В штурманской и рулевой рубках находятся все основные приборы управления
судном. Среди множества расположенных в этих рубках приборов есть такие, читать
показания которых и снимать отсчет с которых должен уметь матрос: это
гироскопический компас, эхолот, лаг
Главная наука мореплавателей-судовождение. Ведь много опасностей подстерегает
моряка и его судно в пути: штормы, туманы, течения, мели и подводные рифы,
возможность столкновения с другим судном. Искусству судовождения он учится не
только по учебнику, но и во время плавания в море. Однако невзирая на все свои
знания, умение и опыт, не смог бы моряк отправиться в дальнее плавание, не имея
на судне навигационных, а в настоящее время и электрорадионавигационных
приборов.
Среди навигационных приборов особое место занимает магнитный компас - простой и
почти безотказный в действии прибор курсоуказания. Он служит для определения
направления движения судна, а также направлений или, как принято называть в
навигации, пеленгов на береговые предметы и небесные светила. По компасу можно
определять приближенно направление ветра и дрейф судна.
История возникновения и развития искусства судовождения у далеких предков и
позднее у мореплавателей древнего Египта, Греции и Рима, у скандинавов-викингов
малоизвестна. Уверенно можно утверждать лишь то, что до появления компаса
мореходы вели свои корабли, ориентируясь по берегу, приметным мысам, прибрежным
скалам, заливам, бухточкам.
На коротких переходах они ориентировались по солнцу или звездам, однако, попадая
в туман, мореплаватели уже не могли определить свое местонахождение. Даже в
Средиземном море, изобилующем островами, разбросанными вдоль побережья, переход
от острова к острову мог кончиться плачевно, если опускался туман. Поэтому
морские переходы совершались, как правило, днем и в пределах видимости берегов,
а с приближением вечера корабли подходили близко к берегам и мореплаватели
вытаскивали их на сушу до рассвета.
Неизвестно, когда и где был изобретен магнитный компас. Прообразом будущего
компаса являлся прибор, представляющий собой сосуд с водой, в который помещали
кусочек пробки или дерева с прикрепленной к нему намагниченной иглой..
Никакие путешествия, даже по ближайшим к Европе морям, не были бы возможны без
компаса. С его появлением мореплаватели получили надежное средство для
ориентировки в море в любое время дня и ночи независимо от погоды. Морской
компас сопровождал моряков в дальних и кругосветных плаваниях, он "помогал"
открывать острова и архипелаги, проливы и материки. Создание компаса было, таким
образом, шагом к эпохе великих географических открытий.
В России подобие компаса изготовляли поморы*. Этот прибор представлял собой
круглую коробочку из кости, дерева или меди диаметром примерно 5 сантиметров. В
центре коробочки на шпильке крепились намагниченные иглы - стрелки,
представляющие собой картушку.
В Уставе Петра I о компасе сказано: "Должны компасы добрым мастерством делать и
смотреть, чтобы иглы, на чем компас вертится, были остры и крепки, и не скоро б
смалывались. Также чтобы проволока на компасе к норду и зюйду крепко была
натерта магнитом, дабы компас мог быть верным, в чем надлежит крепкое смотрение
иметь, ибо в том зависит ход и скорость корабля".
Гироскопический компас, или гирокомпас, в настоящее время, казалось бы,
полностью заменил магнитный. Однако до сих пор магнитные компасы устанавливают
на всех судах транспортного флота. В зависимости от их назначения магнитные
компасы подразделяют на главные, путевые, катерные и шлюпочные.
Главным называется компас, по которому назначается курс судна и ведется
прокладка его пути. Компас располагают в диаметральной плоскости судна на
верхнем мостике, чтобы он был достаточно удален от металлического корпуса судна.
Главный магнитный компас устанавливают так, чтобы с него был виден по
возможности весь горизонт. Путевым называется компас, по которому правит
рулевой. Катерные и шлюпочные компасы устанавливают на катерах и шлюпках.
Матрос, стоящий на руле, держит курс по гирокомпасу, однако периодически сверяя
его показания с путевым магнитным компасом. Гирокомпас удобен тем, что в
противоположность магнитному компасу он не зависит от действия магнитного поля.
Он более устойчив в работе, особенно при плавании в шторм.
Работа гирокомпаса основана на свойстве быстро вращающегося тела сохранять
направление оси своего вращения неизменным в пространстве. Основная часть
гирокомпаса - ротор; это тяжелый диск, который вращается с частотой более 20
тысяч оборотов в минуту. Ротор, установленный в специальном подвесе, но таким
образом, чтобы он мог свободно вращаться вокруг своей оси и одновременно менять
направление оси в горизонтальной и вертикальной плоскостях, представляет собой
гироскоп.
