Как не потеряться в море
— Когда мы выходим в море, — сказал Яков Платонович, — мы, разумеется, знаем заранее, куда держим путь. Скажем... в далекий город Порт-Лимон, что на полуострове Кошачье Ухо... — Видимо, боцман Перышкин вспомнил свое детство, когда придумывал сказочные берега, рисовал фантастические карты (с меркаторской сеткой и розами ветров!) и отправлялся по ним в воображаемые плавания.
Экипаж "Звенящего" одобрил название города и дал согласие отправится в этот самый Порт-Лимон.
— Конечно же, вам известно, что путь долог и непрост. Надеюсь, капитан Лис, вы сделали предварительную прокладку?
— Чего?.. — Вася заморгал апельсиновыми ресницами.
— Та-ак... А вы, штурман Воробьев?
— Видите ли... Извините, — сказал Слава.
— По-нят-но. Остальных не спрашиваю.
— Ты, дед, сперва объясни, что это такое! — потребовала Ксеня.
— То-то же! А то отправились в плавание будто с завязанными глазами. Хорошо, что на "Звенящем" есть воображаемый, но опытный штурман, обо всем позаботился. Иначе давно сидели бы на скалах... Но что будет, если у штурмана случится тропическая лихорадка или он уйдет в отпуск? Слушайте...
Прежде, чем отправляться в плавание, капитан с помощниками берет карту и заранее чертит на ней будущий путь. Выбирает наиболее краткие и удобные отрезки этого пути, отмечает пункты поворотов, смотрит, как лучше обойти опасность... Это называется п р е д в а р и т е л ь н а я п р о к л а д к а к у р с а.
Но одно дело заранее проложить курс, другое — следовать им. Когда судно движется, капитан или штурман отмечают на карте такое продвижение. Иначе говоря, делают и с п о л н и т е л ь н у ю п р о к л а д к у. И почти никогда не бывает, чтобы две эти прокладки полностью совпадали. Судну мешают и течение, и дрейф из-за ветра, и волнение моря, и всякие непредвиденные обстоятельства.
Чтобы делать исполнительную прокладку, надо через одинаковые промежутки времени отмечать на карте, в каком месте находится судно, и соединять эту точку с предыдущей.
Самый простой способ исполнтельной прокладки — п о с ч и с л е н и ю. С помощью лага (помните, это прибор для определения скорости) смотрят, сколько миль прошло судно с момента прежней отметки. По компасу определяют направление. Проводят в этом направлении линию, отмечают на ней число миль — и готово!
Но этот способ — неточный. Ветер, течение и случайные отклонения в нем учитывать трудно.
Поэтому, если судно идет в видимости берегов, его место на карте определяют по береговым предметам. Для такой цели служат компас и п е л е н г а т о р.
ПЕЛЕНГАТОР — это кольцо с "прицелом" (у "прицелов" бывает разная конструкция). Кольцо надевается на компас, где у края стекла на специальной круговой шклае нанесены градусы.
Штурман видит на берегу знакомый маяк или знак, смотрит на него в пеленгатор и в градусах определяет по компасной шкале направление. Находит этот же маяк или знак на карте и через него в том же направлении проводит линию. Только не вперед, а "на себя". Затем специальным прибором — д а л ь н о м е р о м — определяет на линии расстояние до маяка или знака наносит на карту. На одном конце этого расстояния — ориентир, на другом — ваше судно.
Направление на какой-нибудь предмет, которое определяют в градусах по компасу, называется п е л е н г.
Если нет дальномера, определяют пеленги двух заметных береговых предметов, которые отмечены на карте. От этих ориентиров на карте проводят — на себя, в море — линии пеленгов. Где они пересекутся, там и судно.
Можно определять место судна и по трем пеленгам — будет еще точнее. Для этого существует даже специальный прибор — кольцо с тремя линейками, которые расходятся от кольца. Это ПРОТРАКТОР.
— Про какой трактор? — замигал Антон.
— Инструмент называется п р о т р а к т о р. Он кладется на карту — тремя линейками на три береговых ориентира. Линейки для этого раздвигаются нужным образом. А посреди кольца кнопка с иглой. Давишь на кнопку, она делает на карте прокол — место найдено.
Конечно, в работе над картой не обойтись без циркуля и специальной штурманской линейки. Линейка эта называется ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ.
— Ей измеряют параллели? — решила проявить догадку Ксения.
— Да нет же! Дело в том, что она состоит из двух линеек, расположенных параллельно друг другу, рядышком. Они соединены двумя металлическими планками с шарнирами (планки называются т я г и). На планках линейки могут раздвигаться — удаляться друг от друга.
Это очень удобно. Скажем, надо нам от какой-нибудь точки на карте провести линию курса или пеленга. Ну, например, шестьдесят градусов. Что делаем? На ближайшую из отпечатанных на карте картушек кладем одну половину линейки — так, чтобы она показала эти градусы. Другую половину отодвигаем до нашей точки. И от этой точки чертим линию. Вот... — Боцман Перышкин ловко достал раздвижную линейку с полки, положил на карту Африканского побережья и проделал нужную операцию.
Потом спросил:
— Понятно?
Все сказали, что понятно. Даже Антон так сказал, хотя и почесал в затылке.
Яков Платонович продолжал:
— А если на карте не оказалось картушки, пользуются т р а н с п о р т и р о м. Такой прибор в виде плоской металлической дуги с градусами. Его тоже кладут на карту. С транспортирами вы познакомитесь и в школе, когда станете постарше.
— А можно подержать линейку? — спросил Антон. Яков Платонович разрешил. И объяснил:
— Такие линейки делают из мелкослойного, вываренного в парафине дерева. А тяги — из латуни, покрытой никелем... Вот эта линейка — средняя, у нее длина сорок пять сантиметров. Бывают еще линейки малые — тридцать сантиметров, и большие — шестьдесят сантиметров.
— Извините, а что это за надпись на тяге? — спросил Слава. — Гравировка какая-то...
— Читайте.
Слава поправил очки и прочитал вслух:
— "Капитану яхты "Созвездие" Я.П.Перышкину от экипажа. В память о переходе Владивосток — Аляска".
— Но... ты же не капитан, а боцман, — неувернно сказала Ксеня.
— Боцманом я был на больших судах. Но у меня есть диплом я х т е н н о г о к а п и т а н а. Он дает право командовать морскими яхтами в больших походах, даже в кругосветных плаваниях. Одно время я этим занимался. Вокруг света, правда, пойти не пришлось, но в Америку, по Тихому океану — было дело...
— Дед, а почему ты мне про это не рассказывал? — обиделась Ксеня.
— Все еще впереди... Но давайте продолжим разговор о мореходных инструментах.
Хорошо, когда судно идет вблизи земли, можно определять свое место, наблюдая береговые предметы. А как быть в открытом море?
— По звездам! — догадался Слава.
— По Солнцу и по Луне, — не отстал от него Вася.
— Правильно. Однако определять свои координаты по небесным светилам — дело сложное. В морских училищах этому учат несколько лет. Называется такая наука м о р е х о д н а я а с т р о н о м и я.
Научить вас мореходной астрономии сейчас пока невозможно, сначала вам надо как следует постигнуть математику. Хотя бы в объеме средней школы. Ну, с этим успеется. А пока — расскажу о некоторых инструментах для наблюдения звезд и прочих светил...
Скажите, сможете ли вы п о с а д и т ь на горизонт солнце, которое светит высоко над головой? Или луну, или какую-нибудь звезду?
— Не-а, — сказал Антон, пока другие обдумывали вопрос.
— Хотите научиться?
— А за это не попадет? — спросил Антон на всякий случай.
— Нет. Потому что сажать на горизонт вы будете не само светило, а его изображение — то, которое увидите в окуляр очень важного мореходного инструмента, именуемого СЕКСТАН.
Кстати, раньше говорили и писали "секстант", но потом буква "т" в конце слова потерялась. Ну и ладно, не в ней дело... Придумал секстан великий английский ученый — тот самый, который открыл закон всемирного тяготения. Название инструмента происходит от латинского слова "секстанс", что означает "шестая часть круга". Именно такой была раньше у секстана величина дуги — л и м б, на котором нанесены деления. На современных секстанах лимб делают побольше, но название осталось.
Основа секстана — это фигурная рамка из металла с лимбом на нижнем крае. По лимбу, словно маятник, движется особое приспособление — а л и д а д а. У нее на оси укреплено прямоугольное зеркальце, похожее на карманное. Несмотря на небольшую величину называется оно б о л ь ш о е з е р к а л о. А есть еще м а л о е з е р к а л о, круглой формы. Обращено оно к большому.
Малое зеркало делится пополам. Одна половинка в самом деле зеркальная, а другая — прозрачное стекло. Сквозь стеклянную половинку виден горизонт. А зеркальная отражает в себе то светило, которое наблюдатель "поймал" в небе с помощью большого зеркала. Затем это отражение попадает в зрительную трубу, и тогда его видит штурман.
Когда штурман двигает алидаду с большим зеркалом, кажется, что отражение светила в трубке тоже движется: оно скользит в малом зеркале по самой границе зеркальной и прозрачной половинок. С высоты солнце, звезду или другое светило можно передвинуть так, что они окажутся на линии горизонта. Это и называется "посадить светило на горизонт". После такой посадки смотрят, сколько градусов показывает на лимбе алидада. Это число называется в ы с о т а с в е т и л а.
Узнав эту высоту, а также точное время наблюдения, можно с помощью специальных таблиц вычислить географическую широту и долготу судна, с которого ведется наблюдение. То есть определить его координаты.
— А не опасно смотреть через зрительную трубу на солнце? — спросил Антон. — Ведь ослепнуть можно.
— На секстане есть специальные светофильтры разного цвета и плотности... Сейчас я покажу вам секстан. Он старенький, дает ошибки, но потренироваться можно.
Секстан — очень важный мореходный инструмент, без него далеко в море не ходят, так же как, и без компаса. Он довольно прост и удобен в работе. Никакая качка не влияет на точность его измерений... Вот, держите. Только осторожно...
Конечно, определить свое место на земной поверхности с помощью секстана ребята не могли. Не было умения (и таблиц тоже). Но ловить секстаном солнце они быстро научились. И сажать его на горизонт — тоже. Точнее, на ближние крыши, так как в и д и м о г о г о р и з о н т а за домами было не разглядеть. И смотреть показания на лимбе они научились. А про более сложные операции решили, что освоят их, когда станут курсантами мореходного училища.
Вася секстаном ссадил с забора на землю Синьку (вернее, его изображение), и в этот момент с крыльца окликнул ребят Яков Платонович.
— Я ведь не все еще рассказал о мореходных инструментах. Идем, я покажу вам звездный глобус.
ЗВЕЗДНЫЙ ГЛОБУС хранился в лакированном деревянном ящике сантиметров двадцать высотой и шириной.
Яков Платонович откинул верхнюю половину ящика, и все увидели небольшой шар — желтый, как лимон. Шар окружало белое металлическое кольцо и две дуги с градусами.
На блестящей поверхности шара была сеть параллелей и меридианов — как на земном глобусе (звездам ведь тоже нужны свои координаты). А еще — черные точки разной величины, какие-то слова и знаки.
— А почему он желтый? — удивился Антон. — Разве небо желтое?
— Для удобства наблюдения, чтобы меньше уставали глаза...
А эти вот точки — звезды разной яркости. Они обозначаются буквами греческого алфавита: "альфа", "бэта", "дельта" и так далее. В каждом созвездии свои "альфа" и "бэты"... Написаны и названия созвездий, только не по-русски, а по латыни, так приятно у астрономов. Смотрите: "Кентавр", "Орион", "Андромеда"...
Звездный глобус — это маленькая модель н е б е с н о й с ф е р ы. Он служит для изучения звездного неба, движения светил по небесному своду. И для приближенного (то есть начального, не очень точного) решения разных астрономических задач.
— А зачем же оно приблизительное, то есть приближенное? — спросил Слава. — Ведь в мореходной астрономии нужна точность.
— Да, но случается всякое. Представь себе штормовую ночь. Надо обязательно определить, где твое судно, чтобы не снесло на скалы. Ты выходишь на палубу с секстаном, но все небо в облаках — темных, летящих. И только в одном разрыве сверкнула звезда. Ты ее "зацепил" секстаном, но к а к а я именно это звезда, точно не знаешь. А знать звезду необходимо, чтобы выяснить по таблицам свои координаты. Вот тут-то и приходит на помощь звездный глобус...
— Дед, — обиженно сказала Ксеня, — А почему ты раньше мне всего этого не показывал? Все прятал в шкафу...
— Видишь ли...По правде говоря, мне казалось, что ты еще маленькая, и это будут для тебя просто игрушки. А сейчас вижу, что пора...
— Звездный глобус мне очень нравится, — сказала Ксеня. — Давайте возьмем его с собой, когда пойдем в поход на яхте. Ночью посреди озера, будем определять, какие над нами звезды.
Яков Платонович сказал, что это можно.
— А сейчас еще один инструмент. Не менее важный, чем секстан. ХРОНОМЕТР.
И Яков Платонович очень осторожно взял с полки ящик из светлого "орехового" дерева.
— Ну, это я знаю! — обрадовалась Ксеня. Эти часы ты заводишь каждое утро.
— Да. Пружина морского хронометра рассчитана на пятьдесят шесть часов работы, но заводить его полагается каждые сутки в одно и то же время, это повышает точность хода.
Яков Платонович открыл верхнюю крышку, под ней оказалась другая, стеклянная. Все сдвинули над ней головы. "Тик-так", "тик-так", — доносилось из-под крышки. Сквозь стекло были видны часы, похожие на круглый будильник. Только находились они в странном положении — вверх циферблатом. И были подвешены в кардановом кольце, словно компас в нактоузе.
— Это чтобы качка на них не влияла! — догадался Вася.
— Правильно. Хронометр должен всегда оставаться в горизонтальном положении. Так устроен механизм.
Главная часть механизма — регулятор, маятник. Он состоит из тонкой пружинки и г о р и з о н т а л ь н о г о б а л а н с и р а. Балансир — это два полукольца на одной оси. Каждое сделано из двух металлов. Знаете, для чего из двух?
Никто, конечно, не знал.
— Дело в том, что металлы при повышении или понижении температуры имеют привычку расширяться или сжиматься. А балансиру менять свою форму, даже незаметно для глаза, не полагается, это влияет на ход хронометра, снижает точность. Различные металлы откликаются на смену тепла и холода неодинаково, поэтому две полоски из которых состоит каждое полукольцо, мешают друг другу сжиматься и разжиматься. Этого и требовалось добиться.
Пружинка-волосок тоже весьма чутко откликается на тепло и холод. Ну, прямо как капризная девица... Ксеня, я вовсе не тебя имею ввиду, не поджимай губы...
В восемнадцатом веке, когда моряки поняли, что без точных хронометров дальше им уже никак нельзя, многие ученые занялись конструированием этих часов. Главным препятствием как раз и было то, что очень уж нервно откликались на разность температур пружинки и балансиры.
Как избавить регулятор хронометра от больших капризов, придумал англичанин Джон Гаррисон. В 1759 году он сделал хронометр, который в контрольном плавании на корабле за шесть недель отстал всего на пять секунд.
С той поры моряки вздохнули с облегчением. А то ведь была постоянная мука: никак не определишь свое место в море точно. Находить географическую широту они научились давно, с помощью приборов, которые были предками секстана. А чтобы найти долготу, требовалось знать точнейшее время. И вот наконец-то...
С восемнадцатого века морские хронометры почти не изменялись — ни внешне, ни в своем устройстве.
Хронометр — очень точный, но и очень чуткий инструмент, он любит бережное обращение. Смотрите, на футляре написано по-немецки (это прибор германской фирмы): "Инструмент повышенной точности. Осторожно при перевозке! Не делать грубых движений! Резко не поворачивать!"
Мне подарили этот хронометр друзья-моряки, когда он был уже списан и не годился для корабельной службы. Вообще не тикал. Я долго перебирал механизм, чинил и регулировал. Сейчас хронометр опять работает исправно. С морской точностью...
На судах хронометры хранятся в специальных каютах, в ящиках штурманских столов и без большой нужды оттуда не достаются. Выдвинул ящик — и смотри время...
Конечно, в наши дни, когда есть точнейшие электронные и кварцевые часы и когда штурману помогают специальные навигационные спутники, роль пружинных хронометров перестала быть такой важной, как прежде. Но все-таки они, как и раньше, несут на судах свою службу. Во-первых, они, как и в былые времена, добросовестно отсчитывают очень точное время. А во-вторых... мало ли что!
— "Закон патефона"! — воскликнула Ксеня.
— Можно сказать и так.
— Дедушка, а можно я буду теперь каждое утро заводить хронометр? Не бойся, я не просплю!
