В переводе с латинского слово навигация означает плавание на корабле, а слово лоция имеет голландское происхождение и переводится, как управление кораблём. Следовательно, навигация, как наука, изучает методы и способы осуществления плавания судна по выбранным безопасным путям с наивысшей точностью. Лоция же изучает способы и методы выбора этих самых безопасных путей с помощью навигационных карт, пособий для плавания и источников метеорологической информации. Вообще же практически эти две науки составляют одно неразрывное целое, и мы далее для краткости и ясности будем говорить просто — навигация, имея в виду и то и другое.
Навигация в яхтинге это прежде всего умение ориентироваться в море, определять, где находится твоё судно, уметь нанести это место на карту и контролировать курс. Для выполнения таких задач необходимо чётко понимать, что представляет из себя наша планета Земля, как она движется, как люди научились изображать её и её части на бумаге — то есть как создаются навигационные карты, как этими картами пользоваться.
ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.
Необычайно занимательны древнейшие представления людей о форме нашей Земли. Сначала они полагали Землю плоской и имеющей край. Затем, наверное, обратив, всё-таки, внимание на скрывающиеся в пути за горизонтом предметы, пришли к куполообразной форме. Всё это грандиозное сооружение последовательно держалось на трёх китах, трёх слонах, плечах атлантов и тому подобных не инженерных конструкциях. Правда, справедливости ради следует признать, что некоторые, наиболее «продвинутые», представители тогдашней науки всё-таки догадывались, что Земля просто-напросто круглая, но предпочитали об этом помалкивать, дабы не оказаться на костре, который поджидал в те далёкие времена инакомыслящих. Позже, когда мнение о земной округлости потихоньку укоренилось среди учёных мужей, разгорелись дискуссии на тему — почему Солнце, Луна и звёзды движутся по небу и как это происходит.
Немало времени потребовалось, чтобы люди пришли к современному представлению об устройстве Солнечной системы. Итак, на сегодняшний день, в науке принято считать, что Земля круглая, вращается вместе с другими планетами Солнечной Системы вокруг Солнца, которое, в свою очередь, вращается вокруг центра Галактики, ну и так далее до бесконечности. Впрочем, законы космоса нас не очень интересуют, ими занимается мореходная астрономия — отдельная наука, понятие о которой также жизненно необходимо, если ты собрался ходить на яхте по морям.
Мы же поговорим сейчас о нашей матушке-Земле. Форма её, строго говоря, не очень правильна. Ещё в позапрошлом веке было установлено, что Земля имеет особую, свойственную только ей форму. Эта форма называется геоид. Геоид близок по форме к эллипсоиду вращения — правильной геометрической фигуре, полученной вращением эллипса вокруг одной из своих осей.
Поэтому для практических целей принято считать, что земля имеет форму эллипсоида вращения. Так удобнее составлять карты и решать навигационные и астрономические задачи в яхтинге.
Но коль скоро земной эллипсоид вращения — искусственно принятое для работы геометрическое тело, то его элементы должны быть рассчитаны максимально более близкими к реальным размерам земного шара.
Разница между длинами большой и малой полуосей эллипсоида невелика. Она составляет 21,38 км. Понятно, что, по сравнению с размерами самой Земли, эта величина — ничтожно мала. На этом основании в практической навигации Земля, во втором приближении, принимается за шар, объём которого равен объёму земного эллипсоида.
Все эти заморочки с земным эллипсоидом в практической работе не очень и нужны. Однако если среди моряков, знающих, что это такое, возникнет разговор , его неплохо бы уметь поддержать, имея представление о предмете.
Я не буду данную статью загружать лишними формулами , поэтому просто назову величину радиуса Земли , принятую для практической навигации. Он будет равен приблизительно 6 371 109,7 метрам или 6 371,1 километра. Эта величина ещё не один раз понадобиться нам для расчетов.
В процессе плавания по морям и океанам яхтсмену ,в основном, приходится сталкиваться с измерением направлений в море(углов в градусах) и расстояний (в метрах). Сразу как-то хочется увязать всё это в одну понятную и простую целостную систему. Как этот вопрос решается в яхтенной навигации? В принципе, несложно. Сейчас рассмотрим на первый взгляд, простые, но самые главные, основополагающие понятия морской навигации!
Итак, мы знаем, что направления в море измеряются в углах, а один полный оборот чего бы то ни было вокруг своей оси называется поворотом на 360 градусов. Эти самые градусы, и помогают нам ориентироваться на местности. Мы абсолютно всегда как бы находимся внутри такого вот круга, мысленно рисуем его, направляя (ориентируя) на север отметкой 0 — 360 градусов. Точно такие же круги рисуют и на навигационных картах. А пока нам необходимо крепко вбить себе в голову само понятие, принцип ориентирования:
- круг состоит из 360 градусов;
- мы условно всегда находимся в центре такого воображаемого круга;
- необходимо помнить, что наш круг началом своего отсчёта смотрит на север (начало отсчёта — это 0-360 градусов — оно же и конец отсчёта);
- нужно просто запомнить и представлять себе чётко, что когда мы смотрим на север, мы смотрим на 0 градусов; в это время слева у нас — запад (или 270 градусов), справа — восток (или 90 градусов), а сзади — юг (или 180 градусов);
- наша Земля — круглая (грубо говоря), но очень большая, и то, что мы видим, представляется нам плоским, поэтому, где бы мы ни находились, пользуемся описанной выше системой ориентирования, допуская, что Земля в месте нашего нахождения — плоская.
СИСТЕМЫ ДЕЛЕНИЯ ГОРИЗОНТА.
Для определения направлений в море нам необходимо разобраться в том, как принято делить горизонт в навигации. Что такое делить горизонт? Очень просто. Выше , разбивали круг на градусы, мы как раз и «делили горизонт». Причём систем деления горизонта существует несколько. Мы использовали круговую систему. Её и используют теперь. Но раньше использовались и другие системы. В частности, на парусном флоте применяли румбовый счёт. По нему весь горизонт делился на 32 румба (направления в море).
В каждом из румбов — 11,25°. Четыре из них — север (N), юг (S), запад (W), восток (Е), называются главными направлениями в море; четыре — северо-восток (NE), юго-восток (SE), юго-запад (SW), северо-запад (NW) называются четвертными. Восемь румбов, расположенных между главными и четвертными (например, NNE, ENE, ESE и т.д.) носят название трёхбуквенных румбов. Остальные шестнадцать румбов относятся к промежуточным направлениям в море.
Применение такой грубой системы было обусловлено прежде всего несовершенством магнитных компасов. Они просто-напросто физически не могли «делать свою работу» точнее. С появлением более точных компасов, с возрастанием скоростей морских судов, горизонт стали делить точнее — на 360 градусов. Однако и старая система пригодилась. Её используют при указании направлений ветров, течений и движения волн в море.
НАПРАВЛЕНИЯ В МОРЕ.
Ну вот, мы подошли уже непосредственно к самому важному в яхтенной навигации — понятиям видов направлений в море. На них, собственно, и строится вся эта наука. А в принципе, если не умничать особенно, так ничего запредельно сложного нет и здесь. Направления в море на предметы (и вообще на всё, что угодно), отсчитываемые от севера называются пеленгами. А если мы перемещаемся куда-нибудь , то следуем курсом, и как бы «таскаем» с собой наш воображаемый круг. Это очень важно представлять себе и понимать! Такой круг нарисован не только на картах, он изображён на всех морских компасах, их репитерах, и других приборах, задействованных для ориентирования в яхтинге. Кстати приборы «сами» разворачивают наши круги нулём на север.
Направления в море определяются двугранным углом между вертикальной плоскостью истинного меридиана наблюдателя и вертикальной плоскостью, проведённой через предмет, направление в море на который мы определяем.
Теперь данное определение поясним. Что такое вертикальная плоскость? Вообще это понятие относительно. Мы говорим здесь о нём потому, что оно постоянно встречается в навигационной теории. В этой теории под вертикальной плоскостью понимается плоскость, прежде всего, перпендикулярная какой либо другой плоскости.
В нашем случае — плоскости горизонта.