Гирокомпас включает в себя комплект различных приборов: основной компас, или
основной прибор, который устанавливается в самых нижних помещениях судна;
штурманский пульт - прибор контроля, который служит для указания курса, для
подачи сигналов в случае нарушений в работе гирокомпаса, для передачи показаний
гирокомпаса на репитеры, которые устанавливают в штурманской и рулевой рубках, а
также на крыльях ходового мостика.
Автоматическая запись курса осуществляется курсо-графом.
На движущейся ленте перо курсографа чертит линию курса - прямую, если судно
идет строго по курсу, т. е. когда рулевой точно выдерживает курс, или
зигзагообразную, когда судно рыскает, т. е. временами уходит с курса.
На морских судах имеется прибор, который в некоторых районах плавания заменяет
рулевого матроса, он так и называется - авторулевой. Автоматическое рулевое
устройство предназначено для управления рулевым приводом судна и для удержания
последнего на заданном курсе. Авторулевой связан с гирокомпасом и удерживает
судно на курсе, перекладывая руль на определенный угол в случае, если судно ушло
с курса.
Авторулевой используется обычно при длительных морских и океанских переходах
одним курсом. С помощью авторулевого обеспечивается более точное удержание судна
на курсе, уменьшается число перекладок руля, сокращается путь судна, поскольку
судно реже и не так длительно уходит с курса. Кроме того, авторулевой облегчает
труд матросов.
Одним из штурманских приборов, без которого не обойтись на современном судне,
является эхолот. Он предназначен для автоматического измерения глубины моря под
килем судна. Принцип действия эхолота основан на использовании особенностей
распространения звуковых колебаний в морской воде. Глубину измеряют по
промежутку времени между моментом посылки излучателем ультразвукового импульса и
моментом приема приемником отраженного от грунта импульса.
Помимо эхолота, на судах имеется и ручной лот, без которого не выходили в
плавание еще парусные корабли. Что могло служить лотом для первых
мореплавателей? Видимо, длинная палка или шест при малых глубинах, веревка с
привязанным на конце камнем - при больших. Последнее приспособление
употребляется до сих пор рыбаками, охотниками, туристами. Палку со временем
заменил так называемый футшток, которым можно измерять глубины менее 12 футов,
или 4 метров.
Ручной лот - более совершенный, нежели футшток или веревка с камнем, прибор. Он
состоит из свинцовой или чугунной гири, прикрепленной к тросу, называемому
лотлинем. Гиря имеет форму конуса, в нижней ее части имеется выемка, заполняемая
смесью сала с толченым мелом. Когда гиря касается морского дна, то частицы
грунта прилипают к этой смеси в выемке гири и после подъема лота на палубу по
ним можно судить о характере грунта. Лотлинь разбит марками различной формы на
метрические единицы. Ручным лотом можно измерять глубину до 50 метров. Обычно
его используют как вспомогательный и в особых случаях.
Для измерения скорости судна и пройденного расстояния предназначен лаг. Мореходы
доколумбовой поры да и сам Колумб не имели никаких механических устройств для
определения скорости кораблей; ее определяли на глаз, к тому же и скорость судов
того времени была незначительной - не превышала 4 узлов. Римляне к бортам
кораблей привязывали колеса диаметром до полутора метров, приходившие в движение
в результате давления на них воды. Число оборотов учитывалось посредством
устройства, которое после каждого оборота колеса выбрасывало камешек в счетную
кружку.
Самый древний способ определения скорости судна связан с так называемым
голландским лагом. С борта судна бросали в воду какой-нибудь плавающий
деревянный предмет (лаг) и замечали время, за которое этот предмет проходил
между двумя наблюдателями, стоявшими на палубе на известном друг от друга
расстоянии. Для определения промежутков времени в средние века в
западноевропейских монастырях практиковался такой способ: монах, которому это
вменялось в обязанность, размеренно читал известные молитвы (время,
затрачиваемое на чтение каждой молитвы, было заранее определено по солнечным
часам). Данный способ использовался и при определении скорости судна. К
бросаемому за борт деревянному лагу стали привязывать линь (лаглинь) и измерять
длину лаглиня, сбегавшего с вьюшки за определенное время, в течение которого
произносились известные фразы. Если судно имело слишком малый ход, фразы
повторяли. Скорость судна определяли обычно каждые 2 часа.
