Iránytű

Iránytű Kép az Infoboxban.
típus Navigációs műszer
használat
Használat Navigáció , csapágy
Szimbolikus
Emoji ?

Az iránytű egy olyan mágnesezett tűből álló navigációs eszköz , amely igazodik a Föld mágneses mezőjéhez . Ez a mágneses északot jelöli , megkülönböztetve a földrajzi északi sarktól . A két irány közötti különbséget egy adott helyen a Föld mágneses deklinációjának nevezzük . A szükséges pontosságtól függően ezt a különbséget figyelembe veszik, vagy kompenzációs táblázatot alkalmaznak. Franciaországból megfigyelve (2016-ban) a két irány nagyjából megegyezik.

A Föld mágneses mezőjének azon vonalai, amelyeket az iránytű tű igazít az északi és déli pólus (nem a felszín) föld alatti pontjához. Az északi féltekén az iránytű északi vége ezért lefelé húzódik. Ennek a jelenségnek a kompenzálására az iránytű tűjének déli végét enyhén súlyozzák.

Ha „északi félteke” iránytűt használ a déli féltekén, a tű déli végét a mágneses mező lehúzza, amikor már ellensúlya van . Ennek eredményeként az iránytű déli hegye megfogja az üreg alját, amelyben van elhelyezve, ezért sokkal kevésbé működik jól.

Az iránytű ismert referenciairányt nyújt, amely segíti a navigációt . A sarkalatos pontok (az óramutató járásával megegyező irányban): észak, kelet, dél és nyugat. Az iránytű egy órával és egy térképpel együtt használható a navigációjának becsléséhez.

A szárazföldi navigációban a használt műszert általában iránytűnek nevezik. Egy tűből áll, amely a hangszerrel elválasztott osztások elé fordul, általában a kézben tartva, és amely a kívánt irányba mutat. A tengeri és légi navigációban, vagy járművön előnyösen iránytűt használnak  : ezután a mobil rész viseli az osztásokat (néha az iránytűével ellentétes irányban). A hajó vagy a repülőgép tengelyével párhuzamos rögzített referenciavonal elé fordul, az úgynevezett irányvonal , és közvetlenül megadja a követett utat.

Fizikai elv

Iránytű lehet bármilyen eszköz, amely mágnesezett tűt használ, amely szabadon forog a forgócsapon , hogy a Föld mágneses északi irányába mutasson .

A mágnesesség törvénye olyan, hogy az ellentétes pólusok vonzódnak. A történelmi egyezmény alapján a mágnes északi pólusa az, amely a Föld északi részére mutat. Ennek eredményeként a Föld mágneses pólusa a földrajzi Északi-sark közelében (a modern ember idejében) déli pólus a mágnesesség értelmében. Ezt a pólust azonban „mágneses északi pólusnak” nevezik, mert intuitívabb egy olyan pólus számára, amely megközelítőleg a földrajzi északot adja.

Korábban egyes iránytűket egy napórával kombináltak , amely egy stílusnak vagy gnomonnak vagy egy összecsukható háromszögnek nevezett tű árnyékát használta; ez az asszociáció lehetővé tette a számlap tájolását és a hozzávetőleges idő megszerzését (vö. az asztrolábia ).

Giroszkópos iránytűvel az észak is megtalálható.

Az alapelem egy mágneses rúd. Ez lehet igazítva egy rúd vasból vagy acélból a mágneses mező a Föld, majd okozva fűtés és hűtés (lágyítás), vagy dörzsöléssel. Ez a módszer azonban csak kis teljesítményű mágnest állít elő ; más módszerek is előnyösebbek.

Ezt a mágnesezett rudat (vagy mágneses tűt) majdnem nulla súrlódású támaszra helyezik, amely lehetővé teszi, hogy szabadon elforduljon , és igazodjon a környező mágneses mezőhöz. Ezután az egyik végén jelölést helyeznek el rajta, hogy a felhasználó meg tudja különböztetni az északi és a déli irányt. A modern egyezmény szerint az észak felé néző véget valamilyen módon meg kell jelölni, gyakran lumineszcens vagy vörös festékkel .

Történelmi

Távol-Kelet

Az iránytű kínai eredetű, de nézeteltérés van abban a pontos dátumon, amelyen feltalálták. Az első kínai iránytűt valószínűleg nem navigációra tervezték, hanem egy mágneses kőből állt, amelyet a környezeti energia (a 氣 /) harmonizálására használtak a Feng shui geomantikai elvei szerint . Vannak figyelemre méltó irodalmi hivatkozások, amelyek kiemelik az ókort:

Így a mágneses iránytű használatát a szárazföldön már 1044-ben tanúsítják, míg a tengeri hajózás során való használatának vitathatatlan bizonyítéka csak 1117-ből származik.

Nyugat és Közel-Kelet

A történészek vitatják az iránytű diffúzióját a kínai fejlesztés után, és megkérdőjelezik az arabok közvetítőinek szerepét. Valójában a mágneses tű első említése és a tengerészek általi használata Európában megtalálható Alexandre Neckam által a De naturis rerum-ban ("A dolgok természetéből") , 1190-ben, míg a legrégebbi utalás az iránytűre a Közel-Keleten található. 1232-ből származó perzsa beszámolóban. Az iránytűre vonatkozó legkorábbi arab utalás egy tálban vízzel mágnesezett tű formájában 1282-ben Al-Ashraf szultán és jemeni csillagászból származik . Úgy tűnik, hogy ő volt az első hogy csillagászathoz használta. Mivel a szerző állítása szerint mintegy negyven évvel korábban látott iránytűt egy hajón, egyes szakemberek ugyanarra az időre teszik vissza a muszlim világban való megjelenés dátumát.

A találmány az iránytű Európában volt tulajdonítható Amalfitan nevű Flavio Gioia 1300 vagy 1302. Bár kétségtelen, hogy az iránytű használta európai navigátorok abban az időben, a neve Flavio Gioia eredménye egy sor torzulások és a rossz irodalom különféle szövegekből. A francia haditengerészet történésze, Charles Bourel de La Roncière szerint "Flavio Gioja mítosz, a találmány dátuma és helye egybeesik" . A XIV .  Században Bizáncban az olasz tengerészek által bevezetett iránytű " magnitikí Pyxis " néven ismert volt μαγνητική πυξίς  ; megemlítik Marc Angel a vers Eros ből a XIV th  században.

Az iránytűt (becenevén "marinette" néven "ezt a vasdarabot fordítják, amely a Tramontane-csillag felé fordul") már 1204-ben említik Guiot de Provins szatirikus konnotációjú műve, a "Biblia" . Ezt használják a metafora a hozzáállása a jó keresztény, aki óvakodnunk kell a hamis próféták, és kapcsolja be az igaz vallás, mint az iránytű fordulat a Sarkcsillag . Guiot de Provins szövege megemlíti azt a módszert is, hogy a természetes magnetitdarabból mágnesezzék a közönséges vasat . Az iránytű említése az ilyen típusú szövegben arra utal, hogy az iránytű és annak használata akkoriban viszonylag jól ismert haditengerészeti alkalmazás volt.

A mágnesesség jelenségét csak 1600-ban érthette meg jobban és kimerítőbben William Gilbert a De Magnete, Magneticisque Corporibus és a Magno Magnete Tellure című művében (Du magnetisme et des corps magnétiques et du Grand Magnet Terre).

Az iránytű használatával

Az iránytű tűje néhány elektromos feszültségű egyszerű feszültség által táplált elektromos vezeték közelében terelhető el. Ezért biztosítani kell, hogy ne legyen feszültség alatt álló eszköz, és ne legyen mágnes.

A modern, kézzel hordozható iránytűk további jellemzői: a térképek távolságának mérésére beosztott vonalzókkal ellátott alaplap , a tűvel és a célpont irányával jelzett forgó előlap a mágneses észak (lásd a mágneses deklináció ) között kialakult szög mérésére. egy tükör tükröző képet a tűt a tárcsát, ha a cél egy mérföldkő. A legtöbb iránytű rendelkezik egy hátsó és egy elülső látószögből , amely kollimátorként szolgál, vagy pedig egy mélyedésben feszített huzallal, vagy a fedélbe festett vagy nyomon követett vonallal. Néhány iránytű egy mágneses tű támogató mobil telefonos (mint az iránytű emelkedett a tengeri iránytű), és az olvasó ezután automatikusan történik útján hit vonal az üveg (lásd a fotót az iránytű a US Army). Az iránytű egy harmadik típusa, még kifinomultabb, a tárcsa külső széle felé irányított prizmával és szemlencsével rendelkezik, amelyben a szögérték közvetlenül leolvasható (lásd a fotókat).

Az iránytűnek többféle célja van: navigáció , tüzérség , geodézia stb. A navigáció során felhasználható a felhasználó jelenlegi helyzetének meghatározására, vagy a követendő eljárás megjelölésére.

Ha valaki az iránytűt térképpel együtt használja, akkor egészen más módszert kell alkalmazni. A mágneses deklinációt figyelembe kell venni . Ez a térben és az idő függvényében változik, szükség lehet ennek kiszámítására (vagy a helyi túraklub megkérdezésére) annak meghatározásához, hogy hány fokos szög legyen a mágneses északi (tűvel jelzett) és a valódi északi (a térkép). Ezt a szöget figyelembe kell venni a tereptárgy célzása során.

A valódi szög méréséhez, vagyis a földrajzi északhoz, és nem a mágneses északhoz képest , például olyan iránytű segítségével, amelynek egyik oldala beosztott vonalzóval van felszerelve, a vonalzó nulla pontját a térkép (korábban a teteje földrajzi észak felé orientálódott) és az uralkodó a kívánt cél irányába fog orientálódni (egyes források azt javasolják, hogy a nagyobb biztonság érdekében kezdők rajzoljon egy vonalat a menüben). Ezután elforgatjuk a távcsövet (támogatva az iránytű átlátszó tárcsáját), hogy a szögbeosztás nulláját a földrajzi észak felé orientáljuk, a párhuzamos vonalak igazításával az észak-déli vonalakra (hosszúság) vagy a térkép oldalsó szélére. Ezután a követendő irányt jelzi az iránytű látóterén. Ezután tartsa vízszintesen az iránytűt szemmagasságban, és orientálja úgy, hogy a tű szemben maradjon a mágneses északnak megfelelő szögértékkel. Az iránytű hossztengelye (általában nyíllal jelezve) jelzi a követendő utat.

Egyszerűsített módszer: (anélkül, hogy a térképet felfelé irányítanánk észak felé) a térképen meghatározhatjuk a jelenlegi helyzetét a tájban látható tereptárgy függvényében azáltal, hogy az iránytű célzó nyílját az utóbbira irányítjuk és a teleszkópot elforgatjuk. igazítsa a párhuzamos vonalakat és a tűt. Ezután helyezze az iránytű sarkát a térkép célpontjára, és forgassa addig, amíg a párhuzamos vonalak a térkép hosszúsági (észak-déli) vonalaival egybe nem állnak. Helyezze az iránytűt a gyomor magasságába, hogy a tárcsát könnyebben olvashassa. A jelenlegi helyzet az iránytű fokozatos vonalzóján vagy annak kiterjesztésén található. Egy másik mérföldkőtől húzott és az elsőt metsző második vonal segít pontosabban meghatározni a helyzetet.

Ezzel szemben ez a módszer a követendő tanfolyam meghatározásához is alkalmazható. Először helyezze el az iránytűt a térképen, úgy, hogy a vonalzó széle egy képzeletbeli vonalon legyen, amely összeköti a jelenlegi helyzetet és az elérendő cél nulla pontját, a tű figyelembe vétele nélkül. Ezután fordítsa el az előlapot (az átlátszó iránytű tárcsát támogatva), hogy a párhuzamos vonalakat igazítsa a térkép észak-déli vonalaival (vagy a térkép szélén), az északi jelet (nulla) tartva az "északi" oldalon. Az e vonalak által így meghatározott szög és az iránytű házának oldala megfelel az iránynak az iránytű nyílával megvalósuló észak irányában követendő eljárás irányának. Az iránytűt szemmagasságban (karnyújtásnyira) tartva helyezze el magát úgy, hogy a tű párhuzamos vonalakkal legyen és észak felé mutasson.

A fotón egy csúcs látható, amely a térképen található jelzések alapján célzott.

Tengeri iránytű és navigációs iránytű

A tengeri iránytűket általában iránytűnek nevezik . Többféle típusúak:

Általában egy folyadékkal töltött kapszulából állnak, amely lelassítja a mágneses berendezés rezgéseit, vagyis lapos szélrózsa, vagy gömb vagy beosztott félteke alakú; a folyadék viszkozitása arra kényszeríti a rózsát (vagy a beosztott gömböt), hogy gyorsan megálljon anélkül, hogy a mágneses észak két oldalán oszcillálna. A hűségvonal , amely felirat lehet az iránytű csészén vagy egy kis rögzített rúd, jelzi a hajó hossztengelyét (haladási irányát) az iránytű tárcsához viszonyítva.

A lapos szélrózsa-t tartalmazó iránytűket egy üvegburkolattal hermetikusan lezárt tálban helyezzük el, amelyet kardántengely függeszt . Ez biztosítja, hogy vízszintes helyzetben legyenek, az edény mozgásától függetlenül. Figyelembe kell venni a hajók fémes tömegét, az iránytűket pedig speciális speciális eszközök segítségével kell kompenzálni a szakembereknek.

Az Iránytű fő feladata, hogy meghatározza a hajó által követett irányt és irányt (a hajlító vonal a hajótest tengelyében van), ezután egy kormánytűről beszélünk, amely általában a kormány vagy a kormánykerék közelében helyezkedik el.

Azonban egy változata az iránytű ellátott, észlelésekről rendszer ( a taxióra ) (a csapágy kör pinnules) lehetővé teszi, hogy meghatározza a csapágy (vagy csapágy) egy mérföldkő . Az a navigátor, akinek szinte egyszerre sikerül két (vagy jobb három) tereptárgyat felvennie, egy speciális szögmérő segítségével ( Cras-szabály vagy azzal egyenértékű) meglehetősen pontos pontot tehet azáltal, hogy a térképen feltünteti a tereptárgyak irányát.

Manapság léteznek nagyon praktikus használatú miniatürizált csapágyiránytűk (a híres mini-Morin), sőt a tengeri távcső optikájába integrált csapágyiránytűk is, amelyek nagyban javítják a tereptárgyak helyes azonosítását (a német Steiner cég különlegessé tette, de sok minden megtalálható benne). olcsóbb példányok).

Hogy teljes legyünk, meg kell említenünk az úgynevezett "taktikai" iránytűket, amelyek nagyon kicsi vitorlásokra ( 420 , Laser , 505 stb.) Vannak felszerelve, és gyakorolják a regattát : Nem használják a pont meghatározására, és még akkor sem, ha iránytűként használják . útvonal lehetséges, a fő segédprogram célja, hogy tájékoztassa a kormányos a variációk a szél, különösen amikor tacking , amikor a hajó vitorlás állandó szögben, határa határozza meg a merevség , a vitorlák.

A hosszú pályán tereptárgyak nélküli kormányos így értékelheti az adonánsokat , a visszautasítókat , a folyamatos forgatásokat vagy a szél irányának periodikus lengéseit, és így meghatározhatja a taktikailag legrövidebb utat, hogy ellenfeleit legyőzze az élek megtapadásával. A legismertebb a finn Silva cég taktikai mágneses iránytűje (egy speciális érettségi lehetővé teszi, hogy csak egy számot megjegyezzen), de ma már vannak digitális taktikai iránytűk, további matematikai funkciókkal, például a tack tick nevű elektronikus iránytűvel ( a t o tack , to tackle ige angolul).

A nagy hajók pontosabban a giroszkópos iránytűre, vagy újabban a műholdas iránytűre támaszkodnak, nem pedig mágneses iránytűre a navigációhoz, bár ez utóbbi jelenléte a törvényben továbbra is kötelező.

Valójában a mágneses iránytűt zavarják a hajó fémes tömege és elektromos áramai. De szükség van rá tartalékként elektromos áramkimaradás esetén.

A mágneses, giroszkópos vagy műholdas iránytűt gyakran látják az automatikus iránytartó rendszerrel ( autopilóta ) és az integrált navigációval. Az elektronikus iránytű fluxgate-et ( fluxgate (in) ) egyre inkább használják a vitorlásokon, akár kicsiben is.

Repülés

Elektronikus iránytű

Egyes órák és más mérőműszerek iránytűje elektronikus alkatrészekből készül. Ez általában két vagy három mágneses mező érzékelő, amely alapvető adatokat szolgáltat a mikroprocesszorhoz . A trigonometrikus számítást használják a címsor megjelenítésére.

Az eszköz gyakran diszkrét alkatrész, amely orientációjával arányos jelet (digitális vagy analóg) szolgáltat. Ezt a jelet ezután egy vezérlő vagy egy mikroprocesszor értelmezi, és belül feldolgozza, vagy továbbítja egy megjelenítő eszközre.

Iránytű pontok / érettségi

Hagyományosan a számlap vagy az iránytű rózsa harminckét egyenlő távolságra eső pontra oszlik ( negyedeknek nevezve , a negyed vagy akár a visszajelzés 11 ° 15 '), bár a modern iránytűk fokozatokkal vannak ellátva, nem pedig sarkalatos pontokkal (lásd alább a fokozatot). A négy fő irány - kelet , nyugat , észak és dél - a sarkalatos pont, a többiek neve pedig ezekből származik (például: dél = 180 °; dél-dél-kelet = 157 ° 30 ').

Az iránytűk számára több fokozatrendszer létezik:

Katonai iránytűk

Minden kereskedelem speciális iránytűket használ, mert különböző követelményeknek kell megfelelniük.

Gyalogos

A gyalogosnak kompakt modellre van szüksége, könnyű és letörhetetlen szilárdságú.

Legtöbbször fém tokokat hajtogatnak, amelyek védik az üveget és elzárják a tűt. A német Lufft cég a XX .  Század elején elkészítette a Bézard iránytű típusának fejlett változatát, amelyet számos európai ország, köztük Franciaország (balra) hadserege használt. A svájci Recta vállalat (amelyet a SUUNTO vett át) kifejlesztett egy különösen ergonomikus fiókeszközt (lásd a galériát).

Tüzérségi

A lövésznek meg kell mérnie a magassági szöget a célponthoz való csapágyszög mellett . Ezeknek az iránytűknek van egy inklinométerük, és néha egy vagy két vízmértékük van.

Egyes nagyító és prizma rendszerek lehetővé teszik, hogy az iránytű rózsa a célobjektummal egyidejűleg nagyítva legyen.

A kultúrában

Varázslatos iránytű a szépirodalomban

Megjegyzések és hivatkozások

  1. Li Shu-hua, p.  180
  2. Florida állam egyeteme, "  (in) korai kínai iránytű (az első kínai iránytű)  " a Nemzeti Magas Mágneses Tér Laboratóriumban (Laboratoire Intense Magnetic Field) ,2009
  3. Li Shu-hua, az Iránytű eredete II. Mágnes és Iránytű , 1954, 175. oldal
  4. (in) Joseph Needham és Lu Gwei-Djen, Trans-Pacific Echoes és rezonanciák: hallgatás Once Again , World Scientific ,1985, P.  190
  5. Li Shu-hua, az Iránytű eredete II. Mágnes és Iránytű , 1954, p.  176
  6. Needham, p.  252
  7. Robert Temple , Kína zsenialitása: 3000 év tudomány, felfedezés és találmány , London, Andre Deutsch,2007, 3 e  . , 288  p. ( ISBN  978-0-233-00202-6 ) , p.  156-166
  8. Barbara M. Kreutz, "  mediterrán Adalékok a középkori Mariner Iránytű  ", Technology and Culture , n o  14,1973, P.  367-383
  9. Emilie Savage-Smith, "  Egy arabista műhelyből szerzett információk: aktuális trendek a középkori iszlám tudomány és orvostudomány tanulmányozásában  ", Isis , n o  79,1988, P.  246-266
  10. Charles de La Roncière , 1294 körüli hajóleltár és az offshore hajózás eredete, École des Chartes könyvtár, 1897 (58), p.  402 .
  11. Bréhier Louis , A bizánci civilizáció , Albin Michel, ösz. Az emberiség evolúciója, p.  380. és 2111. jegyzet.
  12. "  Hogyan működik az iránytű  " , az iránytű működéséről - Hogyan működik (elérhető : 2021. június 17. )
  13. Katonai erő : Hogyan kell használni a katonai iránytűt?"  » , A katonai erőről (hozzáférés : 2021. június 14. )
  14. „  Work: precíziós - Mini-Morin 2000 | A múzeum gyűjteményei | Nemzeti Tengerészeti Múzeum  ” , az mnm.webmuseo.com címen (elérhető : 2021. június 17. )
  15. "  Steiner Commander 7X50 távcső iránytűvel  " , www.nautisports.com (elérhető : 2021. június 17. )
  16. "  Silva 103RE - Raig navigation compass  " , a fr.raig.com webhelyen (megtekintve 2021. június 17-én )
  17. "  Micro Compass T060 talppal és Tacktick borítóval | Paris Voile, könnyű vitorlázás, regatta és szabadidő  ” , a PARIS VOILE oldalon (konzultáció 2021. június 17 - én )
  18. (fr) Lufft , francia változatát a hivatalos honlapján.
  19. A híres Bezard típusú iránytű ( A Bezard iránytű rövid története (1852 - 1971) ) a Knowfuture weboldalon elhangzott története kamu . A Bézard iránytűt Johann von Bézard osztrák ezredes készítette, és a német Lufft cég stuttgarti gyáraiban gyártották . Elzászban - Lorraine- ban nincs Bézard nevű falu . Bézard nevű zsidó család soha nem létezett. A BASF a Rajna partján található Ludwigshafenben , Strasbourgtól körülbelül 200  km-re lefelé . A Bézard iránytűről a magánoldalakon találhatók információk: háromnyelvű Compassipedia , német Der Bézard-Kompaß és olasz La Original Bezard… .
  20. Virtuális Iránytű és Iránytű Cybermúzeum , Compassipedia (Egyéb menü / Történelem és irodalom menü)

Függelékek

Bibliográfia

Művek Cikkek

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek