Сектант морской прибор. Как работает секстант и как его сделать самому. Способы обсервации с помощью секстана

СЕКСТАН (секстант) – инструмент, предназначенный для измерения высот светил над видимым горизонтом, а также горизонтальных и вертикальных углов между ориентирами с целью определить координаты места корабля, самолета (Военно-морской словарь, Москва, 1987г.)

Секстан один из древнейших, но и современнейший из навигационных инструментов. Каждый судоводитель от маститого капитана до молодого штурмана с благоговением произносит это слово, с робостью, осторожностью и надеждой берет его в руки. Ни одним навигационным инструментом и прибором не выполнено столько измерений, сколько пришлось на счастливую долю секстана за его более чем трехвековую историю. В тысячах руководств, учебников и пособий по навигации описывается как использовать секстан в судовождении.

СПОСОБЫ ОБСЕРВАЦИИ С ПОМОЩЬЮ СЕКСТАНА

1. С помощью секстана измерить угловые высоты светил и рассчитать место по астрономическим таблицам. (Способ самый неудобный, требует громоздких книг, сумасшедших навыков вычислений и уйму времени. Современные штурмана этот способ крайне не любят).
2. По горизонтальным углам измеренным секстаном между ориентирами. (Способ также неудобный, требует умения выполнять расчеты).
3. Секстан использовать как ручной лот (Веревочка + секстан = лот). Секстан на веревочке спускается за борт до дна, потом длина веревочки измеряется. Измеренная таким образом глубина сравнивается с глубиной места, показанной на карте и уточняется место корабля.
4. Использовать секстан в качестве излучателя эхолота. Ударить секстаном по болту крепления фальшкиля. Засечь время между ударом и эхом. Зная скорость звука в воде и время(не забыть время поделить пополам), определить глубину. Далее по карте как в предыдущем пункте. Время рекомендуется засекать с помощью секундомера. У штурмана, определяющего место таким способом, должен быть хороший слух, нельзя пропустить эхо.
5. Продать секстан, а на вырученные деньги купить самую дешевую GPS-ку и с ее помощью без труда определить место. Продавая секстан, следует помнить, что стоит он намного дороже GPS-ки.
6. На рынке обменять секстан на FM-ку (портативную УКВ радиостанцию), по которой спросить у проходящего судна его место. Свое место будет где-то рядом. Более точно и надежно определиться можно, спросив по FM-ке у проходящего судна, координаты своего судна. (При этом способе есть определенный риск – можно нарваться на такого же FM-щика, который свой секстан уже обменял или продал, и его интересуют координаты твоего судна).
7. Проплывая мимо лодочки с рыбаком, кинуть в него секстан (целиться в голову). Ждать фразы: "...и откуда только приплыл к нам во Владивосток (в Южно-Сахалинск, на Камчатку, в Тихий океан) такой &$#@^*#?!." Способ не очень точный и может потребовать знания иностранного языка. В случае промаха, место можно не узнать. При сильном броске способ чреват неадекватными действиями со стороны рыбака.
8. Отделить от секстана лишние детали, оставив только трубу. Залезть на мачту и в трубу подсмотреть, что пишет в журнал штурман проплывающей мимо яхты. При этом способе требуются определенные навыки лазания по мачтам. Способ неприемлем, если штурман боится высоты. Важным условием определения места является хороший почерк штурмана на проплывающей яхте.
9. Показывать секстан за деньги в глухой береговой деревушке. На деньги купить аппаратуру для дешифровки сигналов аварийного радиобуя. Бросить буй за борт, принять его сигнал и расшифровать. Способ также позволяет узнать точное время.
10. Способ для двоих операторов. Незаметно привязаться к проходящему судну, влезть на борт. Пока один отвлекает штурмана секстантом (например, стучит им по переборке), второй снимает координаты (широту и долготу) c автопрокладчика или выписывает их из навигационного журнала. Операторы должны быть натренированы для абордажных действий, знать место нахождения штурманской рубки на судне, уметь снимать координаты с автопрокладчика и найти навигационный журнал. При этом важно взять с собой карандаш, дабы было чем записать координаты. Одним из важных условий успешности этого способа определения места является регулярность и правильность записей в навигационном журнале судна, взятого незаметно на абордаж. Рекомендуется определять место таким способом в часы, кратные четырем, а лучше в начале суток запись с координатами (а также курсом и скоростью), как правило в навигационном журнале уже есть.
11. Бросать за борт секстаны до тех пор, пока не получится риф, не обозначенный на карте. Встать рядом на якорь, подождать, пока кто-нибудь не сядет на этот риф. Включить рацию, перехватить SOS с «фи» и «лямбдой» (широтой и долготой). К определению места готовиться нужно заблаговременно, запасаясь секстанами. В глубоком море способ требует большого расхода секстанов. Не забыть проверить якорное устройство и рацию. Потренируйтесь также наносить координаты, услышанные по радио в эфире, на карту – пригодится.
12. Пробить секстаном дыру ниже ватерлинии и дать судну затонуть. Спастись любым способом, а спасателей попросить пройти над затонувшим судном с включенным эхолотом. Обнаружив затонувшее судно, снять координаты с карты, а лучше спросить их у спасателей.
13. Убрать секстан подальше и ждать, пока не сядешь на мель. У спасателей узнать точное место. Способ несет опасность, возможно, что ждать спасателей прийдется слишком долго и координаты уже не понадобятся.
14. Связать штурмана и бить его секстаном по голове до тех пор, пока не согласится определить место любым подходящим способом. Способ позволяет также узнать отсчет лага. Способ хорош тем, что от штурмана можно получить массу других сведений, не имеющих отношения к штурманскому делу. Бить секстаном штурмана следует деликатно, соизмеряя силу ударов с необходимостью получения определенных знаний. Выверенные короткие удары требуемой силы, нанесенные по штурманской голове, помогает штурману быть собранным и в короткое время определить место судна.
15. Подраться с экипажем другого судна, используя секстан, как холодное оружие. После ареста взять из протокола задержания (досмотра места происшествия) координаты (широту и долготу) места, где эта драка произошла. Главное в этом способе – ввязаться в драку, а координаты будут, куда же они денутся.
16. В сумерках, когда береговые ориентиры не видны невооруженным глазом. Послать троих на берег, к хорошо опознаваемым ориентирам, одному дать сильный прожектор. Включить прожектор и пускать зеркалом секстана зайчики в глаза каждому из двоих оставшихся помощников. В момент отблесков луча прожектора в глазах снять горизонтальные углы и по ним вычислить координаты места. Помощники для определения места этим способом нужны глазастые, азитатского происхождения, как правило, не подходят.
17. Еще по берегу, но не по горизонтальным углам. Два или три раза послать на берег в разные места наблюдателя на ялике, шлюпе или катере, чтобы он там снял высоту Солнца или звезды (неважно, чего). Засечь время между каждым убытием и прибытием обратно шлюпки на судно, вычесть среднее время проведения измерения высоты светила наблюдателем на берегу, разделить полученный результат пополам, умножить на скорость движения шлюпки к берегу и обратно – получится расстояние до берегового ориентира. По двум или трем расстояниям до береговых ориентиров, куда посылался наблюдатель, определить место судна. Способ требует хорошей гребной подготовки, ну и конечно же исключительных навыков владения секстаном для измерения высот светил.
18. Комбинированный способ с использованием пеленгатора и секстана. Положить два (три) секстана на берегу возле ориентиров, обозначенных на карте. Выйти в море, взять пеленга на каждый секстан. Дальше элементарно – по пеленгам определить место.
19. Способ для тех, кто знаком с теорией погрешностей измерений. Нанести на карту приблизительное место, полученное с помощью секстана. Разогнать треугольник погрешностей и получить точное место. Место с использованием секстана может быть получено любым из рассмотренных ранее способов.
20. Способ военных моряков. Поменять секстан на любом военном корабле на бутылку шила («шило» – технический спирт, пригодный для внутреннего употребления). Шило пообещать штурману, если определит место. Как – это его проблемы. Способ проверенный и отличается высокой степенью надежности. Главное при этом - не давать штурману шило до тех пор, пока он не определит место.
21. Оптимальный. Развинтить секстан. С помощью алидады размешать в большом стакане хороший коктейль и привести себя в состояние, когда место судна уже не имеет никакого значения. Способ отличается универсальностью, применим практически в любых сложных ситуациях.

Материалы подготовил
Сажаев М.И.

При этом под горизонтом, как правило, понимается морской горизонт, а под точкой измерения - судно. Например, измерив высоту Солнца в астрономический полдень, можно, зная дату измерения, вычислить широту места расположения прибора. Строго говоря, секстант позволяет точно измерять угол между двумя направлениями. Зная высоту маяка (с карты), можно узнать дистанцию до него, измерив угол между направлением на основание маяка и направлением на верхнюю часть и произведя несложный расчёт. Также можно измерять горизонтальный угол (то есть в плоскости горизонта) между направлениями на разные объекты.

На современном морском судне до сих пор можно найти секстант или даже два, правда используются они нечасто, в основном для поддержания практических навыков у судоводителей.

Преимущества

Главная особенность секстанта, которая позволила ему вытеснить астролябию , состоит в том, что при его использовании высота светила измеряется относительно горизонта, а не относительно самого инструмента. Это даёт бо́льшую точность. При наблюдении через секстант горизонт и светило совмещаются в одном поле зрения, и остаются неподвижными относительно друг друга, даже если наблюдатель находится на качающемся корабле. Это происходит потому, что секстант показывает неподвижный горизонт прямо, а астрономический объект - сквозь два противоположных зеркала.

Устройство

Части секстанта смонтированы на раме, образованной двумя радиусами и дугой, которая называется лимбом . С помощью секстанта можно измерять углы до 140° влево от нулевого индекса и до 5° вправо, эти отметки находятся на лимбе. На левом радиусе неподвижно установлены малое зеркало и светофильтры . Половина поверхности малого зеркала прозрачна. В вершине рамы на подвижном радиусе, называемом алидадой , укреплено большое зеркало. На другом конце алидады укреплён отсчётный барабан, разделённый на 60-минутные деления. Труба вставляется в специальную стойку на раме секстанта.

Использование

Изображение в секстанте совмещает два вида. Первый - вид неба через зеркала. Второй - вид горизонта. Секстант используют, регулируя рычаг и установочный винт до тех пор, пока нижний край изображения светила не коснётся горизонта. Точный момент времени, в который проводится измерение, засекает помощник с часами. Затем угол возвышения считывается со шкалы, верньера и установочного винта и записывается вместе со временем.

После этого нужно преобразовать данные с помощью некоторых математических процедур. Самый простой метод - нарисовать равновозвышенный круг используемого астрономического объекта на глобусе. Пересечение этого круга с линией навигационного счисления или другим указателем даёт точное местоположение.

Секстант - чувствительный инструмент. Если его уронить, то дуга может погнуться. После падения он может потерять точность.

Регулировка

Ввиду чувствительности инструмента сбить его настройку очень легко. Поэтому необходима частая подстройка.

Есть четыре основных ошибки, устраняемые подстройкой.

Ошибка большого зеркала Большое зеркало не перпендикулярно плоскости лимба. Для проверки нужно установить алидаду приблизительно на 60°, и держа секстант горизонтально на вытянутой руке лимбом от себя, заглянуть в большое зеркало. Отражённое изображение лимба должно составлять продолжение его прямо, без излома. Если это не так, нужно настроить большое зеркало, чтобы отражение дуги лимба в зеркале продолжало её гладко и непрерывно. Ошибка малого зеркала Малое зеркало не перпендикулярно плоскости лимба. Для проверки нужно посмотреть через секстант на звезду. Затем вращать установочный винт вперед и назад, так чтобы провести отражённое изображение поверх неотражённого. Если отражённое изображение проходит точно поверх неотражённого, ошибки нет. Если отражённое изображение смещено в сторону - малое зеркало не перпендикулярно плоскости лимба. Впрочем, эта ошибка не слишком существенна для работы. Ошибка параллельности Ось телескопа (монокуляра) не параллельна плоскости лимба. Для проверки нужно совместить в секстанте изображения двух звезд расположенных под углом 90° или более и плавно перемещать секстант так, чтобы совмещенное изображение звезд переходило из одной стороны области видимости в другую. Если звезды разделяются, то ось телескопа (монокуляра) не параллельна плоскости лимба и секстант нуждается в подстройке. Ошибка индекса При нулевом положении алидады большое и малое зеркала должны быть параллельны друг другу. Для проверки следует установить алидаду на ноль и посмотреть на горизонт. Если линии прямо видимого и отраженного горизонтов совпадают - ошибки нет. Если один выше другого, нужно отрегулировать положение большого зеркала.

Астрономический инструмент

Секстант Яна Гевелия.

Последний авиационный секстант АК-59 образца 1988 года, применяемый штурманом в последних советских антарктических экспедициях в конце 1980-х годов на самолётах ИЛ-14

Секстант , основной инструмент в традиционной океанской нави­гации, измеряет угол Солнца (звезд, планет или Луны) над горизонтом.

С помощью двух зеркал, используя принцип рас­щепления изображения, секс­тант опускает Солнце в одном зеркале до горизонта, который виден в другом зеркале, и ука­зывает величину угла на транс­портире.

Большое зеркало, подвижная часть секстанта, прикреплено к алидаде. Солнце проходит через фильтры, благодаря которым оно выглядит как диск, и отра­жается от этого зеркала в малое зеркало, вертикально разде­ленное пополам, его наружная половина состоит из прозрачно­го стекла.

Солнце опускается в зеркаль­ную половину, с помощью мик­рометрического винта изобра­жение настраивается так, чтобы оно «сидело» на горизонте, что видно через стекло.

Принцип работы секстанта не изменился с тех пор, как его изобрел Исаак Ньютон в XVIII веке, он по-прежнему служит главным прибором для всех астронави-гаторов.

Угол Солнца над горизонтом (высота) определяется наблюдением Солнца и горизонта в телескоп. Когда они выровнены на одной линии, на транспортире сни­мается значение высоты

Корректировка секстанта
Зеркала являются важной и чувствительной частью секстан­та, их настройка может нару­шиться из-за малейшего толчка, жары или влажности. При пов­реждении или смещении зер­кал относительно правильного положения в показаниях появ­ляются ошибки.
Поэтому важно проверять правильную настройку зеркал каждый день перед первым измерением. Ниже рассмотрены основные ошибки и методы их устранения.

Индексная ошибка

Она наблюдается, когда два зеркала расположены не парал­лельно. Это обнаруживается при установке секстанта на абсолютный ноль и рассматри­вании горизонта в зрительную трубу.

Искажений быть не долж­но, отражение горизонта и его реальный вид должны пред­ставлять собой прямую линию. Если это так, значит, индексной ошибки нет, если же они не совпадают, то ошибка есть.

Оба горизонта выравнивают­ся по одной линии вращением микрометрического винта, зна­чение индексной ошибки сни­мается по шкале транспортира и затем применяется ко всем последующим показаниям сек­станта.

Эта ошибка редко удаляется с помощью настройки зеркал; если она небольшая, она просто записывается и делается поп­равка ко всем снимаемым показаниям. Ее также можно опре­делить ночью, используя звезду вместо горизонта.

Боковая ошибка

Такая ошибка встречается, когда малое зеркало не перпендику­лярно к самому секстанту.

Она обнаруживается при установке прибора на абсолютный ноль и рассматривании горизонта. Затем секстант наклоняют в одну сторону под углом при­мерно 45°.
Если горизонт и его отраже­ние смещаются друг относитель­но друга, значит, присутствует боковая ошибка, и ее нужно удалить с помощью небольшо­го винта за малым зеркалом. Винт при этом устанавливается в самое дальнее от корпуса инс­трумента положение.

Индексная ошибка: когда секстант установлен на ноль, истинный и отраженный горизонты должны образовывать непрерывную прямую линию. Если это правило не соблюдается (как видно на фотографии), значит, присутствует индексная ошибка.

Боковая ошибка: если линия горизонта ломается при наклоне секстанта в сторону (как видно на фотографии), значит, присутствует боковая ошибка.

Эту ошибку трудно исправить. Она возникает из-за того, что большое зеркало установлено не перпендикулярно к корпусу инструмента. Чтобы проверить это, нужно поворачивать сек­стант до тех пор, пока транс­портир не отразится в большом зеркале при взгляде сверху вниз под косым углом.

Если отра­жение транспортира в зеркале совпадает с ним самим, видным за зеркалом, то перпендикуляр­ности нет. Если дуги смещены друг относительно друга, ошиб­ку следует устранить, повора­чивая маленький винт позади большого зеркала.

Пользование секстантом

После проверки секстанта на погрешности его можно исполь­зовать для определения угла Солнца (или другого небесного тела) над горизонтом.

Рассматривать горизонт в зри­тельную трубу и опускать солнце с помощью подгонки дуги транс­портира может быть неудобно. Вместо этого широко применяется другой метод. Нужно установить секстант на ноль, поставить на место светофильтры и направить инструмент прямо на Солнце. Будут видны два Солнца - реаль­ное и его отражение. Теперь сле­дует постепенно опускать секс­тант, одновременно настраивая алидаду, чтобы удержать отраже­ние Солнца в зеркале; так можно опускать Солнце, пока в прозрач­ном стекле малого зеркала не поя­вится горизонт. Теперь остается осуществить тонкую настройку, чтобы подготовить прибор к про­ведению измерений.

Правильно измерить угол сол­нца над горизонтом можно толь­ко в том случае, если вы держите секстант строго вертикально. Если инструмент отклонен от вертикального положения, его показания будут неправильными.

Чтобы убедиться в том, что секстант расположен вертикаль­но, его раскачивают из стороны в сторону, что вызывает подня­тие и опускание изображения Солнца при его прохождении через горизонт (аналогично пузырьку воздуха на поверхнос­ти спирта). Секстант располо­жен вертикально, когда Солнце находится в нижней точке своей кривой, и тогда можно снимать показания. Раскачивать секстант нужно, если вы хотите получить правильные значения высоты.

Большинство показаний секстанта снимается по Солнцу, процедура измерений по Луне, планетам или звездам будет идентичной, только светофильтры не понадобятся

Выбор времени

Время играет важную роль в астрономической навигации.

Местоположение лодки изна­чально определяется отно­сительно положения Солнца (или другого тела) во время снятия показаний. Положение всех небесных тел в каждый час, минуту и секунду можно найти в «Морском астрономи­ческом ежегоднике», поэтому точное определение времени проведения измерений явля­ется важным, если предсто­ит рассчитать местоположение судна.

Во времена, когда радио еще не было, а корабли нахо­дились в море в течение мно­гих месяцев без какой бы то ни было связи с землей, на борту пользовались чрезвы­чайно точными хронометра­ми; в наши дни точное время можно узнать по радио непосредственно перед проведением измерений; хорошие наручные часы также могут помочь при выборе времени для снятия показаний.

Сигналы точного времени можно получать разными спо­собами. Радиостанции регуляр­но сообщают время, любые суда в море могут следить за этими передачами. Два официаль­ных издания, «Адмиралтейский перечень радиосигналов» (Ве­ликобритания) и «Пособие по радионавигации» (США), содержат подробную информа­цию о радиостанциях мира и их частотах. В навигации использу­ется универсальное время (УВ), раньше оно называлось средним временем по Гринвичу.

Одним из первых угломерных инструментов, который был, по-видимому, известен еще древним астрономам, являлся градшток. Мореплаватели стали им пользоваться где-то в XV веке. Во всяком случае градшток уже имелся на каравеллах Колумба и Васко да Гама.

Древний градшток состоял из двух взаимно перпендикулярных реек-штока длиной 90 см и поперечной крестовины, плотно прилегающей к штоку и скользящей по нему под прямым углом. Длина крестовины была несколько больше 65 см для того, чтобы расстояние между отверстиями на ее концах составляло точно 65 см.

Устройство градштока

На конце штока была укреплена мушка. Наблюдателю, смотря на глазную мушку, надо было одновременно видеть оба предмета (горизонт и светило), взаимное расстояние между которыми определялось через отверстия в крестовине. Для нанесения делений на столе чертили углы и на них накладывали градшток. Градусные деления наносили на верхнюю грань штока. Для измерения разных и в том числе меньших углов служили дополнительные, более короткие крестовины. Деления для меньших углов размечали на боковых гранях штока.

Для измерения высоты какого-либо светила (звезды, Солнца) приставляли один конец длинного штока к глазу, а поперечную крестовину двигали так, чтобы она одним концом точно коснулась горизонта, а другим – светила. Результаты измерений таким примитивным приспособлением, как градшток, получались весьма приблизительными. К тому же глаз не мог видеть одновременно два предмета (точку горизонта и планету), находящиеся друг от друга на таком значительном расстоянии. Несмотря на ненадежность, градшток просуществовал более ста лет.

В начале XVI века широкое распространение получил другой угломерный инструмент, тоже примитивный, хотя и более приспособленный для измерения высот, чем градшток – астролябия. Астролябия представляла собой диск из меди или жести около 6 мм толщиной и 15-17 см в диаметре. Диск имел выступ с отверстием для подвешивания. Астролябию старались делать потяжелее (5-6 кг) для устойчивости при ветре и качке судна. Для удобства пользования на ободе астролябии выбивали склонение солнца для разных времен года. Поверхность диска была хорошо отполирована. Отвесом от точки подвеса отмечали вертикальную линию, относительно которой наносили горизонталь и центр круга. Верхний левый квадрат делили на градусы. На оси диска крепилась алидада (подвижный радиус) из того же металла, шириной около 4 см, длиной, равной диаметру диска, и толщиной, равной толщине диска. По всей длине алидады проходила визирная линия. По концам визирной линии были укреплены пластинки с небольшими отверстиями точно над визирной линией. Подвесив астролябию, алидаду наводили на звезду или Солнце и по градуированной дуге диска отсчитывали полученный угол. Позже на астролябии была градуирована и противоположная дуга диска. Астролябия, как и градшток, применялись в первых кругосветных путешествиях.

Измерение высот с помощью астролябии

В измерении высот с помощью астролябии обычно принимали участие три наблюдателя: один держал астролябию за кольцо, надев его на большой палец, другой измерял высоту, а третий производил отсчет. Каждый из трех наблюдателей вносил свою ошибку в конечный результат измерений. Ошибки измерений, качка и ветер -все это сказывалось на точности наблюдений.

Более поздними угломерными инструментами были квадрант и октан. Затем появился секстан, который, претерпев много усовершенствований, исправно служит морякам и сегодня.

Первоначально секстан имел дугу, равную приблизительно 7б окружности, по-латински это произносится как sextans – шестая часть, откуда секстан и получил свое название. У современных секстанов дуга имеет несколько большие размеры.

Применение секстанта

Секстан служит для измерения высоты светила, т. е. вертикального угла между плоскостью горизонта и направлением на светило. Кроме вертикальных углов, секстаном можно измерять горизонтальные углы между направлениями на земные ориентиры (предметы) при определении места судна навигационными способами. При измерении секстаном вертикальных и горизонтальных углов один из предметов наблюдается прямовидимо, изображение же другого предмета наблюдатель видит после отражения от двух зеркал. Чтобы измерить угол, эти два изображения необходимо совместить.

Принципиальная схема секстана. Рассмотрим принципиальную схему секстана. Нам требуется измерить угол h между предметами С и D. В точке О расположен глаз наблюдателя. На пути луча СО установим неподвижное зеркало А, плоскость которого перпендикулярна плоскости рисунка, а зеркальная сторона обращена к глазу наблюдателя. Если сделать половину поверхности этого зеркала прозрачной, луч от предмета С свободно попадет в глаз наблюдателя (на рисунке его путь обозначен стрелкой). Наблюдатель увидит по направлению ОС через прозрачную половину зеркала А изображение С, которое называют прямовидимым.

В точке В расположим другое подвижное зеркало, которое может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости рисунка. Установим это зеркало в такое положение, чтобы луч света от предмета D, отразившись от подвижного, называемого большим, зеркала В, попал иа неподвижное малое зеркало А, а от него в глаз наблюдателя, в точку О. Изображение предмета D получится дважды отраженным. Следовательно, изображения предметов С и D совместятся по направлению О АС. Обозначим ш угол между зеркалами. Так как углы падения и отражения световых лучей равны: Z.1 = Z.2 и Z.3 = Z4, то равны и их дополнения до 90°.

Можно сделать вывод, что при совмещении прямо-видимого предмета С и дважды отраженного изображения предмета D измеряемый угол h равен двойному углу между зеркалами со. Таким образом, измерение угла h может быть заменено измерением угла со.

На рисунке представлен общий вид секстана, который состоит из металлической или пластмассовой рамы 7 в форме сектора. На раме расположен лимб 9 с градусными делениями, а по торцу дуги нарезана зубчатая рейка. На левом радиусе рамы укреплено неподвижное малое зеркало 3 и светофильтры J и 2, На правом радиусе рамы имеется угольник с кольцом, служащий для крепления на ней астрономической трубы 6 и подъемного механизма 5. На подвижном радиусе – алидаде 8 – крепится большое зеркало 4 и на противоположном ее конце установлен винт с отсчетным барабаном 11, наружная поверхность которого имеет 60 минутных делений. Число градусов показывает индекс, нанесенный около выреза на алидаде. Минуты и десятые доли минуты отсчитываются на барабане. При вращении барабана алидада передвигается, что дает возможность точно совместить прямовидимое и отраженное изображения предметов. Точность измерения углов секстаном 0,1. На обратной стороне рамы имеются ручка и две ножки 10.

Секстан хранят в закрытом деревянном ящике с крышкой; его устанавливают ножками в специальные гнезда и крепят стопором, проходящим через отверстия в рукоятке. Секстан следует оберегать от толчков, ударов, от влияния сырости и резких изменений температуры. Брать секстан разрешается только за раму и ручку. Нельзя трогать пальцами оптические детали – зеркала, линзы, светофильтры. При попадании на стеклянные части дождя, брызг или при отпотевании, их осторожно протираю-Г чистой фланелевой тряпочкой, которая должна находиться в каждом комплекте секстана.

Приемы измерения углов и высот секстаном. Измерение углов в навигации обычно проводится между земными предметами при определении места судна по двум углам или по пеленгу и углу. Для измерения горизонтального угла секстан берут в левую руку и располагают лимбом в плоскости измеряемого угла. Трубу секстана наводят на более слабо видимый предмет. Затем, освободив стопор, перемещают алидаду, пока в поле зрения не появится изображение другого предмета, и вращением отсчетного барабана точно совмещают пря-мовидимый (первый) и дважды отраженный (второй) предметы. Для измерения вертикального угла направляют секстан на основание предмета, располагая лимб вертикально, и, двигая алидаду, подводят к основанию дважды отраженное изображение верхней части предмета. Обычно в таких случаях наблюдаемыми объектами служат маяки, знаки, отдельные высокие сооружения, горы.

При измерении углов между земными предметами можно не пользоваться зрительной трубой, тогда на прямовидимый предмет наводят малое зеркало.

Поправку индекса при наблюдениях близких земных предметов надо определять также по близкому прямовидимому предмету.

Перед измерением высот секстан следует подготовить к наблюдениям: провести его выверку, определить поправку индекса, установить трубу по своему глазу и подобрать, если необходимо, светофильтры. Измеряя высоту, нужно в поле зрения трубы секстана совместить светило (или края его диска) с линией видимого горизонта. Совмещение производят в вертикале светила.

Измерение может быть выполнено двумя методами:

1. Установить индекс алидады на 0° и навести трубу на светило. Передвигая алидаду от себя, одновременно опустить секстан к горизонту так, чтобы дважды отраженное изображение светила оставалось все время в поле зрения трубы. Как только появится прямовидимое изображение горизонта, приступить к точному визированию высоты.
2. Индекс алидады установить на примерный отсчет высоты светила, который можно получить по звездному глобусу, и навести трубу на линию видимого горизонта в вертикале светила. Увидев в поле зрения трубы дважды отраженное изображение светила и прямо-видимое – линии горизонта, произвести точное визирование высоты. Точное визирование выполняется покачиванием секстана так, чтобы светило описывало дугу выпуклостью к линии горизонта. В тот момент, когда эта дуга коснется линии горизонта, замечают отсчет по хронометру.

Название СЕКСТАНТ произошло от латинского слова "sextans" - шестой, благодоря его устройству. Лимб секстанта составляет ровно одну шестую часть круга. Служит этот прибор для измерения угловой высоты небесного светила относительно горизонта. Если линия горизонта не видна, то его положение определяется пузырьковым уровнем. Изобрел секстант Исаак Ньютон. В морской навигации он называется "секстан".

УСТРОЙСТВО СЕКСТАНТА.
• a - зрительная труба;
• b - рама;
• c - регулировочная рукоятка алидады;
• d - барабан микрометрического винта с верньером;
• e - лимб;
• f и g - светофильтры;
• h - лучи от линии горизонта;
• j - стеклянная пластина;
• k - лучи от небесного светила;
• l - главное зеркало;
• m - алидада.

альфа - угол, между направлением на линию горизонта и направлением на светило) равен удвоенному углу бетта (между плоскостью главного зеркала и плоскостью стеклянной пластины). Так как угол бетта равен угловому сдвигу алидады, то для удобства лимб секстанта проградуирован в двойных значениях бетта, т.е. в значениях измеряемой угловой высоты светила.

К верхней точке секстанта прикреплены один конец стрелки-указателя и подвижное зеркало. Другой конец стрелки свободно двигается по на шкале. К секстанту также пристроены телескоп и зеркальное стекло перед ним. Штурман смотрит на горизонт через телескоп и зеркало, двигая зеркало, пока отражение наблюдаемого светила не попадет на него, как бы коснувшись горизонта. Свободный конец стрелки укажет на шкале высоту наблюдаемого светила.

Для определения местоположения с помощью секстанта используются замеры высоты двух или более ярких звезд. Последовательность действий при определении координат следующая:

1. Зафиксировать точное время измерения.
2. Определить высоту двух выбранных светил
3. Воспользовавшись астрономическим ежегодником (например, «Морским навигационным ежегодником» - «Nautical Almanac»), найти в экваториальной плоскости те линии, на которой звезды были в момент замера. На пересечении линий на карте находится место наблюдения.

После определения по шкале секстанта высоты светила над горизонтом вносятся небольшие поправки на параллакс - отклоняющее действие земной атмосферы на проходящий сквозь нее свет. Измерения не дают навигатору точных координат места его расположения. При визировании светила он принимает собственную оценку этих координат. Вычислив положение визированного им небесного светила, навигатор с учетом склонения и часового угла последнего, пользуясь специальными таблицами, может вычислить высоту рассматриваемого небесного светила в предположении, что он находится в принятой им точке. Разность вычисленной высоты и измеренной при визировании секстантом укажет ему величину и направление смещения истинного местоположения от принятой точки. Каждая угловая минута этой разности соответствует одной морской миле (1,85 км).

Недостатком такого способа определения координат является необходимость обладания кроме секстанта, еще и справочником, который постоянно устаревает и требует обновления. Плюсом - независимость от источника энергии, что актуально особенно в морской практике, где любые батареи недолговечны.