Mere kronomeeter - Mere kronomeeter. Vene kellad kodumaa teenistuses Teade merekronomeetri kohta
Räägime sellest, kuidas merekronomeetrid aitasid luua impeeriume
Koordinaatide määramine merel pikka aega oli kunstidest kõige olulisem. Kui kaptenid õppisid 15. sajandil kindlaks määrama laeva asukoha laiuskraadi tähtede ja pooluse kõrguse järgi horisondi kohal, siis täpse pikkuse määramise meetodi otsimine venis järgmise kolme sajandi jooksul. Ja need otsingud meenutasid aatomipommi loomist: kes teistest ette jõuab, saab tugevamaks.
Oli ju äsja lõppenud suurte geograafiliste avastuste ajastu ja Euroopa juhtivad suurriigid tahtsid lagedaid maid iga hinna eest endale välja tuua. Kaubandus ja laevandus laienesid neil päevil kiiremini kui tööstus: milleks toota midagi, kui saab lihtsalt rüüstata, tuua ja müüa vapustava kasumi eest.
Kõige maitsvamad kolooniad olid läänes ja idas ning sinna reisides oli pikkuskraadi tundmine ülimalt vajalik. Paljud laevad hukkusid enne, kui jõudsid soovitud sihtkohast vaid mõne miili kaugusele, kuna hirm ja mässu oht laeval sundisid kapteneid tagasi pöörduma. Tormide ja udude ajal põrkasid veelgi rohkem vastu rannakaljusid.
Selle tulemusena kuulutas Inglise parlament 1714. aastal välja rahvusvaheline võistlus luua vahend või meetod pikkuskraadi määramiseks 20- või 30-miilise veaga reisi ajal Lääne-Indiasse ja tagasi.
Sõltuvalt pikkuskraadi määramise täpsusest anti välja ka 10, 15, 20 tuhande naelsterlingi suuruseid auhindu (tol ajal kolossaalne raha). Selle seaduse ettepanekute vastuvõtmiseks ja kaalumiseks loodi Pikkuskraadi büroo, mida juhib füüsika isa Isaac Newton.
Sir Isaac Newton
Algusest peale oli pikkuskraadi määramiseks kaks võimalust: astronoomiline ja mehaaniline, kella abil.
Astronoomiat toetas Galileo Galilei, kes lõi üldiselt hea meetodi enda avastatud nelja Saturni satelliidi varjutuse perioodide pikkuskraadide määramiseks. Seda polnud aga mõnikord võimalik teha isegi Itaalias, kus pilved on haruldased külalised.
Mida saab mere kohta öelda: kõigepealt proovige kerge õõtsuva liigutuse ajal vähemalt Saturn teleskoobiga püüda, rääkimata selle satelliitidest. Mis puudutab mehaanilist meetodit, siis pärast mitmeid katseid merekella ette kujutada, kirjutas Newton, olles neid uurinud, 1714. aastal:
Täpse kella abil saate määrata pikkuskraadi. Kuid kuna laev on pidevas liikumises, kogeb kuumuse ja külma muutusi, kokkupuudet niiske ja kuiva õhuga ning gravitatsioonijõud muutub erinevatel laiuskraadidel, pole sellist kella veel võimalik luua ja on ebatõenäoline, et see juhtub kunagi tulevikus.
Ja ometi sundis ennekuulmatu tasu tolle aja parimaid mõistusi pingesse ja 1735. aastal lõi Briti meister John Harrison (1693-1766) suurepärase merekronomeetri H1 “Grasshopper”.
Merekronomeetrite looja on John Harrison. Foto: http://www.rmg.co.uk
Pendli rolli selles täitsid kaks pikka tasakaalukangi, mille mõlemas otsas olid kuulid. Keskelt omavahel ühendatuna moodustasid nad vastassuundades võnkuvate pulkadega tähe X, mis seeläbi neutraliseerisid pigistamise efekti. Kange vedasid neli tasakaaluvedru. Temperatuuride erinevusi kompenseerisid messingist ja terasest vardad, mille külge kinnitati vedrude otsad.
John Harrisoni esimene merekronomeeter H1 (“Grasshopper”), 1735. Foto: http://collections.rmg.co.uk
Testreisil Lissaboni ja tagasi vääris “Grasshopper” väga positiivsed arvustused ja Greenwichi observatooriumi aruannetes ilmus teade Harrisoni leiutise kohta. See kõik aga ei veennud parlamenti Harrisonile vajalikku lisatasu andma, ta sai vaid toetust uute kronomeetrite loomiseks.
On lugu, et John Harrison ei olnud eriti mures selle pärast, et talle ei antud rohutirtsu leiutamise auhinda, kuna tema kronomeetri ostsid salaja piraadid, kes maksid talle nõutavast summast rohkem.
Meister täiustas oma kronomeetrit terve elu. Teine kronomeeter H2 erines esimesest impulsi stabiliseerimiseks vahevedrudega seadme poolest.
Selles keriti iga poole tunni järel üles kaks spiraalvedru ja pöördemoment oli alati samal tasemel. Ka mehhanismis oli pideva jõu moodulina kaitsme. Nad ei katsetanud H2, sest seal oli sõda Hispaaniaga ja Admiraliteedi kardeti, et hirmuäratav strateegiline relv – kronomeeter – satub vaenlase kätte.
Kui esimest “rohutirtsu” hoitakse Greenwichi observatooriumis, siis H2 ja H3 saatus pole nii teada (kuigi nende mehhanismide ülesehitust kirjeldatakse väga üksikasjalikult). Ma arvan, et siin olid ka piraadid.
John Harrisoni merekronomeetrid - H2 ja H3. Foto: http://collections.rmg.co.uk
Ja Harrison sai 1759. aastal ikkagi oma 20 tuhande naela suuruse preemia H4 kronomeetri eest, mis oli juba sarnane meile tuntud merekronomeetritega – omamoodi laua- või väga suur taskukell.
John Harrisoni esimene merekronomeeter H1 (“Grasshopper”) 1735. koos auhinnatud kronomeetriga H4 aastast 1759. (keskel). Foto: http://www.e-reading.club/chapter.php/103039/23/Hauz_-_Grinvichskoe_vremya_i_otkrytie_dolgoty.html, http://collections.rmg.co.uk
Mehhanism asus kahes hõbedases ümbrises, mille läbimõõt oli 10,5 cm.Sihverplaat oli kaetud valge emailiga; Sellel valgel taustal olid musta värvi kaunistused. Terasest tunni- ja minutiosutid on värvitud siniseks; oli ka keskne sekundiosuti, mis pöörles kahe teise käe vahel. Kell oli keritud läbi sisekorpuse tagaküljes oleva augu.
John Harrison H4 merekronomeeter. Foto: http://collections.rmg.co.uk
Harrisoni merekell nr 4, erinevalt tema kolmest esimesest merekellast, ei olnud kardaani külge riputatud, vaid laeva veeremise ajal asetati see pehmele padjale ning väliskesta ja gradueeritud kaare abil fikseeriti selle asukoht. saab reguleerida nii, et see oleks veidi horisontaalselt kaldu.
Meistri poeg William katsetas neid Jamaica reisil. Deptford purjetas Portsmouthist 18. novembril 1761 ja kui see 61 päeva hiljem Port Royalisse jõudis, jäi H4 maha vaid 9 sekundiga!
Olles omandanud täpse kella, saavutasid kuningliku mereväe kaptenid teiste jõudude laevade ees kolossaalse eelise ja just tänu kellale tekkis peagi suur Briti impeerium, millele Päike kunagi loojunud ei olnud.
Kui hispaanlased, prantslased ja hollandlased olid sunnitud igaks juhuks varuma kümneid tünnid magevett ja toitu, siis britid, kellel on täpset teavet pikkuskraadide kohta, varusid toidu "taglase" asemel lisatünnid püssirohtu, kahureid. ja kahurikuule, mis reeglina otsustasid lahingute tulemuse nende kasuks.
Kuid John Harrisoni olulisim teene on see, et ta sisendas usaldust teistesse parimatesse meistritesse: Larkum Kendall, Thomas Muge, John Arnold, Pierre Leroy, Ferdinand Berthoud, Abraham-Louis Breguet. Ankrust põgenemise leiutamisega muutusid kronomeetrid veelgi täpsemaks ja kuulsuseks suurim tootja vallutas Ulysses Nardin.
Merekronomeetrid tarnisid Saksa mereväele A. Lange & Söhne firmast Glashütte. Ja kui kogu varustus koos tehniline dokumentatsioon võõrandati ja viidi Nõukogude Liitu, peagi hakkasid Nõukogude laevad vastu võtma Poljot merekronomeetreid, mille mehhanism oli täpne ALS 48 kaliibri koopia.
Ja nüüd, kui GPS-satelliitidega ühendatud pardaarvutid määravad laeva koordinaadid automaatselt, eelistavad kogenud kaptenid igaks juhuks omada vana head mehaanilist merekronomeetrit.
Artikli autor: Timur Baraevleidsid tekstist vea? valige see ja vajutage ctrl + enter
Igal inimesel on midagi puudu. Üks raha, teine tähelepanu ja armastus, kolmas tervis. Aga millest kõigil kindlasti puudu jääb, on aeg. Seetõttu on inimesed alati unistanud seadme leiutamisest, millega saaks täpselt aega arvutada, et seda ratsionaalselt juhtida.
Enamik esimesi kellasid olid aga väga ebausaldusväärsed ja sõltusid tingimustest keskkond. Kuid ühel päeval leiutati ülitäpne seade aja mõõtmiseks – kronomeeter. Kummalisel kombel ei mõjutanud see hämmastav leiutis mitte ainult tavaliste inimeste elu. Esiteks aitas selle seadme leiutamine meremeestel avamerel paremini navigeerida.
Mis on kronomeeter?
Sõna "kronomeeter" ise pärineb kahe kreekakeelse sõna kombinatsioonist: "aeg" (chronos) ja "mõõta" (meeter).
Juba seadme nimest selgub, et selle eesmärk on mõõta aega. Teisisõnu, kronomeeter on aga väga töökindel, võimeline jätkama tööd igas olukorras, nii pakase kui troopilise kuumuse käes.
Kronomeetrite ajalugu
Kronomeetrid polnud esimesed mehaaniline kell. Kellamehhanismid olid aga enne neid väga haprad ja läksid ebasoodsates välistingimustes kergesti katki. Veelgi enam, isegi tavatingimustes hakkas kell aja jooksul "valetama".
Kuid kõik muutus 1731. aastal, kui Briti kellassepp nimega Harrison leiutas kronomeetri. See leiutis sai merenduse arendamiseks väga oluliseks. Kuna Harrisoni seade näitas jätkuvalt absoluutselt täpset aega mis tahes tingimustes, aitas see meeskonnal määrata pikkuskraadi ja seejärel laeva asukoha koordinaate.
Vaatamata kõrgetele kuludele hakati kronomeetrit üsna sageli kasutama laevadel ja aeronautika arenguga ka lennukitel.
On tähelepanuväärne, et Harrisoni disain oli nii täiuslik, et aastate jooksul pole see praktiliselt muutunud. Ainuke asi on see, et osa kronomeetri materjale asendati moodsamate, kergemate ja vastupidavamatega.
Mere kronomeeter
Harrisoni leiutis (enne kui see 20. sajandil asendati lihtsamate ja odavamate GPS-stabiliseeritud merekelladega) oli meremeeste jaoks kõige usaldusväärsem viis oma asukoha kindlaksmääramiseks.
Reeglina olid kõik merekronomeetrid identse standardse disainiga. See oli pandud spetsiaalsesse (kõige sagedamini puidust) korpusesse.Kohvri disaini tõttu hoidis kronomeetrit igas olukorras horisontaalasendis. Korpus kaitses kella mehhanismi nii temperatuurimuutuste kui ka seadme asendi muutuste eest.
Kronomeetrid käekellades
Ülitäpsete kellade leiutamisega hakkasid paljud inimesed unistama, et nende kodudes oleks samasugused kellad. Harrisoni leiutisele tuginedes hakati esialgu valmistama kodu jaoks seina- ja lauapealseid ülitäpseid kellasid. Veidi hiljem võimaldas tehnoloogia vähendada mehhanismi ja luua randmekronomeetreid, mis on nii vajalikud hõivatud inimestele, kelle jaoks on iga sekund kulda väärt.
Kronomeetrilise täpsusega käekellade ilmumisest on möödunud mitu aastakümmet. Ja tänapäeval on igal endast lugupidaval kellafirmal sarjas kronomeetriga mudeleid. Sellest hoolimata on kõige täpsem ja kvaliteetsem loomulikult Šveitsi kronomeeter.
Veelgi enam, just Šveitsis kontrollitakse kronomeetreid kogu maailmast. Selliste kellade jaoks on välja töötatud ka spetsiaalne kvaliteedistandard ISO 3159-1976.
Kuidas saate aru, kas teie kellal on kronomeeter?
Igaüks unistab väga täpse kella omamisest. Kuigi enamik käekelladest näitab, kas kell sisaldab kronomeetrit, on ka erandeid. Seetõttu saate selle olemasolu või puudumist oma lisaseadmes iseseisvalt kontrollida.
Kontrollimiseks peate veenduma, kas kellal on värske patarei või kui kaua see on keritud, et mitte häirida katse puhtust. Järgmisena peate määrama täpse aja. Pärast seda tuleb kell viia sihverplaadi alla asendisse ja jätta sellel kujul kahekümne neljaks tunniks. Pärast aegumiskuupäeva peate selle tagurpidi pöörama ja jätma veel kakskümmend neli tundi. Nüüd saate reaalajas vaadata. Kui kahe päeva jooksul pärast ebastandardset asendit hakkas kell "valetama" vaid +/- 8-12 sekundiga - see on kronomeeter. Suuremate väärtuste korral - tavalised lahtiolekuajad.
Võite proovida kodutesti teha muul viisil. Näiteks kella riputamine seinale - kakskümmend neli tundi tavalises asendis ja sama palju tagurpidi. Samuti saate kontrollida temperatuure. Arvestada tasub aga sellega, et kella ei tohiks pikalt jahutada alla kaheksa plusskraadi ja üle kahekümne viie kraadi.
Kronomeeter ja kronograaf: mis vahe on?
Rääkima käekell, ajavad paljud inimesed sageli segamini sarnaseid mõisteid, nagu kronograaf ja kronomeeter. Ja kuigi sõnad on väga sarnased, on nende tähendused täiesti erinevad.
Kui kronomeeter on spetsiaalse mehhanismi disainiga kell, mis võimaldab mis tahes tingimustes täpselt aega näidata, siis kronograaf on autonoomsete liikumistega kellade pisikesed lisakettad. Mõnikord kuvavad kronograafid eraldi kellaaega või on mõeldud sekundiosuti kasutamiseks.
Sellest ajast on möödunud rohkem kui kakssada viiskümmend aastat, kronomeeter leiutati. Sellest ajast peale pole see merenduses nii populaarne olnud, eriti GPS-navigatsiooni leiutamisega. Selle uskumatu täpsus jääb aga endiselt muutumatuks. Seetõttu unistavad paljud endiselt sellest, et neil oleks kronomeetriga Šveitsi kell, mis teaks alati absoluutselt täpselt kellaaega.
Mõõtes täpselt aega, teadaolevat kindlat asukohta, nagu Greenwichi keskmine aeg (GMT) ja kellaaega teie praeguses asukohas. Kui see esmakordselt välja töötati 18. sajandil, oli see suur tehniline saavutus, kuna täpne teadmine ajast, pikka aega. merereis navigeerimiseks vajalik, elektroonilised või sidevahendid puuduvad. Esimene tõeline kronomeeter oli ühe mehe, John Harrisoni elutöö, mis hõlmas 31 aastat järjepidevat katsetamist ja katsetamist, mis muutis merenduse (ja hiljem ka õhu)navigatsiooni ning võimaldas avastuste ajastul ja kolonialismil kiirendada.
Tähtaeg kronomeeter tekkis kreeka sõnadest kronosoomid(ajaväärtus) ja meeter(vastuväärtus) 1714. aastal Jeremy Tuckeri poolt, kes oli samal aastal pikkuskraadiseadusega kehtestatud auhinna varane konkurent. Viimasel ajal on seda laialdasemalt kasutatud kella kirjeldamiseks, mis on testitud ja sertifitseeritud vastama teatud täpsusstandarditele. Šveitsis valmistatud ajanäitajad võivad kuvada sõna "kronomeeter" ainult siis, kui need on sertifitseeritud.
lugu
Asukoha määramiseks Maa pinnal on vajalik ja piisav teada laius-, pikkus- ja kõrguskraadi. Merepinnal töötavate laevade puhul võib kõrguse kaalutlusi loomulikult ignoreerida. Kuni 1750. aastate keskpaigani oli täpne navigeerimine merel maismaa pilgu järgi lahendamata probleem, kuna raskusi oli pikkuskraadi arvutamisel. Navigaatorid saavad oma laiuskraadi määrata, mõõtes päikese nurka keskpäeval (st siis, kui see on saavutanud kõrgeima punkti taevas ehk haripunkti) või põhjapoolkeral, mõõtes Polarise (Põhjatähe) nurka horisont (tavaliselt videvikus) . Oma pikkuskraadi leidmiseks vajavad nad aga laeva pardal töötavat ajastandardit. Regulaarsete taevaliikumiste vaatlemine, näiteks Galileo meetod, mis põhineb Jupiteri looduslike satelliitide vaatlustel, ei ole laevade liikumise tõttu tavaliselt merel võimalik. Algselt Johannes Werneri poolt 1514. aastal välja pakutud Kuu kauguse meetod töötati välja paralleelselt mere kronomeetriga. Hollandi teadlane Gemma Frisius Renier tegi 1530. aastal esimesena ettepaneku kasutada kronomeetrit pikkuskraadi määramiseks.
Kronomeetri eesmärk on täpselt mõõta aega teadaolevas kindlas kohas, näiteks Greenwichi aja järgi (GMT). See on eriti oluline navigeerimisel. GMT tundmine kohalikul keskpäeval võimaldab navigaatoril kasutada laeva pikkuskraadi määramiseks ajavahet laeva asukoha ja Greenwichi meridiaani vahel. Kuna Maa pöörleb konstantse sagedusega, saab kronomeetri ja laeva kohaliku aja ajavahet kasutada sfäärilise trigonomeetria abil laeva pikkuskraadi arvutamiseks Greenwichi meridiaani suhtes (defineeritud kui 0°). Tänapäeva praktikas võimaldavad navigatsioonialmanahh ja trigonomeetrilised otsingutabelid navigaatoritel mõõta Päikest, Kuud, nähtavaid planeete või mis tahes navigeerimiseks valitud 57 tähest igal ajal, kui horisont on nähtav.
Merel usaldusväärselt töötava kronomeetri loomine oli keeruline. Kuni 20. sajandini olid parimatel ajamõõtjatel pendlikellad, kuid nii veerevad laevad merel kui ka kuni 0,2% muutused Maa gravitatsioonis muutsid pendli lihtsa gravitatsioonialuse nii teoorias kui praktikas kasutuks.
Esimesed merekronomeetrid
Seda terminit kasutati esmakordselt 1684. aastal Arcanum Navarchicum, Keeli professori Matthias Wasmuthi teoreetiline töö. Sellele järgnesid edasised kronomeetri teoreetilised kirjeldused inglise teadlase William Dyrhami 1713. aastal avaldatud töödes. Dyrhami põhitöö, füüsika-teoloogia või Jumala olendite ja omaduste demonstreerimine tema loomingust, ja soovitas kasutada ka vaakumtihendit, et tagada kellade töö suurem täpsus. Töötava merekronomeetri ehitamise katseid alustasid Jeremy Tucker Inglismaal 1714. aastal ja Henry Sully Prantsusmaal kaks aastat hiljem. Sully avaldas oma teose 1726. aastal Une Orloga inventée et executée nominal M. Sulli, kuid ei tema ega Tuckeri mudel ei suutnud veereval merel vastu pidada ja laevatingimustes täpset aega säilitada.
1714. aastal pakkus Briti valitsus välja pikkuskraadi auhinda merel pikkuskraadi määramise meetodi eest, mille auhinnad ulatusid 10 000 kuni 20 000 naela (2019. aasta mõistes 2 000 000 miljonit 4 naela) olenevalt täpsusest. Yorkshire'i puusepp John Harrison tutvustas disaini 1730. aastal ja 1735. aastal valmis kella, mis põhines paaril vastuvõnkuvatel vedrudega ühendatud ripptaladel, kusjuures liikumist ei mõjutanud gravitatsioon ega laeva liikumine. Tema kaks esimest merekronomeetrit, H1 ja H2 (valminud 1741. aastal), kasutasid seda süsteemi, kuid ta mõistis, et neil on põhiline tundlikkus tsentrifugaaljõu suhtes, mis tähendab, et need ei saanud merel kunagi piisavalt täpsed olla. Tema kolmanda masina, tähisega H3, ehitamine 1759. aastal hõlmas uusi rõngakujulisi jääke ning bimetallist riba- ja rull-laagrite leiutamist – leiutisi, mida kasutatakse laialdaselt tänapäevalgi. Kuid H3 ringikujulised jäänused osutusid endiselt liiga ebatäpseks ja lõpuks loobus ta suurematest masinatest.
Harrison lahendas täpsusprobleemid oma palju väiksema, H4 kronomeetri disainiga aastal 1761. H4 nägi välja samasugune kui suur viietolline (12 cm) läbimõõduga taskukell. Aastal 1761 esitas Harrison H4 pikkuskraadil 20 000 naela suuruse auhinna saamiseks. Selle konstruktsioonis on kasutatud kiiresti löövat tasakaaluratast, mida juhib temperatuuriga kompenseeritud spiraalvedru. Neid funktsioone kasutati seni, kuni stabiilsed elektroonilised ostsillaatorid võimaldasid taskukohase hinnaga teha ülitäpseid kaasaskantavaid kellasid. Aastal 1767 avaldas Pikkuskraad nõukogu tema töö kirjelduse aastal Hr Harrisoni ajamõõtja põhimõtted .
Kaasaegne kronomeeter
Kõige täielikum rahvusvaheline merekronomeetrite kollektsioon, sealhulgas Harrisoni H1 H4, asub Suurbritannias Londonis Greenwichi kuninglikus observatooriumis.
Mehaanilised kronomeetrid
Otsustavaks probleemiks sai resonaatori leidmine, mis jäi muutumatuks laevale merel seatud tingimuste tõttu. Tasakaalukiir, mida tõmbab vedru, lahendab enamiku laeva liikumisega seotud probleemidest. Kahjuks on enamiku tasakaalustusvedrumaterjalide elastsus temperatuurist erinev. Pidevalt muutuva vedrujõu kompenseerimiseks kasutab enamik kronomeetri jääke bimetallriba, et liigutada väikeseid raskusi võnkekeskme poole ja sellest eemale, muutes seega tasakaalu perioodi, et see vastaks muutuva vedrujõule. Vedrutasakaalu probleem lahendati, kasutades nikli-terase sulamit nimega elinvar selle püsiva elastsuse tagamiseks normaaltemperatuuridel. Leiutaja oli Guillaume, kes pälvis 1920. aastal Nobeli füüsikaauhinna, tunnustades oma metallurgiatööd.
Laskumisel on kaks eesmärki. Esiteks võimaldab see rongil murdosaliselt ja eelnevalt salvestada tasakaalukõikumisi. Samal ajal annab see tühise koguse energiat, et neutraliseerida hõõrdumisest tingitud pisikesi kadusid, säilitades seeläbi võnkuva tasakaalu. Põgenemine on see osa, mis tiksub. Kuna võnkuva tasakaalu loomulik resonants toimib kronomeetri südamena, on kronomeetri väljapääsud loodud nii, et see häiriks tasakaalu võimalikult vähe. Konstantse jõu ja üksikute päästikumehhanismide konstruktsioone on palju, kuid levinumad on vedrufiksaator ja keerdfiksaator. Mõlemal juhul lukustab väike fiksaator evakuatsiooniratta ja laseb tasakaalul lühikese aja jooksul täiesti häireteta kõikuda, välja arvatud vibratsiooni keskpunktis, kui see on välismõjudele kõige vähem allutatud. Võnkumise keskmes nihutab tasakaalustendi rull hetkeks fiksaatorit, võimaldades evakuatsiooniratta ühe hamba läbida. Seejärel edastab jooksva ratta hammas oma energia teisele tasakaalustuskesta rullile. Kuna sõiduratas pöörleb ainult ühes suunas, saab kaal hoogu ainult ühes suunas. Tagasipööramisel võimaldab sulguri otsas olev läbiv vedru rulliku lukust lahti lukustada, et see liiguks ilma fiksaatorit liigutamata. Iga mehaanilise ajamõõtja nõrgim lüli on põgenemise määrimine. Kui õli pakseneb vanuse või temperatuuri või niiskuse tõttu hajub või aurustub, muutub kiirus, mõnikord järsult, kuna kaalu liikumine väheneb suurenenud hõõrdumise tõttu väljavoolus. Lukustaval väljapääsul on teiste väljapääsude ees tugev eelis, kuna see ei vaja määrimist. Pulss sõidurattalt pulsirullile on peaaegu surnud ehk siis kergelt liikuv tegevus vajab määrimist. Kronomeetri evakuatsiooniratas ja vedrud on tavaliselt kuldsed, kuna metallis on messingi ja terase kohal vähenenud libisemishõõrdumine.
Kronomeetrid sisaldavad sageli muid uuendusi, et parandada nende tõhusust ja täpsust. Kõvasid kive, nagu rubiin ja safiir, kasutatakse sageli laagrijuveelidena, et vähendada hõõrdumist ja kulumist tangidel ja väljapääsul. Teemanti kasutatakse sageli alumise kiigeotsa korgikivina, et vältida väikese kiigeotsa aastatepikkusest tugevast kiigejäägist tingitud kulumist. Kuni mehaaniliste kronomeetrite tootmise lõpuni 20. sajandi kolmandal veerandil jätkasid tootjad katsetamist kuullaagrite ja kroomitud hingedega.
Merekronomeetrid sisaldavad alati võimsuse hoidjat, mis hoiab kronomeetri kerimise ajal töös, ja võimsusreservi, mis näitab, kui kaua kronomeeter töötab ilma keritamata. Merekronomeetrid on kõige täpsemad kaasaskantavad mehaanilised kellad, mis eales tehtud, saavutades täpsuse umbes 0,1 sekundit päevas või vähem kui ühe minuti aastas. See on piisavalt täpne, et määrata laeva asukohad 1–2 miili (2–3 km) raadiuses pärast kuu pikkust merereisi.
Varustama täpne aeg navigatsiooni- ja astronoomilised määratlused, side kaldaga, meeskonna töögraafikud ja vahiteenistuse korraldus igal laeval, ajateenistust peetakse. Ministeeriumi laevadel merevägi NSVL ajateenistust teostab kolmas tüürimees ning juhtimist ja kontrolli teostavad vanemtüürimees ja kapten.Ajateenistuse põhiülesanneteks on: laeva ja täpse Greenwichi aja näitamine laeval; täpse aja raadiosignaalide vastuvõtmine, kronomeetri ja tekikella korrektsiooni ja igapäevase liikumise arvutamine; ajapäeviku pidamine; kronomeetrite, tekikellade, stopperite ja laevakellade tehas; näitude kontrollimine ja laevakellade koordineerimine; kronomeetrite, teki- ja laevakellade töö ja hoiustamise jälgimine; ajavööndite piiride ja kuupäevajoone ületamisel laevakella osutite liigutamine; kuupäevade ja kellaaegade märkimine kursikaardile, barograaflindile ja vajadusel teiste navigatsiooniinstrumentide tööaja määramine ning igapäevase laevanavigatsioonibülletääni pidamine.
Surnud arvestus, navigatsioonimääratlused, raadioside ja igapäevane elu meeskonnale antakse laevaaeg, mida näitab merekell täpsusega vähemalt ±0,5 min.
Laeva asukoha geograafiliste koordinaatide astronoomiliseks määramiseks merel on vaja teada aega kümnendiku sekundi täpsusega. Aja mõõtmiseks ettenähtud täpsusega kasutatakse kronomeetreid (joonis 88) - täppisinstrumente, mille konstruktsioon võimaldab vähendada temperatuurikõikumiste mõju näitudele. Lisaks merekelladele ja kronomeetritele on laevad varustatud ka tekikellade ja stopperitega.
Riis. 88.
Kronomeetreid kasutatakse lisaks universaalse (Greenwichi) aja määramisele, mida on vaja teada astronoomiliste vaatluste põhjal laeva geograafiliste koordinaatide määramiseks, ka merekella õigete näitude hoidmiseks.
Laevade kronomeetrid on seatud ligikaudu universaalaja järgi. Greenwichi aega loetakse 0-st 24-ni, kronomeetri ketast jagatakse 0-12. Seetõttu on kronomeetri näidud päevasel ajal kahesuguse tähendusega, näiteks 4 ja 16 tundi, 8 või 20 tundi jne. Seda tuleks meeles pidada kronomeetri näidatud Greenwichi aja arvutamisel. Et teha kindlaks, millistel juhtudel tuleks 12 tundi lisada ja millistel mitte, tuleb esmalt määrata ligikaudne Greenwichi aeg
kus T C - laeva aeg;
Nr - tsooni number, mille järgi laevakell on seatud.
Kronomeetri parandus on universaalaja ja kronomeetri näidu erinevus samal füüsikalisel hetkel, s.o.
kus u XP on kronomeetri parandus;
T GR - universaalaeg;
T XP - kronomeetri näidud.
Kronomeetri korrektsioon muutub aja jooksul. See muudatus ei ole erinevate kronomeetrite puhul sama. See sõltub kronomeetri reguleerimisest ja välistingimustest. Kronomeetri korrektsiooni muutust iseloomustab kronomeetri liikumine c. Seadme kvaliteedi määrab igapäevase tsükli püsivus.
Kronomeetri korrektsioon määratakse spetsiaalsete raadioajasignaalide abil. Ajad, programmide ajakavad ja muu teave on esitatud jaotises Teated meremeestele.
Kronomeetri määratud parandus ja päevakurss, kuupäev, universaalne kellaaeg, raadiojaama nimi, signaale vastu võtnud isiku nimi ja mõned muud andmed registreeritakse spetsiaalses ajakirjas, mida nimetatakse kronomeetriliseks ajakirjaks.
Näide 39. 25. november 1969 Laevaaeg T C = 6 H 27 M. Х = 122°30",0 O st (nr. 8О st); T XP = 10 ""27 M 05 S,0. Arvutage Greenwichi aja näit kronomeeter.
Lahendus. Arvutame ligikaudu Greenwichi aja ja kuupäeva.
Kella 12-ks jagatud sihverplaadi keskel on ühist sihverplaati mööda liikuvad tunni- ja minutiosutajad. Allpool on sekundiosuti, mis liigub ümber sekundite valija hüppeliselt iga 0,5 sekundi järel. Kronomeetri sihverplaadi ülaosas on kerimisnupp, mis on jagatud joontega seitsmeks 8-tunniseks osaks. Intervallide digiteerimine on antud 0 kuni 56 tundi, s.o. Maksimaalne kerimisaeg on 56 tundi kronomeetri tööd.
Käsi liigub üle keeratava sihverplaadi, näidates tundide arvu, mis on möödunud kronomeetri kerimisest.
Kronomeetrit tuleks kerida iga päev samal ajal (näiteks kell 8 hommikul), et iga päeva jooksul toimiks sama vedru osa, mis tagab ühtlase päevakiiruse. Tavaliselt on kronomeeter keritud nii, et see võib kaks päeva töötada, s.o. Pärast kerimist peaks kerimisnõel osutama kella 8 asendisse.
Ja enne kerimist, mille korral toimub samaaegne kerimine, peaks kerimisketta osuti osutama jaotusele numbriga 32
Kronomeetri parandus on universaalaja ja kronomeetri näidu erinevus samal füüsikalisel hetkel, s.o.
kus u XP on kronomeetri parandus; T GR - universaalaeg; T XP - kronomeetri näidud. Kronomeetri korrektsioon muutub aja jooksul. See muudatus ei ole erinevate kronomeetrite puhul sama. See sõltub kronomeetri reguleerimisest ja välistingimustest. Kronomeetri korrektsiooni muutust iseloomustab kronomeetri liikumine c. Seadme kvaliteedi määrab igapäevase tsükli püsivus. Kronomeetri korrektsioon määratakse spetsiaalsete raadioajasignaalide abil. Ajad, programmide ajakavad ja muu teave on esitatud jaotises Teated meremeestele. Kronomeetri määratud parandus ja päevakurss, kuupäev, universaalne kellaaeg, raadiojaama nimi, signaale vastu võtnud isiku nimi ja mõned muud andmed registreeritakse spetsiaalses ajakirjas, mida nimetatakse kronomeetriliseks ajakirjaks.
Kohalik keskmine aeg (T m ) - see on ajavahemik keskmise Päikese madalama kulminatsiooni hetke ja pikkuskraadiga meridiaanil asuva vaatleja praeguse ajahetke vahel. Greenwichi aeg (T gr ) - see on Greenwichi meridiaani kohalik aeg.
Greenwichi aega nimetatakse mõnikord ka universaalajaks. See on argument Nautical Astronomical Yearbook (MAE) kandmiseks.
Standardaeg T P on antud ajavööndi keskmeridiaani kohalik aeg, aktsepteeritud kogu tsoonis. Greenwichi keskmeridiaaniga tsooni peetakse nulliks ja sealt läheb tsoonide numeratsioon E või W, kuni kaheteistkümnenda tsoonini (kaasa arvatud). Kogu Maa on jagatud 24 ajavööndiks 15 ° (ehk 1 tund) pikkuskraad igas. Meridiaanid 0°, 15°, 30° ja seejärel pärast 15° (kuni 180°) on iga tsooni kesksed, meridiaanid pikkuskraadidega 7°30", 22°30" ja edasi on vööde piirid. Nad järgivad meridiaane täpselt ainult avameres ja ookeanis.
Tarneaeg T Koos on selle ajavööndi standardaeg, millesse laeva kellad on seatud. Laeva aega mõõdetakse tavaliselt 1 m täpsusega.
