что такое компас определение

КОМПАС

КОМПАС, прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

Картушка компаса.

МАГНИТНЫЙ КОМПАС

Принцип действия.

В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

Стрелочный компас.

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис. 2) имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.

Жидкостный компас.

Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью «котелок» (рис. 3), в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ – поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью). Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с «курсовой чертой». В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры.

Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса, так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.

Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпаком с уплотнением, исключающим возможность протечки. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. Оно 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 поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки.

Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север – юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.

ПОПРАВКА КОМПАСА

Поправкой компаса называется отклонение его показаний от истинного норда (севера). Ее причины – девиация магнитной стрелки и магнитное склонение.

Девиация.

Компас показывает на т.н. компасный, а не на магнитный норд (северный магнитный полюс), и соответствующая угловая разность направлений называется девиацией. Она обусловлена наличием местных магнитных полей, налагающихся на магнитное поле Земли. Местное магнитное поле могут создавать корпус судна, груз, крупные массы железных руд, расположенные неподалеку от компаса, и другие объекты. Правильное направление получают, учитывая в показаниях компаса поправку на девиацию.

Судовой магнетизм.

Местные магнитные поля, создаваемые корпусом судна и охватываемые понятием судового магнетизма, делятся на переменные и постоянные. Переменный судовой магнетизм наводится в стальном корпусе судна магнитным полем Земли. Напряженность переменного судового магнетизма изменяется в зависимости от курса судна и от географической широты. Постоянный судовой магнетизм наводится в процессе постройки судна, когда под влиянием вибрации, вызываемой, например, операциями клепки, стальная обшивка становится постоянным магнитом. Напряженность и полярность (направление) постоянного судового магнетизма зависят от местоположения (широты) и ориентации корпуса судна в период его сборки. Постоянный магнетизм частично теряется после спуска судна на воду и после того, как оно побывает в бурном море. Кроме того, он несколько изменяется в процессе «старения» корпуса, но его изменения существенно уменьшаются после эксплуатации судна в течение года.

Судовой магнетизм можно разложить на три взаимно перпендикулярные компоненты: продольную (относительно судна), поперечную горизонтальную и поперечную вертикальную. Отклонения магнитной стрелки, обусловленные судовым магнетизмом, корректируют, помещая возле компаса постоянные магниты, параллельные этим компонентам.

Нактоуз.

Судовой компас обычно устанавливается в универсальном шарнире на специальной подставке, называемой нактоузом (рис. 4). Нактоуз жестко и надежно прикрепляется к палубе судна, обычно на средней линии последнего. На нактоузе устанавливаются также магниты, компенсирующие влияние судового магнетизма, и закрепляется защитный колпак для компаса с внутренним осветителем картушки. Ранее нактоуз выполнялся в виде резной фигуры из дерева, но на современных судах это просто цилиндрический стенд.

Магнитное склонение.

Магнитное склонение – это угловая разница между магнитным и истинным нордом, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен на 2100 км относительно истинного, географического.

Карта склонений.

Магнитное склонение изменяется по времени и от точки к точке на земной поверхности. В результате измерений магнитного поля Земли получены карты склонения, которые дают величину магнитного склонения и скорость его изменения в разных районах. Контуры нулевого магнитного склонения на таких картах, исходящие из северного магнитного полюса, называются агоническими линиями или агонами, а контуры равного магнитного склонения – изогоническими или изогонами.

Учет поправки компаса.

В настоящее время находит применение целый ряд разных способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными. Вычисления производят по следующим формулам:

Магн. напр. = Комп. напр. + Девиация,

Комп. напр. = Магн. напр. + Склонение.

Кожухов В.П. и др. Магнитные компасы. М., 1981
Нечаев П.А., Григорьев В.В. Магнитно-компасное дело. М., 1983
Дегтерев Н.Д. Стрелочные магнитные компасы. Л., 1984

Источник

Компас

Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.

Содержание

Магнитный компас

История создания

Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения). В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII вв., однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной своим центром на крышке коробки над стрелкой.

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

Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка 3. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец устанавливается (не точно) в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) 6. Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделенная на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0-50). Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.

Принцип действия

Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Электромагнитный компас

Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.

Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.

Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году. См. Earth Inductor Compass

Гирокомпас

Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс. Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжел; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причем скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте.

История создания

Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри. Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надежностью и удобнее в эксплуатации.

Устройство

Простейший гирокомпас (не «гидро», так как гидрос — вода) состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.

Принцип действия

Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б). Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надежный компас. В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.

Электронный компас

Здесь рассматривается компас, построенный на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы (так называемые цифровые), использующие в качестве датчика блок магниторезисторов или элементов Холла. Последние представляют собой микроэлектромеханические системы, способные определять своё относительное положение в магнитном поле Земли, в отличие от использующих спутниковый сигнал устройств, которые компасами в классическом смысле не являются, так как представляют собой лишь приборы с индикацией путевого угла в виде компаса.

История создания

История создания электронного компаса тесно связана с системами спутниковой навигации.

Принцип действия

Принцип действия такого компаса весьма прост:

Ориентирование на местности

Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север. Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа — восток, а слева — запад.

Источник

компас

Полезное

Смотреть что такое «компас» в других словарях:

компас — а, м. compas (de mer), гол. kompas, ит. compasso. 1. Прибор с намагниченной стрелкой для определения стран света. Сл. 18. Компас есть стрелка помазана магнитом которая на полночь оборачивается. Лекс. вокабулам новым. // Сморгонский Термины 77.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КОМПАС-3D — Тип САПР Разработчик АСКОН Написана на C++ ОС Windows (XP/Vista) Версия V11 (2009) Сайт … Википедия

Компас-М3 — Производитель … Википедия

Компас-М4 — Производитель … Википедия

КОМПАС — прибор для определения положения данного предмета или направления его движения относительно стран света, с помощью магнитной стрелки, свободно лежащей на острие стержня. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф.,… … Словарь иностранных слов русского языка

Компас-G5 — Производитель … Википедия

КОМПАС — (Compass) мореходный инструмент, служащий для непрерывного указания в море компасного курса корабля и для определения в случае надобности направлений на различные видимые с корабля земные предметы или небесные светила. К. для мореплавателя… … Морской словарь

компас — и устарелое компас. Ударение компас сохраняется в речи моряков. Ср. у Л. Соболева: «Но флот во многом отличается от армии. обыкновенный рапорт по флотски рапорт, на север указывает компас, во флоте компас» (Капитальный ремонт) … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

КОМПАС — КОМПАС, прибор для ориентировки по странам света, служащий также для указания направленности магнитного поля. Состоит из горизонтально расположенной, подвижной закрепленной намагниченной иглы, которая, поворачиваясь, указывает направление на… … Научно-технический энциклопедический словарь

Компас — Компас снится людям, которые ведут отчаянную борьбу весьма ограниченными средствами. Добиться успеха в такой борьбе достаточно трудно, но зато почетно. Снится вам морской или обычный компас – не важно. Этот сон в любом случае предвещает,… … Большой универсальный сонник

Компас — и рулевое колесо. КОМПАС (немецкое Kompass), прибор, указывающий направление географического или магнитного меридиана; служит для ориентирования относительно сторон горизонта. Различают магнитный, механический, радиокомпас и другие. Старейший… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Источник

Как устроен компас и как им пользоваться?

Компас – первый элементарный навигатор. Его появление отмечено в истории до нашей эры. Как устроен компас, учат в школе. Любители походов, игр по ориентировке на местности и туристические отряды используют его на своих занятиях. Что представляет собой прибор, и как правильно использовать компас?

История

Впервые упоминания об устройстве, соответствующем по описанию компасу, появились примерно в III веке до н. э. в Древнем Китае. Первая конструкция, по свойствам похожая на компас, выглядела как ложка с длинной ручкой. Намагниченная рукоятка поворачивала исключительно на север. Эта история достоверно не подтверждена, поэтому слепо доверять ей не стоит. Документов, подтверждающих факт такого появления компаса, не сохранилось.

Факты

Вам будет интересно: Сульфирование бензола: строение, свойства и структурная формула

Мореходы

Вам будет интересно: Что такое криминал: понятие, значение, признаки.

Веками позже его стали использовать в морских путешествиях. В истории сохранилась информация о том, как устроен компас у моряков. Для ориентирования намагниченную иглу подвешивали на шелковую нить.

Морские путешественники распространили прибор по всему миру. Упоминания о нем появляются у арабов и англичан.

Современный компас

Проверить работоспособность стрелки можно опытным путем, если поднести к ней железный предмет. Стрелка отклонится от него. Убрав предмет, вы заметите, как стрелка возвращается в прежнюю позицию. Значит, проверка пройдена, и компасом можно смело пользоваться.

Классификация

В современном мире компас используется в условиях, когда нет возможности включить GPS. Новейшие разработки в области поисковых систем позволяют пользоваться компасами с различными источниками энергии.

1. Обычный компас. Действует при помощи магнитного поля. Магнит внутри прибора реагирует на магнитные полюса Земли. По фамилии изобретателя, наиболее известным является компас Адрианова. Именно такой компас используют в глухих лесах туристы. Дети изучают, как устроен компас, в 3 классе при обучении ориентирования на местности.

2. Электромагнитный. Такой вид компасов устанавливают на морских и воздушных судах. Считаются более точными, так как не реагируют на металл.

3. Электронный компас. Сигнал на этот прибор приходит из космоса со спутников. Это самый современный вид компаса.

4. Гироскопический. Работает от гироскопа. Реагирует на изменение угла ориентации. Распространен на кораблях и ракетах.

Принцип работы обычного компаса

На примере компаса Адрианова рассмотреть работу прибора проще всего. Устройство состоит из корпуса, стрелки и иглы, на которой она держится. Для удобства ассоциации стрелка окрашена. Один конец у нее синий, другой – красный. При использовании синяя стрелка поворачивается четко на север, противоположная – на юг. На циферблате стороны света обозначены буквами: С (N) – север, Ю (S) – юг, В (Е) – восток, З (W) – запад. По окружности циферблата расположены деления. Они означают градусы, по которым следует ориентироваться при движении.

На синем конце стрелки расположен магнит, он поворачивает стрелку в нужном направлении. Важно помнить, что металлические предметы и электромагнитное излучение создают помехи в работе компаса. Поэтому не следует использовать его рядом с металлом и проводами.

Как пользоваться компасом?

Для начала рекомендуется потренироваться. Например, попробуйте использовать прибор дома или в ближайшем (главное, хорошо знакомом) парке. В случае неудачи будет возможность безопасно вернуться из путешествия.

• Ставим конечную цель прибытия. Дома это может быть какой-то предмет. В лесу что-то протяженное (водоем, прогулочная дорожка). Лицом нужно встать по направлению к ориентиру.

• Располагать компас требуется правильно относительно собственного тела. Для этого подносят его на ладони к груди. При использовании карты прибор кладут на нее. Карта при этом лежит на ровной поверхности.

• Затем компас медленно поворачивают так, чтобы синяя стрелка указывала на буквенное обозначение севера на циферблате.

• Проводят образно линию от центра компаса до конечной цели прибытия. Так выясняют азимут – направление, к которому надо стремиться, чтобы путешествие закончилось удачно. Например, к реке в парке. Линия пересечет значение на циферблате. Цифру лучше записать.

• Фиксируют значение, противоположное азимуту (цифру по диагонали). Например 105 градусам противоположно 285. Это направление путешествия.

Первая часть работы с компасом завершена. Теперь требуется «заблудиться». Прогуляйтесь по парку, отойдите подальше от конечной точки. И вот наступило время возвращаться к реке.

• Берем в ладонь компас. Поворачиваемся за синей стрелкой на север.

• Мысленно фиксируем линию от азимута до градуса направления нашего путешествия (противоположно азимуту).

• Направляемся по образной линии в сторону, куда указывает азимут.

Если получилось вернуться к реке – отлично, можно идти в поход. Если пришли не туда, куда планировали, то практиковаться придется еще. Иначе есть риск действительно потеряться на пересеченной местности.

Опытные путешественники советуют: если направление движения в пути постоянно меняется, петляет или извивается – поделите дорогу на части. Для каждой из частей обозначьте ориентир и записывайте показатели азимута. Так проще вернуться домой в целости и быстро.

Как пользоваться картой с помощью компаса?

Карту используют в незнакомой местности для простоты нахождения пути к цели. На ней также можно обозначить свой путь, чтобы по нему вернуться обратно.

• Карту располагают ровно относительно земли.

• Проводят линию от места старта до финиша путешествия. Кладут прибор на карту, ребро касается проведенной черты.

• Поворачивают прибор так, чтобы синий конец указателя попал на значение севера на карте. Важно не перепутать. Это обозначение называется географическим севером.

• После смотрят значение азимута путешествия, записывают показания.

Как сделать компас своими руками?

Как устроен компас, можно разобрать на практике и сделать его самостоятельно.

Берут емкость с водой. Намагниченный предмет фиксируют на плавучем материале (пенопласт, пробка) небольшой ширины (достаточно пару сантиметров). Иголку вставляют в материал горизонтально и пускают в свободное плавание в емкость с водой. Иголка укажет на север.

Погрешность у такого компаса выше, чем у обычного. Использовать лучше в спокойной воде и без ветра.

В заключение

Вспомнить, как устроен компас и как им пользоваться, полезно для всех. Компас рекомендуется брать с собой на прогулку в лес, особенно если он большой и незнакомый. МЧС предупреждает об опасности похода за грибами без прибора. Увлекаясь, грибники плутают по лесу неделями. В экстренном случае информация о том, как устроен компас, для детей (и не только) может оказаться спасительной.

Источник