Мы помним, что Земля круглая, но помним и то, что для простоты расчётов принимаем её плоской в том месте, где мы в данный момент находимся. Важно помнить и то, что наша плоскость горизонта сама перпендикулярна прямой линии, проведённой через нас, как наблюдателей, и через центр Земли. А раз так, то разбираемая вертикальная плоскость тоже будет проходить через центр Земли.
Меридиан наблюдателя — это замкнутая, также близкая к окружности, линия, проходящая через самого наблюдателя и через оба полюса — северный и южный.
Плоскость, проходящая через эту «окружность» (а также и через центр Земли опять-таки) — это плоскость меридиана наблюдателя. Понятно также, что на практике никто не пользуется такими громоздкими определениями и понятиями, как «вертикальная плоскость» и т.п. На рисунке показан угол пеленга. Заметно, что если принять (как мы обычно и делаем) место нашего нахождения за плоскость, а не за купол, то наши углы «превращаются» в самые обычные плоские углы.
Теперь, когда мы поняли саму суть определения направления в море, разобрались с понятиями «вертикальная плоскость», «меридиан наблюдателя», «пеленг», можно с полным правом разбирать все остальные виды направлений в море, используя самые практические способы, а именно плоские углы и изображения на морских навигационных картах.
Однако, прежде чем к этому вплотную приступить, отметим ещё один важнейший момент. Полюсов у нашей Земли — две пары! Два северных и два южных. Это географические полюса, через которые проходит ось собственного вращения Земли и полюса магнитные, те самые, на которые пытаются (обратите внимание — только пытаются!) всегда показывать стрелки магнитных компасов.
Сейчас отметим , что направления в море бывают трёх видов — магнитные, компасные (снятые непосредственно с показаний компаса) и истинные. Отсчёт магнитных направлений в море производится от магнитного меридиана (он проходит через магнитные полюса), а отсчёт истинных направлений в море — от истинного меридиана (проходящего через полюса географические).
Итак, в яхтинге используют следующие виды направления в море — курсы, пеленги (обратные пеленги), курсовые углы.
Курс судна — это угол между северной частью плоскости истинного меридиана и диаметральной плоскостью судна. Так как мы оперируем с морскими картами, то определим курс, как угол между направлением в море на север и направлением проекции диаметральной плоскости корпуса судна на карте, отсчитываемым из кормы в нос.
Истинный пеленг (ИП) — угол между северной частью плоскости истинного меридиана и вертикальной плоскостью, проходящей через наблюдателя, центр земного шара и предмет, пеленг на который мы определяем. Для плоскости карты определение может звучать так — истинный пеленг — угол между направлением в море на север и направлением на предмет, отсчитываемый из точки местоположения нашего судна.
Говоря об истинном пеленге мы должны также помнить, что существует такое понятие, как обратный истинный пеленг. Обратный истинный пеленг — это угол, отличающийся от истинного пеленга на 180 градусов. И только.
Существует ещё один вид направления в море — курсовые углы (КУ). Это часто употребительное в яхтинге понятие. Здесь отсчёт производится от диаметральной плоскости судна в обе стороны, правую и левую, от нуля до 180 градусов.
А для лучшего уяснения значения термина курсовой угол, разберём пример. Идём мы на яхте где-то в море. Видим остров. Где? Например, слева. Значит, курсовой угол будет левого борта. (Понятно, что если справа — то правого борта).
Мысленно делим горизонт снова на градусы. Но только начало отсчёта — ноль градусов, будет не на севере, как мы делали до сих пор, а прямо по носу нашего судна. Мы также помним, что если прямо у нас — ноль, то точно слева и точно справа — по 90 градусов. А точно сзади — 180 градусов. Так вот направление в море на наш остров, отсчитываемое в градусах от нуля до 180 с указанием стороны отсчёта — это и есть курсовой угол. Если наш остров точно слева, то курсовой угол на него будет 90 градусов левого борта. Кстати говоря, состояние, когда предмет находится точно справа или точно слева на курсовых углах 90 градусов, называется, соответственно, траверзом правого или левого борта.
На этом пока закончим . Дополнительная информация будет в следующих статьях .
По материалам книги "Основы навигации" А.Е.Селезнев