на небесный калейдоскоп указывать место на поверхности булдыгана, куда занесли вас превратности путешествия. А в идеале — довести наши корабли, куда будет надо по оптимальному маршруту и без видимости берегов.
Впечатлились? По глазам вижу, что проняло. Тогда добавлю, что ошибка навигатора на десяток километров — это опасно, на полсотни — уже смертельно опасно, особенно рядом с берегами. А полсотни километров это ошибка астрономических замеров всего в половину градуса. Дрогнувшая при замерах рука может и большую погрешность дать.
Ну что? Кто теперь хочет уйти из навигаторов в простые матросы? Размечтались! Тут и так самых сметливых собрали! Либо из вас получатся навигаторы — либо из нас утопленники. Третьего, увы, не дано.
Вот так и начинались наши навигационные курсы. Давно. Особенно если мне считать год за три и еще плюс северные коэффициенты.
Навигация этого времени еще шаманила вокруг астролябий и ошибалась порой на сотни километров — в результате чего ходить корабли предпочитали каботажно — вдоль берега. Вот только у меня планы были гораздо шире. И навигаторов натаскивал жестко. Они мне не только на море нужны, но и на земле, для картографирования, в том числе прокладки Суэца.
Несколько месяцев готовили навигационные приборы. Вот, например секстант — его еще не изобрели, хотя Ньютон уже озвучил принцип. Обошелся, кстати, без моих подсказок. На самом деле принцип прост как циркуль — надо замерить угол между горизонтом и солнцем или звездой. Можно, конечно и циркулем — нацелив одну ножку на горизонт, а вторую на солнце. Более того — так иногда и делали. Вот только ошибка в один градус равна ошибке в сотню километров. Надо прибор поточнее. Вот и выкрутились двумя зеркалами — сквозь первое, неподвижное, смотрят на горизонт, а второе, подвижное, поворачивают так, чтоб солнце или звезда отразилась в первом зеркале и совместилась с видимым горизонтом. Угол, на который повернуто подвижное зеркало, чтоб отражение светила наложилось на горизонт — и будет искомым углом.
На секстант идеально подошли детали от нашего дальномера совмещения — оба зеркала и окуляр. А вот дальше был долгий процесс юстировки и градуировки. И все равно секстанты получились слегка разные и на каждый делали таблички инструментальных поправок.
Секстант это еще полбеды — измерения, полученные с него, надо правильно пересчитать. Например — замеряем угол между видимым горизонтом и солнцем. Но земля то круглая, и мы видим тот горизонт, который на самом деле ниже уровня истинного горизонта. Разница в доли градуса — но каждая такая доля может дать ошибку несколько километров. И чем выше поднимается наблюдатель над поверхностью — тем больше ошибка. Замеры с уровня воды и с верхушки мачты дадут существенную ошибку в определении координат, если не вносить поправки.
И это еще не все. Если палку опустить наполовину в воду увидим, как погруженная часть палки изогнулась — это результат преломления лучей света водой. Вот и с атмосферой та же история. Солнце, как и звезды, находиться не там, где мы их видим, а рядышком, преломленные атмосферой. И в зависимости от угла видимости это преломление различается. Да и само солнце не точка на небе, а кружочек, и нам нужен строго его центр.
Все? Неа. До самого сложного не дошли. Проекция солнца по поверхности земли чертит не ровную линию, а сложную синусоиду, что неудивительно, вспоминая, про разные наклоны осей планет, осей орбит, да еще и вращения.
Простому смертному, без компьютера, рассчитать эти загульные зигзаги — совершенно нереально. Навигаторы этого и не делают. Есть у них ключевая фраза — «А теперь открываем «морской астрономический ежегодник' в котором перечислены положения солнца, луны, планет и звезд в каждую секунду каждого дня, поправки в зависимости от дня и примерного положения и … «. Мдя. Этот толстенный талмуд таблиц — библия навигаторов. Вот только на малых лодках, в том числе и моей, места для них обычно не находят, все больше полагаясь на технику.
Сразу возникает вопрос — как же мы, маломерщики, так рискуем с навигацией, выходя в море. Мол, еще хвалились, что все предусматриваем и по два раза везде подстраховываемся. Ведь никто не поверит, что шкипера малых лодок заучивают таблицы на память. Кстати, напрасно — есть и такие.
Для остальных существует лазейка, называемая аварийной навигацией.
