Виктор Дыгало - Откуда и что на флоте пошло
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.
Указатели скорости корабля: 1. Скляночки. 2. Лаг ручной. 3. Лаг механический.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.
Ломоносов предложил, описал, но не успел построить и испытать свой механический лаг. Уже после него появилось несколько изобретателей механического лага: Уокер, Мессон, Клинток и др. Их лаги несколько отличаются друг о т друга, но принцип их работы тот же, который был предложен М. В. Ломоносовым.
Еще совсем недавно, едва судно или корабль выходили в море, на корму штурман с матросом выносили вертушку лага, лаглинь и счетчик, который обычно называют машинкой. Бросив лаг за борт, они укрепляли машинку, и штурман списывал в навигационный журнал показания, которые значались на ее циферблате на момент начала работы. В любой момент, взглянув на циферблат такого лага, можно было довольно точно узнать о пути, пройденном кораблем. Были лаги, которые одновременно показывали и скорость в узлах.
В наше время на многих кораблях установлены более совершенные и точные лаги. Их действие основано на свойстве воды и всякой другой жидкости оказывать давление на движущийся в ней предмет, увеличивающееся по мере увеличения скорости движения этого предмета. Не очень сложное электронное устройство величину этого давления (динамического напора воды) передает в прибор, установленный на мостике или на штурманском командном пункте корабля, предварительно, конечно, преобразив эту величину в мили и узлы.
Это так называемые гидродинамические лаги. Есть и более совершенные лаги для определения скорости судна относительно морского дна, то есть абсолютной скорости. Такой лаг работает по принципу гидролокационной станции и называется гидроакустическим.
В заключение скажем, что слово «лаг» происходит от голландского log, что означает «расстояние».
Итак, получив в свое распоряжение компас, навигационную карту и единицы измерения расстояния и скорости — милю и узел, штурман может спокойно вести навигационную прокладку, периодически отмечая на карте расстояния, пройденные кораблем. Но наличие счислимых координат своего места в море нисколько не отвергает обсервованных, то есть определенных инструментальным способом по небесным светилам, радиомаякам или по береговым ориентирам, нанесенным на карту, а, наоборот, обязательно их подразумевает. Разницу между счислимыми координатами и обсервованными моряки называют невязкой. Чем меньше невязка, тем искуснее штурман. При плавании в видимости берегов определять обсервованное место лучше всего по маякам, которые днем хорошо видны, а ночью излучают свет.
Не много найдется на свете инженерных сооружений, о которых сложено столько преданий и легенд, как о маяках. Уже в поэме «Одиссея» древнегреческого поэта Гомера, датируемой VIII — VII вв. до н. э., рассказывается, что жители Итаки зажигали костры для того, чтобы ожидаемый домой Одиссей мог узнать родную гавань.
...Вдруг на десятые сутки явился нам берег отчизны.
Был он уж близок; на нем все огни уж могли различить мы.
Это, собственно, первые упоминания об использовании моряками огней обыкновенных костров в навигационных целях при плаваниях вблизи берегов в ночное время.
