ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ

Для определения направлении (курсов, пеленгов, курсовых углов) суда оборудуются компасами, радиолокаторами и радиопеленгаторами.

Компас непрерывно указывает в море компасный курс, по нему можно определять компасные пеленги или курсовые углы на видимые с судна ориентиры и небесные светила. На судах внутреннего плавания применяются магнитные компасы, а на судах смешанного плавания (река — море), кроме магнитных, имеются гироскопические.

Магнитный компас — прибор, в основу действия которого положено свойство свободно подвешенной магнитной стрелки устанавливаться своей горизонтальной осью в направлении действия силовых линий магнитного поля Земли.

Магнитные компасы по своему назначению разделяются на главные, путевые, катерные и шлюпочные. Главным считается компас, по которому назначают курс и определяют место нахождения судна. Он устанавливается на рубке (верхнем мостике) в диаметральной плоскости судна и так, чтобы с него был виден по возможности весь горизонт. Путевым считается компас, по которому правит рулевой. Катерные и шлюпочные компасы устанавливаются на небольших катерах и шлюпках. 127-миллиметровый магнитный компас состоит из котелка, заполненного компасной жидкостью, картушки, нактоуза, пеленгатора и девиационного прибора.

Котелок компаса (рис. 19) представляет собой латунный резервуар 1 с двумя камерами— основной 10 и дополнительной 3. В основной камере на острие шпильки 11 помещается картушка, для чего в центральной части камера имеет колонку 13, укрепленную на трех радиусах, с ввернутой в нее шпилькой 14. У внутренних стенок этой камеры по диаметру укреплены курсовые нити 2. Дополнительная камера является компенсационной, допускающей температурное расширение компасной жидкости в котелке благодаря тому, что она снизу закрыта легко деформирующейся диафрагмой 8. Отверстия между основной и дополнительной камерами закрыты козырьком 12, который рассеивает свет, идущий от электрической лампочки через дефлектор 9, и направляет его на края картушки. В средней части диафрагма имеет стекло 4 с отверстием в центре, через которое производится замена шпильки. В рабочем состоянии во втулку этого отверстия вставляется пробка 5.

Верхняя часть котелка закрыта зеркальным стеклом 15 на резиновой прокладке и прижимается к котелку латунным азимутальным кольцом 16 при помощи винтов. Кольцо на верхнем срезе имеет градусную разбивку от 0 до 360° для взятия отсчетов курсовых углов. Нижняя часть котелка закрыта латунной чашкой с грузом 6 для придания котелку устойчивости. В чашке с грузом имеется гнездо для патрона с лампочкой 7. Снаружи о верхней части котелка по диаметру прикреплены две оси — цапфы 17, которыми котелок кладется в гнезда кольца карданного подвеса. Компасная жидкость представляет собой водный 43-про-

центный раствор этилового спирта, имеющий температуру замерзания —36°С.

Картушка (рис. 20) состоит из латунного поплавка/с системой магнитных стрелок 3, припаянных к его донной части, латунного ободка с слюдяным и бумажным дисками 2. В центре поплавка впаян: конус, в верхней части которого помещается топка 4 из сапфира или агата, закрепляемая сверху винтом. Топкой картушка сажается на шпильку, острие которой сделано из стеллита или иридия, обладающих большой механической прочностью. Конусовидное расширение топки позволяет картушке наклоняться на шпильке на угол до 10°.

Бумажный диск имеет градусную шкалу до 360° через 10°, причем цифрами обозначены десятки градусов. Латинскими буквами обозначены главные и четвертные румбы N, O, S, W, NO, SO, SW, NW. Шкала картушки позволяет производить отсчеты курсов и пеленгов с точностью до 0,2°.

Нактоуз (рис. 21) является подставкой к котелку и состоит из корпуса, внутри которого размещен девиационный прибор, и защитного колпака 2. Котелок размещается в верхней части нактоуза на специальном кольце подвеса с амортизаторами. Нижней частью (основанием) нактоуз крепится к палубе судна болтами.

Пеленгаторы служат для взятия пеленгов и курсовых углов па наблюдаемые предметы и небесные светила. На 127-миллиметровый магнитный компас могут быть установлены пеленгаторы обыкновенные и оптические.

Обыкновенный пеленгатор(рис. 22)состоит из сплошного кольца 1, которым он ставится и крепится на азимутальном кольце котелка, глазной мишени 2 и предметной мишени 6. Обе мишени установлены таким образом, что прорезь 3 глазной мишени и нить 7 предметной мишени располагаются в одной вертикальной плоскости, проходящей через центр картушки. Эта плоскость называется визирной.

Отсчет пеленгов снимается с картушки через призму 4 глазной мишени. При этом деления картушки будут несколько увеличены призмой и перевернуты.

К оправе призмы с правой стороны прикреплены два светофильтра 5. На рамку предметной мишени надета направляющая колодка с откидным зеркалом 8, служащим для пеленгования небесных светил.

Катерные и шлюпочные магнитные компасы имеют размер по диаметру картушки 75 мм и упрощенное устройство отдельных узлов. На рис. 23,а показан общий вид катерного компаса с нактоузом, а на рис. 23,б — шлюпочный компас.

Гироскопический компас — прибор, работа которого основана на свойстве быстровращающегося гироскопа с маятником, ориентированного горизонтально, устанавливаться под влиянием сил земного притяжения в плоскости истинного меридиана. Гироскопический компас работает независимо от действия магнитных полей, обладает большой устойчивостью в работе, особенно при качке, но требует непрерывной подачи электроэнергии. На подготовку гирокомпаса к работе нужно до 4 ч, он имеет сложное устройство и требует специальной подготовки обслуживающего персонала.

Радиолокационные станции (РЛС) работают на основе явления отражения радиоволн от различных предметов. Передатчик станции вырабатывает мощные кратковременные импульсы сверхвысокой частоты, они поступают на антенну и излучаются в пространство в виде узкого направленного пучка. Антенна непрерывно вращается в горизонтальной плоскости, и пучок радиолучей последовательно падает на все предметы, расположенные в зоне действия станции. Предметы, встречающиеся на пути распространения радиоволн, отражают их во все стороны, и часть отраженной энергии возвращается обратно на антенну, преобразуется, усиливается и поступает на индикатор — электронно-лучевую трубку. Таким образом, на экране трубки можно получить картину окружающей надводной навигационной обстановки. При этом в центре экрана будет место судна, а по всей его площади — изображения различных предметов в виде светлых пятен и т. п.

Одновременно с излучением импульса антенны на экране — индикаторе кругового обзора (ИКО) луч будет равномерно перемещаться, повторяя в определенном масштабе движение импульса радиоволн в пространстве. Этот подвижный светящийся луч на ИКО называется круговой разверткой. Кроме нее, на ИКО изображается несколько светящихся концентрических окружностей — кругов дальности.

Круговая развертка позволяет определять как направления (курсовые углы, а при согласованной работе РЛС с гирокомпасом— пеленги) на отражающие предметы, так и (совместно с кругами дальности)' расстояния до них.

На судах внутреннего плавания получили распространение РЛС типа «Донец».

Радиопеленгаторы представляют собой радиоприемные устройства, предназначенные для определения направлений (радиопеленгов, радиокурсовых углов) на работающие радиопередатчики— радиомаяки. Последние бывают плавучие и береговые, место их должно быть известно и нанесено на карту. Суда внутреннего плавания снабжены радиопеленгаторами СРП-5 с неподвижной рамочной антенной и гониометрическим устройством. Пеленгатор рассчитан на слуховое пеленгование по минимуму радиосигналов.

В основе определения направления на радиомаяк лежит свойство рамочной антенны, заключающееся в том, что сила приема сигналов зависит от угла между плоскостью рамочной антенны (рамки) и направлением проходящей электромагнитной волны— радиосигнала. Если плоскость рамки (антенны) расположена под прямым углом к направлению распространения электромагнитной волны (рис. 24, положение /), то в обеих частях рамки индуктируется равная, но противоположная по знаку, электродвижущая сила (э. д. с), и сила звука на выходе приемника будет равна нулю. При положении рамки под углом к направлению приходящей волны (положение //) в той части рамки, которая обращена к радиомаяку, э. д. с. возникает раньше, чем в противоположной части, вследствие чего произойдет сдвиг фаз э. д. с. И в рамке появится суммарная электродвижущая сила, которая будет вызывать звук в приемнике.

Когда рамка повернута своей плоскостью по направлению на радиомаяк, то угол φ= 0°, в рамке возбуждается максимальная э, д. с. и в приемнике также будет максимальная сила звука (положение ///).

Процесс радиопеленгования заключается в том, чтобы поворотом рамочной антенны добиться минимума слышимости радиосигнала и по нему определить направление электромагнитной волны от передающей станции. В современных пеленгаторах поворот рамочной антенны при пеленговании заменен поворотом искателя гониометра.