Сообщение о создании компаса. Кто изобрёл первый компас? Где и когда это произошло

19.10.2015

В истории науки существует термин «4 великих изобретения». Речь идет об инновациях, которые были созданы в Китае и навсегда изменили понимание человеком окружающего мира. Наряду с бумагой, колесом и порохом, китайские ученые древности первыми подарили человечеству компас. Компас стал тем изобретением, без которого никогда бы не стали возможны географические открытия, не смогла бы существовать транснациональная торговля и многие другие процессы, создавшие нашу цивилизацию.

Первое письменное упоминание о компасе относится к 1044 году. В китайской книге описывается удивительное приспособление, с помощью которого путник мог ориентироваться в пустыне. Подробно компас был описан 40 годами позднее китайцем Шэнь Ко. Автор описывает конструкцию: кусок металла крепился к палке, которая была погружена в воду. Таким образом, достигался магнитный резонанс, та часть дерева, на которой крепилось железо, указывала направление в сторону севера.

Как компас попал в Европу доподлинно неизвестно. По всей видимости, изобретение принесли с собой арабы, которые к XII веку окончательно завоевывают территорию современной Испании. Оттуда компас попадает сперва к итальянцам, а затем и к англичанам. К слову, стоит отметить, что современное название прибора этимологически относится как раз к английскому compass, что означает «круг».

Существует и другая точка зрения, согласно которой компас в Европе был впервые изобретен викингами в X-XI веках, во времена походов на запад. Стремясь открыть для себя морские пути в неизведанные страны, северные войны использовали некое изобретение, которое позволяло определять направление сторон света, при помощи воды и солнца. Недаром, считается, что первыми берегов Америки достигли исландские воины. Сложно представить, чтобы они смогли пройти такой долгий путь, ориентируясь исключительно по звездам.

Первым из европейских ученых, усовершенствовавших конструкцию компаса, стал итальянец Флавио Джойя.

Он предложил крепить стрелку на шпильку, что существенно сократило погрешность в указании направления, а также разделил окружность на 16 румбов (позже на 32). Таким образом, морская качка теперь практически не влияла на показания прибора, а капитаны кораблей смогли грамотно описывать и рассчитывать направление.

В XX веке с развитием инженерного дела, географии и геодезии создаются новые образцы прибора: электромагнитный компас, гирокомпас, буссоль и другие устройства. Так, в 1927 году был впервые опробован электрический компас. Необходимость такой разработки появилась в связи с развитием авиации. Первым летчиком, совершившим путешествие через Атлантический океан с таким компасом, стал американец Чарльз Линдберг.

С развитием науки пришло и понимание относительно некоторых тонкостей. Так, магнитный и реальный (географический) полюса земли не совпадают, что приводит к погрешности в расчетах. Это чревато, к примеру, отклонением от курса кораблей, совершающих плавание.

Именно поэтому в конце XIX был разработан, так называемый, гирокомпас. Сегодня он используется практически на всех морских судах, отличается более сложной конструкцией и высокой точностью.

История создания компаса — это история человеческой наблюдательности. Если бы, однажды, один китайский мудрец не заметил бы связи между сторонами света, звездами и реакцией металла, возможно, человечество на долгие годы было бы вынуждено притормозить в своем развитии.

История компаса [ВИДЕО]

Создание компаса и его широкое внедрение дало толчок не только географическим открытиям, но и позволило лучше понять взаимосвязь между электрическими и магнитными полями. После начала использования компаса стали появляться новые отрасли научного знания.

Компас с магнитной стрелкой открыл человечеству не только земной шар, но и физический мир во всем его многообразии.

Первенство в открытии свойств компаса оспаривают несколько : индийцы, арабы и китайцы, итальянцы, англичане. Сегодня очень сложно достоверно определить, кому принадлежит честь изобретения компаса. Многие выводы делаются лишь на предположениях, которые выдвигают историки, археологи и физики. К сожалению, многие свидетельства и документы, которые могли бы пролить свет на этот вопрос, не сохранились или дошли до настоящего времени в искаженном виде.

Где впервые появился компас?

Одна из самых распространенных версий гласит, что компас в Китае примерно лет назад («От астролябии к навигационным комплексам», В. Корякин, А. Хребтов, 1994). Куски руды, которые обладали чудесным свойством притягивать к себе мелкие металлические предметы, китайцы называли «любящим камнем» или «камнем материнской любви». Жители Китая первыми обратили внимание на свойства волшебного камня. Если ему придать форму продолговатого предмета и повесить на нить, он занимал определенное положение, указывая одним концом на юг, а другим – на север.

Было удивительным, что отклоненная от своего положения «стрелка» после колебаний вновь занимала первоначальное положение. Китайские летописи содержат указания на то, свойство магнитного камня использовали путешественники, чтобы определять правильное положение при движении по пустыням, когда в небе не было видно дневного светила и звезд.

Первый китайский компас стали использовать при движении караванов через пустыню Гоби.

Значительно позже магнит стал использоваться для ориентирования в мореходстве. Согласно китайским источникам, примерно в V-IV веках до новой эры мореходы стали использовать металлическую иглу, натертую магнитным камнем и подвешенную на шелковой нити. Удивительно, что в то время компас не добрался до Индии и Европы, ведь тогда между Китаем и этими регионами уже налаживалось сообщение. Но греческие тех времен не упоминают о .

Считается, что в Европу компас попал не ранее III века до новой эры через арабских мореходов, которые бороздили воды Средиземного моря. Но отдельные исследователи не исключают, что это полезное приспособление было вновь изобретено , которые самостоятельно открыли эффект, производимый магнитной , подвешенной на тонкой нити.

Компас – удивительно древнее изобретение, несмотря на относительную сложность его устройства. Предположительно впервые этот механизм был создан в Древнем Китае еще в III веке до нашей эры. Позже его заимствовали арабы, через которых этот прибор попал в Европу.

История компаса в Древнем Китае

В III веке до нашей эры в китайском трактате философ по имени Хэнь Фэй-цзы описал устройство прибора сынань, что , как «ведающий югом». Это была небольшая ложка из с довольно массивной выпуклой частью, отполированной до блеска, и тонким небольшим . Ложку ставили на медную пластину, тоже хорошо отполированную, чтобы не было трения. Черенок при этом не должен был касаться пластины, он оставался висеть в воздухе. На пластину наносились знаки сторон света, которые в Древнем Китае были связаны со знаками . Выпуклая часть ложки легко вращалась по пластине, если немного ее подтолкнуть. И черенок в таком случае всегда указывал на юг.

Ученые считают, что форму стрелки магнита – ложку – выбрали не случайно, она символизировала Большую Медведицу, или «Небесный ковш», как называли это созвездие древние китайцы. Работал этот прибор не очень хорошо, так как до идеального состояния отполировать пластину и ложку было невозможно, и трение вызывало погрешности. Кроме того, он был сложен в изготовлении, так как магнетит трудно обрабатывать, это очень непрочный материал.

В XI веке в Китае было создано несколько вариантов компаса: плавающий в виде железной рыбки с водой, намагниченная иголка на и другие.

Дальнейшая история компаса

В XII веке китайский плавающий компас позаимствовали арабы, хотя некоторые исследователи склоняются к мнению, что арабы были авторами этого изобретения. В XIII веке компас попал в Европу: сначала в Италию, после чего он появился у испанцев, португальцев, французов – тех наций, которые отличались развитым мореплаванием. Этот средневековый компас имел вид магнитной стрелки, закрепленной на пробке и опущенной в воду.

В XIV веке итальянский изобретатель Джойя создал более точную конструкцию компаса: стрелка надевалась на шпильку в вертикальном положении, к ней крепилась катушка с шестнадцатью румбами. В XVII веке количество румбов увеличилось, а чтобы качка на корабле не влияла на точность компаса, был установлен кардановый подвес.

Компас оказался единственным навигационным прибором, позволившим европейским мореплавателям ориентироваться в открытом море и отправляться в далекие путешествия. Это послужило толчком к Великим географическим открытиям. Этот прибор также сыграл свою роль в развитии представлений о магнитном поле, о его взаимосвязи с электрическим, что повлекло за собой образование современной физики.

Позже появились новые виды компаса – электромагнитный, гирокомпас, электронный.

Видео по теме

История создания первого магнитного компаса уходит вглубь веков и по-прежнему во многих моментах остается загадкой. До нас в основном доходят лишь обрывки тех историй, с которыми можно было бы связать появление первого магнитного компаса. На звание страны, в которой появился первый компас, претендуют Греция, Китай и Индия, но и здесь все не так однозначно.

Предлагаю вместе рассмотреть дошедшие до нас благодаря скрупулезной работе историков сведения, на основании которых можно будет получить представление о том, где и когда появился один из первых навигационных приборов, который и по сей день пользуется большой популярностью и используется как моряками, так и любителями путешествий по суше.

Одна из «моделей» старинных компасов, вполне исправно работающая и сегодня.

Поскольку изобретение магнитного компаса тесно связано с открытием и изучением магнетизма, дальнейший наш рассказ будет параллельно рассматривать и это явление.

Первый китайский компас

По мнению некоторых исследователей, впервые явление магнетизма открыли древние греки. Однако есть и другая точка зрения, отдающая авторство открытия китайцам.

Ученые, отдающие предпочтение «китайскому открытию», ссылаются на летопись, сделанную в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя предполагается, что сам магнитный железняк (он же — магнетит) был открыт китайцами на тысячелетие раньше.

В летописях, на которые ссылаются ученые, предполагается, что уже китайский император Хуан-ди во время своей битвы для навигации использовал компас. Однако по другой версии вместо компаса на его повозках использовалось устройство в виде колесницы, на которой миниатюрная фигурка человека показывал направление на юг.

Реконструкция такой колесницы показана на фото ниже:

Эта колесница устанавливалась на транспортное средство и соединялась с его колесами таким образом, что благодаря налаженному механизму шестеренок при повороте повозки колесница начинала вращаться в противоположном направлении. Таким образом миниатюрная фигурка человека на колеснице всегда неизменно показывать на юг, независимо от поворота транспорта. Вообще, конечно, фигурка эта показывала бы и в любом другом направлении: все зависело от того, куда ее изначально направят. Сама же колесница не была в состоянии ориентироваться по сторонам света, как это делает стрелка магнитного компаса.

Интересно, что один из первых китайских компасов, представлявший собой ложку, изготовленную из магнитного материала и вращающуюся на гладкой доске, применялся не по прямому назначению, а в магический ритуалах для предсказаний. Такое использование магнита имело место в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя по другой версии магнитные свойства ферромагнетика использовали в древнем Китае уже в четвертом тысячелетии до нашей эры в обрядах феншуя, объясняя магнетизм проявлением высших сил.

К концу же второго тысячелетия до нашей эры китайские моряки уже в полной мере пользовались магнитными компасами по прямому назначению — для ориентирования на морских просторах.

Первый компас в Индии

Независимо от Китая, магнетизм был открыт и в Индии. Открытие это произошло благодаря горе, расположенной возле реки Инд. Местные жители обратили внимание на то, что эта гора способна была притягивать к себе железо.

Магнитные свойства породы нашли применение в индийской медицине. Так, Сушрута — индийский врач — использовал магнит для хирургических манипуляций.

Как и в Китае, в Индии магнитом научились пользоваться моряки. Их компас выглядел, как самодельная рыба, голова которой была выполнена из материала, обладающего магнитными свойствами.

Таким образом, индийская рыбка и китайская ложка стали прародителями современного компаса.

Компас и Древняя Греция

Древняя Греция, как и предыдущие две страны, не отставала в научной сфере. Греки независимо от других ученых самостоятельно обнаружили и исследовали явление магнетизма, а после — создали свой первый компас.

В VII–VI веках до нашей эры древними греками, а именно Фалесом Милетским, было обнаружено, что известный на протяжении нескольких веков магнетит способен притягивать железо.

Объяснялось это явление по-разному: кто-то полагал, что магнетит имеет душу, которая тянется к железу, кто-то — что железо обладает влажностью, которую в свою очередь и поглощает магнит. Но, как понимаем, такие объяснения были еще очень далеки от истины.

Позже Сократ открыл явление намагничивания железа, притянутого к магниту. А еще некоторое время спустя было обнаружено, что магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться.

Именно благодаря открытию Сократа сегодня работают не только компасы, но и огромное количество других приборов.

Так постепенно раскрывались все грани магнетизма, которые в дальнейшем позволили раскрыть его природу. Но на этом этапе еще было рано говорить о чем-то, подобном компасу.

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

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.

Компас – простейший и самый древний навигационный прибор. Ориентироваться на местности с помощью компаса просто: намагниченная стрелка всегда указывает на север. Известное каждому школьнику приспособление имеет очень продолжительную и интересную историю.

Глядя на современные астрономические или радиокомпасы, трудно себе представить, что их прототип – кусочек магнитной руды, который люди придумали использовать для поиска направлений – появился задолго до Рождества Христова.

И вновь китайцы

Как и многие другие изобретения, которыми человечество пользуется и по сей день, компас изобрели древние китайцы. По некоторым данным, доисторические компасы появились за три тысячелетия до нашей эры, по другим – не ранее 2-го века до н.э.

Первая версия основывается больше на мифах, чем на исторических фактах. В Китае почитают императора Хуан-ди, который правил страной примерно в 2600 году до Рождества Христова. Ему приписывается изобретение первого компаса, с помощью которого правитель нашел путь в пустыне и спас свое войско от верной гибели. Впрочем, исторически достоверных сведений об этом человеке не существует.

Другая гипотеза гласит, что в эпоху династии Хань (в 1-2-м веке до н.э.) китайцы уже пользовались компасом. Этот компас представлял собой намагниченный предмет с полукруглым основанием, который поворачивался, всегда указывая на одну сторону света.

Достоверно известно, что во времена династии Сун (в 10-13 веках н.э.) у китайцев были компасы, которыми они пользовались для ориентации в пустынях.

Дальнейшее распространение компаса

От китайцев компас попал к арабам. Арабы были неплохими мореходами, они нуждались в средствах навигации, поэтому идея компаса пришлась им по душе. Арабский компас 13-го столетия – это намагниченный предмет, который опускали в сосуд с водой. Минимальная сила трения позволяла предмету свободно двигаться, поворачиваясь в одну из сторон света. В таком виде прототип современного компаса и попал к европейцам.

Европейским мореплавателям навигационный прибор был жизненно необходим, и они быстро усовершенствовали арабское приспособление. Изобретателем европейского компаса, который не просто указывает направление север-юг, но позволяет более точно ориентироваться по сторонам света, является итальянец Флавио Джойя. Он разделил циферблат компаса на 16 делений.

