СЕКСТАН

Секстан - угломерный морской инструмент, предназначенный для измерения углов с подвижного основания. В подавляющем большинстве случаев им измеряются вертикальные углы - высоты светил, но им можно измерять и горизонтальные углы, и углы в любой плоскости.

Внешний вид секстана представлен на рис. 2.4.

На рисунке цифрами обозначены отдельные детали секстана: 1 - рама; 2 - планка рамы; 3 - ручка; 4 - лимб; 5 - зубчатая рейка; 6 - алидада; 7 -отсчётно-стопорное устройство; 8 - отсчё'тный барабан; 9 - лупа-осветитель; 10 - светофильтры малого зеркала; 11 - малое зеркало; 12 -светофильтры большого зеркала; 13 - большое зеркало; 14 а - ночная труба; 14 б - астрономическая (дневная труба); 15 а - регулировочные винты малого зеркала; 15 б - регулировочный винт большого зеркала.

 

На судах распространены, в основном, российские секстаны СНО-М ( секстан навигационный с осветителем, модернизированный ) и СНО-Т (тропический вариант исполнения, с закрытым микрометрическим винтом). Из иностранных секстанов наибольшее распространение имеют секстаны фирмы «Плат».

На рис. 2.4 изображён секстан СНО-Т.

Принцип измерения углов секстаном покажем на рис. 2.5.

Поворачивая подвижное зеркало А добьёмся совмещения изображений прямовидимого горизонта Г и дважды отражённого светила С. Рассмотрим два треугольника АВО и АВМ.

Из треугольника ABO: h = 180°-2 а - (180°-2 β) = 2 (β - а ).

Из треугольника АВМ:ω=180⁰- а -(180°- β) = β -а. Сравнивая, видим, что h =2 ω. Таким образом, для измерения угла надо совместить изображения двух

предметов (горизонта и светила) и измерить угол между зеркалами. На лимбе секстана указаны удвоенные значения угла между зеркалами, т.е. значения измеряемых углов.

При нулевом значении угла СОГ оба зеркала установятся параллельно, если оба предмета удалены от наблюдателя достаточно далеко. Место на лимбе, куда указывает индекс алидады при параллельных зеркалах, называется местом нуля на лимбе.

При изготовлении секстана в этом месте наносится нулевой отсчёт, который называется нуль пунктом. От нуль пункта идут все отсчёты углов. Таким образом, у нового секстана нуль пункт совпадает с местом нуля на лимбе.

В процессе эксплуатации малое зеркало может слегка повернуться из-за механических или температурных воздействий. В этом случае параллельность зеркал достигается при некотором новом положении алидады М_о (см. рис. 2.6).

Дуга между нуль пунктом и местом нуля на лимбе Мо называется поправкой места нуля на лимбе (Д). Для её нахождения надо отсчёт при параллельных зеркалах вычесть из 0° (360°):

Поправка отрицательная, если М_о больше 0° и положительная, если М_о меньше 0° (359° с минутами). Знак поправки получается при вычислении по формуле (2.4).

Если угол измеряется между предметами, расположенными относительно близко, например, высота светила над ватерлинией близко расположенного судна, то прямовидимый и дважды отражённый лучи от одной и той же точки (нулевой угол) не будут параллельными, а составят некоторый уголу, который называется углом приведения или параллаксом зекал (см. рис. 2.7).

Теперь, чтобы совместить прямовидимое и дважды отражённое изображения одного и того же предмета, алидаду нужно установить в некоторое положение М_о. Место, куда указывает индексалидады при совмещённых прямовидимом и дважды отражённом изображениях одного и того жепредмета, называется отсчётом поправки индекса (i). Поправка индекса равна дуге лимба между нуль пунктом и М'_о и может быть вычислена по формуле:

Угол узависит от расстояния до предмета и от расстояния между зеркалами. Если предмет отодвигать от наблюдателя, угол начнёт уменьшаться и М'о начнёт по лимбу перемещаться к М_о. Когда предмет отодвинется на достаточно большое расстояние, угол у практически станет равным нулю и М'о совпадёт с Мо. У секстанов расстояние между зеркалами АЕ (рис. 2.7) около 5 см. Чтобы угол у стал меньше О,Г (точность снимаемых отсчётов), предмет надо отодвинуть на расстояние около 1 мили.

Отсюда можно сделать вывод, что при измерении высот светил над видимым горизонтом поправка индекса равна поправке места нуля на лимбе, т.е. формулы (2.4) и (2.5) становятся идентичными.

Заметим, что причина появления Δ - погрешность самого секстана, а причина появления у - вне секстана.

Поправка индекса равна алгебраической сумме поправки места нуля на лимбе и угла приведения:

Если уравен нулю, то i = Δ.

При измерении углов секстаном его зеркала должны быть перпендикулярны плоскости лимба, а оптическая ось трубы - параллельна плоскости лимба. Несоблюдение этих требований ведёт к погрешностям в отсчётах секстана. Поэтому периодически, 2-3 раза в год, секстан должен

выверяться.

Производятся три выверки секстана: проверка параллельности оптической оси трубы плоскости лимба, проверка перпендикулярности большого зеркала плоскости лимба и проверка перпендикулярности малого зеркала плоскости лимба.