В 1878 году появился гакабортный лаг, который мог употребляться для измерения
уже больших скоростей- до 18 узлов.
На море расстояния измеряются не такими единицами длины, как на суше. Основной
единицей длины на море служит морская миля, которая является шестидесятой частью
градуса меридиана и, следовательно, представляет собой длину одной минуты дуги
земного меридиана. Морская миля составляет 1852 метра.
Для измерения небольших расстояний служит кабельтов, составляющий десятую часть
морской мили, т. е. 185 метров.
Единицей скорости на море является узел. Интересно происхождение этой единицы,
появившейся в эпоху парусного флота. За борт на ходу судна выпускали линь с
прикрепленным к нему деревянным сектором. Линь, или лаглинь, разбивали на
отрезки, равные сто двадцатой части морской мили, и каждый отрезок отмечали
узелком. По этим узелкам единица скорости судна и получила наименование "узел".
Скорость судна измеряли в течение 30 секунд, что составляет сто двадцатую часть
часа. Считалось, что судно движется, а находящийся в воде сектор остается
неподвижным, поэтому длина одного узла 1852:120=15,4 метра. Но, поскольку на
самом деле деревянный сектор не оставался неподвижным в воде, а скользил за
судном, для более точного определения скорости судна из практики было выведено,
что длину одного узла. (т. е. расстояние между узелками) следует уменьшить до
14,6 метра. Значит, сколько узлов, имеющихся па лаглине, было вытравлено на Коду
судна за борт за 30 секунд, столько узлов делает судно или столько миль в час,
так как один узел равен Одной морской миле в час.
Принцип работы гидравлического лага основан на измерении динамического давления,
создаваемого напором воды, который зависит от скорости движения судна. Прибор
счетчика, показывающего скорость и пройденное расстояние, расположен в рулевой
рубке, а само устройство, непосредственно воспринимающее давление воды,
находится в районе днища судна.
Читатели убедились, что жизнь и труд экипажа на судне протекают не так, как на
берегу. Но мало кто знает, что и счет времени на судне идет не так, как на
берегу, что экипаж живет по своему - судовому- времени. Точность отсчета времени
па судне играет очень важную роль. С временем тесно связана точность определения
места судна - одна из основных задач судовождения. Строго по времени расписан
труд членов экипажа, организована вахтенная служба, осуществляется радиосвязь с
берегом и т. п. Поэтому на судах существует служба времени, ведает которой
третий помощник капитана.
Наша Земля живет по поясному времени. Оно было введено в 1884 году Международным
астрономическим конгрессом. Земной шар разделили на 24 пояса. Так как окружность
составляет 360°, каждый часовой пояс насчитывает соответственно 15° и равен 1
часу. Начальный меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в Англии,
является центральным меридианом начального, или нулевого, пояса, который
расположен между долготами 7,5° западной и 7,5° восточной. По всей территории
каждого часового пояса принято единое время, иными словами, поясное время
является местным временем для всех людей, проживаю щих на территории данного
пояса.
Судовые часы устанавливают по времени того поя^ са, в котором находится судно.
Если судно плывет на восток, то при переходе из одного пояса в другой стрелки
судовых часов переводят на 1 час вперед, а если переход совершается в западном
направлении, стрелки отводят соответственно назад. Такой перевод стрелок
приводит порой к курьезным ситуациям.
Предположим, два судна отправились в кругосветный рейс из порта, расположенного
на Гринвичском меридиане. Одно поплыло на восток, а другое - на запад. На судне,
плывущем в восточном направлении, каждый раз при переходе в очередной часовой
пояс стрелки судовых часов передвигали на 1 час вперед. На судне, идущем на
запад, стрелки судовых часов отодвигали соответственно на 1 час назад. Каким
было судовое время, когда оба судна завершили кругосветное плавание и
возвратились в порт отхода на Гринвичском меридиане?
Стрелки часов на судне, отправившемся на восток, 24 раза передвигали вперед,
значит, к концу рейса на судне "набежали" дополнительные календарные сутки. На
судне, отправившемся на запад, стрелки часов 24 раза отводили назад,
следовательно, к концу рейса на этом судне стало на одни календарные сутки
меньше. По сравнению с береговыми жителями на первом судне экипаж жил уже в
завтрашнем дне, а на втором - во вчерашнем. Так случилось во время первого
кругосветного плавания Магеллана: моряки возвратились на родину по судовым часам
в четверг, а на материке была пятница.
Чтобы не происходило подобной путаницы с датами, меридиан с долготой 180°
считается линией смены дат. На судне, пересекающем эту линию при следовании на
восток, одну дату повторяют, при следовании судна на запад одну дату выбрасывают
из календаря.
Время на судне измеряется судовыми, или морскими, часами, хорошо изготовленными
и отличающимися большей точностью хода. Часы крепят на переборках служебных
помещений. Есть на судах и прибор, отсчитывающий точное время. Это хронометр,
который показывает гринвичское, или всемирное, время, т. е. время на Гринвичском
меридиане. Это время используется при астрономических определениях места судна в
море.
Хронометр представляет собой часы, очень тщательно изготовленные и снабженные
приспособлением, которое обеспечивает постоянство его хода. На судне хронометр
хранится в штурманской рубке в ящике штурманского стола. Для предохранения
прибора от ударов и сотрясений стенки и дно ящика обиты войлоком. Выносить
хронометр из штурманской рубки нельзя, чтобы не нарушить точность его хода.
Одним из важнейших приборов, которым оборудуются все суда транспортного флота,
является радиолокационная станция. Она позволяет обнаруживать берега и надводные
препятствия, плавать в условиях плохой видимости и в узкостях, предупреждать
столкновения судов. Принцип ее действия основан на явлении отражения радиоволн
от различных предметов. Для проводки судов при входе в порт и выходе из него
устанавливаются береговые радиолокационные станции.
К радиолокационным средствам судовождения относятся и радиопеленгаторы. Судовые
радиопеленгаторы позволяют определить направления на работающие радиомаяки, что,
в свою очередь, дает возможность определить местонахождение судна. При плавании
вдали от берегов и при плохой видимости определить место судна иногда бывает
можно только с помощью радиопеленгатора.
На современных крупнотоннажных судах начинают устанавливать сложные
автоматизированные навигационные комплексы, которые могут решать много задач,
например предупреждение столкновения судов при плавании в открытом море, вблизи
берегов или в узкостях; непрерывное сообщение таких данных, как широта и
долгота, истинный курс, абсолютная (относительно дна) скорость, величина качки
судна. Вся информация обрабатывается электронно-вычислительными машинами.
Появление искусственных спутников Земли позволило решать подобные навигационные
задачи с большой точностью.
Точность определения места судна в море по искусственным навигационным спутникам
Земли составляет примерно одну десятую мили.
...Между тем судно продолжает свой путь.
Все судовые работы уже закончены, и рабочая команда отдыхает до 8 часов утра
следующего дня. Только вахтенные на мостике и в машинном отделении несут свою
ходовую морскую вахту.
Наблюдающий матрос выходит на крыло мостика. Теплое южное море спокойно и только
слегка вздыхает небольшой зыбью, отчего мачта, подсвечиваемая ходовыми огнями,
как-то особенно красиво в плавности своего движения описывает на темном
усыпанном крупными звездами небе небольшую дугу с борта на борт. Едва ощущается
слабый зюйд-вест. Мерно постукивает-посапывает где-то внизу главный двигатель,
чуть слышно отфыркиваются набегающие на форштевень волны.
"Хорошо-то как, - думает матрос. - Правда, так бывает не слишком часто, чаще
штормы, ветры, дожди, туманы. И все-таки профессия моряка, наверное, самая
интересная в мире - мужественная и интересная!" Матрос вглядывается в темноту
ночи, замечает слабый белый огонь, докладывает вахтенному помощнику: "Белый
огонь, слева двадцать" (т. е. белый огонь виден под углом двадцать градусов к
курсу судна). "Вижу",- отвечает помощник капитана. Вдалеке с левого борта
проплывают огни встречного судна.
Проходят четыре часа вахты. За пятнадцать минут до ее конца один из вахтенных
матросов спускается в жилые помещения, чтобы предупредить заступающих вахтенных.
За пять минут до начала вахты заступающие вахтенные поднимаются на мостик и
принимают вахту.
...Судно уходит все дальше к югу, все ближе экватор. Столбик ртути в термометре
поднимается с каждым днем выше. Жарко. На современных судах имеются стационарные
бассейны. Если же бассейна на судне нет, то по распоряжению старшего помощника
капитана команда во главе со старшим матросом и боцманом сооружает на палубе
бассейн, который заполняется морской водой. Команда устраивает купания.
Вот-вот судно пересечет экватор. Экипаж деятельно готовится к празднику Нептуна.
Заранее распределены роли в предстоящем веселом спектакле, принялись за
изготовление париков, усов, бород и экзотических костюмов.
