает 0°, на восток (ост, O, E) — 90°, на юг (зюйд, S) — 180°, на запад (вест, W) — 270°. Это главные компасные румбы (страны мира).

История возникновения

История создания компаса была продолжена в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, который сумел значительно усовершенствовать этот прибор. В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас. Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов. Спустя два столетия деление катушки уже составляло 32 румба, а коробку со стрелкой начали помещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. В XVIII в. у него появился пеленгатор.

Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены магнитными компасами. Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.

Магнитный компас

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

СТРЕЛОЧНЫЙ КОМПАС с арретиром для стрелки. 1 - намагниченная стрелка; 2 - стеклянная или пластиковая крышка с разметкой компасных направлений; 3 - каменный (часовой) подпятник; 4 - арретир для закрепления стрелки в нерабочем положении; 5 - ось.

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе 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", 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. 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.

Гирокомпас

Гироко́мпас — механический указатель направления истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Его идея была предложена французским учёным Фуко.

Устройство

Простейший гирокомпас состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.

Принцип действия

Предположим, ротор начал вращаться вокруг своей оси, направление которой отлично от земной оси. В силу закона сохранения момента импульса, ротор будет сохранять свою ориентацию в пространстве. Поскольку Земля вращается, неподвижный относительно Земли наблюдатель видит, что ось гироскопа делает оборот за 24 часа. Такой вращающийся гироскоп сам по себе не является навигационным средством. Для возникновения прецессии ротор удерживают в плоскости горизонта, например, с помощью груза, удерживающего ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности. В этом случае сила тяжести будет создавать крутящий момент, и ось ротора будет поворачиваться на истинный север. Поскольку груз удерживает ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности, ось никогда не может совпадать с осью вращения Земли (кроме как на экваторе).

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.

МАГНИТНЫЙ КОМПАС

Принцип действия.

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.

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.

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.

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: