Прикинем на глазок

При ориентации на море решающее значение имеют расстояния до навигационных знаков, береговой линии или других судов. Благодаря нехитрым уловкам можно удивительно просто оценить дистанцию.


Текст Хауке Шмитда

Как далеко еще? Достаточно ли расстояния до береговой линии? На каком удалении находится это грузовое судно? В век GPS и картплоттеров с AIS на эти вопросы очень просто ответить. Достаточно одного взгляда на дисплей, и проблема навигации будет решена.

Это, без сомнения практичные и удобные вещи, но ведь это скучно. Так из-за современной техники морское путешествие частично теряет свой приключенческий характер и накал переживаний. Исконные практики забываются. Даже если ими и не пользоваться часто в повседневной жизни, все же парочка простых уловок и вспомогательных средств позволят без электроники оценить расстояния и местоположение. Ручная навигация «на глазок» отлично подойдет, чтобы занять подрастающее поколение и яхтенную команду.

Насколько хватит взгляда

Для того чтобы оценить расстояние до объектов на воде, первым делом возникает вопрос: насколько далеко можно вообще видеть? Если нет таких препятствий, как горы, проливной дождь, дымка или туман, то только лишь кривизна земной поверхности мешает обзору. По мере большего удаления объекты постепенно уменьшаются, но полностью исчезают лишь за линией горизонта. Но насколько далеко находится горизонт от наблюдателя, можно определить с помощью закона Пифагора, устанавливающего зависимость между дальностью видимости, радиусом Земли и высотой глаза наблюдателя. Для использования на борту можно упростить его формулу:

S ≈2√AH.

Где S – это удаление видимого горизонта (дальность видимости) в морских милях, а АН – высота глаз наблюдателя в метрах. Считается, что высота взгляда в положении «сидя в кокпите» составляет около двух метров, т. е. согласно формуле видимый горизонт находится примерно на расстоянии трех морских миль. Так, благодаря данной отправной точке можно оценить расстояние до других судов. Например, вы наблюдаете грузовое судно, и если вы полностью видите его надводную часть вплоть до носовой волны, то оно удалено от вас самое большее на три морских мили. Если же надводная часть судна снизу «срезана», то грузовое судно находится уже за видимым горизонтом и до него больше трех миль.

Зная геометрические показатели видимости (см. табл. на стр. ХХ), можно так же оценить и расстояние до береговой линии. Для этого необходимо просто варьировать высоту обзора, при которой вы либо сидите на банке кокпита, либо поднимаетесь на рубку. При этом высота глаз наблюдателя изменяется от одного до четырех метров. Теперь следует только лишь наблюдать, при какой высоте уровня вашего взгляда можно будет распознать зону прибоя волн (высота объекта – ноль метров), что позволит определить расстояние.

Читайте также  Вы хороший капитан? Станьте еще лучше!

В жаркие солнечные дни подобная метода способна выдать ошибку из-за разных температур воздуха в пограничных зонах между водой и сушей: может сложиться так, что марево будет подобно миражу. Берега при этом получат искажение по высоте, и их можно будет увидеть раньше, нежели по данным теоретического расчета. (Например, на Балтике явление, известное под названием «рефракция», порой позволяет увидеть острова, удаленные на 50 миль и более. – Прим. ред.)

Особенно полезны показатели геометрической видимости для того, чтобы определить ночью расстояние до маяка с известной высотой (ОН). Огонь появится (то есть будет находиться на линии горизонта) в тот момент, когда башня маяка будет находиться на касательной к поверхности Земли, проходящей через глаз наблюдателя. Таким образом, расстояние (D) до башни согласно формуле будет следующим:

D ≈2(√AH+√OH).

Видимый горизонт. Ночью. Если маяк мигает строго на линии горизонта, то башня находится на продолжении касательной линии, проведенной от глаза наблюдателя через видимый горизонт. Таким образом можно измерить расстояние до башни маяка. Днем. Если видна надводная часть грузового судна вплоть до носовой волны, то это значит, что оно движется перед линией горизонта и при высоте глаз наблюдателя около двух метров находится на максимальном расстоянии не более трех морских миль.

Упражнение для пальцев. В зависимости от индивидуального строения руки значение угла может немного варьироваться, но обычно два пальца вытянутой руки равняются сектору обзора в 5°. Расстояние между мизинцем и большим пальцем равняется 20° – лично проверено!

От высоты до расстояния

Если вам известна высота объекта, то на воде или на земле можно вычислить расстояние до объекта согласно законам тригонометрии. При этом измеряется угол между верхним краем объекта и горизонтом, так как соотношение реальной и наблюдаемой высот объекта на определенном расстоянии при известном масштабе имеет прямое отношение к удаленности объекта.

Да, звучит это сложно, но на самом деле все не так и страшно. Для того чтобы определить высоту видимого объекта, необходимо сначала смастерить упрощенный градшток (угломер) в качестве вспомогательного средства. Вам понадобится 30-сантиметровая линейка и линек. Линь следует закрепить посередине линейки, затем отмерить на нем расстояние 60 см и завязать узел. Для измерения дальности линейку следует держать перед собой вертикально на вытянутой руке на уровне глаз так, чтобы узелок находился около кончика носа. Таким образом, шкала линейки будет находиться на расстоянии 62 см от глаз. Теперь смотрите на объект и измеряйте на линейке высоту видимого объекта. Приблизительно расстояние от объекта в морских милях вычисляется из фактической высоты объекта в метрах, разделенной на трехкратное значение измеренной высоты в миллиметрах.

Читайте также  Соединяй и властвуй

Мы попытались с помощью данного способа измерить расстояние до хорошо видимой из бухты Нойештедтер бывшей слуховой башни Пельцерхакен, и получили следующие экспериментальные результаты.

Согласно замерам по линейке, высота объекта составила 26 мм, а согласно данным морской карты высота башни равняется 86 м над уровнем моря. Таким образом, слуховая башня должна находиться от нас на расстоянии 1,1 мили. Радиолокатор дал нам фактическое расстояние в 1,2 мили. То есть данный метод измерения оказался удивительно точным.

Примерно по такому же принципу работает и измерение расстояния с помощью шкалы с делениями в морском бинокле. Но из-за другого расстояния от глаз и иной сетки делений на шкале изменяются только коэффициент и единицы в формуле.

Но легко сказать, да трудно сделать, так как точно считать высоту объекта при морском волнении как по линейке, так и с помощью бинокля намного сложнее. К тому же появляются ошибки из-за кривизны земли, если объект значительно удален. Если основание ориентира находится за линией горизонта, то он покажется очень низким, так как нижняя его часть будет срезана. Эту проблему можно решить, учитывая так называемый наклон видимого горизонта, но все же общий расчет будет достаточно сложным. Следует быть осторожным, учитывая и приведенные данные по высоте. Так, например, для маяка высота огня будет указана выше уровня моря, а для зданий обычно указывают их фактическую высоту.

Точно так же тригонометрия позволяет использовать «параллакс большого пальца». Прищуривая один глаз и наблюдая другим, располагают большой палец вытянутой руки на фоне удаленного объекта. Если теперь сменить глаз на другой, то палец сместится относительно объекта – это явление называется параллаксом. Если вы в состоянии оценить величину этого кажущегося смещения на местности, то получите расстояние до объекта, так как величину этого смещения объекта относительно пальца следует умножить на 10. Но проблема состоит в том, что, не зная эту величину, нельзя судить о расстоянии.

Читайте также  Дресс-код для яхт-клуба

Измерение расстояния и скорости

У кого на борту есть откалиброванный лаг, то у тех есть и возможность определять расстояние до других объектов при условии, что они находятся впереди по курсу яхты. Метод называется пеленгация по двум точкам или пеленгация по способу траверзного расстояния: если объект находится в 450 по курсу, то записывают положение лага или устанавливают суточный счетчик пути на ноль и продолжают идти под парусами без изменения курса, пока объект не будет находиться на траверзе. Так как линии обоих пеленгов вместе с курсовой линией образуют прямоугольный и равнобедренный треугольник, то расстояние до объекта будет равняться пройденному за время между пеленгациями отрезку. Естественно, объект в это время не должен двигаться.

Пеленговать и измерять. Угол можно измерить с помощью простых вспомогательных средств. По законам геометрии по углу можно вычислить искомую дистанцию до других объектов.
Угловая высота. Импровизированный угломер из линейки и 60 см линя работает по тому же принципу, что и градшток, его вполне хвати для того, чтобы вычислить расстояние до объекта с известной высотой. Она равняется фактической высоте объекта в метрах, разделенной на трехкратное значение измеренной высоты в миллиметрах. По такой же системе работает и измерение расстояний с помощью шкалы делений на бинокле.

Ловкость рук. Если измерять на глазок (при помощи пальца), вначале закрыв один глаз, а затем второй, то палец немного сместится относительно фона. Величина смещения и будет критерием для оценки дальности.

Под парусами. Если объект находится по курсу 450, то лаг обнуляют. Теперь необходимо точно придерживаться курса, пока объект не будет находиться на траверзе. Отрезок, который будет пройден под парусами, равняется расстоянию до объекта, так как оба измерения и курсовая линия образуют прямоугольный и равнобедренный треугольник. Но будьте внимательны: рыскание по курсу и плохо откалиброванный лаг могут привести к ошибкам.

Сокращенный вариант. Опубликовано в Yacht Russia №10 (57), 2013 г.