Кроме того, Джойя окончательно установил стрелку на тонкую шпильку (эта идея и прежде использовалась в некоторых моделях компасов), а для снижения силы трения в оси налил в чашу воду. Это произошло в 14 веке. С тех пор конструкция компаса претерпела значительные изменения, но сам замысел Джойя используется во всех современных магнитных компасах и по сей день.

Современные разновидности компасов

Для использования в различных отраслях разработано несколько разновидностей компаса.

Магнитные компасы основаны на действии магнитного поля Земли. Намагниченный элемент всегда занимает положение, параллельное меридианам, и показывает на магнитные полюса планеты. Удачной моделью магнитного компаса является компас, изобретенный нашим соотечественником, талантливым инженером Адриановым и названный его именем.

Это всем известный компас со стрелкой, которую можно остановить с помощью стопора. Для точного ориентирования компас Адрианова снабжен шкалой и двумя дополнительными стрелками (мушка и целик).

Электромагнитный компас использует явление электромагнитной индукции. В таких компасах статором (неподвижной частью) является Земля, а ротором (подвижной частью) – рамка с обмоткой. Электромагнитные компасы применяются в самолетах и судах, поскольку позволяют избежать эффекта намагничивания от металлического корпуса и минимизировать погрешность.

Гирокомпас основан на использовании особого устройства – гироскопа, и отличителен тем, что указывает не на магнитный, а на географический полюс. Изобретение немецких инженеров начала 20-го века.

Электронные компасы созданы в последние десятилетия. По сути это не компасы, а приборы, улавливающие сигнал от спутников и показывающие направление по системе спутниковой навигации.

(слово «кибернетика» в переводе с греческого означает «кормчий» или «рулевой»). Эта наука потребовала появления специальных приборов, которые бы помогали путешественникам находить правильный путь. Одним из них был компас — прибор, указывающий направление географического или магнитного меридиана. Современные компасы бывают магнитные, механические, радио- и другие.

Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compass , означавшего в XIII-XIV вв. «круг».

Первые упоминания об изобретении компаса в Европе относятся к XII веку. Этот прибор представлял собой просто железную намагниченную стрелку, укрепленную на пробке, плавающую в сосуде с водой. Затем придумали укреплять стрелку на оси, закрепленной на дне чаши.

Однако в Китае компас был известен намного раньше. Его называли «чи-ан». Китайские летописи приписывают его изобретение полумифическому богдыхану (императору) Хуан-ди, царствовавшему за 2600 лет до нашей эры.

В китайских летописях сохранилась такая легенда. Император Хуан-ди воевал с одним монгольским ханом. После поражения монголы стали отступать в пустыню, а китайские войска долго преследовали их. Однако монгольские всадники устроили хитрость: они подняли такую пыль, что она заслонила солнце. Когда же пыль рассеялась, монголы уже скрылись из виду. Преследователи бросались то в одну, то в другую сторону, но нигде не встречали даже признаков человеческого жилья. Они поняли, что заблудились. У них кончалось продовольствие, они стали страдать от невыносимой жажды. И тогда император Хуан-ди вспомнил про крошечного железного человечка, которого ему подарил один мудрец. Этот человечек, как его ни поставь, всегда показывал рукой на юг. Император установил человечка на своей колеснице и повел измученное войско в ту сторону, куда указывала рука человечка. И скоро все увидели знакомые места.

Легенда, конечно, не может служить достоверным источником. Но есть и другие сведения о том, что компас действительно изобрели в Китае, примерно за 100-200 лет до нашей эры — на 3 тысячи лет позже, чем указывается в легенде. Но даже в этом случае первооткрывателями компаса все равно остаются китайцы.

Модель компаса эпохи китайской династии Хань.

Известно также, что примерно 800 лет назад арабские моряки пользовались компасом. Возможно, они переняли это изобретение у китайцев, все корабли которых в XI веке были снабжены компасами. Арабский прибор был сделан в виде железной рыбки. Намагниченную рыбку опускали на воду, и она всякий раз неизменно поворачивалась головой на север. От арабов, вероятно, об этом приборе узнали венецианские купцы, которые привезли его в Италию. Отсюда компас стал известен во всех странах Средиземноморья, а оттуда — и всей Европе. Во всяком случае, первое упоминание об использовании магнитной иглы в мореплавании встречается в труде англичанина Александра Неккама, написанном в 1180 г., причем он пишет о ней, как о вещи уже известной.

Прототип современного компаса был изобретен итальянцем Флавио Джойя в XIV веке (называют даже точный год — 1302). До этого компас служил лишь для определения направления север-юг. А Джойя предложил делить круг компаса на 16 частей (румбов) для определения других сторон света. Кроме того, он надел стрелку компаса на шпильку для ее лучшего вращения.

В Италии существует красивая легенда, связанная с именем Флавио Джойя.

Давным-давно, когда город Амальфи стоял, как и Венеция, на берегу моря, жил в нем бедняк Флавио Джойя, ювелир и инкрустатор. Он был влюблен в красавицу Анджелу, дочь богатого рыбака Доменико. Суровый Доменико считал людьми второго сорта тех, кто не выходил в море на веслах или под парусами, не испытал себя в штормах и бурях. А Флавио Джойя, к несчастью, относился как раз к этой категории людей. Доменико не хотел иметь такого зятя, но отказать претенденту на руку дочери он решил дипломатично и поэтому поставил условие: Флавио должен хотя бы один раз ночью или в туман проплыть на лодке строго по прямой линии. По тем временам такая задача была невыполнимой. Это не удавалось даже его товарищам, бывалым морякам.

Но Флавио принял вызов. Он взял продолговатый магнитный камень, который он укрепил горизонтально на круглой плоской пробке. На верхнюю поверхность пробки он установил диск с делениями. Так получился чувствительный элемент магнитного компаса — картушка.

Чтобы картушка могла поворачиваться в горизонтальной плоскости, Флавио проткнул ее вертикальной осью с острыми концами, которые упирались в опоры, установленные в корпусе прибора — чашке. Однако из-за давления картушки на нижнюю опору возникал большой момент трения, который препятствовал вращению картушки и вызывал большие ошибки прибора. Тогда Флавио налил в чашку воды. Пробка всплыла, давление на нижнюю опору снизилось, вращение картушки стало плавным и свободным. В одном месте на краю чашки Флавио провел тонкую черту, а всю окружность диска картушки разделил на 16 равных частей — румбов.

Настал день испытаний. Флавио сел в лодку и установил свой прибор так, чтобы тонкая черта на чашке совпадала с продольной осью лодки. Картушка, покачавшись вокруг оси, остановилась в таком положении, что один конец продолговатого магнитного камня указывал на север. Флавио заметил румб, который установился против тонкой черты на чашке, и отправился в путь. Ему лишь нужно было вести лодку так, чтобы во время движения против тонкой черты на чашке стоял один и тот же румб.

Так Флавио справился с заданием и женился на Анджеле.

Многие исследователи полагают, что Флавио Джойя — фигура вымышленная… Однако это не помешало благодарным итальянскиим потомкам воздвигнуть изобретателю компаса целых два памятника: в Неаполе и на родине Джойя — в городе Амальфи.

Памятник Флавио Джойя в Амальфи (Италия)

Да-да, это не ошибка: наука о закономерностях процессов управления и передачи информации — кибернетика — получила свое название по древнегреческому названию искусства судовождения!

История компаса

На Западе самой первой разновидностью компаса была посудина, наполненная водой, в которой плавала тонкая магнитная игла, прикрепленная к соломинке или деревянной дощечке. Игла свободно вращалась в магнитном поле Земли. Затем прибор усовершенствовали, прикрепив иглу к тонкой горизонтальной пластинке, которая была установлена на вертикальном стержне и могла вращаться в горизонтальной плоскости. Пластинку компаса, т. е. картушку на опорном стержне, устанавливали в нактоузе — коробке из дерева или слоновой кости, которую крепили в рулевой кабине или каюте. Положение киля судна показывали на компасе как основную линию движения. На картушку компаса, вращающуюся вместе с магнитной иглой, наносили деления. Для уменьшения воздействия качки компас был установлен на карданной подвеске. Прежде чем магнитную иглу научились изготавливать из материала, постоянно сохраняющего магнитные свойства, на судах или в портах держали магнитный камень, которым натирали иглу.

Силовые линии магнитного поля Земли не всегда идут в направлении земной поверхности, а вблизи магнитных полюсов они почти перпендикулярны к ней. При плавании вблизи полюсов стрелка компаса будет стремиться занять вертикальное положение в соответствии с направлением силовых линий. Поскольку в компасе она не может это сделать, она отклонится в продольном направлении, а непосредственно на полюсе будет беспорядочно вращаться. Мощное вооружение военных кораблей, да и торговых судов, оснащенных пушками, приводило к тому, что их собственное магнитное поле вызывало помехи компаса. Отклонение стрелки компаса от направления магнитного меридиана под воздействием магнитного поля судна называют девиацией, величина которой зависит от распределения массы металла на судне и от направления его движения. Девиацию судового компаса оформляют в виде таблицы. В наши дни ее обычно вводят в память навигационных компьютеров, и данные обновляются автоматически. Мэтью Флиндерс в начале XIX века для нейтрализации магнитного поля судна предложил устанавливать вблизи нактоуза вертикальный брусок железа. Уильям Скорсби младший заметил, что магнитное поле Земли изменяет магнитное поле судна — таким образом, когда судно идет в магнитном поле Земли, меняется и показатель девиации.

В 1838 году английский королевский астроном Джордж Эйри разработал систему компенсации девиации, устанавливая рядом с компасом металлические предметы и магниты. Вскоре стали широко использовать шкаф с компасом Джона Грея, в котором по обе стороны прибора располагали сменные магниты и металлические шары. Полную компенсацию девиации, однако, произвести невозможно, поэтому важно всегда знать ее остаточную величину. В 1873 — 1878 годах шотландский физик Уильям Томсон (впоследствии — лорд Кельвин) сформулировал предложения по усовершенствованию компаса, направленные на облегчение его картушки, снижение колебаний при волнении на море и уменьшение девиации. Чтобы смягчить колебания картушки компаса в непогоду, ее помещали в емкость, наполненную жидкостью. Правда обеспечить полную герметичность коробки с компасом не удавалось из-за меняющейся температуры и давления воздуха. Проблему герметизации решили только в 1860-е годы. Приходящийся на опорную шпильку стержня вес картушки из нескольких магнитных стрелок, составляющих одну систему, уменьшили, добавив к картушке поплавок. Чтобы капитан мог следить за ходом судна, даже не вставая с кровати, был создан особый компас, крепящийся к потолку и читаемый снизу.

В XX веке были разработаны системы определения направления движения, основывающиеся на иных принципах, нежели работа магнитного компаса, в частности, гироскопический компас. Его принцип работы основан на свойстве свободного гироскопа стремиться сохранять свое положение в пространстве неизменным. Если в гироскопе ограничить свободу перемещения так, чтобы его ось не выходила из плоскости горизонта, то эта ось будет кратчайшим путем стремиться к плоскости меридиана, т. е. указывать направление север — юг. В автоматических системах управления применяются как магнитные, так и гироскопические компасы. С помощью систем, построенных на использовании гироскопов и акселерометров, можно также регистрировать силы замедления или ускорения, действующие на судно, и из уравнения движения выводить конкретное место нахождения судна. Система позиционирования GPS, основанная на использовании спутников, во многих случаях заменила компас, но не сделала его ненужным.

Купить полную книгу

Сборник: «Философский пароход»

В 1922 году большевики выслали из Советской России десятки представителей интеллигенции.

• Тесты
• Европа
• XX век

Кто ты на «философском пароходе»?

Кто ты на «философском пароходе»?

Выслать нельзя расстрелять… В 1922 году большевистские власти поставили в этой фразе запятую после первого слова. Кем их известных пассажиров «философских пароходов» ты мог бы быть?

• Статьи
• Европа
• XX век

«Неужели мы всё же уедем? Неужели это не сон?»

«Неужели мы всё же уедем? Неужели это не сон?»

Воспоминания пассажиров «Философского парохода».

• Статьи
• Европа
• XX век

Прощай, интеллигенция!

Прощай, интеллигенция!

Бердяев, Ильин, Сергий Булгаков, Зворыкин – лишь часть русских интеллектуалов, вынужденных покинуть Россию в 1922 году под давлением большевиков.

• Статьи
• Европа
• XX век

Екатерина Кускова: дорога меж двух огней

Екатерина Кускова: дорога меж двух огней

В 1922 году Кускова на «философском пароходе» покинула Россию. Ленин видел в ней угрозу для большевиков, а эмигранты осуждали за проповедь «возвращенчества».

• Статьи
• Европа
• XX век

Вернувшиеся в СССР

Вернувшиеся в СССР

Агроном Александр Угримов, пассажир «философского парохода», мечтал вернуться в Россию, и ему это удалось. Но цена возвращения для его семьи оказалась высокой.

• Статьи
• Америка
• XX век

Почему пароход был «философским»?

Почему пароход был «философским»?

На пароходе было много философов? Или философы в России — больше, чем философы?

• Тесты
• Европа
• XX век

Кто ты на «философском пароходе»?

Выслать нельзя расстрелять. .. В 1922 году большевистские власти поставили в этой фразе запятую после первого слова. Кем их известных пассажиров «философских пароходов» ты мог бы быть?

• Статьи
• Европа
• XX век

«Неужели мы всё же уедем? Неужели это не сон?»

Воспоминания пассажиров «Философского парохода».

• Статьи
• Европа
• XX век

Прощай, интеллигенция!

Бердяев, Ильин, Сергий Булгаков, Зворыкин – лишь часть русских интеллектуалов, вынужденных покинуть Россию в 1922 году под давлением большевиков.

• Статьи
• Европа
• XX век

Екатерина Кускова: дорога меж двух огней

В 1922 году Кускова на «философском пароходе» покинула Россию. Ленин видел в ней угрозу для большевиков, а эмигранты осуждали за проповедь «возвращенчества».

• Статьи
• Европа
• XX век

Вернувшиеся в СССР

Агроном Александр Угримов, пассажир «философского парохода», мечтал вернуться в Россию, и ему это удалось. Но цена возвращения для его семьи оказалась высокой.

• Статьи
• Америка
• XX век

Почему пароход был «философским»?

На пароходе было много философов? Или философы в России — больше, чем философы?

Рекомендовано вам

Лучшие материалы

• Неделю
• Месяц

• Статьи
• Европа
• XX век

Ангелоделы в юбках (18+)

• Статьи
• Европа
• XX-XXI вв.

