Напомню читателям, что анализируемый вопрос звучит следующим образом: можно ли продолжить плавание с компасом, у которого в результате удара молнии девиация увеличилась до величины 60°, если знать его поправку?

В первых двух частях мы рассмотрели магнитные свойства ферромагнентиков, изучили основные определения, а также вспомнили, что из себя представляет магнитное поле Земли.

Третьим участником процесса выработки курса с помощью магнитного компаса, кроме собственно компаса и магнитного поля Земли, является магнитное поле яхты. Вот об этом и поговорим в очередной части цикла «Магнитно-компасное дело. Краткий конспект».

Девиация

Сегодня подавляющее большинство яхт имеют на борту устройства и механизмы, изготовленные из тех или иных ферромагнетиков. Помимо «корабельного железа», свое магнитное поле создают все электрические приборы, которых с каждым годом становится все больше и больше на борту. Очевидно, что все эти источники магнитного поля искажают магнитное поле Земли, поэтому картушка компаса, установленного на яхте, показывает не магнитный, а свой, компасный меридиан. Думаю, уместным будет напомнить, что угол между магнитным и компасным меридианами называется девиацией .

Девиация магнитного компаса, установленного на судне, не является величиной постоянной, а изменяется в процессе плавания по ряду причин, в частности, при изменении курса судна и магнитной широты плавания. Все судовое железо в магнитном отношении может быть разделено на мягкое и твердое. Твердое железо, намагнитившись в процессе постройки судна, приобретает некий остаточный магнетизм и действует на картушку компаса с некоторой постоянной силой. При изменении судном курса эта сила вместе с судном изменяет свое направление относительно магнитного меридиана и поэтому на различных курсах вызывает неодинаковую по величине и знаку девиацию.

Мягкое в магнитном отношении судовое железо при изменении курса перемагничивается и действует на картушку переменной по величине и направлению силой, также вызывая неодинаковую девиацию. При изменении магнитной широты плавания изменяется напряженность магнитного поля Земли и намагниченность мягкого судового железа, что также вызывает изменения в девиации.

Таким образом, на картушку магнитного компаса, установленного на борту судна, действуют три силы: постоянное магнитное поле Земли, постоянное магнитное поле твердого судового железа и переменное магнитное поле мягкого судового железа. Взаимодействие этих полей создает некую суммарную напряженность магнитного поля. Стрелка магнитного компаса занимает положение вдоль вектора напряженности, и компасный меридиан может сильно отличаться от магнитного. И тут мы, наконец, подходим к ответу на поставленный в начале нашего конспекта, вопрос: что делать, если девиация магнитного компаса вдруг, «в результате попадания молнии» стала очень большой, например, более 60°. Нужно ли ее уничтожать или можно продолжить движение, определив поправку?

При большой величине девиации, т.е. при значительной величине напряженности магнитного поля судна, магнитное поле Земли может, на некоторых курсах, оказаться почти полностью компенсированным магнитным полем судна. В этом случае картушка компаса окажется в состоянии безразличного равновесия, и компас перестанет работать: на одних курсах картушка будет поворачиваться вместе с судном из-за одинакового приращения углов курса и девиации, на других направлениях чувствительный элемент будет увлекаться трением в опоре вследствие чрезмерного уменьшения направляющей силы.

Кроме того, забегая вперед, отметим, что при больших значениях девиации само ее определение становится затруднительно и неточно, так как процедура определения девиации предполагает, что судно ложится на тот или иной известный магнитный курс. При больших значениях девиации при изменении курса она быстро изменяет свою величину, и на точность определений начинают существенно сказываться даже небольшие ошибки в курсе, которые неизбежны.

Таким образом, однозначный ответ на поставленный вопрос – продолжать движение с компасом, имеющим большую девиацию опасно. Необходимо ее обязательно уничтожить, затем определить остаточные значения и только потом можно безопасно продолжать движение.

Суммарная напряженность магнитного поля судового железа в теории магнитно-компасного дела описывается уравнениями Пуассона. Из трех ее составляющих на величину девиации оказывают влияние два компонента – магнитное поле мягкого железа и магнитное поле твердого железа.

В магнитно-компасном деле силы, формирующие судовое магнитное поле и, соответственно, вызываемую ими девиацию, условно делят на постоянную, полукруговую и четвертную. Величина постоянной девиации не зависит от курса и не изменяется при перемене магнитной широты, собственно поэтому она и называется постоянной. Постоянная девиация вызывается влиянием продольного и поперечного мягкого судового железа.

Полукруговая девиация – это девиация, которая при перемене курса судна на 360⁰ дважды изменяет знак, принимая два раза нулевые значения. Полукруговая девиация вызывается магнитным полем от вертикального мягкого и любого твердого в магнитном отношении судового железа.

График полукруговой девиации

Четвертная девиация – девиация, которая при изменении курса судна изменяется по направлению в два раза быстрее, чем курс. При изменении курса от 0⁰ до 360⁰ девиация четыре раза меняет свой знак и столько же раз переходит через нулевое значение. Четвертную девиация вызывает магнитное поле от продольного и поперечного судового мягкого железа.

График четвертной девиации

Так как источником девиации является продольное и поперечное судовое железо, то уничтожение девиации осуществляется также с помощью продольных и поперечных магнитов-уничтожителей.

Из всех сил, вызывающих девиацию магнитного компаса, самой слабой являются силы, вызывающие постоянную девиацию. Ее величина, как правило не превышает 1⁰. Поэтому эту силу не компенсируют, а учитывают в виде поправки компаса.

Полукруговая девиация возникает под влиянием всего твердого и вертикального мягкого судового железа. Эти силы компенсируются при помощи продольных и поперечных магнитов — уничтожителей, устанавливаемых внутри нактоуза. Для того чтобы скомпенсировать ту или иную магнитную силу, необходимо приложить к картушке компаса противоположно направленное воздействие. Это достигается применением соответствующих компенсаторов. При уничтожении девиации руководствуются следующим правилом: силы, происходящие от твердого судового железа, нужно компенсировать с помощью постоянных магнитов, а силы от индуктивного магнетизма мягкого судового железа - с помощью элементов из мягкого ферромагнитного материала. Правильная установка компенсаторов - это и есть задача, которую требуется решать для уничтожения девиации.

Нактоуз современного магнитного компаса с компенсаторами и корректорами

Четвертная девиация возникает под влиянием только мягкого горизонтального судового железа. Силы, вызывающие четвертную девиацию доводят до минимальных значений с помощью компенсаторов четвертной девиации - брусков, пластин или шаров из мягкого ферромагнитного материала, устанавливаемых снаружи нактоуза, в его верхней части.

Следует отметить, что четвертная девиация более стабильна, чем полукруговая. Поэтому уничтожение четвертной девиации выполняют, как правило, один раз - сразу после постройки судна. В дальнейшем остаточная четвертная девиация практически не претерпевает заметных изменений в течение многих лет, чего нельзя сказать о полукруговой девиации.

Помимо четвертной и полукруговой девиации, при наклонах корпуса судна, т.е. при крене, дифференте или во время качки, возникает дополнительная погрешность магнитного компаса - креновая девиация. При бортовой качке или поперечном крене креновая девиация максимальна на курсах N и S. При продольном крене и килевой качке — соответственно на курсах E и W. Креновая девиация может достигать значений 3⁰ на каждый градус крена. Для ее уничтожения внутри нактоуза предусмотрен специальный компенсатор - креновый магнит. Он установлен вертикально, под котелком компаса.

Чтобы предотвратить нестабильность полукруговой девиации из-за перемены магнитной широты при плавании судна, компас снабжают еще одним устройством - широтным компенсатором. Это вертикальный стержень из мягкого ферромагнитного материала, устанавливаемый снаружи нактоуза. Он ликвидирует переменную (широтную) часть полукруговой девиации.

Любопытно, что этот широтный компенсатор называется флиндерсбаром (Flinders bar), — в честь английского мореплавателя и исследователя Австралии Мэтью Флиндерса (Matthew Flinders). Кстати, именно он назвал Австралию Австралией. Во время экспедиции в 1801 г. он, производя систематические определения склонения по двум компасам, обнаружил, что в Северном полушарии северный конец стрелки компасов притягивался неизвестной силой к носу корабля, а в южном полушарии - к корме.

Мэтью Флиндерс

Анализируя полученные результаты, Флиндерс пришел к выводу, что причиной девиации является судовое железо, которое с изменением широты меняло величину и полярность своего магнетизма под воздействием магнитного поля Земли. Поскольку большая часть судового железа заключалась в пиллерсах, т. е. вертикальных стойках, поддерживающих палубное перекрытие деревянного судна, знаменитый мореплаватель пришел к мысли уничтожить девиацию, помещая вблизи компаса вертикальный брусок железа, применяемый и до настоящего времени под наименованием флиндерсбара.

