Principio di funzionamento bussola magnetica si basa sulla proprietà dell'ago magnetico di essere orientato nella direzione delle linee del campo magnetico terrestre. Una bussola magnetica misura la rotta magnetica (MC), cioè l'angolo tra la direzione della componente orizzontale del campo magnetico terrestre e la proiezione dell'asse longitudinale dell'aereo sul piano orizzontale.
Il magnetismo della Terra proviene dal nucleo esterno
In realtà è un movimento perpetuo. Ora si trova nel Canada settentrionale e sembra essere diretto verso la Siberia. La posizione di questo punto dipende dai movimenti del nucleo esterno del pianeta, composto per l'85% da en. A causa delle proprietà conduttive del metallo, si formano piccoli. Questo mobile agisce quindi quasi come una gigantesca bobina e genera la Terra, dandole un polo nord e un polo sud magnetico.
Dispositivo di segnalazione sonora o dispositivo di registrazione del suono
Non percepiamo consapevolmente questo campo magnetico, ma i magneti possono rilevarlo. Le navi di lunghezza inferiore a 12 metri devono essere dotate di un segnalatore acustico, a meno che non lo siano. Le luci di navigazione su un'imbarcazione da diporto indicano il tipo di nave che si muove sull'acqua. La configurazione e il colore delle luci visibili aiutano a determinare la priorità delle barche in transito. È necessario conoscere le luci che devono essere utilizzate su una barca al tramonto all'alba. Navigare di notte senza luci è un pericolo per le imbarcazioni circostanti.
Gli elementi principali di una bussola magnetica sono (Fig. 13.4): un sistema mobile (carta), comprendente magneti 3, galleggiante 2, quadrante 1 (scala) e perno 10; pentola 5 con liquido 6; colonna 7 con cuscinetto reggispinta 9. Il quadrante della scheda è graduato a 360°.
Riso. 13.4. Diagramma della bussola magnetica: quadrante a 1 carta; 2 galleggianti;
Dovrebbero essere utilizzati anche quando la visibilità è ridotta. Prima di iniziare a lavorare con l'acqua, assicurati che le luci di navigazione siano funzionanti. La portata delle luci di navigazione varia a seconda della lunghezza dell'imbarcazione. Una barca più grande ha una portata maggiore. Regola 22 Regolamento sulle collisioni. Un radar a riflettore può migliorare la sicurezza in acqua, ma solo se è abbastanza grande e ben montato sulla barca. I riflettori consentono alle persone a bordo di grandi navi di vedere piccole imbarcazioni sui loro schermi radar.
3 magneti; 4 vetri; 5 pentole; 6 liquidi; 7 colonne; Scatola da 8 membrane; 9-spinta; 10 borchie; 11 borchie
Grazie al galleggiante 2, il peso della cartuccia è ridotto così tanto che la pressione del perno 10 sul cuscinetto reggispinta 9 è insignificante, il che aiuta a ridurre l'attrito.
Al galleggiante sono fissate una o più coppie di magneti permanenti, con poli uguali rivolti nella stessa direzione. Gli assi del magnete sono paralleli alla linea 0-180° del quadrante. La scatola a membrana sul fondo della caldaia serve a compensare le variazioni di volume del liquido al variare della temperatura. La nafta viene utilizzata come liquido.
A volte questo è l'unico modo per trovare queste barche. Non dovrebbero esserci compromessi sulla dimensione del riflettore radar al momento dell'acquisto. Quelli più grandi installabili su una barca devono essere acquistati. Anche l'altezza dei riflettori è molto elevata. Dovrebbero essere installati sopra qualsiasi attrezzatura, il più in alto possibile e idealmente almeno 4 m sopra il livello dell'acqua.
Una bussola magnetica è un dispositivo utilizzato per impostare la rotta di una barca e sollevare un determinato oggetto. Questo è importante per la navigazione in condizioni di scarsa visibilità. È importante ricordare che se si trova vicino a dispositivi metallici o elettrici può essere interrotto, il che può portare a letture errate. Inoltre, tenerlo lontano da bussole, cacciaviti magnetici, portachiavi, torce elettriche e qualsiasi altro dispositivo.
La bussola, liberandosi dal riposo, oscilla. Per stimare queste oscillazioni, creiamo un'equazione del moto per la carta. La scheda è influenzata dal momento delle forze d'inerzia Jj, momento delle forze di resistenza viscosa kj, che stabilisce il momento derivante dall'interazione dei magneti permanenti con campo magnetico Terra MHsin(j-y), il momento di attrito a secco del perno sul cuscinetto reggispinta M tr e il momento perturbatore Mm causato dall'influenza di campi magnetici estranei. La somma di questi momenti è zero o
Le carte nautiche, chiamate anche carte nautiche, sono immagini grafiche che mostra lo specchio d'acqua, comprese le profondità, i pericoli sottomarini, le vie di rullaggio, gli aiuti alla navigazione e le vicine aree costiere. Sono utilizzati per facilitare la navigazione e sono pubblicati dal Servizio idrografico canadese, Dipartimento della pesca e degli oceani.
Le mappe topografiche sono mappe regionali che mostrano le caratteristiche del terreno naturale e artificiale, le altitudini, le coste, le scogliere e le caratteristiche del contorno. Sono pubblicati da Natural Resources Canada o da alcuni governi provinciali. A volte vengono utilizzati quando non sono disponibili mappe di navigazione. Non indicano invece pericoli sottomarini, aiuti marini alla navigazione, canali o aree di ancoraggio.
Jj +kj+M.H. peccato( j-y)=M M M tr, (13.1)
Dove J- momento di inerzia delle carte;
k-coefficiente di smorzamento;
M=2 ml-momento magnetico della carta ( M-massa magnetica dei poli, 2l-distanza tra i poli);
J- angolo di deflessione della carta
sì- corso di aeromobile.
Per piccoli angoli di deflessione j-y (j-y)<30 можно принять sin(j-y)=j-y. Allora l'equazione (14.1) assumerà la forma
Sito web, il modo più semplice e divertente per recensire online la tua barca e ottenere la patente nautica! Si basa sul fatto che l'ago magnetico dovrebbe girare verso nord, ma esistono anche bussole basate sulle proprietà del giroscopio. Notizie storiche. - Come per molte altre invenzioni, i cinesi, sulla base delle storie leggendarie raccolte nei loro annali, si vantavano di aver usato per primi, in tempi molto lontani, la forza di una calamita per orientarsi. Stiamo parlando di un carro su cui si trovavano alcune figure che davano la direzione verso sud, momento cardinale importante per i cinesi.
j+2dw j+w j= w (y+Dy ) , (13.2)
Dove 
frequenza naturale delle oscillazioni della bussola non smorzata;
coefficiente di attenuazione relativo;
¾ errore della bussola magnetica dovuto all'influenza di campi magnetici estranei.
Questa carrozza era probabilmente un capo o una guida nei viaggi carovanieri o militari. I primi riferimenti storici all'uso della forza magnetica in Europa verso la fine del II secolo ci portano all'uso della calamita da parte di altri popoli del Mediterraneo, francesi e spagnoli, poi portoghesi e poi i popoli del Nord , tedesco e inglese. Questa bussola primitiva consisteva in un lembo magnetizzato montato su un pezzo di legno o una canna che galleggiava in un contenitore d'acqua. È così che è apparsa la cosiddetta bussola da una cassetta con un magnete.
Le prime rose, divise in quarti, sono molto ricche. Per una descrizione accurata della sospensione cardanica, vedere la breve descrizione dell'arte e della maestria di Martin Cortez. Dà istruzioni precise per costruire una bussola. I miglioramenti nella bussola sono in gran parte dovuti alle maggiori scoperte di nuove terre avvenute a partire dalla metà del secondo. Il risultato fu la cosiddetta bussola normale dell'ammiraglio inglese, la prima bussola a quattro punte costruita con criteri di meccanica e magnetismo più completi. Thomson non ha costruito la sua bussola secondo il principio del colore rosa chiaro con 8 piccoli aghi. applicato in breve tempo.
Anche se sono assenti tutti gli altri errori della bussola magnetica, esiste un momento di attrito M tr provoca la stagnazione della bussola, il cui valore
, (13.3)
Per ridurre la stagnazione è necessario ridurre l'attrito del perno sul cuscinetto reggispinta e aumentare il momento magnetico M magneti permanenti. La riduzione dell'attrito si ottiene aumentando la galleggiabilità della cartuccia e scegliendo una pietra solida (agata, rubino, zaffiro, ecc.) Come cuscinetto. L'entità del momento di attrito M tr dipende anche dal comportamento del sistema di bussola in movimento. Quando la bussola viene utilizzata su un aereo, il corpo dello strumento è soggetto a vibrazioni, che vengono trasmesse al cuscinetto reggispinta. Le vibrazioni del cuscinetto reggispinta aiutano a ridurre il momento di attrito M tr, quindi la stagnazione della bussola su un aereo è molto inferiore che su una base stazionaria. La stagnazione nelle bussole moderne è inferiore a 1°, quindi quando consideriamo le caratteristiche dinamiche della bussola la trascureremo.
Solo alla fine del secolo scorso introdusse le bussole in quelle liquide e quasi contemporaneamente: in Italia, Austria, Germania, Stati Uniti d'America e Russia. Nella sua espressione più semplice, una bussola magnetica è costituita da un ago magnetico giacente nel baricentro sopra un perno e libero da rotazione su un piano orizzontale. L'ago magnetico, soggetto all'influenza del magnetismo terrestre, dirige costantemente una delle sue estremità verso il Polo Nord magnetico. Il nord della rosa corrisponde a Questa "estremità" dell'ago è contenuta in un alloggiamento cilindrico metallico protetto da vetro sopra la soluzione.
A seconda del valore del relativo coefficiente di attenuazione D il movimento della carta può essere smorzato (con D<1) или апериодическими (при D>1). Per ottenere il tempo minimo di assestamento della bussola, di solito viene scelto D= 0,7¸0,8. La scelta della frequenza naturale è determinata dal tempo di assestamento richiesto e.
Le bussole magnetiche vengono utilizzate sugli aerei come strumenti di riserva e vengono utilizzate in caso di guasto di altri strumenti di rotta.
La soluzione è sospesa tramite un gimbal, ovvero facendo girare cerchi concentrici, uno ad angolo retto, per mantenere la bussola orizzontale nonostante il rollio e il beccheggio della nave. Sulla superficie interna della soluzione, solitamente dipinta di bianco, è presente una striscia nera verticale, una linea di fede, che giace nel piano longitudinale del vaso o in un piano parallelo ad esso. Il timoniere, che controlla il timone, tiene la linea della fede secondo la graduazione della rosa, che rappresenta la direzione che dovrebbe prendere la nave.
Il semplice ago schematico è sostituito da più aghi paralleli nei cespugli utilizzati, il che aumenta il momento magnetico della rosa, comunemente chiamato complesso del cespuglio di aghi magnetici e bordo graduato. Hanno bussole a secco e bussole a liquido.
La vista generale della bussola di tipo KI-12 è mostrata nella Figura 13.5. La scheda di questo dispositivo ha una scala verticale.
Figura 13.5. Bussola KI-12
La Figura 13.6 mostra il disegno di una bussola. Una scheda 8 con scala verticale, portante magneti 12, è supportata da un nucleo 9 su un cuscinetto reggispinta 10 in pietra. La colonna con molla 11 è fissata al corpo in plastica tramite un dado con rondella elastica.
I primi sono dotati di aghi piccoli e leggeri collegati tra loro da un sottile filo di seta; sopra c'è un cerchio di carta graduato. La rosa di questi compassi pesa pochissimo, per cui l'attrito sul tenone è piccolo. Questi ultimi sono dotati di magneti grandi, potenti e pesanti contenuti in un galleggiante, sul quale è montato un bordo graduato. Il tutto è immerso in un liquido, che di solito è una miscela di acqua e alcol. Ottenuti grandi momenti magnetici delle rose, ottima idratazione delle rose e con galleggianti ben studiati, minimo attrito sul perno o punta del pendente.
La scala delle carte è uniforme con divisioni di 5° e digitalizzazione ad intervalli di 30°. Gli assi dei magneti 12 sono paralleli alla linea N-S della scala. Il filo della riga della scala, collegato al corpo dell'apparecchio e indicante la direzione dell'asse longitudinale dell'aereo, è dipinto con una massa luminosa.
La rotta della bussola dell'aereo viene misurata mediante divisioni di scala rispetto alla linea di rotta.
Le bussole a liquido sono assolutamente necessarie su imbarcazioni soggette a movimenti improvvisi o vibrazioni generate dai motori di propulsione. Sono più complessi e più costosi di quelli secchi. La soluzione contenente la rosa è adagiata su un gimbal, sopra un robusto cerchio montato su una colonna di legno, che prende il nome dal ciliegio. Questo cerchio può avere lievi movimenti attorno ad un asse verticale passante per il suo centro per garantire che la linea di fede sia regolata per indicare con precisione la direzione di poppa della nave.
Magneti di compensazione permanenti sono posizionati nella ciliegia e sull'altro lato della nave vengono utilizzate sfere o cilindri di ferro dolce per attraversare la nave per compensare la bussola. Lo scalpello è saldamente fissato al ponte della nave. Per proteggere la bussola sulla parte superiore dello scalpello, posiziona una copertura metallica.
Figura 13.6. Disegno della bussola magnetica:
1 bicchiere; 2 coperti; 3 corpi; 4 valvole; 5 rulli; 6- magneti del dispositivo deviatore; Scatola a 7 membrane; 8 carte; 9 core; 10- cuscinetto reggispinta; 11- colonna con molla; 12 magneti; 13- spina; 14 guarnizioni; 15 ripiani; 16 bar; 17- lampadina; Caratteristica di 18 portate; 19-nafta; 20 - guarnizioni
La bussola, oltre ad indicare la direzione che segue la nave, serve anche a orientare gli oggetti che la nave può vedere; oggetti terrestri o asteroidi. La bussola è quindi provvista di una linea o grafitometro, schematicamente costituita da due perni verticali sporgenti da un cerchio orizzontale, e secondo il diametro di questo; esso è sovrapposto alla soluzione ed è libero di ruotare orizzontalmente attorno ad un asse verticale passante per il centro della soluzione e quindi per la rosa.
Ruotando la linea di arrivo fino a leggere due puntine nella direzione dell'oggetto sulla rosa di gradazione corrispondente a quella direzione, questa lettura fornisce l'azimut e il rilevamento dell'oggetto. La bussola dotata di questo bersaglio è una bussola azimutale chimid ed è posizionata sul ponte della nave il più orizzontalmente possibile e quindi in posizione elevata. La bussola che serve al timoniere è chiamata bussola di rotta. le loro letture vengono trasmesse alla torre di controllo tramite dispositivi elettrici o ottici.
Il corpo della bussola è riempito di nafta, che serve a ridurre il peso della bussola e ad aumentare lo smorzamento.
Per compensare le variazioni di volume del liquido con variazioni di temperatura, viene utilizzata una scatola a membrana 7, la cui cavità interna è collegata alla cavità interna della bussola.
Per riempire la nafta è presente un foro chiuso con un tappo 13 e per garantire la tenuta viene utilizzata una guarnizione 14.
Corbari, trattato teorico e pratico sul magnetismo delle navi di ferro e sulla bussola del mare, genovese Leonardi Cattolica, trattato di navigazione. Trans., "Atti di Roy" e Roy Inc. Magazine. Tra tante altre opere abbiamo citato quelle italiane Magnagi, Aubrey, Ricci, Cane, Tonta, Santi. Le principali differenze tra navigazione aerea e navigazione marittima erano dovute alle particolari caratteristiche della bussola aeronautica, soprattutto per il suo utilizzo. Le prime restrizioni furono necessariamente imposte sulla massa e sul peso. Inoltre, i movimenti degli aerei, molto più veloci dei movimenti delle navi, le vibrazioni significative e inevitabili causate da entrambi i motori e le vibrazioni delle strutture dei dispositivi durante il loro funzionamento, il movimento atmosferico richiesto dalle nuove rose è caratterizzato da un'eccellente resistenza alla resistenza dei liquidi e da una notevole stabilità.
Per eliminare la deviazione semicircolare viene utilizzato un dispositivo di deviazione montato nella parte superiore della bussola. È costituito da due rulli allungati 5, che tramite ingranaggi a vite senza fine trasmettono la rotazione a due rulli longitudinali e due trasversali con magneti di deviazione 6 premuti al loro interno. Le estremità dei rulli 5 hanno una fessura per un cacciavite per girare quando si elimina la deviazione.
Questo era lo stesso contenitore sferoidale in cui si trovava la rosa, azionato da una lente o fissato ad uno strumento. La compensazione semicircolare non può essere effettuata, come farebbe e come in una bussola marina, con magneti posti ad una certa distanza dalla rosa. I magneti di correzione devono essere montati vicino al corpo del dispositivo e quindi vicino al dispositivo mobile.
Nelle tipologie più semplici la compensazione viene effettuata posizionando i magneti in apposite sedi, ricavate nel piano longitudinale e nel piano trasversale del dispositivo stesso. Questo tipo di compensazione, utilizzando però magneti di diversa potenza, non consente una correzione regolare e precisa, poiché i campi di correzione cambiano la loro intensità in modo intermittente. Pertanto, nelle tipologie più moderne, è stata studiata la possibilità di correzione più precisa, con continue variazioni del campo magnetico correttivo. Questi sistemi di compensazione sono stati implementati affinché si potessero avere inizialmente nello strumento tutti gli organi necessari per creare questi campi, e affinché le variazioni potessero essere ottenute utilizzando comandi esterni, e senza essere costretti ad aggiungere o togliere nuovi magneti alla volta, questo l'operazione è piuttosto spiacevole.
Sul coperchio 2 sono presenti dei fori attraverso i quali possono essere ruotati i rulli 5 Uno di questi rulli permette di ruotare i magneti di deviazione che servono ad eliminare la deviazione sui percorsi N-S, l'altro rullo: per eliminare la deviazione sui percorsi E-W.
La lampadina 17 viene utilizzata per illuminare la scala della bussola.
La bussola ha le seguenti caratteristiche:
errori strumentali………..………….. 1
Deviazione sui percorsi N, E, S, W……….………….non più
Ingrandimento della carta con un angolo di 18 gradi/sec……. non più di 35
Orario di calma…………… non più di 18 sez.
Peso bussola ……………………………………………… non più di 300 G
Tra i mezzi tecnici utilizzati per determinare le principali direzioni in mare figurano anche le bussole magnetiche. Le bussole magnetiche sfruttano la proprietà di un ago magnetizzato di posizionarsi lungo le linee di forza del campo magnetico terrestre in direzione nord-sud. Su una nave, l'ago magnetico, oltre al campo magnetico terrestre, è influenzato dai campi magnetici creati dal ferro e dalle installazioni elettriche della nave. Pertanto, l'ago magnetico di una bussola installata a bordo di una nave si troverà nel cosiddetto meridiano della bussola.
La semplicità del dispositivo, l'autonomia, la costante prontezza all'azione e le dimensioni ridotte sono i vantaggi di una bussola magnetica rispetto a una giroscopica.
Ma le letture della bussola magnetica devono essere corrette con una correzione, la cui grandezza e segno variano a seconda della rotta della nave, della sua posizione sulla superficie terrestre e di altri motivi. Alle alte latitudini, la precisione delle letture della bussola magnetica diminuisce e nell'area dei poli magnetici e geografici della Terra cessa di funzionare del tutto.
Tutte le navi militari sono dotate di bussole magnetiche marine da 127 mm (5 pollici) (Fig. 131).
Le parti principali della bussola sono: ciotola 1 con una carta, chiesuola 2, cercatore di direzione 3 e dispositivo di deviazione 4.
Bombetta(Fig. 132) è un serbatoio cilindrico di ottone diviso in due camere comunicanti tra loro. La camera superiore 1 ospita la bussola, la camera inferiore 2 serve a compensare le variazioni di volume del fluido della bussola quando la temperatura ambiente oscilla.
Come liquido per la bussola viene utilizzata una soluzione di alcol etilico (43% in volume) in acqua distillata, che congela ad una temperatura di -26°C. Per ridurre le vibrazioni della pentola durante il beccheggio, nella parte inferiore del suo corpo è fissata una tazza di ottone con un peso di piombo 3.
La bombetta è dotata di un anello cardanico, che permette di mantenere l'anello azimutale della bombetta in posizione orizzontale.
Cartushka(Fig. 133) - la parte principale della bussola, è costituita da un sistema di aghi magnetici 1, un galleggiante 2, un focolare in agata 3, una vite per il fissaggio del focolare 4, sei staffe 6 che sostengono un disco di mica 5, su cui viene incollato un disco di carta, suddiviso in punti e gradi.
Riso. 131.
Riso. 132.
Cercatore di direzione- un dispositivo speciale per determinare le direzioni verso oggetti visibili e corpi celesti. È costituito da una base, un oggetto, bersagli per gli occhi e una coppa deflettore.
Chiesuola fatto di silumin. Le parti principali della chiesuola sono: corpo, basi superiori ed inferiori, sospensione ammortizzante, dispositivo di deviazione e cappuccio protettivo.
Riso. 133.
Dispositivo di deviazioneè posto all'interno della chiesuola ed è un tubo di ottone con due carrelli mobili per l'installazione dei magneti del distruttore. Un set di magneti per eliminare la deviazione semicircolare viene fornito in un'apposita custodia in legno.
Tutte le bussole prodotte da 127 mm hanno la scheda inferiore illuminata. Il sistema di illuminazione comprende: un formatore, un alimentatore e una presa con lampadina (se alimentata dalla rete DC della nave).
Il sistema di illuminazione può funzionare con la corrente alternata della nave, ma in questo caso, al posto di un trasformatore, nel circuito di alimentazione è incluso un trasformatore, che riduce la tensione a 6,12 o 24 V.