Xronometr qanday mexanizm yoki aniqlik - shohlarning xushmuomalaligi. Kema xronometri: navigatsiyaning qisqacha tarixi Dengiz xronometri mavzusidagi post

Har bir insonga nimadir etishmaydi. Bir pul, boshqa e'tibor va sevgi, uchinchi sog'liq. Lekin hammaga aniq yetishmaydigan narsa bu vaqt. Shuning uchun ham odamlar doimo vaqtni oqilona boshqarish uchun vaqtni aniq hisoblab chiqa oladigan qurilma ixtiro qilishni orzu qilganlar.

Biroq, birinchi soatlarning aksariyati juda ishonchsiz va shartlarga bog'liq edi muhit. Ammo bir kuni vaqtni o'lchash uchun juda aniq qurilma - xronometr ixtiro qilindi. Bu ajoyib ixtiro, g'alati darajada, nafaqat hayotga ta'sir qildi oddiy odamlar. Avvalo, ushbu qurilmaning ixtirosi dengizchilarga ochiq dengizda yaxshiroq suzishga yordam berdi.

Xronometr nima?

"Xronometr" so'zining o'zi ikkita yunoncha so'zning birikmasidan kelib chiqqan: "vaqt" (xronos) va "o'lchash" (metr).

Qurilmaning nomidan uning maqsadi vaqtni o'lchash ekanligi ayon bo'ladi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, xronometr juda ishonchli, har qanday sharoitda ham, sovuqda ham, tropik issiqda ham ishlashni davom ettirishga qodir.

Xronometrlar tarixi

Xronometrlar birinchi mexanik soatlar emas edi. Biroq, ularning oldidagi soat mexanizmlari juda nozik va noqulay tashqi sharoitlarda osongina sindirilgan. Bundan tashqari, oddiy sharoitlarda ham soat vaqt o'tishi bilan "yolg'on gapira" boshladi.

Ammo 1731 yilda ingliz soat ishlab chiqaruvchisi Xarrison xronometrni ixtiro qilganida hamma narsa o'zgardi. Ushbu ixtiro dengiz ishlarini rivojlantirish uchun juda muhim bo'ldi. Harrisonning qurilmasi mutlaqo ko'rsatishni davom ettirgandan beri aniq vaqt har qanday sharoitda, bu ekipajga uzunlikni, keyin esa kemaning joylashuvi koordinatalarini aniqlashga yordam berdi.

Xronometr o'zining yuqori narxiga qaramay, kemalarda va aeronavtikaning rivojlanishi bilan samolyotlarda tez-tez ishlatila boshlandi.

Shunisi e'tiborga loyiqki, Xarrisonning dizayni shunchalik mukammal ediki, yillar davomida u deyarli hech qanday o'zgarishlarga duch kelmadi. Bitta narsa shundaki, xronometrning ba'zi materiallari zamonaviyroq, engil va bardoshli materiallar bilan almashtirildi.

Dengiz xronometri

Harrisonning ixtirosi (u XX asrda oddiyroq, arzonroq GPS-stabillashtirilgan dengiz soatlari bilan almashtirilishidan oldin) dengizchilar uchun ularning joylashuvini aniqlashning eng ishonchli usuli edi.

Qoida tariqasida, barcha dengiz xronometrlari bir xil standart dizaynga ega edi. U maxsus (odatda yog'och) korpusga joylashtirildi, u ishning dizayni tufayli har qanday holatda ham xronometrni ushlab turdi. gorizontal holat. Koson soat mexanizmini harorat o'zgarishi ta'siridan, shuningdek, qurilma holatidagi o'zgarishlardan himoya qildi.

Qo'l soatlarida xronometrlar

Juda aniq soatlar ixtiro qilinishi bilan ko'p odamlar o'z uylarida xuddi shunday soatlar bo'lishini orzu qila boshladilar. Xarrison ixtirosiga asoslanib, ular dastlab uy uchun devor va stol usti o'ta aniq soatlar yasashni boshladilar. Biroz vaqt o'tgach, texnologiya mexanizmni qisqartirish va har bir soniya oltinga teng bo'lgan band odamlar uchun zarur bo'lgan bilak xronometrlarini yaratishga imkon berdi.

Xronometr aniqligiga ega qo'l soatlari paydo bo'lganidan beri bir necha o'n yillar o'tdi. Va bugungi kunda har bir o'zini hurmat qiladigan soatlar kompaniyasi o'z liniyasida xronometrli modellarga ega. Shunga qaramay, eng aniq va sifatli, tabiiyki, Shveytsariya xronometridir.

Bundan tashqari, Shveytsariyada ular butun dunyo bo'ylab xronometrlarni tekshiradilar. Bunday soatlar uchun ISO 3159-1976 ixtisoslashtirilgan sifat standarti ham ishlab chiqilgan.

Soatingizda xronometr borligini qanday aniqlash mumkin?

Har bir inson juda aniq soatga ega bo'lishni orzu qiladi. Aksariyat qo'l soatlari soatda xronometr mavjudligini ko'rsatsa-da, istisnolar mavjud. Shuning uchun siz o'zingizning aksessuaringizda uning mavjudligi yoki yo'qligini o'zingiz tekshirishingiz mumkin.

Tekshirish uchun, tajribaning tozaligini buzmaslik uchun soatning yangi batareyasi yoki qancha vaqt o'ralganligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Keyinchalik aniq vaqtni belgilashingiz kerak. Shundan so'ng, soatni terish holatiga o'tkazish va yigirma to'rt soat davomida ushbu shaklda qoldirish kerak. Yaroqlilik muddati tugagandan so'ng, siz uni ag'darib, yana yigirma to'rt soatga qoldirishingiz kerak. Endi siz bilan tekshirishingiz mumkin haqiqiy vaqt. Agar nostandart holatdan keyin ikki kun ichida soat atigi +/- 8-12 soniyada "yolg'on" qila boshlasa - bu xronometr. Kattaroq qiymatlar uchun - oddiy soat.

Siz boshqa usullar bilan uy sinovini o'tkazishga harakat qilishingiz mumkin. Misol uchun, devorga soatni osib qo'yish - odatdagi holatda yigirma to'rt soat va teskari bir xil miqdorda. Bundan tashqari, haroratni tekshirishingiz mumkin. Biroq, soatni uzoq vaqt davomida noldan sakkiz darajadan pastroq va yigirma besh darajadan ortiq sovutmaslik kerakligini hisobga olish kerak.

Xronometr va xronograf: farq nima?

Qo'l soatlari haqida gapirganda, ko'p odamlar xronograf va xronometr kabi o'xshash tushunchalarni chalkashtirib yuborishadi. Va so'zlar juda o'xshash bo'lsa-da, ularning ma'nolari butunlay boshqacha.

Agar xronometr har qanday sharoitda vaqtni aniq ko'rsatishga imkon beradigan maxsus mexanizm dizayniga ega soat bo'lsa, u holda xronograf avtonom harakatlarga ega soatlardagi kichik qo'shimcha terishdir. Ba'zan xronograflar alohida vaqtni ko'rsatadi yoki ikkinchi qo'lga ega bo'lish uchun mo'ljallangan.

O'shandan beri ikki yuz ellik yildan ko'proq vaqt o'tdi, xronometr ixtiro qilindi. O'shandan beri u endi u qadar mashhur emas dengiz ishlari, ayniqsa GPS navigatsiyasi ixtirosi bilan. Biroq, uning aql bovar qilmaydigan aniqligi hali ham o'zgarishsiz qolmoqda. Shuning uchun ko'p odamlar hali ham ega bo'lishni orzu qiladilar Shveytsariya soatlari xronometr bilan va har doim vaqtni mutlaqo aniq biling.

Biz dengiz xronometrlari imperiyalarni yaratishga qanday yordam bergani haqida gapiramiz

Dengizdagi koordinatalarni aniqlash qadimdan eng muhim san'at bo'lib kelgan. Agar kapitanlar 15-asrda yulduzlar orqali kemaning joylashuvi kengligi va qutbning balandligini aniqlashni o'rgangan bo'lsa, uzunlikni aniqlashning aniq usulini izlash keyingi uch asr davomida davom etdi. Va bu izlanishlar atom bombasining yaratilishini eslatdi: kim boshqalardan ustun bo'lsa, eng kuchli bo'ladi.

Zero, buyuk geografik kashfiyotlar davri endigina yakunlangan edi va Yevropaning yetakchi davlatlari har qanday holatda ham ochiq yerlarni o‘zlari uchun tortib olmoqchi edilar. O'sha kunlarda savdo va yuk tashish sanoatga qaraganda tezroq kengaydi: nima uchun siz shunchaki talon-taroj qilish, olib kelish va ajoyib foyda uchun sotishingiz mumkin bo'lgan narsa ishlab chiqarasiz.

Eng mazali koloniyalar g'arbiy va sharqda edi va u erga sayohat qilishda uzunlikni bilish juda zarur edi. Kemadagi qo'rquv va qo'zg'olon tahdidi kapitanlarni orqaga qaytishga majbur qilgani uchun ko'plab kemalar o'zlari xohlagan manzildan bir necha mil uzoqlikda halok bo'lishdi. Bundan ham ko'proq bo'ron va tuman paytida qirg'oq toshlariga urildi.

Natijada, 1714 yilda Angliya parlamenti e'lon qildi xalqaro musobaqa G'arbiy Hindistonga va orqaga sayohat paytida 20 yoki 30 milya xatolik bilan uzunlikni aniqlash uchun asbob yoki usulni yaratish.

Uzunlikni aniqlashning to'g'riligiga qarab 10, 15, 20 ming funt sterling (o'sha paytdagi ulkan pul) mukofotlari ham berildi. Ushbu qonun bo'yicha takliflarni qabul qilish va ko'rib chiqish uchun fizikaning otasi Isaak Nyutonning o'zi boshchiligidagi Uzunlik byurosi tuzildi.

Ser Isaak Nyuton

Eng boshidan uzunlikni aniqlashning ikkita usuli paydo bo'ldi: astronomik va mexanik, soat yordamida.

Astronomiya Galileo Galiley tomonidan qo'llab-quvvatlandi, u o'zi kashf etgan Saturnning to'rtta sun'iy yo'ldoshining tutilish davrlaridan uzunlikni aniqlashning yaxshi usulini yaratdi. Biroq, bulutlar kamdan-kam mehmonlar bo'lgan Italiyada ham buni ba'zan qilish mumkin emas edi.

Dengiz haqida nima deyishimiz mumkin: birinchi navbatda, engil tebranish paytida, Saturnni hech bo'lmaganda teleskopda tutib olishga harakat qiling, uning sun'iy yo'ldoshlari haqida gapirmang. Mexanik usulga kelsak, dengiz soatini tasavvur qilish uchun bir nechta urinishlardan so'ng, Nyuton ularni o'rganib chiqib, 1714 yilda shunday yozgan:

Aniq soat yordamida siz uzunlikni aniqlashingiz mumkin. Ammo kema doimiy harakatda bo'lgani uchun issiqlik va sovuqlik o'zgarishini, nam va quruq havo ta'sirini boshdan kechirayotganligi va tortishish kuchi turli kengliklarda o'zgarganligi sababli, bunday soatni yaratish hali mumkin emas va bu ehtimoldan yiroq emas. kelajakda sodir bo'ladi.

Va shunga qaramay, misli ko'rilmagan mukofot o'sha davrning eng yaxshi aqllarini zo'riqishga majbur qildi va 1735 yilda ingliz ustasi Jon Xarrison (1693-1766) H1 "Grasshopper" buyuk dengiz xronometrini yaratdi.

Dengiz xronometrlarini yaratuvchisi Jon Xarrisondir. Foto: http://www.rmg.co.uk

Undagi mayatnik rolini ikkala uchida sharlari bo'lgan ikkita uzun muvozanat tutqichi bajargan. O'rtada bir-biriga bog'langan holda, ular qarama-qarshi yo'nalishda tebranadigan tayoqlar bilan X harfini hosil qildilar va shu bilan pitching ta'sirini zararsizlantirdilar. Tutqichlar to'rtta muvozanat bulog'i bilan harakatlantirildi. Harorat farqlari buloqlarning uchlari biriktirilgan guruch va po'lat novdalar bilan qoplandi.

Jon Xarrisonning birinchi dengiz xronometri H1 (“Grasshopper”), 1735 yil. Foto: http://collections.rmg.co.uk

Lissabonga va orqaga sinov safari paytida "Chigirtka" juda ijobiy sharhlarga ega bo'ldi va Grinvich rasadxonasi hisobotlarida Xarrison ixtirosi haqida xabar paydo bo'ldi. Biroq, bularning barchasi parlamentni Harrisonga kerakli bonusni berishga ishontirmadi, u faqat yangi xronometrlarni yaratish uchun grant oldi.

Jon Xarrison "Chigirtka" ixtirosi uchun mukofotga sazovor bo'lmaganidan unchalik xavotirlanmagani haqida hikoya bor, chunki uning xronometrini unga kerakli miqdordan ko'proq pul to'lagan qaroqchilar yashirincha sotib olishgan.

Usta butun umri davomida xronometrini takomillashtirdi. Ikkinchi xronometr H2 oraliq buloqlar bilan impulsni barqarorlashtirish uchun qurilmada birinchisidan farq qildi.

Unda har yarim soatda ikkita spiral buloq o'ralgan va moment har doim bir xil darajada edi. Shuningdek, mexanizmda doimiy quvvat moduli sifatida sug'urta mavjud edi. Ular H2 ni sinovdan o'tkazmadilar, chunki Ispaniya bilan urush bo'lgan va Admiralty dahshatli strategik qurol - xronometr dushman qo'liga tushib qolishidan qo'rqardi.

Agar birinchi "Chigirtka" Grinvich rasadxonasida saqlansa, H2 va H3 taqdiri unchalik ma'lum emas (garchi ularning mexanizmlarining tuzilishi batafsil tavsiflangan bo'lsa ham). Menimcha, bu yerda ham qaroqchilar bor edi.

Jon Xarrisonning dengiz xronometrlari - H2 va H3. Foto: http://collections.rmg.co.uk

Va Xarrison hali ham 1759 yilda biz bilgan dengiz xronometrlariga o'xshash bo'lgan H4 xronometri uchun 20 ming funt sterling mukofotini oldi - stol usti yoki juda katta cho'ntak soati.

Jon Xarrisonning birinchi dengiz xronometri H1 ("Grasshopper") 1735 yil. 1759 yildan beri mukofotga sazovor bo'lgan H4 xronometri bilan birga. (markazda). Foto: http://www.e-reading.club/chapter.php/103039/23/Hauz_-_Grinvichskoe_vremya_i_otkrytie_dolgoty.html, http://collections.rmg.co.uk

Mexanizm diametri 10,5 sm bo'lgan ikkita kumush qutida joylashgan edi. Bu oq fonda qora rangda ishlangan bezaklar bor edi. Po'lat soat va daqiqa qo'llari ko'k rangga bo'yalgan; boshqa ikkita qo'l o'rtasida aylanadigan markaziy soniya qo'llari ham bor edi. Soat teshikdan o'ralgan edi orqa tomon ichki tanasi.

Jon Xarrison H4 dengiz xronometri. Foto: http://collections.rmg.co.uk

Harrisonning 4-sonli dengiz soati, birinchi uchta dengiz soatlaridan farqli o'laroq, gimbalga osilgan emas edi, lekin kema aylanayotganda yumshoq yostiq ustiga qo'yilgan va tashqi korpus va gradusli yoy yordamida uning holati gorizontal holatga bir oz moyil bo'lishi uchun sozlanishi mumkin.

Ustaning o'g'li Uilyam ularni Yamayka safarida sinab ko'rdi. Deptford 1761 yil 18-noyabrda Portsmutdan suzib ketdi va 61 kundan keyin Port Royalga etib kelganida, H4 atigi 9 soniya orqada edi!

Aniq soatni qo'lga kiritib, Qirollik dengiz floti kapitanlari boshqa kuchlarning kemalariga nisbatan ulkan ustunlikka ega bo'lishdi va tez orada Buyuk Britaniya imperiyasi paydo bo'ldi, quyosh hech qachon botmagan.

Agar ispanlar, frantsuzlar va gollandlar har ehtimolga qarshi o'nlab bochkalar toza suv va oziq-ovqat zahiralarini yig'ishga majbur bo'lishsa, unda uzunlik haqida aniq ma'lumotga ega bo'lgan inglizlar qo'shimcha porox bochkalari, to'plar bilan to'ldirilgan oziq-ovqat "do'konlari" o'rniga va o'qlar, qoida tariqasida, janglar natijasini ularning foydasiga hal qildi.

Ammo Jon Xarrisonning eng muhim xizmati shundaki, u boshqa eng yaxshi ustalarga ishonch uyg'otdi: Larkum Kendall, Tomas Muge, Jon Arnold, Per Leroy, Ferdinand Bertoud, Abraham-Luis Breguet. Ankrajdan qochishning ixtiro qilinishi bilan xronometrlar yanada aniqroq bo'ldi va shuhrat qozondi. eng yirik ishlab chiqaruvchi Uliss Nardin tomonidan bosib olingan.

Dengiz xronometrlari Germaniya dengiz flotiga Glashyutte kompaniyasidan A. Lange & Söhne tomonidan yetkazib berildi. Va barcha jihozlar bilan birga qachon texnik hujjatlar ekspropriatsiya qilindi va olib ketildi Sovet Ittifoqi, tez orada Sovet kemalari ALS 48 kalibrining aniq nusxasi bo'lgan mexanizmga ega Poljot dengiz xronometrlarini qabul qila boshladilar.

Va endi, kema koordinatalari GPS sun'iy yo'ldoshlariga ulangan bort kompyuterlari tomonidan avtomatik ravishda aniqlanganda, tajribali kapitanlar har qanday holatda yaxshi eski mexanik dengiz xronometriga ega bo'lishni afzal ko'rishadi.

matnda xato topdingizmi? uni tanlang va ctrl + enter tugmasini bosing

Vaqt birliklarini ko'paytirish va vaqt momentlarini aniqlash uchun foydalaning maxsus mexanizmlar- tomosha. Soat qo'llarining bir tekis harakatlanishi regulyatorlar tomonidan ta'minlanadi, ular ko'pincha bahor mayatniklari sifatida ishlatiladi. Soatning yuqori aniqligi mayatnikning tebranish davrining doimiyligi bilan ta'minlanadi.

Nisbatan yaqinda fan va texnikada soatning juda yuqori aniqligini taʼminlovchi kvarts kristallari (kvars soatlari) va gazlarning molekulyar tebranishlari (atom soatlari) qoʻllanila boshlandi.

Kemalarda quyidagi vaqt o'lchagichlari qo'llaniladi: xronometr, paluba soati, kema (dengiz) soati, sekundomer. Ular oʻrtacha vaqtni T koʻrsatish uchun oʻrnatiladi. Rasadxonalar va geodeziya astronomiyasida yulduz vaqtini S koʻrsatadigan asboblar ham qoʻllaniladi.

Dengiz xronometri. Grinvich o'rtacha Tgr vaqtini aniq aniqlash uchun dengiz kemalarida xronometr ishlatiladi. Ehtiyotkorlik bilan ishlov berish va yuqori sifatli materiallardan foydalanish bilan bir qatorda, xronometrda aniqlikni ta'minlash uchun maxsus qurilma mavjud. Uning dvigateli dvigatel prujinasining energiyasi tugashi sababli doimiy momentni saqlab turish uchun mo'ljallangan. Xronometr regulyatori harorat o'zgarishining mexanizmning bir xil aylanishiga ta'sirini qoplash zarurligini hisobga olgan holda ishlab chiqilgan. Xronometr siferblatasi soat, daqiqa, soniya qo'llaridan va xronometr to'liq o'ralganidan keyin qancha vaqt ishlashini ko'rsatadigan maxsus qo'ldan iborat. Ko'pgina dengiz xronometrlari ellik olti soatlik uzluksiz ishlashni ta'minlaydi.

Xronometrda o'n ikki soatlik bo'linmalar mavjud bo'lib, natijada ikkita qiymatga ega bo'lishi mumkin, masalan, 1 yoki 13H; 2 yoki 14H, va hokazo. Ikkinchi qo'l 0,5 e ga o'ziga xos zarba tovushi bilan silkinib harakat qiladi.

Xronometrning tashqi qurilmasining asosiy tafsilotlari rasmda ko'rsatilgan. 1.

Pastki soat (2-rasm). Pastki soatda harorat kompensatsiyalangan prujina mayatnik va juda aniq mexanizm mavjud. Ikkita qutiga o'ralgan. Soat, daqiqa va markaziy soniya qo'llari siferblat bo'ylab harakatlanadi, ikkinchisi esa 0,2e tezlikda harakatlanadi. Oklar maxsus tugma yordamida tarjima qilinadi. Asosiy buloq pastki soatni 48 soat davomida ishlaydi.

Pastki soatlar odatda Grinvich vaqti bo'yicha o'rnatiladi va kemada astronomik kuzatishlar, shuningdek, xronometrlar va soatlarni solishtirish uchun ishlatiladi. Xronometrdan farqli o'laroq, pastki soat ochiq ko'prikka joylashtirilishi mumkin.

Kema yoki dengiz soatlari. Dengiz soatlari xizmat ko'rsatish va turar-joy binolariga o'rnatiladi va kema vaqtiga, radio xonasida esa Grinvich yoki Moskva vaqtiga qarab sozlanadi.

Vaqtni aniq o'lchash orqali, Grinvich o'rtacha vaqti (GMT) va hozirgi joylashuvingizdagi vaqt kabi ma'lum sobit joy. 18-asrda birinchi marta ishlab chiqilganida, bu katta texnik yutuq edi, chunki uzoq dengiz sayohati paytida vaqtni aniq bilish elektron yoki aloqa vositalarisiz navigatsiya qilish uchun zarurdir. Birinchi haqiqiy xronometr bu bitta odam Jon Xarrisonning hayotiy ishi bo'lib, u 31 yillik doimiy tajriba va sinovlarni o'z ichiga olgan bo'lib, u dengizda (va keyinchalik havoda) navigatsiyada inqilob qildi va kashfiyotlar va mustamlakachilik davrini tezlashtirishga imkon berdi.

Muddati xronometr yunoncha soʻzlardan yaratilgan xronosomalar(vaqt qiymati) va metr(qarshi qiymat) 1714 yilda o'sha yili Uzunlik qonuni bilan belgilangan mukofot uchun dastlabki raqobatchi Jeremi Taker tomonidan. So'nggi paytlarda u ma'lum aniqlik standartlariga javob beradigan sinovdan o'tgan va sertifikatlangan soatni tasvirlash uchun keng qo'llanila boshlandi. Shveytsariyada ishlab chiqarilgan soatlar faqat sertifikatlangan taqdirdagina "xronometr" so'zini ko'rsatishi mumkin.

hikoya

Yer yuzasida joylashuvni aniqlash uchun kenglik, uzunlik va balandlikni bilish zarur va etarli. Dengiz sathida ishlaydigan kemalar uchun balandlikni hisobga olish tabiiy ravishda e'tibordan chetda qolishi mumkin. 1750-yillarning o'rtalarigacha quruqlikdan dengizda aniq navigatsiya uzunlikni hisoblashdagi qiyinchiliklar tufayli hal qilinmagan muammo edi. Navigatorlar o‘z kengliklarini quyosh burchagini peshin vaqtida (ya’ni, u osmondagi eng yuqori nuqtasiga yoki kulminatsion nuqtasiga yetganida) yoki shimoliy yarim sharda Polaris (Shimoliy yulduz) burchagini o‘lchash orqali aniqlashi mumkin. ufq (odatda shom paytida). Biroq, ularning uzunligini topish uchun ular kemada ishlaydigan vaqt standartiga muhtoj. Muntazam samoviy harakatlarni kuzatish, masalan, Yupiterning tabiiy yo'ldoshlarini kuzatishga asoslangan Galiley usuli, odatda kema harakati tufayli dengizda mumkin emas. Dastlab 1514 yilda Iogannes Verner tomonidan taklif qilingan oy masofasi usuli dengiz xronometri bilan parallel ravishda ishlab chiqilgan. Gollandiyalik olim Gemma, Frisius Renier 1530 yilda uzunlikni aniqlash uchun xronometrdan foydalanishni birinchi bo'lib taklif qildi.

Xronometrning maqsadi Grinvich o'rtacha vaqti (GMT) kabi ma'lum sobit joyda vaqtni aniq o'lchashdir. Bu navigatsiya uchun ayniqsa muhimdir. Mahalliy peshin vaqtida GMTni bilish navigatorga kemaning uzunligini aniqlash uchun kemaning joylashuvi va Grinvich meridiani o'rtasidagi vaqt farqidan foydalanish imkonini beradi. Yer doimiy chastotada aylanayotganligi sababli, xronometr va kemaning mahalliy vaqti o‘rtasidagi vaqt farqi sharsimon trigonometriya yordamida Grinvich meridianiga (0° deb belgilangan) nisbatan kema uzunligini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin. Zamonaviy amaliyotda navigatsiya almanaxi va trigonometrik qidiruv jadvallari navigatorlarga Quyosh, Oy, ko'rinadigan sayyoralar yoki ufq ko'rinadigan istalgan vaqtda navigatsiya qilish uchun tanlangan 57 yulduzdan birini o'lchash imkonini beradi.

Dengizda ishonchli ishlaydigan xronometrni yaratish qiyin edi. 20-asrga qadar eng yaxshi vaqt hisoblagichlari mayatnikli soatlarga ega edi, ammo dengizda aylanuvchi kemalar va Yerning tortishish kuchining 0,2% gacha o'zgarishi mayatnikning oddiy tortishish asosini ham nazariy, ham amaliyotda foydasiz qildi.

Birinchi dengiz xronometrlari

Ushbu atama birinchi marta 1684 yilda nashr etilgan Arcanum Navarchicum , nazariy ish Kiel professori Mattias Vasmut. Buning ortidan 1713 yilda ingliz olimi Uilyam Dayrxem tomonidan nashr etilgan asarlarda xronometrning keyingi nazariy tavsiflari keltirildi. Dirxemning asosiy asari, fizik-teologiya yoki Xudoning mavjudotlari va sifatlarini Uning yaratilishidan namoyish qilish, shuningdek, soatlarning ishlashida ko'proq aniqlikni ta'minlash uchun vakuumli muhrdan foydalanishni taklif qildi. Ishlaydigan dengiz xronometrini qurishga urinishlar 1714 yilda Angliyada Jeremi Taker va ikki yildan so'ng Frantsiyada Genri Sulli tomonidan boshlangan. Sulli o'z asarini 1726 yilda nashr etgan Une Orloga inventée et executée nominal M. Sulli, lekin uning ham, Takerning ham modeli aylanma dengizlarga bardosh bera olmadi va kema sharoitida aniq vaqtni ushlab turolmadi.

1714 yilda Britaniya hukumati dengizda uzunlikni aniqlash usuli uchun uzunlik mukofotini taklif qildi, mukofotlar aniqligiga qarab 10 000 funt sterlingdan 20 000 funt sterlinggacha (2019 yilda 4 funt sterlingda 2 000 000 million funt) o'zgarib turadi. Yorkshirlik duradgor Jon Xarrison 1730 yilda dizaynni taqdim etdi va 1735 yilda buloqlar bilan bog'langan bir juft qarshi tebranish to'xtatilgan nurlar asosida soatni tugatdi, bu harakat tortishish kuchi yoki kemaning harakatiga ta'sir qilmaydi. Uning birinchi ikkita dengiz xronometrlari, H1 va H2 (1741 yilda tugallangan) ushbu tizimdan foydalangan, ammo u ular markazdan qochma kuchga asosiy sezgirlik borligini tushundi, bu esa ular hech qachon dengizda etarlicha aniq bo'lolmasligini anglatadi. 1759 yilda H3 deb nomlangan uchinchi mashinasining qurilishi yangi halqa qoldiqlarini va bimetalik chiziqli va qafasli rulmanlar ixtirosini, bugungi kunda ham keng qo'llaniladigan ixtirolarni o'z ichiga oladi. Biroq, H3 ning dumaloq qoldiqlari hali ham juda noto'g'ri ekanligini isbotladi va u oxir-oqibat kattaroq mashinalardan voz kechdi.

