Лиссабон - Рио-де-Жанейро. Ч. 7

  Boris Gotman, Ph.D


  Продолжение, предыдущая часть – http://proza.ru/2022/08/08/1284

  Из предыдущей части читатель знает, что одним из распространённых в начале ХХ века искусственных горизонтов для наблюдений с секстантом был ртутный искусственный горизонт. На суше работать с ним было достаточно удобно, но в море его устойчивости мешала качка.

  Пытаясь уменьшить влияние качки, делали для проведения измерений специальные площадки, тем или иным способом частично гасившие качку – от простых подвесок до гироскопов.

  При этом конструкция секстанта практически не менялась с начала 1730 годов, когда она была предложена английским математиком Джоном Хэдли.
 
  Справедливости ради следует отметить, что Хэдли изобрёл свои приборы (сначала квадрант, затем октант) независимо от Исаака Ньютона, описавшего такой прибор почти на сорок лет раньше, и независимо от Томаса Годфри из Филадельфии.
 
  Принцип двойного отражения, применённый Хедли, значительно увеличил точность определения местоположения.

  Его устройство позже превратилось в секстант (пусть читателя не смущают названия: «квадрант», «октант», «секстант» и подобные – это зависит от того, какую часть окружности  охватывает лимб: секстант вмещает 360 : 6 = 60 градусов, квадрант 360 : 4 = 90 градусов и т.д. Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки).
 
  Изобретение Хэдли поняли и приняли, но…
 
  Но почему-то забыли, что Хэдли снабдил своё изобретение инструкцией, как установить на него пузырьковый уровень и как им пользоваться для проведения измерений в условиях, когда морской горизонт не виден.
 
  Другими словами, концепция применения в качестве искусственного горизонта пузырькового уровня была предложена самим изобретателем с самого начала. Она состоит в отражении изображения воздушного пузырька небольшого уровня таким образом, чтобы пузырек и небесное тело можно было рассматривать в окуляре одновременно.

  Тем не менее, до сих пор в подавляющем большинстве статей на тему искусственного горизонта их авторы пишут, что именно контр-адмирал Гаго Коутиньо впервые применил на секстанте «уровень, подобный тому, которым каменщики ровняют стены».
   
  На самом деле уровни уже давно применялись не только плотниками и каменщиками, они были обязательными элементами всех геодезических приборов.
 
  И, конечно же, наши герои это прекрасно знали хотя бы потому, что во время своей службы по разметке границы в Анголе должны были сотни раз работать с геодезическим оборудованием.
   
  Другое дело, что уровни геодезических приборов служат для их настройки и в самих измерениях прямо не используются.
   
  Тем не менее, уже в первых нивелирах и теодолитах начали устанавливать над уровнями небольшие зеркала, чтобы геодезист, не отвлекаясь от измерений, всё время видел по положению пузырька уровня, что настройка прибора не нарушена, или, наоборот, произошёл сбой и надо принимать срочные меры. На иллюстрации помещена моя фотография такого прибора, выпущенного почти два столетия назад и до сих пор прекрасно работающего.
   
  Как уже сказано выше, в геодезических приборах уровни в самих измерениях прямо не используются, а вот в секстанте с пузырьковым уровнем искусственного горизонта именно воздушный пузырёк является точкой отсчёта высоты навигационного светила.
   
  Для того, чтобы это стало практически осуществимо, т.е. чтобы наблюдатель, перемещая рукоятью зеркалА секстанта, мог совместить отражение светила с отражением пузырька уровня в своём окуляре, зафиксировать механически положения шкал, быстро считать показания - требуется серьёзная доработка конструкции.
   
  Именно разработку соответствующей конструкции и выполнил контр-адмирал Гаго Коутиньо. Вполне возможно, что идея использования зеркала для передачи изображения уровня была навеяна ему именно в Анголе при работе с таким прибором, как на моем снимке.
 
  Секстант конструкции Гаго Коутиньо является прибором, включающим три различных зеркала (см. рисунок 1):
    -большое зеркало В, которое перенаправляет изображения наблюдаемых светил;
    -вспомогательное зеркало А, размещенное под углом 45° на линии горизонта, которое отражает изображение пузырька уровня;
    -горизонтальное зеркало H.
   В свою очередь горизонтальное зеркало H так же состоит из трех частей:
    -прозрачная не серебрённая часть, которая позволяет наблюдать морской горизонт (когда он виден), как в обычном секстанте;
   -центральная часть зеркала, принимающая отраженное изображение светила;
   -прозрачная, перевернутая Т-образная щель с правой стороны, через которую наблюдается изображение пузырька воздуха.
    O - отверстие, через которое наблюдается светило, отраженное в горизонтальном зеркале H.
   
  Конструкция предусматривает, что радиус кривизны NC равен расстоянию ON', поэтому колебания секстанта в продольной плоскости не вызывают удаление изображения навигационного светила от пузырька, т. к. зеркало А сопровождает его движение.
   
  Эту особенность конструкции Гаго Коутиньо  назвал «драгоценным камнем нашего искусственного горизонта». 
   
  Коутиньо описал систему искусственного горизонта в 1919 году в журнале Anais do Clube Militar Naval и испытал ее с Сакадурой Кабралом в 1921 году во время 972-километрового перелёта между Лиссабоном и островом Мадейра.
 
  Помимо местоположения, определявшегося Коутиньо с помощью его нового секстанта, необходимо было всё время уточнять курс из-за дрейфа самолёта под влиянием ветра, учитывая этот важный фактор разработанным Сакадурой Кабралом курсовым брокером. 
 
  Для получения данных о направлении и силе ветра Коутиньо периодически сбрасывал в море дымовые буи, определяя направление ветра с помощью специальной разметки, которую они с Кабралом нанесли на хвостовое оперение. 
 
  О курсовом брокере можно будет прочесть в следующей части.
 
  Продолжение следует:  http://proza.ru/2022/08/18/1411

  Рисунок 1: Схема секстанта искусственного горизонта Гаго Коутиньо (Источник: CABRAL and COUTINHO, 1922)