Черномырдин: «Никогда такого не было, и вот опять»

• Статьи
• Европа
• XVIII век

Последний причал командора Беринга

• Статьи
• Европа
• XVII век

«Ночной дозор» Рембрандта

• Статьи
• Европа
• XV век

На ханский суд

• Статьи
• Европа
• XX век

Банда «Чёрная кошка». Кровавый след высокого блондина

• Статьи
• Европа
• XIII-XV вв.

Доспех средневекового рыцаря — pro et contra

• Статьи
• Европа
• XVI век

Дело о теле

• Статьи
• Европа
• XVIII век

Как король Франции пытался выдать свою семью за русских

• Статьи
• Европа
• XVIII-XIX вв.

Карл Брюллов: главный романтик русской живописи

• Статьи
• XX-XXI вв.

Секс-символы 1950-1960-х

• Статьи
• Европа
• XX век

«Коктейль Молотова»

• Статьи
• Европа
• IV-V вв.

Роковая женщина Римской империи

• Статьи
• Европа
• XX век

Измайловская ОПГ. Под крылом спецслужб

• Статьи
• Америка
• XXI век

Как простой маляр устроил самый дорогой поджог в истории

• Тесты
• Европа
• XVII век

«Три мушкетёра»

• Статьи
• Европа
• XIX век

Хаджи-Мурат: «призрачный» горский вождь

• Статьи
• Европа
• XVIII-XIX вв.

Мария Валевская, подарившая Бонапарту мужское счастье

• Статьи
• Европа
• XVIII век

Казнь Емельяна Пугачёва

• Статьи
• Европа
• XX век

Жизнь Никиты Хрущёва на пенсии

• Неделю
• Месяц

• 📚 Статьи
• 👀 153699

Ангелоделы в юбках (18+)

• 📚 Статьи
• 👀 143842

Черномырдин: «Никогда такого не было, и вот опять»

• 📚 Статьи
• 👀 139913

Последний причал командора Беринга

• 📚 Статьи
• 👀 82958

«Ночной дозор» Рембрандта

• 📚 Статьи
• 👀 76956

На ханский суд

• 📚 Статьи
• 👀 76870

Банда «Чёрная кошка». Кровавый след высокого блондина

• 📚 Статьи
• 👀 56047

Доспех средневекового рыцаря — pro et contra

• 📚 Статьи
• 👀 46192

Дело о теле

• 📚 Статьи
• 👀 32172

Как король Франции пытался выдать свою семью за русских

• 📚 Статьи
• 👀 28242

Карл Брюллов: главный романтик русской живописи

• 📚 Статьи
• 👀 285547

Секс-символы 1950-1960-х

• 📚 Статьи
• 👀 232164

«Коктейль Молотова»

• 📚 Статьи
• 👀 227973

Роковая женщина Римской империи

• 📚 Статьи
• 👀 225368

Измайловская ОПГ. Под крылом спецслужб

• 📚 Статьи
• 👀 219588

Как простой маляр устроил самый дорогой поджог в истории

• 📚 Тесты
• 👀 215641

«Три мушкетёра»

• 📚 Статьи
• 👀 200160

Хаджи-Мурат: «призрачный» горский вождь

• 📚 Статьи
• 👀 193121

Мария Валевская, подарившая Бонапарту мужское счастье

• 📚 Статьи
• 👀 186810

Казнь Емельяна Пугачёва

• 📚 Статьи
• 👀 183493

Жизнь Никиты Хрущёва на пенсии

Первый компас для путешественников и дорожников

Перейти к основному содержанию

Скрыть Показать

Забронируйте свой новый Ford уже сегодня! Узнать больше

Вторник, 21 февраля 2017 г.

Компас — это чудо техники, которое привело к величайшим открытиям в истории человечества. Это магнитный инструмент, который показывает направления на север, юг, восток и запад. Он использует магнитное поле Земли, чтобы указать на Северный полюс, на основе которого можно легко отметить другие направления. Все, что вам нужно сделать, это уметь отличать правое от левого.

Изобретение

Первый магнитный компас был изобретен китайцами во времена династии Хань еще в 206 г. до н.э. Позже он был принят для навигационных целей династией Сун в 11 веке, а затем в Западной Европе и Персии в 13 веке. Китайцы были первыми людьми, открывшими Северную Америку в 1421 году, а также множество других вещей, на которые претендуют европейцы, но это совсем другая тема.

Магнит — это природная минеральная руда, которая также является фантастическим проводником магнитов. Первый компас был построен с использованием магнитного камня (намагниченной руды железа). Сегодня компас строится с использованием магнитов, заполненных жидкостью.

До того, как был открыт компас, путешественники использовали свои знания о солнце и небесных телах, чтобы определить свой пункт назначения и направление. Компас значительно облегчил им жизнь, так как определить направление в пасмурную или туманную ночь, когда вы не можете смотреть на звезды, было бы трудной задачей.

Хотя китайцы открыли компас еще во 2 веке до нашей эры, они в основном использовали его для гадания и геомантии (форма гадания). Он также использовался в строительстве для строительства домов и других сооружений на основе фэн-шуй.

Позже китайцы обнаружили, что магнитный камень, подвешенный таким образом, чтобы он мог свободно вращаться вокруг своей оси, всегда указывает на одно конкретное направление — на север. Только во времена династии Сун в 11 веке компас был принят для навигации.

Интересно, что именно арабы, вступив в контакт с китайцами, представили Европе магнитный компас на основе магнитного камня

. В Индии велась большая торговля. Индия часто была промежуточным звеном между Европой и Китаем.

Литература

Первое литературное доказательство существования намагниченного компаса можно найти в работах Куан Ши Ти Ли Чжи Мэн или инструктора по геомантике Куана в 880 г. н.э. Еще одно упоминание о компасе можно найти в «Чунг Хуа Ку Чин Чу», написанном Ма Као, который назвал его «Таинственной иглой».

Один из первых компасов имел форму ложки, сделанной из магнитного камня и помещенной на плоскую поверхность. Ложка всегда указывала на юг. Он был построен во времена династии Хань.

Династия Сун использовала магнитные «ложки» или «иглы» для навигационных целей. Они называли это рыбой, указывающей на юг в миске с водой. Упоминание об этом можно найти в «Сборнике важнейших военных приемов», написанном Уцзин Цзунъяо в 1040-44 гг.

Текущий сценарий

Современный компас построен с использованием жидкости, в которой намагниченная стрелка увлажняется жидкостью, чтобы уменьшить ее колебание и улучшить ее читаемость. Используется конструкция в форме капсулы, которая полностью заполнена минеральным маслом или очищенным керосином, а намагниченная игла помещается внутрь этой капсулы. Направления и соответствующие градусы четко обозначены с помощью циферблата, расположенного под стрелкой, что позволяет быстрее и точнее определять направление.

Человеческая изобретательность продолжает помогать человечеству во многих отношениях.

Категории: Технология

• Запросить дополнительную информацию

Поиск по блогу

Подпишитесь на наш блог

• RSS 2.0
• Видео — RSS 2.0

Популярные теги

Форд Форд Мотор Компани 2021 Ф-150 Мустанг 2020 подбирать автоспорт электрические транспортные средства Форд Производительность грузовая машина гонки зеленый НАСКАР Зеленый Ф-150 Лайтнинг Кубковая серия электромобиль бронко автосервис Форд спортивная машина Технологии футбол благотворительная деятельность Советы Форд Мустанг Мустанг Мах-Э 2016 модели Чемпионат

Фейсбук

; ;

Кто изобрел компас? DIV-тег.

Кто изобрел компас: История открытия

История компаса будет интересна не только специалистам. Компас смело можно включить в список величайших открытий человечества. Благодаря ему впоследствии была создана картография, которая позволяла человеку узнавать о новых. Мы обязаны этим компасу. Ведь до его появления путешественники ориентировались только по звездам и географическим объектам. Но эти ориентиры сильно зависели от погоды. Обычные облака легко могли обезоружить путника. С изобретением компаса эти проблемы исчезли. А вот история создания компаса требует более подробного рассказа. Что ж, начнем!

Компас: история его открытия

Само слово «компас» происходит от древнебританского «compass», что означает «круг». Большинство современных историков утверждают, что компас был изобретен в Китае в I веке до нашей эры. до н.э. Хотя есть сведения, что это устройство существовало еще во 2-м тысячелетии до нашей эры. е. В любом случае, тогда компас представлял собой небольшой кусочек намагниченного металла, который крепился к деревянной дощечке, находившейся в сосуде с водой. Такой компас использовали при движении по пустыням. Его также использовали астрологи.

История открытия компаса гласит, что в арабском мире он появился в 8 веке, а в — только в 12 веке. Итальянцы первыми переняли это устройство у арабов. Затем компасом стали пользоваться испанцы, португальцы и французы. Немцы и англичане последними узнали о новом устройстве. Но и в то время устройство компаса оставалось максимально простым: магнитная стрелка закреплялась на пробке и опускалась в воду. Именно в воде пробка, дополненная стрелкой, была ориентирована соответствующим образом. В XI в. все в том же Китае появилась стрелка компаса, которая сделана из искусственного магнита. Как правило, его делали в виде рыбы.

История компаса получила продолжение в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, сумевший значительно усовершенствовать это устройство. В частности, он решил надеть на вертикальную шпильку магнитную стрелку. Это простое, на первый взгляд, устройство помогло значительно усовершенствовать компас. Кроме того, к стреле крепилась катушка, разделенная на 16 точек. Спустя два века деление катушки составляло уже 32 точки, а коробку со стрелой стали размещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля перестала влиять на компас. В 17 веке компас снабдили вращающейся линейкой, которая помогала точнее рассчитывать направление. В XVIII в. у него был пеленгатор.

Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 году был найден способ нейтрализовать влияние корабельных железных изделий на это устройство. А в 1908 году появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать с помощью спутниковой навигации, однако многие суда оснащены ими для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.

Уже в древности люди научились определять свое положение в пространстве, ориентируясь по четырем сторонам горизонта. Известно, что точки соприкосновения солнца с горизонтом во время восхода и захода солнца показывают направления на восток и запад, юг определяется положением солнца в зените, а север противоположен югу. Жертвенники трипольской культуры VI-III тысячелетий до н.э. уже были ориентированы по этим четырем направлениям. е. Определить направление можно и по положению звезд, кроме того, достаточно знаков-указателей, основанных на наблюдениях за природой. Но как ориентироваться, например, в пасмурный день на море или в пустыне, где нет ни деревьев, ни муравейников?

В этом случае не обойтись без компаса прибора для ориентирования относительно сторон горизонта, указывающего направление географического или магнитного меридиана.

Компас «Колесница, указывающая на юг».

Все многочисленные разновидности компасов можно разделить на магнитные и немагнитные. Традиционно считается, что первыми были изобретены магнитные компасы, действие которых основано на взаимном притяжении или отталкивании двух магнитов. Однако существует китайская легенда о «колеснице, указывающей на юг», первом немагнитном компасе, изобретенном гораздо раньше.

Согласно этой легенде, Желтый Император Хуанди начал войну с племенем Императора Янди. Во время боя колдун Чи Ю напустил густой туман, чтобы люди Хуанди заблудились. Но с помощью колесницы, указывающей на юг, они нашли правильный путь и в конце концов победили. Согласно легенде, это произошло около 2600 года до нашей эры. э., но реальные исторические сведения относят изобретение устройства к III веку. Суть его в том, что на колеснице устанавливалась фигура человека, которая указывала на юг независимо от направления движения. Сложный зубчатый механизм колесницы учитывал разницу в числе оборотов ее колес при повороте и поворачивал фигуру лицом на юг.

Простейший магнитный компас состоит из намагниченной стрелки, свободно вращающейся в горизонтальной плоскости и ориентированной вдоль магнитного меридиана. Наша планета тоже магнит. Разноименные полюса магнитов притягиваются, а одноименные отталкиваются. При ориентировании по современному компасу за точку отсчета берется север, поэтому традиционно считается, что стрелка компаса как раз указывает на север, хотя на самом деле это не совсем так. Концы магнитной стрелки указывают на магнитные полюса Земли, которые не совпадают с географическими и даже медленно дрейфуют. До сих пор условно считается, что Северный магнитный полюс находится на острове Сомерсет в 2100 км от географического Северного полюса, хотя это было верно полвека назад. Кроме того, на точность показаний компаса влияют находящиеся рядом металлические предметы или магниты, электронные устройства, залежи металлических руд и магнитные бури.

Остров Сомерсет, окруженный другими островами. Спутниковый снимок.

Первый, довольно примитивный, магнитный компас, о котором есть достоверные исторические данные, был изобретен в Китае. Когда именно это произошло, точно неизвестно, но в III в. до н.э. Философ Хен Фей-цзы описывал устройство современного компаса, который назывался «сынан», что означает «отвечающий за юг», следующим образом: он имел вид магнетитовой ложки с тонкой ручкой и сферической, тщательно отполированной выпуклая часть. Выпуклая часть ложки устанавливалась на столь же тщательно отполированную медную или деревянную пластину так, чтобы ручка не касалась пластины, а ложка могла легко вращаться вокруг оси своего выпуклого основания.

На табличку нанесены обозначения стран мира. Нажимая на ручку ложки, ее приводили во вращение. Остановившись, компас указывал ручкой, игравшей роль магнитной стрелки, на юг.

В XI в. было сделано следующее наблюдение: действие намагничивания проявляется не только при соприкосновении магнита с железом, но и при охлаждении железа, раскаленного докрасна. Это открытие легло в основу компаса, выполненного в виде железной рыбы, которую нагрели и опустили в сосуд с водой. Рыба плавала в воде, поворачивая голову на юг. Если его снова нагревали, он терял свои магнитные свойства. Такой компас упоминается в трактате «Основы военного дела» («У Цзинь Цзунъяо»), написанном в 1044 г.

Китайские мореплаватели первыми использовали магнитные компасы.

Китайский магнитный компас.

Если вы с магнитным компасом окажетесь между географическим северным полюсом и северным магнитным полюсом, то северный конец стрелки будет указывать на юг, а южный — на север. В районе магнитного полюса стрела, подвешенная на нити, стремится повернуться вниз вдоль магнитных линий Земли.

Примерно в то же время китайский ученый Шен Гуа изобрел несколько разновидностей компаса. Он предлагал, например, намагнитить обычную швейную иглу на природный магнит, а затем прикрепить ее посередине воском к свободно свисающей шелковой нити. Этот компас указывал направление более точно, чем плавучий компас, так как испытывал гораздо меньшее сопротивление при повороте. Другая конструкция компаса, предложенная Шэнь Гуа, была еще ближе к современной: в нем на шпильке устанавливалась намагниченная стрелка. В ходе своих экспериментов Шэнь Гуа обнаружил, что стрелка компаса указывает не точно на юг, а с некоторым отклонением, и правильно объяснил причину этого явления тем, что магнитный и географический меридианы не совпадают, а образуют угол ( это называется магнитным склонением).

Вскоре большинство китайских кораблей были оснащены компасом, состоящим из намагниченной стрелки и кусочка пробки, плавающих в сосуде с водой. В таком виде китайский компас в XII в. заимствовали арабы, а через сто лет «плавающая игла» стала известна и европейцам. Итальянские моряки первыми переняли его у арабов. Именно они стали закрывать сосуд стеклом, чтобы защитить поплавок от действия ветра. Европейское название этого устройства предположительно происходит от вульгарного латинского compassare «измерять».

В середине XIV в. магнитная стрелка помещалась на точку в середине бумажного круга карты. Затем итальянец Флавио Джойя усовершенствовал компас, разделив карту на 16 частей (пунктов), по четыре на каждую страну мира. Позже круг был разделен на 32 равных сектора. В XVI в. для уменьшения воздействия качки стрелку стали крепить на карданном подвесе, а столетие спустя компас снабдили пеленгатором с вращающейся линейкой с прицельными приспособлениями на концах, что позволяло точнее считывать показания направление. Компас произвел такую ​​же революцию в навигации, как порох в военном деле. Вооружались компасом испанские и португальские моряки в конце 15 века. отправлялись в дальние плавания по океану.

В настоящее время магнитные компасы используются в основном туристами, топографами, геологами, а также в спортивном ориентировании и как дополнительное средство морской навигации. С начала ХХ в. в навигации стали применяться немагнитные гирокомпасы. В отличие от магнитных, они указывают точно на географические полюса Земли, к тому же на них не действуют внешние магнитные поля.

Принцип работы гирокомпаса основан на свойствах гироскопа и суточном вращении Земли. По сути, гирокомпас представляет собой гироскоп, вращающийся ротор, закрепленный на карданном подвесе, что дает оси ротора возможность свободно менять положение в пространстве. При вращении ротор сохраняет пространственную ориентацию благодаря закону сохранения момента количества движения. Сам по себе вращающийся гироскоп не является средством навигации. Для того чтобы процессия происходила, ось ротора, например, с помощью груза удерживается в горизонтальном положении по отношению к поверхности Земли. При этом сила тяжести создает крутящий момент, в результате чего ось ротора поворачивается на истинный север.

Гироскоп был изобретен Иоганном Боненбергером предположительно в 1813 году. В 1852 году французский ученый Фуко усовершенствовал гироскоп и впервые применил его как прибор, показывающий изменение направления. Первый несовершенный гирокомпас был создан в 1885 году датчанином Мариусом Герардусом ван ден Босом. Спустя 20 лет немецкий ученый Герман Аншютц-Кемпфе на ее основе создал и запатентовал свою модель гирокомпаса, рассчитывая использовать ее при путешествии к Северному полюсу на подводной лодке.

Пять лет спустя еще один вариант гироскопа был запатентован американцем Элмером Сперри, основавшим для его производства компанию Sperry Gyroscope. И все бы ничего, но Сперри рискнул предложить свою разработку германскому флоту, после чего Anschütz-Kaempfe

подал в суд на

американца за нарушение патентных прав. Сам Альберт Эйнштейн был приглашен в качестве патентного эксперта, который, хотя и после некоторых колебаний, подтвердил авторские права Anschütz-Kaempfe. Позже Эйнштейн участвовал и в других разработках немецкого изобретателя, в частности, в создании двухроторного гироскопического прибора, названного компасом Эйнштейна Аншютца.

Леон Фуко.

В последние годы получили распространение электронные компасы, снабженные блоком магниторезисторов микроэлектромеханических систем, определяющих их взаимное положение в магнитном поле Земли. Также к электронным средствам навигации относятся устройства, определяющие координаты с помощью спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС). Такие навигаторы определяют местонахождение объекта, измеряя расстояние до него от точек с известными координатами со спутников на околоземной орбите. Строго говоря, эти приборы не являются компасом в классическом понимании, поскольку представляют собой лишь приборы с индикацией угла пути. Тем не менее ожидается, что развитие мореплавания в будущем будет происходить именно в этом направлении.

Группа ученых из России и США изобрела световой компас: луч, проходящий через облако атомов рубидия, точно определяет размер и ориентацию магнитного поля. При наличии магнитного поля ориентация атомов так или иначе менялась, и эти изменения были хорошо видны на свету, указывая как на определенную величину, так и на направление магнитного поля.

Несмотря на полумифические упоминания о навигационном приборе у древних китайцев, самофракийцев и греков, интереснее вопрос — кто изобрел компас и когда в его современном виде? Если в XII-XIII веках этим приспособлением была намагниченная игла, вставленная в плавающий в воде кусок коры пробкового дерева, то около 1300 г. житель итальянского города Амальфи, знаменитый тогда капитан Флавио Джойя дал этому навигационно-географический аксессуар, внешний вид которого близок к современному. Он надел намагниченную стрелку на острие иглы и поместил эту конструкцию в круглую коробку, на дно которой было нанесено 16 точек. Спустя два столетия мореплаватели стали использовать компасы с тридцатью двумя румбами. Для повышения точности навигационных наблюдений в XVII веке прибор был снабжен «прицелом», который состоял из двух диаметрально противоположных прицелов, установленных на свободно вращающейся линейке, имевшей центр вращения над стрелкой магнитной стрелки.

При этом компас получил множество полезных дополнений, одним из которых считается карданная подвеска, снижающая влияние качки корабля на показания

стрелок приборов.

Где изобрели гироскопический компас?

Первый гироскопический компас был запатентован в 1908 году немецким инженером Германом Аншютц-Кемпфе. Его показания не зависят от расположения магнитных полюсов Земли, на него не влияют магнитные бури и геомагнитные аномалии. Сегодня гироскопическая навигация

Компас — привычный предмет для моряков и искателей приключений. Но кто это придумал и когда? Об этом пойдет речь в этой статье. Изобретение компаса — это революция, которая позволила морякам плавать на большие расстояния и выходить в открытое море.

Кто изобрел компас и когда?

Компас был изобретен в Китае, в древние времена. Сведения о нем поступают из исторических документов, относящихся к третьему веку до нашей эры.

Как выглядел первый компас?

Первый компас состоял из магнитной железной ложки с тонкой ручкой и тщательно отполированной выпуклой частью. Этой выпуклой частью ложка устанавливалась на деревянную или медную пластину, при этом ручка пластины не соприкасалась и могла свободно вращаться. Ложку толкали, и когда движение прекращалось, ручка всегда указывала четко на юг. Знаки зодиака обычно наносились на пластину как обозначение стран мира.

Как выглядел компас в средние века?

Дальнейшим развитием компаса является плавающая стрелка, изготовленная из искусственного магнита. Часто его делали в форме рыбы, возможно потому, что его чаще всего использовали моряки. Рыбу из искусственного магнита поместили в сосуд с водой, и она головой указывала на юг. Таким компасом оснащались многие китайские корабли, и чаще всего он устанавливался в носовой части корабля, чтобы капитан всегда имел к нему доступ и мог держать правильный курс.

Китайский ученый Шен Гуа в 9В веке нашей эры было предложено несколько разновидностей компаса. Он первым предложил намагничивать обычную швейную иглу на натуральном магните, а затем прикреплять ее воском к свободно свисающей посередине шелковой нити. Намагниченная стрелка точнее указывает направление. Другой вариант этой конструкции заключался в том, чтобы надеть иголку на шпильку.

Когда в Европе появился компас?

Китайцы тщательно оберегали свои секреты, поэтому только в 12 веке компас позаимствовали арабы, а в 13 веке итальянцы узнали о «плавающей стрелке» уже от арабов.

В то время компас состоял из намагниченной стрелки и пробки (или другого дерева), плавающих в сосуде с водой. К сожалению, эта конструкция подвергалась воздействию ветра, но вскоре ее научились закрывать стеклом.

В середине 14 века магнитную стрелку стали ставить на точку в середине бумажного круга. Итальянец Флавио Джойя придумал разделить круг на 16 равных частей, по 4 части на каждую сторону света. В 16 веке стрелку стали крепить на подвесе для компенсации влияния качки, а в 17 веке к компасу добавили вращающуюся стрелку для более точной ориентации.

КОМПАС
прибор для определения горизонтального направления на местности. Используется для определения направления движения моря, самолета, наземного транспорта; направление движения пешехода; направления к какому-либо объекту или ориентиру. Компасы делятся на два основных класса: магнитные компасы типа стрелок, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие как гирокомпасы и радиокомпасы.
Карта компаса. Для определения направлений в компасе имеется карточка (рис. 1) — круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, чтобы отсчет шел от нуля по часовой стрелке. Север (север, N или N) обычно равен 0°, восток (восток, O, E или B) равен 9.0°, юг (юг, южная или южная) — 180°, запад (западная, западная или южная) — 270°. Это основные точки компаса (страны мира). Между ними находятся «четвертные» точки: северо-восток, или северо-восток (45°), юго-восток, или юго-восток (135°), юго-запад, или юго-запад (225°) и северо-запад, или северо-запад (315°). Между главной и четвертью находятся 16 «главных» точек, типа север-северо-восток и северо-северо-запад (когда-то было еще 16 точек, типа «север-тень-запад», просто называемых точками).

МАГНИТНЫЙ КОМПАС
Принцип действия. В устройстве, указывающем направление, должно быть какое-то опорное направление, от которого отсчитывались бы все остальные. В магнитном компасе это направление является линией, соединяющей Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении магнитный стержень оседает сам по себе, если его подвесить так, чтобы он мог свободно вращаться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающаяся пара сил, задающая направление магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая сама при измерении устанавливается параллельно магнитному полю Земли.
Стрелочный компас. Это самый распространенный тип магнитного компаса. Часто используется в карманном варианте. Стрелочный компас (рис. 2) имеет тонкую магнитную стрелку, свободно закрепленную в ее средней точке на вертикальной оси, что позволяет ему вращаться в горизонтальной плоскости. Намечается северный конец стрелки, и соосно ему закрепляется карточка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штатив так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальной. Тогда северный конец стрелки укажет на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгатор, т.е. прибор для измерения азимута. Обычно он оснащен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем прочитать азимут объекта с карты.

Жидкостный компас. Жидкостный компас или компас с плавающей картой — самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто используется на кораблях и поэтому называется корабельным. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте это «горшок», наполненный жидкостью (рис. 3), в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая карта. На противоположных сторонах оси к нижней части карты прикреплены пара или две пары магнитов. В центре карты имеется полый полусферический выступ — поплавок, ослабляющий давление на опору оси (при заполнении горшочка компасной жидкостью). Ось карты, проходящая через центр поплавка, опирается на каменный подшипник, обычно сделанный из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с «курсовой линией». На дне горшка есть два отверстия, через которые жидкость может перетекать в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры. Карта плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, смягчает вибрации карты, вызванные прокаткой. Вода не годится для корабельного компаса, так как замерзает. Применяют смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной водой, смесь глицерина с дистиллированной водой или дистиллят нефти высокой чистоты. Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпачком с пломбой, исключающей возможность протечки. В верхней части котла закреплено азимутальное, или пеленгаторное, кольцо. Он 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 вращаться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки. Котелок компаса закрепляют так, чтобы его специальная стрелка или отметка, называемая линией курса, или черная линия, называемая линией курса, указывала на нос судна. Когда курс корабля меняется, карточка компаса удерживается на месте магнитами, которые неизменно сохраняют свое направление с севера на юг. Смещая отметку или линию курса относительно карты, вы можете управлять изменениями курса.
ПОПРАВКА КОМПАСА
Поправка компаса – это отклонение его показаний от истинного севера (севера). Его причинами являются отклонение магнитной стрелки и магнитное склонение.
Отклонение. Компас указывает на т. н. компаса, а не на магнитный север (магнитный северный полюс), и соответствующая угловая разность направлений называется девиацией. Это связано с наличием локальных магнитных полей, наложенных на магнитное поле Земли. Локальное магнитное поле может создаваться корпусом корабля, грузом, большими массами железной руды, расположенными вблизи компаса, и другими объектами. Правильное направление получается при учете поправки на девиацию в показаниях компаса.
Корабельный магнетизм. Местные магнитные поля, создаваемые корпусом корабля и охватываемые понятием корабельного магнетизма, делятся на переменные и постоянные. Переменный магнетизм корабля индуцируется в стальном корпусе корабля магнитным полем Земли. Интенсивность переменного магнитного поля корабля зависит от курса судна и географической широты. Постоянный корабельный магнетизм наводится при постройке корабля, когда под действием вибрации, вызванной, например, клепальными операциями, стальная обшивка становится постоянным магнитом. Интенсивность и полярность (направление) постоянного магнетизма корабля зависят от местоположения (широты) и ориентации корпуса корабля во время его сборки. Постоянный магнетизм частично теряется после спуска корабля на воду и после того, как он побывал в волнении моря. Кроме того, он несколько изменяется при «старении» корпуса, но его изменения значительно уменьшаются после эксплуатации корабля в течение года. Корабельный магнетизм можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие: продольную (относительно корабля), поперечную горизонтальную и поперечную вертикальную. Отклонения магнитной стрелки, обусловленные корабельным магнетизмом, исправляются размещением постоянных магнитов вблизи компаса, параллельно этим компонентам.
Нактоуз. Судовой компас обычно крепится в карданном шарнире на специальной подставке, называемой нактоузом (рис. 4). Нактоуз жестко и надежно прикреплен к палубе судна, обычно по диаметральной линии последнего. На нактоузе также установлены магниты для компенсации влияния корабельного магнетизма, закреплен защитный колпачок для компаса с внутренним карточным осветителем. Раньше нактоуз выполнялся в виде резной деревянной фигуры, но на современных кораблях это просто цилиндрическая подставка.

Магнитное склонение. Магнитное склонение — это угловая разница между магнитным и истинным севером, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен на 2100 км относительно истинного, географического.
Карта склонения. Магнитное склонение меняется со временем и от точки к точке на земной поверхности. В результате измерений магнитного поля Земли были получены карты склонения, на которых дана величина магнитного склонения и скорость его изменения в разных районах. Контуры нулевого магнитного склонения на таких картах, исходящие от северного магнитного полюса, называются агоническими линиями или агонами, а контуры равного магнитного склонения — изогонами или изогонами.
Коррекция компаса. В настоящее время используется ряд различных методов учета поправок компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести в пример только один, принятый на вооружение ВМС США.