Надо запомнить три фразы — «В день святого Валентина, солнце, как девушка опаздывает на 14 минут, а через три месяца после этого уже торопиться на 4 минуты», «На Хеллоуин солнце торопиться закончить дела, и приходит раньше на 16 минут, зато за три месяца до этого ленится и опаздывает на 6 минут», «На этих четырех датах солнце держит указанное время в течение плюс-минус двух недель».
Потом эти заученные мнемонические фразы переводят в даты и временные поправки, по которым строят ломаную синусоиду, проходящую через все даты года. Вот и получаем графическую таблицу поправок. Довольно точную, кстати. Добавим сюда поиск поправок на высоту наблюдателя, на рефракцию, на инструментальные погрешности, а особенно на кривые ручки — и станет понятно, чего мы так долго возились с обучением.
К сожалению — секстант это малая часть дела. Замерив высоту солнца в полдень, с учетом всех поправок, имеем только одну координату — широту.
Можно ее и по звездам вычислить, прицеливаясь на полярную звезду все тем же секстантом. Северному полушарию с полярной звездой повезло — она находиться почти точно на оси северного полюса, отстоя от нее на каких-то полградуса. И искать ее легко — опираясь на ковш Большой медведицы. Это все знают. Наверное, кроме моих курсантов-оболтусов. Шкипера поморов на них нет.
Удобна полярная звезда для внесения поправок в магнитные компасы. Да-да, магнитным компасам свойственны ошибки, причем весьма значительные. Мало того, что магнитные полюса не совпадают с географическими — так еще и всякие залежи руд и неоднородности магмы вносят искажения. На современных мне морских картах в обязательном порядке писали поправки к магнитным компасам, которые надо добавлять или вычитать из показаний прибора в каждом конкретном месте, чтоб получить истинное направление на север. Тут у нас этих карт нет. Вообще ничего нет. Даже злость берет. Вот и приходится каждую ясную ночь заставлять навигаторов брать пеленги на полярную звезду и записывать поправки к компасу. Занося их и на карты, которые они же составляли. Муторная работа.
А в южном полушарии все еще сложнее. Там нет звезды рядом с южным полюсом, и прицеливание на эту виртуальную точку вообще напоминает эквилибристику. Ближайшее к южному полюсу созвездие — Южный Крест, четыре звездочки, горящие на концах вымышленного креста. Вертикальный отрезок этого креста и смотрит примерно на ось южного полюса. Если отложить от креста вниз пять его высот, то уткнемся в черноту пространства, где и будет точка южного полюса. Порой даже трафареты делают, чтоб точнее прицелится. Хотя точность все равно никакая. Не повезло южанам. Может поэтому мореплаванье в северном полушарие развивалось интенсивнее, чем в южном. И все крупные морские державы свой путь начинали именно в северном полушарии, под светом полярной звезды.
Так или иначе, широту считать научились. Осталась вторая координата — долгота, чтоб точно вычислить свое место в море. Кстати, как шутили мои учителя — широта — это насколько широко надо развести ножки циркуля или наклонить зеркало секстанта чтоб замерить высоту полярной звезды, или солнца. А долгота — это как долго надо идти до того места, где произвел замеры широты. Очень близкая аналогия. Так что, долготу замеряем часами. И вот тут самый серьезный затык. Технический. Часы для измерений должны быть очень точными. Неточность хода часов на 4 минуты это ошибка по долготе до 100 километров. А главное — часы должны держать эту точность в течение нескольких месяцев минимум, невзирая на перепады температуры, влажности и давления. Про качку не упоминаю — такие часы обычно в карданных подвесах держали, холили и лелеяли. Часы, которые делал завод, за месяц могли запросто уйти на час в любую сторону. Для навигации они не годились. Об этой проблеме знал давно, после первых же экспериментов. Соответственно озадачил часовщиков сделать хоть пару тройку элитных механизмов. Два года их экспериментов и страшное количество потраченных денег дали опытные образцы морского хронометра с точностью хода до 6 минут в месяц. Точнее не получалось. Шедевр, изготовленный ювелирами своего дела. По цене золотого слитка.
И работать с ним нужно было, чуть ли не в перчатках. Заводить строго в одно и то же время, на одинаковое число оборотов заводного ключа, не трясти и ни в коем случае не ронять. Целый ларец- компенсатор для него сделали, с амортизаторами и карданом. Впрочем, и современные мне механические