Xarrison 1761 yilda o'zining ancha kichikroq, H4 xronometri dizayni bilan aniqlik bilan bog'liq muammolarni hal qildi. H4 diametrli katta besh dyuymli (12 sm) cho'ntak soati bilan bir xil ko'rinishga ega edi. 1761 yilda Xarrison H4-ni Longitude-da 20 000 funt sterling mukofotiga taqdim etdi. Uning dizayni haroratni kompensatsiya qiluvchi lasan prujina bilan boshqariladigan tez aylanuvchi muvozanat g'ildiragidan foydalanadi. Ushbu funktsiyalar barqaror elektron osilatorlar juda aniq portativ soatlarni yaratishga imkon bergunga qadar ishlatildi. hamyonbop narx. 1767 yilda Uzunlik kengashi uning ishining tavsifini nashr etdi Janob Xarrisonning Timekeeper tamoyillari .

Zamonaviy xronometr

Dengiz xronometrlarining eng toʻliq xalqaro toʻplami, jumladan Harrisonning H1 H4 toʻplami Grinvich Qirollik rasadxonasida, London, Buyuk Britaniyada joylashgan.

Mexanik xronometrlar

Hal qiluvchi muammo dengizda kemaga qo'yilgan o'zgaruvchan sharoitlar tufayli o'zgarmagan rezonatorni topish edi. Buloq tomonidan chizilgan muvozanat nuri kemaning harakati bilan bog'liq ko'pgina muammolarni hal qiladi. Afsuski, ko'pchilik muvozanatli bahor materiallarining elastikligi haroratga qarab o'zgaradi. Doimiy o'zgaruvchan bahor kuchini qoplash uchun ko'pchilik xronometr qoldiqlari kichik og'irliklarni tebranish markaziga qarab va undan uzoqlashtirish uchun bimetalik chiziqdan foydalanadi va shu bilan o'zgaruvchan bahor kuchiga mos keladigan muvozanat davrini o'zgartiradi. Bahor balansi muammosi normal haroratda doimiy egiluvchanligi uchun elinvar deb nomlangan nikel-po'lat qotishmasi yordamida hal qilindi. Ixtirochi Guillaume edi, u 1920 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan, uning metallurgiyadagi faoliyati e'tirof etilgan.

Pastga tushish ikki maqsadga xizmat qiladi. Birinchidan, bu poezdga qisman va balans o'zgarishlarini oldindan yozib olish imkonini beradi. Shu bilan birga, u ishqalanish natijasida yuzaga keladigan kichik yo'qotishlarni bartaraf etish uchun arzimas miqdorda energiya beradi va shu bilan tebranuvchi muvozanatning impulsini saqlab qoladi. Qochish shomil bo'ladigan qismdir. Tebranish balansining tabiiy rezonansi xronometrning yuragi bo'lib xizmat qilganligi sababli, xronometrdan qochish imkon qadar kamroq muvozanatga aralashish uchun mo'ljallangan. Ko'p doimiy kuch va individual tetik mexanizmi konstruktsiyalari mavjud, lekin eng keng tarqalgani prujinali tirgak va burama tirgakdir. Ularning ikkalasida ham kichik tutqich qochish g'ildiragini qulflaydi va balansni qisqa vaqt ichida butunlay buzilmasdan tebranish imkonini beradi, tebranish markazidan tashqari, tashqi ta'sirlarga eng kam ta'sir qiladi. Tebranish markazida, muvozanat shtabidagi rolik bir lahzada tirgakni siljitadi, bu esa qochish g'ildiragining bir tishidan o'tishiga imkon beradi. Keyin ishlaydigan g'ildirak tishi o'z energiyasini balans xodimlarining ikkinchi rolikiga o'tkazadi. Sayohat g'ildiragi faqat bir yo'nalishda aylanganligi sababli, muvozanat faqat bir yo'nalishda impuls oladi. Teskari tebranishlarda tirgakning uchidagi o'tuvchi prujina, rolikni xodimlar tomonidan qulfni qimirlatmasdan harakatlanishiga imkon beradi. Har qanday mexanik vaqt hisoblagichining eng zaif bo'g'ini bu qochishning moylashidir. Yog 'yosh davomida qalinlashganda yoki harorat yoki namlik bug'lanish yoki bug'lanish orqali tarqalib ketganda, tezlik ba'zan keskin o'zgaradi, chunki qochib ketishdagi ishqalanish kuchayishi tufayli muvozanat harakati kamayadi. Qulflash moslamasi moylashni talab qilmaydiganligi sababli, boshqa qochqinlarga nisbatan kuchli afzalliklarga ega. Sayohat g'ildiragidan impuls rolikiga zarba deyarli o'lik zarba, ya'ni bir oz harakatlanuvchi harakat moylash kerak. Xronometrdan qochish g'ildiragi va buloqlar odatda guruch va po'latdan metallning surma ishqalanishining kamayishi tufayli oltin rangga ega.

Xronometrlar samaradorligi va aniqligini oshirish uchun ko'pincha boshqa yangiliklarni o'z ichiga oladi. Yoqut va sapfir kabi qattiq toshlar ko'pincha trunnionlar va qochqinlardagi ishqalanish va aşınmayı kamaytirish uchun rulman toshlari sifatida ishlatiladi. Olmos ko'pincha kichik tebranish uchida og'ir tebranish qoldiqlari tufayli eskirishning oldini olish uchun pastki belanchak uchi uchun qopqoq tosh sifatida ishlatiladi. 20-asrning uchinchi choragida mexanik xronometr ishlab chiqarishning oxirigacha ishlab chiqaruvchilar rulmanlar va krom qoplangan ilgaklar kabi narsalarni sinab ko'rishni davom ettirdilar.

Dengiz xronometrlari har doim xronometrni o'rnatish vaqtida ushlab turadigan quvvatni ushlab turuvchi va xronometr o'ralgan holda qancha vaqt ishlashini ko'rsatadigan quvvat zaxirasini o'z ichiga oladi. Dengiz xronometrlari kuniga taxminan 0,1 soniya yoki yiliga bir daqiqadan kamroq aniqlikka ega bo'lgan eng aniq portativ mexanik soatlardir. Bir oylik dengiz sayohatidan keyin 1-2 milya (2-3 km) ichida kemaning joylashishini aniqlash uchun etarlicha aniq.

Dengiz xronometrlari o'zlarining kelib chiqishi dengizda navigatsiya muammosiga bog'liq. Kemaning joylashuvi va harakat yo'nalishini aniqlash, shuningdek, kemaning bir nuqtadan ikkinchisiga o'tish tezligini, masofasini va vaqtini o'lchash har doim burchak toshi masalalari bo'lgan va shunday bo'lib qoladi.

Navigatsiyaning rivojlanishi Yerning haqiqiy shakli, uning o'lchami va vaqtni aniq o'lchash imkonini beradigan texnologiyalarning rivojlanishi bilan birga keldi. Ko'p o'tmay, qadimgi navigatorlar Yerning aylanishini va Shimoliy Yulduz har doim osmonning bir nuqtasida turishini va janubga ufqqa qarab harakat qilish orqali ular issiq iqlimi bo'lgan mamlakatlarga etib borishini aniqladilar. Shimoliy yulduz va ufq o'rtasidagi burchakni o'lchab, shimoldan janubga qat'iy harakat qilib, navigatorlar o'zlarining joylashuvi kengligini taxminan aniqlashlari mumkin edi.

Uzunlikni aniqlash ancha qiyin bo'lib chiqdi. Ko'p asrlar davomida sharqdan g'arbga suzib yurgan dengizchilar faqat ochiq dengizdagi o'z pozitsiyalarini taxmin qilishlari mumkin edi. Misol uchun, 1492 yilda o'zining transatlantika sayohatida Kristofer Kolumb Sharqiy Hindistonga tezda etib borishiga ishongan, uning kemasi esa Evropadan u qadar uzoqqa bormagan. Uzunlikni yulduzlarning osmondagi joylashuvi bilan aniqlash mumkin edi, lekin yulduzlar asta-sekin osmon bo'ylab sharqqa siljidi. Shuning uchun, boshlang'ich sifatida qabul qilingan ba'zi bir belgilangan nuqtaga nisbatan aniq mahalliy vaqtni bilish kerak edi (masalan, Grinvich). Er kunduzi 360 daraja, soat davomida esa 15 daraja aylangani uchun mahalliy vaqt bilan Grinvich vaqti o‘rtasidagi farq 15 ga ko‘paytirilsa, kemaning geografik uzunligiga teng bo‘ladi. Shunday qilib, uzunlikni aniqlashning aniqligi soatning aniqligiga bog'liq bo'ladi. Misol uchun, ekvatorda bir soniyalik xatolik kemaning 400 metrga joylashgan joyidagi xatoni anglatadi.

Biroq, birinchi aniq soatlar faqat 18-asrning o'rtalarida ixtiro qilingan. Vaqtni aniq aniqlashning asosiy muammolari dengiz sharoitlari haroratda, namlikda, doimiy harakatda va turli kengliklarda Yerning tortishish kuchida o'zgarishlar yuz berdi. Shu sababli, vaqtni aniq o'lchash uchun xronometrik asbobda bu muammolarni bartaraf etish uchun bir qator inqilobiy ixtirolar va texnik echimlar bo'lishi kerak edi.

1714 yilda Buyuk Britaniya parlamenti kemalarning joylashuvini noto'g'ri aniqlash bilan bog'liq bo'lgan katta yo'qotishlar tufayli har bir kishi uchun 20 000 funt sterling miqdorida mukofot e'lon qildi, bu bugungi kunda 2 million AQSh dollariga to'g'ri keladi. geografik uzunlikning 30 daqiqasiga teng bo'lgan yarim daraja aniqlik bilan Yerning istalgan nuqtasida kemaning uzunligini aniqlash.

1731 yilda aniq soat ustida ishlash bilan bir qatorda, kemaning kengligini aniq aniqlash muammosi nihoyat hal qilindi. Qirollik tabiat bilimlari jamiyati vitse-prezidenti Jon Xedli ufq va osmon jismlari orasidagi burchakni toʻgʻri aniqlash vositasini taklif qildi, u nurlarning ikki marta sinishi prinsipiga asoslangan edi. Ushbu qurilma sekstant deb nomlangan.

Britaniya parlamenti mukofotini olishga harakat qilgan ko'pchilikdan biri Jon Xarrison edi. 1727 yilga kelib u 9 xil metalldan tashkil topgan balansli birinchi soatni qurdi, u amalda harorat o'zgarishiga tobe bo'lmagan. 1735 yilda, ko'p tajribalardan so'ng, Harrison Qirollik jamiyatiga H1 deb nomlangan birinchi dengiz xronometrini taqdim etdi. Bu og'irligi 35 kg bo'lgan katta, qo'rqinchli ko'rinishdagi soat edi, lekin ko'plab noyob texnik echimlarni o'z ichiga olgan bo'lib, sinov davomida 150 km masofada kemaning holatida xatolikni aniqlashga imkon berdi.

1739 yilda Xarrison dizayndagi bir qator muhim o'zgarishlarni o'z ichiga olgan, ammo avvalgisidan ancha og'irroq bo'lgan H2 deb nomlangan yangi xronometr modelini taqdim etdi. Uning sinovlari Angliya va Frantsiya o'rtasida yetti yillik urush boshlanganligi sababli hech qachon tugamagan.

Biroz vaqt o'tgach, Xarrison komissiyaga uchinchi xronometr modeli - H3 ni yaratish boshlangani haqida hisobot beradi. Ammo u ustida ishlash to'xtatildi, chunki katta, katta va texnik xizmat ko'rsatish uchun noqulay bo'lgan modellar dengiz floti ehtiyojlariga javob bermadi. 1757 yilda Katta hakamlar hay'ati xronometrning o'lchamini sezilarli darajada kamaytirishni talab qildi va keyin H4 modeli ustida ish boshlandi, u ikki yildan so'ng yakunlandi. Yangi xronometrning diametri 12 sm bo'lib, komissiya talablarini to'liq qondirdi. Harrison yangi xronometr uchun mukofotni dengiz sinovlarini tugatgandan so'ng olishi kerak edi.

H4 ni sinovdan o'tkazish 1761 yilda Londondan Yamaykaga suzib ketayotgan Deptford kemasida boshlangan. Xronometrga texnik xizmat ko'rsatish Xarrisonning o'g'li Uilyam Xarrisonga ishonib topshirilgan. Sinov shartlari to'liq bajarildi. Kema Yamayka qirg'oqlariga etib kelganida, dengiz xronometri kuniga 1/5 soniya xatolik berdi, bu musobaqa uchun talab qilinganidan 10 baravar aniqroq edi. Xarrison endi sinovlarning bir qismi bo'lmagan qaytish safarini Merlin shpalida qildi. Kuchli bo'ronda H4 shikastlangan va Xarrisonga pul mukofotini olishiga to'sqinlik qiladigan holatda Angliyaga etib kelgan.

Komissiyaning Xarrisonga mukofotni bermaslik qaroriga bir qancha rasmiy sabablar bor edi, lekin asosiysi, komissiyaning ayrim aʼzolarining oʻzlari mukofot pulini olishni istashlari edi. Harrison behuda sinovlarni muvaffaqiyatli deb tan olishga intildi. Uning dalillari noaniq deb topildi.

1764 yil 28 martda H4 ning takroriy sinovlari boshlandi. Tatar Portsmutga suzib ketdi. Harrisonning o'g'li bortda, xuddi oxirgi marta bo'lgani kabi. Besh oylik sayohat davomida soat atigi 54 soniyaga og'di va rejalashtirilgan sozlashdan so'ng og'ish 15 soniyagacha kamaydi. Bunday vaziyatda sovrinni olish hech qanday shubha tug'dirmadi.

Kendell tomonidan ishlab chiqarilgan va K1 deb nomlangan H4 xronometrining nusxasi Tomas Kuk tomonidan dunyo bo'ylab uch yillik sayohati davomida ishlatilgan, bu erda xronometr o'zining eng yaxshi ekanligini isbotladi.

78 yoshida Xarrison yasadi yangi model H5, bu komissiya talablarini yanada qondirdi. Biroq, Xarrison o'z mukofotini faqat 1773 yilda qirol Jorj III ga ariza topshirgandan so'ng oldi.

Dengiz xronometrini yaratish orqali Xarrisson o'sha paytdagi soatlarning mumkin bo'lgan aniqligini tushunishda tubdan inqilob qildi. Umrining ko'p qismini dengiz xronometrini yaratish bilan o'tkazgan Xarrison dengiz sharoitida soatlarning ishlash xususiyatlari bilan bog'liq deyarli barcha muammolarni hal qildi.

Tebranish paytida tebranishlarning barqarorligini saqlash va tortishishning harakatning aniqligiga ta'sirini kamaytirish uchun Xarrison ikkinchi muvozanatni kiritdi, shunda ikkala muvozanat ham bir tekislikda, lekin qarama-qarshi yo'nalishda tebranadi va xronometrni bir tekislikda o'rnatdi. harakatlanuvchi tayanch, soatni faqat gorizontal holatda bo'lishiga imkon beradi. Asosiy buloq momentining barqarorligini ta'minlash uchun fusi moslamasi ishlatilgan va soatni bir vaqtning o'zida o'rash taklif qilingan, shuning uchun o'lchash vaqtida, odatda, kunduzi soat 12 da, momentdagi farqni iloji boricha kamaytirish mumkin edi. Bundan tashqari, harorat va namlikning muvozanat g'ildiragiga ta'sirini kamaytirish uchun u bir nechta metallardan yasalgan bo'lib, bu metallning kengayish koeffitsientini kamaytirishga imkon berdi. Harorat o'zgarishining ta'sirini kamaytirish uchun dengiz xronometrlari doimiy haroratni saqlaydigan termos turi bo'lgan yog'och qutilarga joylashtirila boshlandi.

Bugungi kunda Shveytsariya soat sanoatida professional dengiz xronometrlarini ishlab chiqarishdan tashqari, dengiz xronometri yozuvi bo'lgan qo'l soatlarini ham ishlab chiqaradi. Bular birinchi navbatda Ulysse Nardin va Breguet Marine seriyalaridagi soatlardir. Ushbu soatlar an'anaviy soatlarga nisbatan yuqori aniqlik bilan ajralib turadi. Ba'zi modellar navigatsiya dengiz xronometrlaridan bir qator texnik echimlardan foydalanadi. Bundan tashqari, ushbu soatlar har doim ehtiyot qismlarni tanlash va uzoqroq sinovdan o'tadi, bu ularni shunga o'xshash sinf soatlariga qaraganda qimmatroq qiladi.