Морський хронометр. Історія винаходу та виробництва

Безкоштовна технічна бібліотека

ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас

Морський хронометр. Історія винаходу та виробництва

Історія техніки, технології, предметів довкола нас

Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас

Коментарі до статті

Хронометр – годинник з особливо точним ходом – (механічні, або кварцові).

Морський хронометр

Вперше точний морський хронометр винайшов англійський винахідник, годинникар Гаррісон в 1731, в 1734 він довів його до практичного застосування. У своєму винаході він зумів скомпенсувати дві основні похибки ходу хронометра - зміна механічного моменту на спусковий хід балансира в міру розкручування заводної пружини і застосував термокомпенсацію довжини і пружності нитки балансу від зміни зовнішньої температури за допомогою гібридних елементів, що згинаються.

На початок епохи Великих географічних відкриттів визначення координат досі залишалося недосяжною мрією штурманів.
Визначення широти особливої проблеми не було - вона легко обчислюється за допомогою вимірювання кута піднесення Полярної зірки над горизонтом. А ось довгота залишалася міцним горішком. Помилка призводила до втрати кораблів, людей та товарів.

Провідні морські держави – Іспанія та Португалія, Голландія, Франція та Великобританія – заснували за вирішення проблеми серйозні премії. Згодом з'явилися кілька астрономічних методів - Вернера (метод місячних відстаней, 1514), Галілея (за становищем супутників Юпітера, 1612), - але їх реалізації були потрібні складні астрономічні інструменти та обчислення. Простіший спосіб (його приписують Гемме Фрізіусу) - порівняння локального часу з точним у референсній точці (порту) - вимагав дуже точного годинника.

1714 року британський парламент заснував спеціальну премію за розробку методу визначення довготи. Сума була на той час фантастичною - £10 000 при похибці у 60 морських миль, £15 000 (40 миль) та £20 000 (30 миль). Для того щоб визначати довготу з такою точністю під час плавання до Вест-Індії, був потрібний годинник із середньодобовим доглядом не більше 3 секунд (це при тому, що годинник у той час вважався особливо точним, якщо мали хвилинну стрілку).

У 1728 році в змагання вступив тесляр і годинникар-самоучка Джон Харрісон. Кілька років він вивчав корабельну качку і до 1735 закінчив годинник H1. Величезний і важкий (майже 40 кг) маятниковий годинник із середньодобовим доглядом у 8 секунд показав похибку в 150 миль за довготою після плавання з Лондона до Лісабона і назад. Аналогічні результати показала в 1741 модель H2. У 1749 році побачила світ модель H3, де Харрісон застосував біметалічну пластину в маятнику для температурної компенсації та карданів підвіс для компенсації хитавиці.

Цей годинник був більш точним на морі, ніж будь-який інший на суші: середньодобовий догляд становив менше 2 секунд, і після 45 днів плавання точність визначення довготи склала всього 10 миль. Однак парламент на той час змінив умови конкурсу - тепер була потрібна не тільки точність, а й компактність!

Харрісон не опустив рук і в 1760 представив нову модель, H4, - вже не маятникову, а з балансом. Годинник мав діаметр 12 см і був перевірений під час двох плавань у Вест-Індії - в 1761 і 1764 роках, догляд при цьому склав 5 секунд за три місяці подорожі. Але й після цього парламент не поспішав із виплатою грошей. Річ у тім, що 1757 року британський морський офіцер Джон Кемпбелл розробив конструкцію секстанта - інструменту вимірювання кутових відстаней між небесними тілами.

Парламент сподівався, що за допомогою таблиць Королівської обсерваторії та методу Вернера довготу можна буде обчислити "безкоштовно" (Кемпбелл перебував на королівській військовій службі, і премія йому не належала). Але годинник Харрісона виявився зручнішим, і зрештою в березні 1776 року - до 83-го дня народження - йому виплатили заслужену премію.

За минулі століття конструкція хронометра Гаррісона практично не змінилася (крім технології виготовлення та матеріалів).

Автор: С.Апресов

Рекомендуємо цікаві статті розділу Історія техніки, технології, предметів довкола нас:

▪ Механічний годинник

▪ дизель

▪ Бульйонний кубик

Дивіться інші статті розділу Історія техніки, технології, предметів довкола нас.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Розгадано безшумний політ сов 04.02.2024

Вчені з Університету CHIBA у Японії розкрили секрет безшумного польоту сов. Дослідники, довго захоплені цією унікальною здатністю сов, з'ясували, що мікробакрома, особлива особливість заднього краю совиних крил, відіграє ключову роль придушенні шуму, зберігаючи при цьому оптимальні аеродинамічні характеристики.

Відкриття про вплив мікробакроми на рівень шуму при польотах надає цінні знання, які можуть бути застосовані в технології для створення більш тихих і ефективних аеродинамічних систем. Перспективи використання цих принципів у різних галузях, включаючи авіацію та інженерні розробки, передбачають стійкий прогрес у галузі шумоподавлення та біоінспірованих інновацій.

Група вчених збудувала дві тривимірні моделі крил: одну з мікробакромою, а іншу без неї. З використанням комбінації методів моделювання вихорів та розрахункової акустики Фокса-Вільямса-Гокінга вони змоделювали потік рідини, щоб точно відтворити умови польоту. Основну увагу було приділено швидкості планування польоту реальних сов.

Результати дослідження показали, що мікробакром ефективно знижує рівень шуму крила, особливо при високих кутах атаки, не шкодячи аеродинаміці в порівнянні з крилами без цієї особливості. Вчені виявили два взаємодоповнюючі механізми, за допомогою яких мікробакрома впливає на повітряний потік.

По-перше, мікробакрома руйнує вихори на задній кромці крила, зменшуючи коливання повітряного потоку. По-друге, вона зменшує взаємодію між пір'ям на кромці крила, запобігаючи утворенню вихорів. Поєднання цих механізмів покращує аеродинамічні властивості та знижує рівень шуму.

Це відкриття має широкі перспективи поза орнітології. Дослідження передбачає, що аналогічні смужки можуть бути використані для зниження шуму в різних штучних конструкціях, включаючи дрони, вітряки, пропелери і навіть літаючі автомобілі.

Фахівці вважають, що глибоке розуміння цих механізмів відкриває шлях до розробки методів зменшення шуму в устаткуванні, що працює у рідких середовищах.

Інші цікаві новини:

▪ Оперувати краще вдень

▪ Програмований синтезатор частот NBC12430

▪ Карта пам'яті microSD 1,5 ТБ

▪ Система комп'ютерного захисту Protect на основі індексу довіри користувача

▪ Майнінгова ферма із сонячними панелями

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Електрик у будинку. Добірка статей

▪ стаття Мілан Кундера. Знамениті афоризми

▪ статья Які вітри приносять погоду? Детальна відповідь

▪ стаття Орієнтування за допомогою компасу. Поради туристу

▪ стаття Цифровий синтезатор звукових ефектів сирени Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вода, що згорає. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт