Уничтожение полукруговой девиации способом Эри

Джордж Биделл ЭРИ (George Biddle AIRY), английский астроном. Ученый с разносторонними интересами – седьмой астроном английского королевского двора – сэр Джордж Биделл, получивший рыцарский титул в 1872, во-первых, реорганизовал Гринвичскую обсерваторию - оснастил ее новой аппаратурой. Считается, что он спас от полного забвения тысячи научных открытий, хотя некоторое невнимание Эри к работе английского же астронома Джона АДАМСА, возможно, оттянуло открытие планеты Нептун. Джордж Биделл Эри усовершенствовал теории орбитального движения Венеры и Луны, разработал корректирующую показания компаса систему для Британского Флота, измерял гравитацию по колебаниям маятника в шахтах на разной высоте и высчитывал таким образом плотность нашей планеты. А в 1827 он первым в мире произвел коррекцию астигматизма, причем своего собственного – для этого Эри снабдил глаз цилиндрическими линзами.

Полукруговая девиация порождается судовыми магнитными силами и . Преимущественное влияние на величину девиации оказывают cоставляющие Р и Q,обусловленные наличием на борту судна магнитотвердых материалов. Это дает основание уничтожать полукруговую девиацию с помощью постоянных магнитов. Составляющие cZ и fZ, порождаемые магнитомягкими материалами, проявляют себя, в основном, в относительно высоких широтах и при необходимости их влияние может быть устранено дополнительно. Методика выполнения этих работ рассмотрена в п 5.5..

Важно!

Уничтожение полукруговой девиации производится на четырех главных магнитных курсах судна. Порядок приведения судна на заданные курсы не имеет значения. Девиационные работы можно начинать с любого курса и в дальнейшем выбирать их исходя из имеющейся навигационной обстановки и удобства маневрирования.

Сущность способа Эри проиллюстрируем на примере устранения СМС . Компенсация этой силы производится на магнитных курсах 0⁰ и 180⁰. Рассмотрим взаимную ориентацию СМС на указанных курсах. Если судно идет на север, схема судовых магнитных сил примет вид, показанный на рис. 5.6. Как следует из этого рисунка, девиация δ_N обусловлена наличием сил А'lН, С¢lН, Е¢lН. Наша задача заключается в компенсации судовой магнитной силы С¢lН. Но мы не знаем какую часть наблюдаемой девиации d_N она порождает. А поэтому с помощью постоянных поперечных* магнитов, размещаемых в девиационном устройстве, приводим отсчет картушки на 0⁰, т.е. полностью устраняем наблюдаемую девиацию. Сила, создаваемая корректирующими магнитами в данном случае будет равна f (рис. 5.6).

Для того, чтобы окончательно определить положение магнитов, при котором устраняется только сила С¢lН необходимо перевести судно на магнитный курс 180⁰. Схема судовых магнитных сил, соответствующая указанному курсу, показана на рис. 5.7. Как это следует из рисунка результирующая сила, создающая девиацию, будет определяться следующим выражением:

А¢lН - С¢lН+Е¢lН +f =А¢lН-С¢lН+Е¢lН +А¢lН +С¢lН+ Е¢lН=

=2(А¢lН+ Е¢lН) (5.4)

Поскольку на курсе 0⁰ была допущена перекомпенсация на величину А¢lН+Е¢lН, а СМС, порождающая девиацию, равна удвоенному значению этой перекомпенсации (см. равенство (5.4)), для ее устранения следует уменьшить наблюдаемую девиацию наполовину. Это достигается путем изменения степени влияния тех же поперечных магнитов. Следует иметь в виду, что при относительно больших значениях девиации МК уменьшение наблюдаемой девиации в два раза не вполне соответствует уменьшению наполовину судовых магнитных сил, ее порождающих. Однако в большинстве практических случаев указанный прием вполне допустим.

Для уничтожения полукруговой девиации, порождаемой судовой магнитной силой В¢lН, следует на курсе 90⁰ (или 270⁰) с помощью продольных магнитов полностью устранить наблюдаемую девиацию, а на курсе 270⁰ (или 90⁰) - уменьшить ее вдвое.

Способ Эри достаточно простой в реализации и позволяет качественно выполнить планируемые работы.

Иван Петрович де Колонг 1839-1901

5.4. Уничтожение полукруговой девиации способом Колонга

Иван Петрович де КОЛОНГ — генерал-майор и член-корреспондент Петербургской академии наук окончил Николаевскую морскую академию, в которой сам потом преподавал. С 1878 г. Колонг стал главным специалистом по компасному делу в Военно-морском флоте России, а через двадцать лет — помощником начальника Главного гидрографического управления. Особые заслуги принадлежат Колонгу в борьбе с девиацией магнитного компаса — отклонением компасной стрелки от магнитного меридиана из-за магнитного поля корабля. Величина девиации непостоянна и зависит, в частности, от курса судна, а также от широты, в которой оно находится.
Изыскания Колонга показали, что противодействовать этому неприятному явлению можно магнитами и мягким железом. Их надо расположить особым образом под котелком компаса, чтобы возникли новые силы, равные по величине и обратные по направлению тем, которые вызывают отклонение. Еще в 1875 г. Колонг соорудил дефлектор для измерения и компенсации круговой и креновой девиации, затем разработал методы расчета остаточной девиации. Они были использованы мореходами во всем мире.

Важно!

В отличие от способа Эри в рассматриваемом случае уничтожение полукруговой девиации осуществляется на четырех главных компасных курсах. При этом принимается, как правило, имеющее место на практике допущение об относительной малости СМС А¢lН и Е¢lН.

При выполнении работ устраняется или уменьшается не наблюдаемая девиация, а непосредственно СМС, ее вызывающие. С этой целью на указанных выше компасных курсах судна производится измерение горизонтальной составляющей Н¢ судового магнитного поля. При принятых допущениях эта составляющая на курсах 0⁰ и 180⁰ будет определяться судовыми магнитными силами lН, В¢lН и D¢lH (рис. 5.8). Как следует из рисунка

(5.5)

Совместное использование указанных равенств позволяет отделить силы, порождающие интересующую нас полукруговую девиацию, от сил ее не порождающих. Действительно, если вычислить среднее значение 0,5(Н¢_N + Н¢_S ) напряженностей магнитного поля, измеренных на противоположных курсах судна, то это значение не будет зависеть от СМС В¢lН :

(5.6)

Следовательно, значение силы В¢lН будет определяться разностьюмежду Н¢_N или Н¢_S и Н¢_ср. Напряженность судового магнитного поля измеряется с помощью дефлектора, путем компенсации измеряемого поля полем его магнитов. Принимая во внимание сказанное, становится очевидной методика устранения полукруговой девиации. Действительно, зная величину Н¢_ср и выставив ее значение на дефлекторе, установленном на пеленгаторе компаса, мы с его помощью компенсируем указанную составляющую судового магнитного поля на одном из рассматриваемых курсов (N или S). В этих условиях на картушку будет действовать только сила В¢lН, которая осталась не скомпенсированной. Названная сила устраняется с помощью продольных постоянных магнитов, расположенных в нактоузе МК. Уничтожение СМС С¢lH производится аналогично рассмотренному на курсах 90⁰ и 270⁰.

Порядок устранения девиации представлен на рис. 5.9. Для определения правильной последовательности операций следует перемещаться по рисунку, придерживаясь однотипных линий.