Как работает компас

Как работает компас

Несмотря на существование современных навигаторов и электронных карт, компас до сих пор остается самым надежным прибором для ориентирования на местности и определения своего местоположения. Естественно, чтобы правильно пользоваться компасом, нужно знать, как он работает.

Этот вопрос мы и рассмотрим в сегодняшней статье. Из нее вы узнаете не только принципы работы и технические параметры компаса, но также ознакомитесь с его видами и вариантами использования прибора в условиях дикой природы.

Как правильно выбрать компас

Чтобы выбрать хороший компас для ориентирования в лесу, следует учитывать цели применения. Их покупают для охоты, туристических походов или спортивных мероприятий. Хорошее устройство следует выбрать с таким расчетом, чтобы его можно было использовать в разных ситуациях.

  1. Тип. Если компас приобретается в качество страховки для использования в лесу или резервного варианта, лучше выбрать магнитный или водяной. Высокоточная электронная модель с GPS-навигатором подойдет туристам, велосипедистам. Лучше покупать жидкостный вариант. Данный девайс позволяет быстро определить стороны света.
  2. Гироскоп. Нужен не каждому путешественнику. Но он незаменим, если маршрут проложен через реки. Компасы с гироскопом позволяют определить истинный северный полюс, максимально повышая точность навигации.
  3. Габариты. Самые лучшие компасы для ориентирования в лесу — компактные. Они не доставят неудобств во время транспортировки и эксплуатации.
  4. Функциональные возможности. Чтобы выбрать компас для туризма и похода в лес, нужно учитывать наличие инженерной линейки, увеличительного стекла, подсветки, чтобы удобно было использовать в темное время суток. Хорошо, если он оснащен визиром. Он упрощает навигацию в поле. В некоторых есть флуоресцентная разметка. Светящиеся символы позволяют не ошибиться ночью или под проливным дождем.
  5. Барометры и альтиметры. Наличие этих составляющих ценится при многодневных экспедициях и восхождениях в горы.
    Барометр — показывает давление, альтиметр — измеряет высоты по уровню моря
  6. Корпус. При выборе компаса для походов учитывать, где и как его удобней переносить. Модели с закрытым корпусом — большие и тяжелые. Планшетные имеют встроенное увеличительное стекло и шнурок для крепления. Компактные надевают на палец, их часто используют в соревнованиях. Модели, которые носят на запястье, подходят велосипедистам.
  7. Клинометр. Данный элемент есть в инженерном компасе. Позволяет определять угол наклона для проектирования земельных работ. Туристам он не нужен.

Только правильно выбранный компас для леса, туризма или соревнований станет незаменимым помощником и обеспечит безопасность.

Внимание! При покупке обратить основное внимание на отсутствие эффекта, связанного с перемагничиванием стрелок.

  • проверять исправность перед окончательным выбором и походом в лес;
  • прекратив работу, закрепить стрелку тормозом;
  • хранить подальше от металлических предметов, динамиков и мобильных телефонов.

Виды компасов

На сегодняшний день компасы можно классифицировать по нескольким критериям:

По типу устройства :

  • механические: компасы с намагниченной металлической стрелкой, указывающей в направлении севера;
  • гироскопические: компасы с гироскопом в основании. Это более точные приборы, поскольку их стрелка направляется не на магнитный полюс, а на настоящий, географический. Именно поэтому на воздушных и морских суднах чаще используются гироскопические компасы;
  • электронные: оснащены процессором, дисплеем и другими электронными компонентами. В зависимости от модели, могут отображать не только направление, но и другую информацию. Среди электронных компасов также выделяют радио компасы,но с появлением системы навигации GPS их применяют все реже.

  • туристические: как правило, это круглая коробка (чаще всего из пластмассы) с магнетизированной стрелкой, вращающейся в центре. Зачастую оснащены и другими дополнительными устройствами, как, например, термометр;
  • военные: схожие с туристическими, но в обязательном порядке оснащены линейкой, визирным приспособлением, увеличительной линзой. Такие компасы изготавливаются из металла и обладают большей точностью, чем туристические;
  • геологические: приборы оснащены также полулимбом и клинометром;
  • астрономические: помогают находить стороны света при помощи звезд и светил. Прибор характеризуется высокой точностью, но едва ли может быть полезен в дневное время;
  • компас буссоль: используется в геодезии, а также для наведения артиллерийского орудия при атаках.

1 — механический; 2 — гироскопический; 3 — электронный; 4 — военный; 5 — геологический; 6 — компас буссоль; 7 — астрономический; 8 — туристический.

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.

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.

  • Военныйкомпас 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.

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, компас нужно 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

  • Компас с 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.

Дальнейшие изменения

В XVI веке иглу со стрелкой закрепили на кардановом подвесе, который был универсальной шарнирной опорой, позволяющей компенсировать резкие движения компаса. Подвес был спрятан в металлический корпус, предохраняющий конструкцию от ударов. Так появился компас для морских судов, на который не действовала качка.

Рис. 2. Старинный морской компас.

Следующее столетие подарило прибору линейку и визирное устройство.

Современный компас

Последующие совершенствования не внесли существенных изменений в прибор. Патент на современный вариант компаса был получен в 1908 году. С этого времени начался массовый выпуск.

Сегодня существует несколько разновидностей компаса: горный для геологов, гирокомпас для морских судов и ракетной техники, электронный, имеющий связь со спутниками.

С помощью горного компаса можно ориентироваться на местности, измерять вертикальные углы, определять превышения точек в рельефе.

Рис. 3. Горный компас.

Дальнейшая история

В средние века ничего особо нового в плане обнаружения новых свойств магнетизма и работы с магнитами не открывалось. Появились лишь новые объяснения этому явлению, в основном связанные с теми же сверхъестественными силами. Так, например, монахи проявление магнетизма объясняли, опираясь на учение о теологии.

Если говорить о Европе, то здесь впервые упоминания о компасе встречаются в трудах Александра Неккама и датируются 1187 годом. Хотя, возможно, использование компаса здесь и на территории Средиземноморья началось значительно раньше — еще во втором тысячелетии до нашей эры, о чем свидетельствуют косвенные указания античных историков. Предполагается, что упоминания компаса не сохранились, поскольку у компаса попросту не было своего названия, чтобы вписать его в исторический документ.

Тремя столетиями позже во время своих плаваний известный моряк Христофор Колумб заметил, что во время морского путешествия магнитная стрелка отклоняется от направления север-юг. Так было открыто магнитное склонение, значения которого по-прежнему используются моряками и указываются на некоторых картах.

По предложению Ломоносова были созданы обсерватории для систематического изучения магнитного поля Земли и его изменений. Однако произошло это уже не при жизни великого русского ученого, но, как говорится, «лучше позже, чем никогда».

Позже Декартом и рядом других ученых была разработана подробная научная теория магнетизма, а также были открыты магнитные свойства и других материалов, не относящихся к ферромагнетикам — пара- и диамагнетиков.

Еще некоторое время спустя были найдены точки магнитных полюсов Земли, где магнитная стрелка имеет наклонение равное 90°, то есть располагается перпендикулярно горизонтальной плоскости.

На полюсах компас будет показывать только в случае, если его расположить вертикально.

Параллельно с изучением магнитов и особенностей проявления их магнитного поля в разных условиях происходило совершенствование конструкции магнитных компасов. Кроме того, были изобретены и другие типы компасов, работающие на принципах, не связанных с магнетизмом. О них мы рассказывали в отдельной статье…

Современные модели магнитных компасов сильно отличаются от их предшественников. Они более компактны, легки, позволяют работать быстрее и дают более точные результаты при измерениях. Кроме того, такие модели зачастую снабжены вспомогательными элементами, расширяющими возможности прибора при работе с картой и на местности.

Не стоит забывать и о компасах, работа которых основана не на магнитных свойствах стрелки. На сегодняшний день таких компасов известно множество, что позволяет пользователю подобрать наиболее удобный для условий эксплуатации вариант.

Как видим, история на данный момент не может дать четкий и однозначный ответ на вопрос, где появился и кем был придуман самый первый компас в мире. Будем надеяться на то, что в скором времени историки смогут смахнуть скрывающую факты пелену древности и у них появится больше данных для того, чтобы выяснить страну первооткрывателей. А нам остается только ждать, учиться и пользоваться знаниями, которые пришли из прошлого и в полной мере используются человечеством на современном этапе развития.

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector