Кратко о том, как развивалась навигационная наука и техника.
Часть 1 статьи -
После открытия Америки Христофором Колумбом в 1492 году началась новая эпоха - эпоха Великих географических открытий.
В данный период технический прогресс приобрел важное значение, так как позволял эффективнее вести мировую торговлю.
Само собой, для всех путешественников-первооткрывателей, а также для торговцев, было крайне важно точно знать путь следования и ориентироваться в нем. Поэтому прогресс технических средств по навигации в данный период приобрел большую скорость.
Секстант
К началу XVIII века люди уже уверенно пользовались географическими картами и компасами для навигации по морю и по суше.
Одним из самых популярных навигационных инструментов по прежнему оставалась астролябия, позволявшая точно определять свои координаты по широте и по долготе.
Секстант - это инструмент, который позволяет определять местонахождение по высоте Солнца. Принцип действия напоминает астролябию, но точность нахождения координат гораздо выше.
Впервые это устройство появилось в начале XVIII века, когда в 1730 году сразу два ученых одновременно изобрели подобный прибор - Джон Хэдли в Англии и Томас Годфри в Америке.
Хотя гораздо раньше концепцию работы секстанта в своих трудах описал знаменитый физик Исаак Ньютон. Его вклад в науку очень велик.
Даже после смерти ученого обнаруживаются ранее неизвестные изобретения Ньютона, такие как секстант, разработанный в труде 1699 года, который так и не был опубликован.
Вскоре после патентования секстанта моряки всего мира смогли по достоинству оценить эффективность этого прибора. Секстант быстро вытеснил астролябию в качестве главного навигационного инструмента.
Отныне к затерянным на просторах Тихого и Атлантического океанов островкам можно было плыть, не опасаясь промахнуться. Секстант помог прокладывать маршрут через океаны и пустыни с максимальной точностью.
Гирокомпас
Как известно, географические полюсы Земли не совпадают с магнитными полюсами. Поэтому обычный компас всегда показывает не точное, а только примерное направление севера и юга.
Этот недостаток был исправлен только после изобретения гирокомпаса в начале XX века. Причем с ним, как и с секстантом, возникла проблема в установлении авторства.
Ведь первый гирокомпас, изобретенный голландским инженером Мариусом ван ден Босом в 1885 году, должным образом не работал.
В итоге авторство было присвоено немцу Герману Аншютцу-Кемпфе, который выиграл судебный процесс по патенту на гирокомпас у американца Элмера Сперри.
Интересно, что патентным экспертом в суде выступал знаменитый физик Альберт Эйнштейн, который защитил правоту Аншютца-Кемпфе.
В основе технологии гирокомпаса лежит использование гироскопа, который не только указывает точное направление, но и никак не зависит от разных помех, например, электромагнитных.
Единственным недостатком гирокомпаса является его вес и размер. В настоящее время гирокомпас повсеместно используется на флоте и в авиации вместе с системой GPS-навигации.
Гидролокатор
Эхолокация использует для ориентации звуковые волны. Их отражение от морского дна, и от разных объектов, а также скорость возвращения на корабль позволяют определять глубину и расстояния.
И соответственно избегать опасности столкновения с подводными скалами или айсбергами. Но гораздо более актуальным этот прибор стал в военно-морском деле, где он используется совсем не для навигации.
Гидролокатор позволяет военным морякам определять приближение вражеских судов, а также подводных лодок, которые поначалу считались неуязвимыми и невидимыми.
LORAN
В самом начале Второй мировой войны, в 1940 году, американский физик Альфред Лумис изобрел прибор, который помогал определять точные координаты плывущего корабля с помощью радиоимпульсов.
Прибор LORAN, являющийся аббревиатурой от слов LOng RAnge Navigation, активно использовался в ВМС США и Великобритании до 1980-х годов, но из-за своей дороговизны так и не получил распространения в гражданском флоте.
Спутниковая навигация
Самой популярной системой навигации в XXI веке по праву является GPS, что означает Global Positioning Service. В ней используется тот же принцип, что и в приборе LORAN.
Только вот основу работы системы GPS составляют не наземные станции, а космические спутники, первый из которых был запущен Советским Союзом в 1957 году.
Современные смартфоны позволяют легко ориентироваться при помощи GPS-навигации практически в любой точке Земли. GPS позволяет людям прокладывать себе пути навигации без помощи звезд, Солнца и магнитов.
А стремительное развитие технологий позволяет сделать GPS-навигаторы столь компактными, что их используют даже в ошейниках для собак.
Главным недостатком GPS-навигации по-прежнему остается необходимость открытого пространства для доступа к спутниковой информации.
Большое спасибо за просмотр! Если вам понравилась эта статья, прошу поставить лайк и подписаться на канал! До новых встреч!
#Навигация #История навигации #История путешествий #Секстант #Исаак Ньютон #Астролябия #Гирокомпас #Гидролокатор #LORAN #GPS