Страница 95 из 112
Пользоваться милей очень удобно. Поэтому моряки и не собираются пока заменять милю какой-нибудь другой мерой.
Проложив свой путь на меркаторской карте по линейке, рассчитав и запомнив, какого курса при этом следует придерживаться, моряк смело может пускаться в плавание, не задумываясь над тем, что его путь, прямой как стрела, на карте вовсе не прямая линия, а как раз та самая кривая, о которой говорилось чуть раньше, — локсодромия.
Это, конечно, не кратчайший путь между двумя точками. Но если эти точки лежат не очень далеко друг от друга, то моряки не огорчаются и мирятся с тем, что сожгут лишнее горючее и истратят лишнее время на переход. Зато на этой карте локсодромия выглядит прямой, которую ничего не стоит построить, и можно быть уверенным, что приведет она как раз туда, куда нужно. А если предстоит большое плавание, такое, например, как переход через океан, при котором дополнительные затраты на кривизну пути выльются в значительную сумму и время? В этом случае моряки научились строить на меркаторской карте другую кривую — ортодромию, что значит по-гречески «прямой путь». Ортодромия на карте совпадает с так называемой дугой большого круга, которая и является на море кратчайшим расстоянием между двумя точками.
Плохо укладываются в сознании эти два понятия: «кратчайшее расстояние» и «дуга», стоящие рядом. С этим тем более трудно примириться, если смотреть на меркаторскую карту: ортодромия выглядит значительно длиннее, чем локсодромия. Если на меркаторской карте обе эти кривые проложить между двумя точками, ортодромия изогнется, как лук, а локсодромия вытянется, как тетива, стягивающая его концы. Но не нужно забывать, что плавают-то корабли не по плоской карте, а по поверхности шара. А на поверхности шара отрезок дуги большого круга как раз и будет кратчайшим расстоянием.
С единицей измерения расстояний в море — милей — тесно связана единица скорости, принятая в мореплавании, — узел, о чем мы расскажем дальше.
Если на линии курса, проложенной на карте, периодически откладывать расстояния, пройденные кораблем, то судоводитель всегда будет знать, где находится его корабль, то есть координаты своего места в море. Такой метод определения координат называется счислением пути и широко применяется в навигационной прокладке. Но необходимым условием для этого является умение определять скорость корабля и измерять время, только тогда можно рассчитать пройденное расстояние.
Выше мы уже говорили, что на кораблях парусного флота для измерения времени применялись песочные часы, рассчитанные на полчаса (склянки), один час и на четыре часа (вахта). Но были на кораблях и еще одни песочные часы — скляночки. Всего на полминуты были рассчитаны эти часы, а в отдельных случаях даже на пятнадцать секунд. Можно только удивляться искусству стеклодувов, ухитрявшихся изготовить такие точные по тем временам приборы. Как ни малы были эти часы, как ни короток был промежуток времени, который они отмеряли, услуга, которую оказывали и в свое время эти часы морякам, неоценима, и их, так же как и склянки, вспоминают каждый раз, когда говорят об определении скорости корабля, а также при измерении пройденного пути.
Проблема определения пройденного и предстоящего пути всегда стояла и стоит перед моряками.
Первые способы замера скорости были едва ли не самыми примитивными из навигационных определений: просто с носа корабля бросали за борт кусочек дерева, коры, птичье перо или другой плавающий предмет и одновременно замечали время. Идя вдоль борта с носа на корму корабля, не выпускали из глаз плывущий предмет и, когда он проходил срез кормы, вновь замечали время. Зная длину корабля и время, за которое предмет проходил ее, рассчитывали скорость хода. А зная общее время в пути, составляли приблизительное представление и о пройденном расстоянии.
На парусных судах при очень слабых ветрах этим древним способом определяют скорость судна и сегодня. Но уже в XVI в. появился первый лаг. Из толстой доски делали сектор градусов в 65—70, радиусом около 60—70 см. По дуге, ограничивающей сектор, укрепляли, как правило, свинцовый груз в виде полосы, рассчитанный таким образом, что сектор, брошенный в воду, погружался на две трети стоймя и над водой оставался виден небольшой уголок. К вершине этого уголка крепили тонкий прочный трос, который называли лаглинь. В секторе, приблизительно в геометрическом центре погруженной части, сверлили коническое отверстие 1,5—2 см диаметром и к нему плотно подгоняли деревянную пробку, к которой прочно привязывали лаглинь сантиметрах в восьми-десяти от прикрепленного к углу лага конца. Эта пробка довольно прочно держалась в отверстии погруженного лага, но резким рывком ее можно было выдернуть.
Зачем же так сложно крепили лаглинь к сектору лага? Дело в том, что плоское тело, движущееся в жидкой среде, располагается перпендикулярно направлению движения, если сила, движущая это тело, приложена к его «центру парусности» (аналогично воздушному змею). Стоит, однако, перенести точку приложения сил к краю этого тела или к его углу, и оно, как флаг, расположится параллельно направлению движения.
Так и лаг, когда бросают за борт движущегося судна, держится перпендикулярно направлению хода его, так как лаглинь прикреплен к пробке, стоящей в центре парусности плоскости сектора. При движении судна сектор испытывает большое сопротивление воды. Но стоит резко дернуть лаглинь, как пробка выскакивает из гнезда, точка приложения силы переносится на угол сектора, и он начинает планировать, скользить по поверхности воды. Сопротивления он практически не испытывает, и в таком виде вытащить сектор из воды было совсем нетрудно.
В лаглинь на расстоянии примерно 15 м друг от друга (точнее, 14,4 м) вплетались короткие шкертики (тонкие кончики), на которых были завязаны один, два, три, четыре и т. д. узелков. Иногда отрезки между двумя соседними шкертиками тоже называли узлами. Лаглинь вместе со шкертиками наматывался на небольшую вьюшку (типа катушки), которую удобно было держать в руках.
Двое матросов становились на корму корабля. Один из них бросал сектор лага за борт и держал в руках вьюшку. Лаг, упав в воду, «упирался» и сматывал лаглинь с вьюшки вслед за идущим кораблем. Матрос же, подняв над головой вьюшку, внимательно следил за сматывающимся с вьюшки лаглинем и, как только первый шкертик подходил близко к кромке кормового среза, кричал: «Товсь!» (это значит «Готовься!»). И почти вслед за этим: «Вертай!» («Переворачивай!»).
Второй матрос держал в руках скляночки, рассчитанные на 30 секунд, по команде первого переворачивал их и, когда весь песок пересыпался в нижний резервуар, кричал: «Стоп!».
Первый матрос резко дергал лаглинь, деревянная пробочка выскакивала из отверстия, сектор лага ложился плашмя на воду и переставал сматывать лаглинь.
Заметив, сколько шкертиков-узелков ушло за борт при сматывании лаглиня, матрос определял скорость хода корабля в милях в час. Сделать это было совсем нетрудно: шкертики вплетались в лаглинь на расстоянии 1/120 мили, а часы показывали 30 секунд, то есть 1/120 часа. Следовательно, сколько узлов лаглиня смоталось с вьюшки за полминуты, столько миль корабль прошел за час. Отсюда и пошло выражение: «Судно идет со скоростью столько-то узлов» или «Корабль делает столько-то узлов». Таким образом, узел на море — не линейная путевая мера, а мера скорости. Это нужно твердо усвоить, потому что, говоря о скорости, мы так привыкли прибавлять «в час», что, бывает, и читаем в самых авторитетных изданиях «узлов в час». Это, конечно, неправильно, ибо узел — это и есть миля/час.
Сейчас ручным лагом уже никто не пользуется. Еще М. В. Ломоносов в своей работе «О большей точности морского пути» предложил механический лаг. Описанный М. В. Ломоносовым лаг состоял из вертушки, похожей на большую сигару, вдоль которой были расположены под углом к оси крылья-лопасти, как на роторе современной гидротурбины. Вертушку, привязанную в лаглиню, сделанному из троса, который почти не скручивался, М. В. Ломоносов предлагал опускать за корму идущего судна. Она, естественно, вращалась тем быстрее, чем был ход этого судна. Передний конец лаглиня предлагалось привязывать к валу механического счетчика, который должен был крепиться на корме судна и отсчитывать пройденные мили.