Flinders bar – вертикальная труба слева на нактоузе

Итак, мы получили научно обоснованный ответ на вопрос, который был поставлен Федором Дружининым. При больших значениях девиации – несколько десятков градусов, — без ее уничтожения магнитный компас использовать затруднительно, а порой и опасно, так как некомпенсированные силы, вызывающие девиацию, будут уравновешивать магнитное поле Земли так, что магнитный компас перестанет выполнять роль курсоуказателя.

Современные яхтенные магнитные компасы конструктивно несколько отличаются от классических приборов с высоким нактоузом и сложной системой компенсационных магнитов. Тем не менее, задача уничтожения девиации актуальна и для них.

Какие существуют способы уничтожения девиации, как уничтожить девиацию на яхтенном магнитном компасе, и еще о многом другом, я расскажу в следующий раз.

Продолжение следует…

Использованная литература: П.А. Нечаев, В.В. Григорьев «Магнитно-компасное дело» В.В. Воронов, Н.Н. Григорьев, А.В. Яловенко «Магнитные компасы» NATIONAL GEOSPATIAL-INTELLIGENCE AGENCY «HANDBOOK OF MAGNETIC COMPASS ADJUSTMENT»

Вращающий момент картушки . Магнитная стрелка (картушка) компаса в магнитном поле H Земли подвержена влиянию вращающего (направляющего) момента (рис. 1.2):

L = Fl sin α. (1.10)

где F - сила, действующая на каждый полюс стрелки (F=mH);

l-расстояние между полюсами стрелки;

α - угол отклонения стрелки от вектора H

Выражение L = Fl sin α принимает вид

L = mHl sin α = H sin α

С учетом того, что ml/ μo = M; μoН=В, получаем

L = BM sin α. (1.11)

Работы по усовершенствованию конструкции магнитных компасов не прекращаются. В последние десятилетия XX века сконструированы дистанционные магнитные компасы, к которым можно подключать репитеры, систему автоматического регулирования курса судна и другие устройства штурманского оборудования.

Все магнитные компасы классифицируются по следующим признакам:

1) по принципу действия чувствительного элемента;

2) по наличию дистанционной передачи;

По принципу действия чувствительного элемента магнитные компасы подразделяются на следующие виды:

а) магнитные стрелочные;

б) индукционные;

в) электронные;

г) электромагнитные;

д) магнитострикционные;

е) магнитомеханические;

ж) магнитоэлектрические;

з) термомагнитные.

2 Магнитное поле судна

2.1. Виды судового железа

Судовое железо в магнитном отношении можно разделить на две категории - мягкое и твердое. Мягкое железо в поле Земли приобретает индуктивный (временный) магнетизм. При изменении курса судна элементы из мягкого материала перемагничиваются, а при отсутствии внешнего (намагничивающего) поля теряют свой магнетизм. Твердое железо имеет постоянную намагниченность, которая возникает в процессе постройки судна под влиянием сильных намагничивающих полей. Постоянный магнетизм в дальнейшем, при плавании судна, не зависит от курса судна и стабильно сохраняется в течение длительного времени.

Полный вектор индукции земного поля можно представить в виде трех составляющих: X (продольной), Y (поперечной), Z (вертикальной). Продольная X и поперечная Y составляющие при геометрическом сложении образуют горизонтальную составляющую Н. Вектор индукции H определяет направление магнитного меридиана, от которого отсчитывается магнитный курс k судна. Составляющие X и Yможно представить в виде

X = Hcos к; Y = Hsin к. (2.1)

На рис. 2.1 представлен корпус судна в магнитном поле Земли. Поле X намагничивает все продольные элементы судна. Суммарная продольная намагниченность судна характеризуется магнитным моментом МХ = n1Х, пропорциональным индукции намагничивающего поля X. Аналогично поперечное поле Y создает поперечную намагниченность - магнитный момент My=n2Y, а поле Z - вертикальный магнитный момент Mz=n3Z. В этих выражениях n1, n2 и n3 - коэффициенты пропорциональности, зависящие от размеров и формы элементов судна, а также от магнитной восприимчивости мягкого судового железа.

Помимо трех векторов Мх, Му и Mz, характеризующих индуктивное намагничивание, можно также представить вектор Мп- магнитный момент, характеризующий постоянный магнетизм твердого судового железа. Направление вектора Мп в общем случае не совпадает ни с одной из осей (х, у, z). Вектор Мп не зависит ни от курса судна, ни от магнитной широты.

Магнитный компас находится в некоторой точке О. В этой точке магнитное поле создается как бы большими магнитами, имеющими магнитные моменты Мх, Му, Мz, Мп. В точке О есть также магнитное поле Земли, характеризуемое тремя векторами индукции: X, Y,Z.

Коэффициенты пропорциональности а0, d0, go зависят от того, где установлен компас: чем более он удален от судового железа, тем меньше значения этих коэффициентов. Суммируя составляющие векторы индукции в точке О по трем направлениям, получаем уравнения Пуассона:

X" =X + aX + bY+cZ + P;

Y" =Y + dX+eY + fZ + Q; (2.2)

Z" = Z+gX + hY +kZ + R.

Коэффициенты пропорциональности а, b, c, d, e, f, g, h, k называются параметрами Пуассона. Их значения зависят от магнитной восприимчивости мягкого судового железа, размеров и формы элементов корпуса судна, а также от расположения точки О по отношению к судовому железу, т. е. от места установки компаса на судне.

Силы от мягкого железа судна, входящие в уравнение (2.2), могут быть представлены происходящими от прямолинейных брусков мягкого железа.

Силы aX, dX и gX получились от продольного намагничивания мягкого железа судна, силы bY, eY и hY – от поперечного и силы cZ, fZ и kZ – от вертикального.

Таким образом, эти силы можно представить происходящими от продольных, поперечных и вертикальных прямолинейных брусков мягкого железа (рис. 2.1).

Эти бруски, согласно гипотезе Пуассона, будет намагничиваться пропорционально магнитящей силе, т. е. пропорционально одной из составляющих сил X, Y и Z земного магнетизма, вследствие чего приобретут полярность, и каждый из них пошлет на стрелку компаса силу, пропорциональную своему намагничиванию.

Рис. 2.1 Магнитное поле судна

Полагая, что концы брусков удалены от компасной стрелки настолько, что размерами стрелки можно пренебречь, рассматриваем действие данного бруска только на один северный полюс стрелки, предполагая его помещенным в центре компаса. Действие на стрелку обоих концов брусков рассматриваем только в том случае, когда концы бруска находятся на равных расстояниях от центра компаса. В противном случае будем рассматривать действие только ближайшего к стрелке конца бруска, предполагая другой конец удаленным настолько, что он не оказывает влияния на стрелку компаса.

2.2 Анализ уравнений Пуассона

Для того, чтобы судить о величинах сил рассмотрим более подробно их происхождение. На рис. 2.2 показано расположение брусков мягкого железа, образующих силы aX, dX и gX – от продольного намагничивания этих брусков составляющей силой X земного магнетизма, которую для простоты изложения приняли положительной, т. е. направленной к носу судна (линия X показывает общее направление намагниченности всех брусков). В каждом из рассматриваемых случаев один брусок произведет те же силы, что и два или несколько брусков, но эти силы будут меньшие по абсолютной величине.

Рис. 2.2 Расположение брусков мягкого железа, образующих силы от продольного намагничивания

Расположение брусков в первых двух случаях, указанных на рис. 2.2, образует отрицательный параметр a. На судне подобным железом является обшивка судна, стрингеры, киль, продольные переборки и т. п.

Расположению брусков, образующих положительный параметр a, соответствуют на судне горизонтальные стрелы или оси штурвалов.

Магнитное поле судна в точке О характеризуется продольным вектором индукции - аХ. Знак "минус" означает, что вектор силы аХ направлен к корме. Вектор индукции намагничивающего поля +Х имеет знак "плюс", т. к. он направлен от кормы к носу судна. Анализируя выражение отрицательной силы - аХ при положительном значении +Х, приходим к выводу, что параметр а в данной ситуации должен иметь знак "минус". Поскольку на рис. 2.1 представлена типичная схема расположения магнитного компаса на судне, можно сделать вывод: судовой параметр а всегда отрицательный (-а). Величина параметра а, так же как и других параметров Пуассона, зависит от места установки компаса, его удаленности от железных масс судна. Некоторые параметры Пуассона (а, с, е, k) имеют величину на уровне нескольких десятых или сотых долей единицы. Их можно считать множителями 1-го или 2-го порядка малости. Другие параметры (b, d, f, g, h) являются множителями 3-го порядка малости, т. к. их величины исчисляются тысячными долями. В некоторых случаях параметрами 3-го порядка малости можно пренебречь. Имеется мнемоническая схема для запоминания тех параметров и сил в уравнениях Пуассона, которые могут быть исключены ввиду их незначительности.

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области судового магнетизма.

Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».

Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты для ряда стандартизованных терминов на немецком (D), английском (Е) и французском (F) языках.

В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранных эквивалентов.

В стандарте имеется справочное приложение, содержащее общие понятия, применяемые в судовом магнетизме.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма - светлым, а недопустимые синонимы - курсивом.

	Определение
1. Судовой магнетизм Е. Ship?s magnetism	Раздел магнетизма, исследующий и применяющий магнетизм судна, принципы построения судовых магнитных систем и технические средства, образующие эти системы
2. Магнетизм судна	Совокупность свойств судна и явлений, связанных с магнитным взаимодействием частей судна, по которым текут электрические токи, и намагниченных частей, обладающих магнитным моментом, и осуществляющихся магнитным полем. Примечания: 1. Магнетизм судна может быть постоянным, полупостоянным, индуктированным, электрических токов. 2. Под магнетизмом судна подразумевается также магнетизм корабля, судовой конструкции или судового механизма
3. Судовое железо	Материалы конструкций и оборудования судна, способные приобретать магнетизм
4. Ферромагнитные массы судна Ферромагнитные массы Е. Ferromagnetic masses F. Masses ferromagnetiques	Судовое железо, способное приобретать постоянный, полупостоянный, индуктированный магнетизм Примечание. В зависимости от вида приобретаемого магнетизма ферромагнитные массы судна делятся на твердое, полутвердое и мягкое железо
5. Проводящие массы судна Проводящие массы Е. Permeable masses F. Masses permeables	Судовое железо, способное приобретать магнетизм электрических токов
Совокупность магнитных моментов, создаваемых судовым железом
7. Магнитное состояние судна Магнитное состояние Е. Ship magnetic state F. Etat magnetique du navire	Состояние судна, определяемое совокупностью магнитной нагрузки, коэрцитивности и внутренних магнитных полей
8. Магнитная предыстория судна Магнитная предыстория	Процесс приобретения судном магнитного состояния, определяемого через предшествующие намагничивания и перемагничивания при энергетических воздействиях
9. Магнитная индукция на судне	Векторная величина, характеризующая плотность магнитного потока на судне или вблизи него
10. Девиация геомагнитного поля на судне Девиация	Отклонение элементов вектора магнитной индукции на судне от соответствующих элементов полного вектора геомагнитного поля
11. Тензор магнитной деформации	Величина, характеризующая девиацию геомагнитного поля в точках на судне и определяемая магнитной нагрузкой судна
12. Нестабильность магнитной величины	По ГОСТ 19693-74
13. Неоднородность магнитной индукции на судне	Максимальное отклонение элемента вектора магнитного поля в определенной области на судне от его среднего значения в заданный момент времени
14. Магнитное направление носа судна Магнитное направление D. Richtung des Schiffs (Anliegender Kurs)	Направление носа судна, измеряемое углом в горизонтальной плоскости между северной частью плоскости магнитного меридиана и носовой частью диаметральной плоскости судна
15. Судовой магнитный компас Магнитный компас E. Ship magnetic compass F. Compas magnetique du navire D. Schiffsmagnetkompass	По ГОСТ 21063-81
16. Тесламетр	По ГОСТ 20906-75
17. Дифференциальный тесламетр	По ГОСТ 20906-75
18. Магнитный судовой испытательный стенд	Испытательный стенд, предназначенный для определения магнитных характеристик судна и (или) судовых магнитных систем и их частей. Примечание. Магнитный испытательный стенд размещается в месте с известным магнитным полем
19. Компенсационное устройство магнетизма судна	Часть судовой магнитной системы, включающая технические средства для снижения магнетизма судна в местах расположения магниточувствительных элементов
20. Магнитный компенсатор	Элемент компенсационного устройства магнетизма судна, создающий компенсирующее магнитное поле в заданном направлении
21. Магнит-уничтожитель	Магнитный компенсатор в виде постоянного магнита
22. Креновой магнит	Магнит-уничтожитель для компенсации вертикального остаточного магнетизма
23. Широтный компенсатор Ндп. Флиндерсбар Е. Flinder?s bar F. Barreau de Flinders D. Flinders - Stange	Магнитный компенсатор вертикального индуктированного магнетизма
24. Электромагнитный компенсатор Ндп. Компенсатор электромагнитных полей	Магнитный компенсатор, предназначенный для снижения магнетизма судна электрическим током
25. Маломагнитное судно	Судно, удовлетворяющее техническим требованиям по маломагнитности. Примечание. Судно строится из слабомагнитных и немагнитных материалов
26. Определение девиации геомагнитного поля на судне Е. Deviation finding F. Relevage de la deviation D. Deviationsbestimmung	Процесс определения величины и знака девиации геомагнитного поля на судне на заданном магнитном курсе судна
27. Магнитная обработка судна Магнитная обработка	Обработка судна, с целью приведения судна в заданное магнитное состояние
28. Размагничивание судна F. Demagnetisation du navire D. Magnetischer Eigenschutz (MES)	Нейтрализация магнитного поля судна. Примечание. Размагничивание судна производится с целью снижения девиации геомагнитного поля
29. Девиация судового магнитного компаса	Отклонение показаний судового магнитного компаса, определяемое углом в горизонтальной плоскости между магнитным Севером и компасным Севером, обусловленное девиацией магнитного поля на судне
30. Девиация тесламетра	Отклонение показаний судового тесламетра, обусловленное девиацией геомагнитного поля на судне

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

Индукция на судне магнитная 9

Компас судовой магнитный 15

Компас магнитный судовой 15

Компенсатор магнитный 20

Компенсатор широтный 23

Магнит-уничтожитель 21

Массы проводящие 5

Массы судна проводящие 5

Массы судна ферромагнитные 4

Массы ферромагнитные 4

6

Направление магнитное 14

Направление носа судна магнитное 14

Неоднородность магнитной индукции на судне 13

Нестабильность магнитной величины 12

Обработка магнитная 27

Обработка судна магнитная 27

Определение девиации геомагнитного поля на судне 26

Предыстория магнитная 8

Предыстория судна магнитная 8

Размагничивание судна 28

Состояние магнитное 7

Состояние судна магнитное 7

Стенд испытательный судовой магнитный 18

Стенд испытательный магнитный судовой 18

Судно маломагнитное 25

Тензор магнитной деформации 11

Тесламетр 16

Тесламетр дифференциальный 17

Устройство магнетизма судна компенсационное 19

Флиндерсбар 23

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ

Deviation finding 26

Ferromagnetic masses 4

Magnetic testing stand 18

Permeable masses 5

Ship magnetic compass 15

Ship magnetic state 7

Ships magnetism 1

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА ФРАНЦУЗСКОМ ЯЗЫКЕ

Banc d?essais magnetique 18

Barreau de Flinders 23

Compas magnetique du navire 15

Demagnetisation du navire 28

Etat magnetique du navire 7

Masses ferromagnetiques 4

Masses permeables 5

Relevage de la deviation 26

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКЕ

Anliegender Kurs 14

Deviatiosbestimmung 26

Flinders-Stange 23

Instabilitat 12

Magnetischer Eigenschutz (MES) 28

Richtung des Schiffs 14

Schiffsmagnetkompass 15

(Измененная редакция , Изм . № 1 ).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СУДОВОМ МАГНЕТИЗМЕ

	Определение
1. Судовая магнитная система	Магнитная система, состоящая из судового железа и технических средств, предназначенных для повышения эффективности эксплуатации судна с использованием магнитного поля. Примечание. В зависимости от назначения различают судовую магнитную систему курсоуказания, судовую магнитную навигационную систему, судовую магнитную систему компенсации
2. Полный вектор геомагнитного поля	Величина, характеризующая магнитную индукцию стационарного геомагнитного поля в море
3. Плоскость магнитного меридиана	Плоскость, перпендикулярная земной поверхности, проходящая через полный вектор геомагнитного поля в точке наблюдения
4. Намагничение судна	Распределение намагниченности судового железа, обусловленное намагничиванием судна в заданном направлении
5. Коэрцитивность судна	Физическая величина, характеризующая способность судна сохранять остаточный магнетизм пропорционально коэрцитивным силам его намагниченных и перемагниченных частей
6. Магниточувствительный элемент	Элемент, осуществляющий преобразование индукции магнитного поля в. величину, удобную для наблюдения или передачи по линиям связи
7. Магнитный Север	Северная часть плоскости магнитного меридиана
8. Компасный Север	Северная часть плоскости компасного меридиана

Магнитные компасы (МК) являются резервными и контролирующими курсоуказателями. В случае отказа гирокомпаса управление производится по магнитному компасу, а при исправном гирокомпасе надлежит каждый час сличать показания гирокомпаса с магнитным компасом для контроля правильности работы гирокомпаса.

Под действием магнитного поля Земли и магнитного поля судна картушка магнитного компаса устанавливается в плоскости компасного меридиана, положение которого отличается от положения плоскости истинного меридиана на величину поправки магнитного компаса. Эта поправка является суммой девиации МК и магнитного склонения.

