Виктор Дыгало - Откуда и что на флоте пошло

С тех пор как в XIX в. магнитный компас обрел свою современную конструкцию, он усовершенствовался очень незначительно. Но зато далеко вперед продвинулось представление о земном магнетизме и о магнетизме вообще. Это обусловило ряд новых открытий и изобретений, которые если собственно компаса и не касаются, то к навигации имеют прямое отношение. Чем сложнее были задачи, которые ложились на военные и торговые (коммерческие) флоты, тем большие требования к показаниям компасов предъявляли моряки. Точнее стали наблюдения, и вдруг совершенно неожиданно для себя моряки заметили, что главный их помощник — компас, которому они безгранично доверялись столько веков, очень редко дает правильные показания. Любой магнитный компас на два-три градуса, а иногда и намного больше, мягко говоря, привирает. Заметили, что в разных местах Земли ошибки компаса неодинаковы, что с годами в одних точках они увеличиваются, в других — уменьшаются и что, чем ближе к полюсу, тем больше эти ошибки.

Но в начале XIX в. на помощь морякам пришла наука и к его середине справилась с этой бедой. Немецкий ученый Карл Гаусс создал общую теорию земного магнетизма. Были проделаны сотни тысяч точных измерений, и теперь на всех навигационных картах отклонение стрелки компаса от истинного меридиана (так называемое склонение) указано прямо на карте с точностью до четверти градуса. Здесь же указывается, к какому году приведено склонение, знак и величина его годового изменения.

Работы штурманам прибавилось — теперь стало нужно вычислять поправку на изменение склонения. 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. Дело в том, что в этих широтах очень большие аномалии магнитного склонения, так как сказывается близость магнитных полюсов, не совпадающих с географическими. Магнитная стрелка стремится тут занять вертикальное положение. В этом случае и наука не помогает, и компас врет без зазрения совести, а порой начинает и вовсе то и дело менять свои показания. Недаром, собираясь к Северному полюсу на самолетах (1925), знаменитый Амундсен не решился довериться магнитному компасу и придумал специальный прибор, который назвали солнечным указателем курса. В нем точные часы поворачивали маленькое зеркальце вслед за солнцем, и, пока самолет летел над облаками, не отклоняясь от курса, «зайчик» не менял своей позиции.

Но на этом злоключения магнитного компаса не кончились. Судостроение быстро развивалось. В начале прошлого века появились пароходы, а вслед за ними и металлические суда. Железные корабли быстро стали вытеснять деревянные, и вдруг... Один за другим при загадочных обстоятельствах утонуло несколько больших пароходов. Разбирая обстоятельства крушения одного из них, на котором погибло около трехсот человек, специалисты установили, что причиной аварии были неверные показания магнитных компасов.

В Англии собрались ученые и мореплаватели, чтобы разобраться, что же тут происходит. И пришли к выводу, что корабельное железо столь сильно влияет на компас, что ошибки в его показаниях просто неизбежны. Выступивший на этом собрании доктор богословия Скорсби, бывший когда-то известным капитаном, показал на опыте присутствующим влияние железа на стрелку магнитного компаса и сделал вывод: чем больше масса железа, тем больше она отклоняет стрелку компаса от меридиана. «Мы , — сказал Скорсби, — плаваем по старинке, как на деревянных судах, то есть без учета влияния корабельного железа на компас. Боюсь, что никогда не удастся добиться на стальном судне правильных показаний компаса...» . Отклонение стрелки магнитного компаса под влиянием судового железа назвали девиацией.

Противники железного судостроения ободрились. Но и на этот раз наука пришла на помощь магнитному компасу. Ученые нашли способ свести это отклонение к минимуму, разместив рядом с магнитным компасом специальные магниты-уничтожители. Пальма первенства в этом, безусловно, принадлежит капитану Мэтью Флиндерсу, по имени которого и назван первый уничтожитель — флиндерсбар. Их стали размещать в нактоузах рядом с котелком компаса.

Прежде нактоузом называли деревянный ящичек, в который на ночь вместе с фонарем ставили компас. Английские моряки так его и называла: «ночной домик» — найт хаус . В наше время нактоуз — деревянный четырех— или шестигранный шкафчик, на котором устанавливают котелок компаса. Слева и справа от него на нактоузе находятся массивные железные шары размером с маленькую дыньку. Их можно передвигать и закреплять поближе и подальше от компаса. Внутри шкафчика запрятан целый набор магнитов, которые тоже можно передвигать и закреплять. Изменение взаимного расположения этих шаров и магнитов почти полностью уничтожает девиацию.

Сейчас перед выходом в рейс, когда груз уже погружен и закреплен, на судно поднимается девиатор и в специально отведенном районе моря на ходу часа полтора осуществляет уничтожение девиации. По его командам судно движется разными курсами, а девиатор перемещает шары и магниты, уменьшая влияние судового железа на показания компаса. Уходя с борта, он оставляет маленькую таблицу остаточной девиации, которую штурманам приходится учитывать каждый раз, когда корабль изменяет курс, как поправку на девиацию. Вспомним роман Жюля Верна «Пятнадцатилетний капитан», где негодяй Негоро подложил под нактоуз топор, резко изменив его показания. В результате судно вместо Америки приплыло в Африку.

Необходимость периодически уничтожать и определять остаточную девиацию заставила задумываться над проблемой создания немагнитного компаса. К началу нашего столетия были хорошо изучены свойства гироскопа, и на этой основе сконструирован гироскопический компас. Принцип действия гирокомпаса, созданного немецким ученым Аншютцем, состоит в том, что ось быстро вращающегося волчка сохраняет неизменным свое положение в пространстве и может быть установлена по линии «север — юг». Современные гирокомпасы заключены в герметически запаянную сферу (гидросферу), которая в свою очередь помещена во внешний корпус. Гидросфера плавает во взвешенном состоянии в жидкости. Положение ее регулируется с помощью катушки электромагнитного дутья. Электромотор доводит скорость вращения гироскопов до 20 тыс. оборотов в минуту.

Для обеспечения комфортных условий работы гирокомпас (основной прибор) помещают в самом спокойном месте корабля (поближе к его центру тяжести). С помощью электрокабелей показания гирокомпаса передаются на репитеры, расположенные на крыльях мостика, в центральном посту, в штурманской рубке и других помещениях, где это необходимо.