Как выглядит, как работает и для чего используется компас?
Компас — это навигационный прибор, который предназначен для определения сторон света на местности и измерения азимутов на различные объекты, прокладывания маршрута по карте и определения направления для последующего движения. Причем все это возможно делать в любом полушарии, в любое время суток, при любых метеорологических условиях, как над землей, так и под землей в пещерах и на морских глубинах.
Типичный компас в типичных условиях эксплуатации — в горной местности в руках туриста
На сегодняшний день люди изобрели множество разных типов компасов, работающих по разным принципам, однако для охотника, рыбака или туриста по-прежнему самым универсальным остается магнитный компас. Именно о нем мы и продолжим разговор.
История компаса
Считается, что самый первый компас появился в Древнем Китае. Изначально намагниченная ложка, лежащая на гладкой тарелке (а именно так выглядел первый компас), применялась исключительно в магических обрядах, но затем китайцы догадались использовать ее в качестве средства навигации.
Догадка, вероятно, пришла в голову изобретателям тогда, когда они обнаружили, что вне зависимости от места проведения обряда держак ложки все время поворачивается в одном и том же направлении
Независимо от Китая, магнитные свойства магнетита — природной магнитной породы — обнаружили и другие народы. Так со временем магнитный компас появился в Индии и в Древней Греции.
Конструкция магнитного компаса менялась и совершенствовалась. И сегодня перед нами разворачивается широкий выбор различных моделей, которые отличаются не только ценой, но и габаритами, скоростью, точностью и комфортностью работы, а также расширенным функционалом. Мы можем за сравнительно небольшую сумму купить миниатюрный китайский компас, надеваемый на палец, либо потратить в раз больше и приобрести планшетный туристский либо военный профессиональный компас, определяющий не только азимут и стороны света, но и наклон, и расстояния по карте.
Кроме того, не так редко компас можно найти на некоторых дорогих моделях часов, снабженных, кроме прочего, даже такими приборами, как термометр и барометр.
Программные имитаторы компаса имеются для современных средств связи, таких как смартфоны, планшеты и айфоны. В общем, остаться без этого навигационного прибора на сегодняшний день сложно, хотя и возможно.
Стрелка магнитного компаса
Главной деталью магнитного компаса является магнитная стрелка.
Она представляет собой миниатюрный магнит, который взаимодействует с магнитным полем земного шара, поворачиваясь вдоль силовых магнитных линий. Если не вдаваться в тонкости, то магнитная стрелка указывает на северный и южный магнитные полюса Земли. А благодаря тому, что магнитные полюса находятся не так уж далеко от истинных (географических) полюсов, с некоторой оговоркой можно говорить, что магнитный компас показывает на географические север и юг.
Подробно вопрос о том, куда именно указывает стрелка компаса, рассмотрен на сайте в отдельном материале…
Стрелки в разных моделях компасов выполняются в разных формах, но везде они металлические
Тем не менее, при необходимости точно определить направления сторон света и, например, сориентировать карту для дальнейшей работы с ней, компас используют с учетом значений магнитного склонения, которое, в свою очередь, находят на карте местности либо на специализированных сайтах.
Для того, чтобы не путаться в сторонах света при использовании компаса, северную и южную части магнитной стрелки красят в разные цвета либо придают им особую форму. Так, например, северная часть стрелки компаса «Азимут» покрашена в красный цвет, а северная часть стрелки компаса Адрианова сделана в виде наконечника стрелы.
В современных компасах стрелки либо их части делают из очень сильных магнитов, благодаря чему такие стрелки быстро стабилизируются, а пользоваться компасом становится возможно даже на бегу. В частности, такие стрелки используются при сборке компасов российского производства компании «Москомпас».
Конструкция компаса
Стрелка сама по себе не может показывать стороны света: сила взаимодействия ее с магнитным полем Земли слишком мала по сравнению с сопротивлением, возникающим при соприкосновении стрелки с твердой поверхностью опоры. Для того, чтобы уменьшить сопротивление, стрелку нужно разместить на шпиле. Это позволит стрелке свободно вращаться.
Сидящая на шпиле стрелка помещается в корпус, сделанный из латуни, меди, алюминия, пластмассы или другого не относящегося к ферромагнетикам материала. Верхняя часть корпуса закрыта колбой, которая защищает стрелку от механически повреждений и влияния ветра и осадков. Сама колба сделана из прозрачного материала, позволяющего наблюдать за работой стрелки.
Для быстрой стабилизации стрелки в некоторых современных моделях колба заполняется особой вязкой жидкостью, не замерзающей при относительно низких температурах. Жидкость притормаживает колебания стрелки — и стрелка останавливается, расположившись в направлении север—юг. Компасы, колба которых заполнена жидкостью, называются жидкостными.
Не самый элегантный, но самый функциональный жидкостный компас
Для того, чтобы с помощью компаса можно было не только найти основные стороны света, но и определить азимуты, то есть углы, измеренные в градусах по часовой стрелке относительно направления на север, компас комплектуется градусной шкалой. Обычно шкала располагается под стрелкой, хотя в некоторых случаях шкала составляет со стрелкой одно целое.
В некоторых моделях магнитных компасов кроме градусной шкалы имеется также шкала тысячных и морские румбы. Однако для туриста достаточно иметь только градусную шкалу и основные румбы — N, E, S и W, которые означают север, восток, юг и запад соответственно.
Кроме описанных основных элементов зачастую компасы комплектуют вспомогательными, позволяющими более точно производить измерения, работать в темное время, измерять вертикальные углы на местности и расстояния по карте. О дополнительных комплектующих на сайте имеется отдельный материал (Устройство компаса).
Чтобы магнитная стрелка показывала правильно направление на север, магнитный туристский компас не должен содержать в своей конструкции других намагниченных деталей либо тех, которые могут намагнититься. Так, например, маловероятно, что компас, встроенный в браслет выживания совместно с огнивом, будет работать исправно и давать точные результаты.
Как работать с компасом
С помощью компаса можно решать ряд задач. В частности, он нужен для того, чтобы:
- определить стороны света;
- сориентировать карту;
- определить азимут на объект, что очень удобно в горной или просто холмистой местности;
- найти направление по заданному азимуту;
- определить свое местоположение;
- определить магнитное склонение.
Порядок решения некоторых этих задач показан в видео:
Однако, при работе с компасом не следует забывать про правила корректной работы с этим навигационным прибором. В частности:
- нельзя использовать неисправный компас (компас должен быть рабочий и его нужно периодически проверять на исправность);
- нельзя использовать компас в транспорте, возле железной дороги, вблизи линии электропередач;
- во время работы с компасом нужно убрать в сторону ножи, лопаты, пилы, мобильные телефоны, рации и все то, что способно вызвать магнитные девиации (отклонения магнитной стрелки);
- нельзя использовать два компаса, находящихся в непосредственной близости один от другого;
- при необходимости проведения точных измерений обязательно нужно делать поправки на магнитное склонение.
Пренебрегая хотя бы одним из этих правил, можно получить неверные результаты измерений, что в некоторых случаях значительно повышает вероятность возникновения чрезвычайной ситуации.
Где не работает компас?
Говоря о работе с компасом, важно понимать, что этот прибор не везде работает корректно, а точность его зачастую остается ниже точности измерений, произведенных по Полярной звезде.
Так, не следует ожидать от компаса точных показаний при использовании его в транспорте (в машине, самолете, на морском судне), возле высоковольтной линии электропередач, в горах в районах залежей железной руды. Во всех перечисленных случаях сильные магнитные девиации будут вносить существенные изменения в показания магнитного компаса.
Магнитный компас дает некорректные показания и вблизи полюсов. Это связано с тем, что магнитные полюса территориально не совпадают с истинными (географическими), и с тем, что магнитные силовые линии, параллельно которым пытается расположиться стрелка компаса в этих регионах расположены под углом, близким к 90° по отношению к поверхности горизонта.
Зачастую у людей возникает вопрос, может ли работать компас на Луне. Не знаю, почему именно Луна в этом плане интересует людей, но, в любом случае, ориентироваться по компасу на Луне не получится по ряду причин, о которых мы рассказывали в отдельной статье…
Разновидности компаса
Кроме магнитного компаса, который используют туристы и другие любители поездок подальше от цивилизации, существует еще и судовой магнитный компас, который применяется в морском деле.
Типичный судовой компас для туризма не подходит из-за очень больших габаритов и массы
Этот прибор оснащен специальной системой устранения магнитных девиаций, вызываемых металлическими элементами судна. Он имеет большие габариты и вес и поэтому пригоден для использования исключительно на судах или других транспортных средствах.
На самом деле туристы далеко не всегда пользуются классическими туристическими моделями компасов. Нередко любители прогулок по дикой природе приобретают и армейские (военные) модели, например, советский артиллерийский компас.
Существуют и другие типы компасов, работающих на других принципах. К таким компасам, в частности, относятся радиокомпас, гирокомпас и спутниковый компас. Об этих и других моделях можно почитать здесь (Гирокомпас) и здесь (Магнитный компас).
Как сделать компас из подручных материалов
Если же под рукой не оказалось компаса, а сориентироваться на местности все же нужно, тогда примитивный компас можно попытаться сделать из подручных материалов.
Самым популярный самодельный компас представляет собой намагниченную швейную иголку, которую положили на лист растения и опустили эту конструкцию на воду. В видео показано, как это сделать:
Разумеется, такая конструкция работает значительно хуже современных моделей:
- стрелка дольше разворачивается;
- из-за отсутствия шкалы, производить точные измерения с помощью такого компаса не получится. Хотя можно использовать для этих целей транспортир, который, в свою очередь, сконструировать из подручных средств, о чем было рассказано в этой статье (Как определить азимут без компаса);
- такой компас не сможет работать на морозе из-за замерзания воды;
- этот компас громоздкий и тяжелее заводских моделей;
- он неудобен в транспортировке.
С другой стороны, если выбирать не приходится, то и самодельный компас может при случае не только ускорить возвращение путников домой, но и спасти человеческую жизнь.
Подводя итог всему вышесказанному и учитывая опыт не одного поколения туристов и спасателей, можно с уверенностью сказать, что, несмотря на появление современных компактных и удобных в обращении средств навигации, таких как GPS–навигатор, компас, благодаря своей надежности и независимости от электропитания, был и остается лучшим спутником путешественника. Конечно же, это не исключает возможности использования последних достижений научно-технического прогресса, но и утрачивать навык работы с компасом тоже не стоит.