Магнитное склонение d - это угол между плоскостями истинного и магнитного меридиана, его можно получить с карты, приводя к году плавания.
Девиация магнитного компаса - это угол между плоскостями магнитного и компасного меридиана.

Причиной появления девиации являются магнитное поле судна, которое искажает магнитное поле Земли. Судовые металлические конструкции по своим магнитным свойствам подразделяются на твердое и мягкое в магнитном отношении железа.

Под твердым судовым железом подразумеваются металлические конструкции судна, которые 1 раз намагнитившись в магнитном поле Земли, больше не перемагничиваются, т.е. их можно рассматривать как постоянные магниты.

Твердое судовое железо создает постоянное магнитное поле судна. Мягкое судовое железо обладает индуктивным магнетизмом, т.е. при изменении его положения относительно магнитного поля Земли происходит перемагничивание мягкого судового железа и это железо создает переменное магнитное поле судна, которое изменяется при изменении курса судна.

Таким образом, твердое и мягкое судовое железо создают девиацию магнитного компаса, которая выражается основной формулой девиации:

Анализ этой формулы показывает, что девиация имеет постоянную составляющую (девиацию), полукруговую девиацию, зависящую от курса судна и четвертную девиацию, которая зависит от удвоенного курса 2K.

Постоянная и четвертная девиации, соответственно с коэффициентами A, D, E возникают из-за мягкого судового железа. А полукруговая девиация с коэффициентами B и C вызывается твердым судовым железом.
Уничтожение постоянной и четвертной девиации производится мягким железом, из которого изготавливаются магнитные компенсаторы в виде шаров или цилиндров. Эти компенсаторы устанавливаются вблизи картушки магнитного компаса и создают переменное магнитное поле, которое компенсирует переменное магнитное поле судна.

Постоянную четвертную девиацию уничтожают по специальной методике девиаторы при установке МК на судне. Так как, четвертная и постоянная девиация мало изменяются, то их повторное уничтожение не производится. Полукруговая девиация возникает из-за твердого судового железа, создающего постоянное магнитное поле судна, поэтому ее уничтожение производится с помощью магнитов-уничтожителей, которые расположены в девиационном приборе магнитного компаса.
Так как полукруговая девиация вызывается продольной магнитной силой и поперечной силой, то имеется 2 пары магнитов-уничтожителей для компенсации данных сил.
Одна пара расположена в диаметральной плоскости судна (продольные магниты-уничтожители(для уничтожения силы)), а вторая пара - перпендикулярно диаметральной плоскости.

Поперечные магниты - уничтожители для уничтожения силы.

Положение магнитов-уничтожителей подбирается так, чтобы они компенсировали постоянное магнитное поле судна, т.е. силы и.

Полукруговая девиация является изменчивой и необходимо регулярное ее уничтожение в случае, если она изменяется больше, чем на 3 градуса. Рекомендуется проверять и уничтожать полукруговую девиацию ежегодно.

Для уничтожения полукруговой девиации применяют способ Эри. Он выполняется на 4 главных курсах.
Для уничтожения поперечной магнитной силы необходимо:
1) Лечь на магнитный курс 0 градусов.

2) Отметить по магнитному компасу девиацию на этом курсе и с помощью поперечных магнитов-уничтожителей довести эту девиацию до нуля.

3) Лечь на магнитный курс 180. Наблюдаемую девиацию по МК с помощью магнитов-уничтожителей девиацию уменьшить на половину. В этом случае магнитная сила уничтожена полностью.

4) Для уничтожения продольной силы необходимо лечь на магнитный курс 90 и с помощью продольных магнитов-уничтожителей довести наблюдаемую девиацию до 0.

5) Необходимо лечь на магнитный курс 270 и с помощью продольных магнитных магнитов-уничтожителей наблюдаемую девиацию уменьшить на половину. В этому случае сила уничтожена полностью.

На главные магнитные курсы можно ложится с помощью гирокомпаса, зная его поправку и магнитное склонение d.

Величина ГКК для заданного магнитного курса МК выбирается по формуле:

После уничтожения полукруговой девиации необходимо лечь на 8 главных и четвертных компасных курсов по магнитному компасу и определить величину остаточной девиации на каждом из курсов. На каждом компасном курсе замечают значение ГКК и значение девиации рассчитывается по формуле:

По полученным значениям девиации на 8 курсах, рассчитывают коэффициенты девиации A, B, C, D, E.

Затем по этим коэффициентам с помощью основной девиации рассчитывается таблица остаточной девиации с интервалом через 10 градусов курса.

Стальной набор корпуса судна, его обшивка приобретают магнитные свойства с момента постройки. В магнитном поле Земли все продольные, поперечные и вертикальные связи судна намагничиваются неодинаково. Судовое железо в магнитном отношении принято делить на твердое и мягкое.

Твердое судовое железо обладает свойством постоянных магнитов. Постоянный магнетизм, приобретенный судном во время постройки, сохраняется годами. Мягкое в магнитном отношении судовое железо не «задерживает» магнитное состояние надолго Оно обладает индуктивным магнетизмом, зависящим от положения корпуса судна относительно магнитного меридиана.

Рис. 20.

Таким образом, на магнитную стрелку компаса, установленного на судне, оказывают влияние магнитные силы твердого и мягкого в магнитном отношении железа, причем действие их различно. Кроме того, в результате действия магнитных сил, возникающих от магнитного поля, создаваемого различными работающими судовыми агрегатами, контурами с током, стрелка компаса отклоняется от магнитного меридиана. Вертикальную плоскость, проходящую через полюсы подвешенной за центр тяжести магнитной стрелки на судне, имеющей свободное вращение вокруг вертикальной оси, называют плоскостью компасного меридиана в данной точке судна. Компасный меридиан - это воображаемая линия пересечения плоскости истинного горизонта наблюдателя с плоскостью компасного меридиана, проходящей через данную точку на судне.

Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между магнитным и компасным меридианами называют девиацией магнитного компаса (б). Этот угол отсчитывают от нордовой части магнитного меридиана к O st или W от 0 до 180°. Девиацию называют остовой (восточной), если северная часть компасного меридиана отклоняется от северной части магнитного меридиана к востоку, западной (вестовой), если северная часть компасного меридиана отклоняется от северной части магнитного меридиана к западу. Остовой девиации приписывают знак «плюс», а вестовой - знак «минус» (рис. 20). Величина и знак девиации зависят от влияния, которое оказывает на магнитную стрелку компаса магнитное поле судна совместно с земным магнитным полем.

По характеру возникновения различают полукруговую, четвертную и креновую девиации. Полукруговая создается твердым в магнитном отношении железом, четвертная - мягким, креновая возникает во время качки судна.

Значительная девиация создает большие неудобства при пользовании магнитным компасом. Поэтому на судах уничтожают девиацию путем искусственного создания в центре компаса сил, одинаковых по характеру, равных по величине и противоположных по направлению силам, вызывающим девиацию. Для этого бруски твердого и мягкого железа располагают около компаса в специальных приспособлениях. Компас будет автономным и надежным курсо-указателем в том случае, если силы, вызывающие девиацию, компенсируются.

Уничтожение девиации компаса на судне - трудоемкая работа, обычно выполняемая специалистами-девиаторами, а иногда и судоводителями.

После уничтожения девиации у судовых магнитных компасов определяют остаточную девиацию, которая обычно не превышает 2-3°. Ее находят из наблюдений на восьми равноотстоящих главных и четвертных курсах.

Для определения остаточной девиации компасов существует

Несколько способов. Чаще всего ее определяют по:

Створам;

Пеленгу отдаленного предмета;

Взаимным пеленгам;

Пеленгам небесных светил.

Простой и наиболее точный способ - это определение девиации по створам. Для этого, следуя одним из курсов, пересекают линию створных знаков, магнитное направление которых известно. В момент пересечения створов, по магнитному компасу замечают компасный пеленг створов.

Девиация на данном курсе определится из соотношений:

Б = ОМП - ОКП; б = МП -КП,

Где ОМП - отсчет магнитного пеленга;

ОКП - отсчет компасного пеленга.

Определив остаточную девиацию, по специальным формулам вычисляют таблицу девиации для компасных курсов через 15 или 10° (табл. 1).

Правилами технической эксплуатации предусмотрено уничтожение девиации магнитного компаса не реже раза в шесть месяцев. Если на судне производились ремонтные работы с применением электросварки, а также после погрузки грузов, изменяющих магнитное состояние судна (металлические конструкции, трубы, рельсы и т. п.), необходимо дополнительно уничтожить девиацию. В этих случаях при выдаче капитану плана-задания на рейс следует учитывать время, необходимое для уничтожения и определения девиации компаса. Обычно на девиационные работы требуется 2-4 ч. Судно приводят в походное состояние, трюмы закрывают, грузовые стрелы укладывают по-походному, палубный груз принайтовывают, а затем выходят на рейд, оборудованный специальными створами, и девиатор производит все работы по уничтожению девиации.