Основные вехи истории судовождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

“Основные вехи истории судовождения”

мореплавание компас навигация спутниковый

Более двух третей земного шара покрыто водами Мирового океана, озерами и реками. Поэтому еще в глубокой древности вода привлекала внимание человека как один из наиболее удобных путей сообщения. Прошло много веков прежде чем люди научились сооружать суда, способные преодолевать большие водные пространства. Первые суда были гребными, затем человек применил в качестве движителя парус; это имело огромное значение для дальнейшего развития мореплавания, так как позволяло совершать длительные путешествия по воде.

Развитие экономики и большой рост международной торговли требовали поиска новых рынков. Это вызвало строительство больших парусных судов, обладавших большей мореходностью и позволивших совершить многочисленные дальние плавания и даже кругосветные путешествия. Организация таких плаваний влекла ученых и путешественников. Успеху предприятий в первую очередь способствовало развитие такой прикладной науки как навигация - изучение способов счисления пути судна и определения его места в море по наблюдениям береговых предметов, основанное на строгих законах математики.

Отличное снабжение экспедицией и экипировка судов, обеспечиваемая купцами, ждавших от плаваний выгодных торговых связей, также сыграло свою роль в развитии морского транспорта.

На протяжении нескольких веков были открыты тысячи новых земель. Наиболее значительными по своим историческим результатам были плавания венецианского купца Марко Поло в XIII в.; походы китайского мореплавателя Чжэн Хэ в XV в.; генуэзца Христофора Колумба, открывшего в своем плавании американский материк (1492--1493 гг.); Васко да Гама, обогнувшего Африку и достигнувшего берегов сказочной Индии (1497--1499 гг.); Америго Веспуччи, вторично достигшего берегов Америки, и многих других. В начале XIII в. Фернан Магеллан совершил первое кругосветное плавание (1519--1521 гг.).

В древней Руси народы, населявшие берега морей, уже в начале нашей эры совершали далекие плавания. В IX в. н.э. с укреплением таких древнерусских центров как Новгород и Киев -- начал широко использоваться великий водный путь «из варяг в греки» -- от берегов Скандинавии через Финский залив, Неву и далее по внутренним водным путям до устья Днепра, затем вдоль западного побережья Черного (Русского) моря до Константинополя, нередко далее, до берегов Африки и Андалузии. Не менее оживленными были торговые морские пути для славян в водах северных морей. Так, к XVI в. поморы ходили на своих лодьях не только к Новой Земле и на о. Медвежий, но и на Шпицберген (Грумант), открытый ими задолго до Баренца. Уже в 1496 Григорий Истома совершил плавание из устья Сев. Двины в Копенгаген, в обход Скандинавии; Василий Власов несколько позднее прошел из Белого моря в Испанию. Подобные плавания более чем на полвека опередили первую экспедицию по поиску северного морского пути, известного английского мореплавателя Ричарда Ченслера, положившего начало торговым отношения между Россией и Англией в середине XVI века.

Первые морские плавания совершались вблизи берегов. Позднее мореплаватели научились ориентироваться по солнцу и звездам, используя такие инструменты как астролябии (позднее секстан), стали смелее уходить все дальше в открытое море. Так, уже в VI в. до н. э. финикийцы обошли вокруг Африки, карфагенянин Гамилькон обогнул Пиренейский полуостров, а грек Скилак из Карианды совершил плавание по Индийскому океану. Примерно в это же время Фалес из Милета предложил способ ориентации в море по созвездию Малая Медведица, Анаксимандр составил первые географические карты. Несколько позднее (III век до н. э.) был построен Александрийский маяк, позже, в XI в. В Китае был изобретен магнитный компас, в начале XIV века, итальянец Флавио Джойя значительно его усовершенствовал его, добавив круглую катушку, разделенную на 16 румбов (а позднее на 32), появление магнитного компаса является одним из основных событий в истории мирового судовождения. С появление железного, и стального судостроения потребовалось разработать теорию воздействия магнитного поля корпуса судна на картушку магнитного компаса. Благодаря трудам И. П. Белавенца, И. П. Колонга, А. Н. Крылова, Н. Н. Оглоблинского, В. В. Павлинова и др. магнитно-компасное дело в нашей стране получило большое развитие, а конструкция 127-миллиметрового магнитного компаса, разработанная ими, и сегодня считается лучшей в мире.

В 1749--1765 гг. русский академик Л. Эйлер вывел основные законы теоретической механики, определяющие движение гироскопа -- главной части современного гироскопического компаса и большой семьи других электронавигационных приборов. Эйлером же были получены уравнения гидродинамики, на которых основано конструирование современных гидравлических лагов.

Изобретение радио, русским физиком и электротехником А. С. Поповым, послужило основой для разработки теории и конструкций большой группы современных радионавигационных систем, таких как DECCA и LORAN-C, последняя из которых, до сих пор используется в радионавигации. Октябрьская революция 1917 г. ознаменовала собой начало новой эры в истории человечества. 23 января (5 февраля) 1918 г. В. И. Ленин подписал Декрет о национализации торгового флота. Перевозки на внешних и внутренних морских путях требовали увеличения флота. В 1925 г. СТО СНК СССР принял решение о поставке морскому флоту страны 200 судов в течение шести лет. С этого времени практически утраченный в годы гражданской войны морской флот СССР, начал расти небывалыми темпами. В 1939 г. Указом Президиума Верховного Совета СССР был организован Народный Комиссариат (позднее министерство) морского флота СССР.

С развитием мирового судоходства, росла численность аварий связанных со столкновениями судов в море, появилась необходимость принятия привил, которые должны регулировать движение судов. В 1840 г. Лондонская лоцманская ассоциация составила свод этих правил, который был узаконен парламентом в 1846 г. Полностью новый свод Правил был подготовлен Британским министерством транспорта и по согласованию с французским правительством был введен в действие в 1863 г. К концу 1864 г. эти Правила, известные как статьи, были приняты более чем 30 морскими странами, включая Россию, Соединенные Штаты и Германию. В 1867 г. помощник руководителя Морского отдела Министерства транспорта Томас Грэй написал брошюру о Правилах предупреждения столкновений судов в море, включающую стихи, помогающие запоминать правила. Эти стихи приобрели популярность и были переведены на другие языки. Их до сих пор цитируют в ряде книг. По мере развития технических средств судовождения правила постоянно менялись, еще в течении ста лет спустя, и в итоге на Конференции в Лондоне в 1972 г., новую конвенцию подписали 46 стран.

В годы Великой Отечественной войны (1941--1945 гг.) моряки торгового флота, исполняя ответственные задания Родины, нередко выполняя функции военно-морского флота, показали пример мужества, героизма и самопожертвования. Нельзя не отметить северные конвои, доставлявшие оружие, боеприпасы и продовольствие из Великобритании и Соединенных Штатов в Советский Союз по ленд-лизу, между СССР и США, а также печально известный трансатлантический конвой PQ-17.

В послевоенный период советский гражданский флот расширялся и вновь выходил на внешние и внутренние пути торгового мореплавания, особенно большое развитие получил рыбопромысловый флот.

Вторая половина 20-го века, заслуживает отдельного внимания с точки зрения, основных вех истории судовождения, развитию мореплавания во многом способствовала, гонка вооружений между бывшими союзниками во второй мировой войне; СССР и США, каждая из сторон хотела получить тотальный контроль над ѕ поверхности земли, сделать это без современных средств навигации и судовождения, не представлялось возможным.

Уже в 1954 г. Соединенные Штаты спустили на воду первую в мире атомную подводную лодку (USS NAUTILUS) , с атомным реактором на борту, который использовался как главная энергетическая установка. Преимущество такой подводной лодки состояло в том, что она могла совершать кругосветные морские переходы под водой, даже не всплывая на поверхность и без дозаправки каким-либо топливом, позднее лодки такого класса появились и в Советском союзе, однако в отличии от США и других стран, СССР первыми в мире установили атомный реактор на надводный корабль-ледокол “ЛЕНИН”, спущенный на воду в 1957 г., преимущество таких судов на огромных просторах северного ледовитого океана было очевидно, следует заметить, что северный морской путь проходящий через такие моря как Баренцево, Карское, Лаптевых, Восточно-сибирское и Чукотское, является кротчайшим между Евразией и Дальним Востоком, и находится 9 месяцев году подо льдом, слабое развитие инфраструктуры на севере России, накладывает дополнительные трудности для применения дизельных ледоколов, до сегодняшнего дня Россия остается единственной страной в мире, которая обладает атомным ледокольным флотом.

Развитие навигационных систем также не стояло на месте, и уже в начале 50-х годов стали появляться первые Радиосекстаны, принцип действия этих устройств, был основан измерении высот и азимутов, радиоизлучения крупных светил, таких как Солнце и Луна, позднее появились радиоастрономические системы, где большинство вычислений делало ЭВМ, а не человек, что значительно уменьшало возможность ошибки, основным преимуществом радиоастрономических систем является возможность определения координат в любых погодных условиях. К сожалению эти системы не получили широкого применения в гражданском флоте, из-за высокой стоимости и сложности конструкции.

Еще одним важным событием в судовождении 20-го века, является появление спутниковых навигационных систем позиционирования (ГЛОНАСС и GPS), главными достоинствами данных систем являются:

- Высокая точность определения координат.

- Возможность определения координат в любых погодных условиях и в любое время суток.

- Простота использования и конструкция.

Спутниковые навигационные системы первого поколения, построенные на базе низкоорбитальных спутников, разрабатывались и вводились в строй в 60-70 гг. прошлого века, в США была разработана система навигации для ВМС под названием NNSS (Navy Navigation Satellite System), впоследствии получила наименование TRANSIT, которая с 1967 г. находится в открытом свободном коммерческом использовании и позволяет определять координаты с высокой субметровой точностью. В СССР разрабатывалась собственная аналогичная система под названием ЦИКАДА, также на базе спутников этих систем была разработана совместная международная (Советско-Американо-Франко-Канадская) система обнаружения терпящих бедствие самолетов, судов и сухопутного транспорта КОСПАС-SARSAT, которая до сих пор является составной частью ГМССБ (Глобальной Морской Системой Связи при Бедствии). Следующим шагом в развитии навигации и геодезии стали спутниковые системы следующего поколения - GPS в США и ГЛОНАСС в СССР.

GPS (Global Positioning System) - глобальная система позиционирования, известна так же под именем NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging). Разработка GPS началась в США, в 1973 г., в 1978 г. начат вывод спутников системы на орбиту. Признана готовой к эксплуатации в 1995 г., хотя до этого уже широко использовалась в военных целях.

ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) - стала разрабатываться в СССР в середине 70-х гг. и в 1993 г. была официально принята в эксплуатацию.

Американская GPS и отечественная ГЛОНАСС концептуально аналогичны и отличаются некоторыми аспектами технической реализации.

Последним на сегодня шагом, на пути развития точности морского судовождения, стало появление DGPS (Differential Global Positioning System) дифференциальной системы технологии повышения точности GPS. DGPS используется для исключения атмосферных искажений сигнала на приёмниках. Сигналы DGPS коррекции посылают пользователям по радио. Основные источники сигналов DGPS для этого служат радионавигационные маяки и спутники на геостационарной орбите. Система DGPS предназначена для повышения точности определения координат, обеспечивая получение GPS-приемником дополнительных дифференциальных поправок.

Размещено на www.allbest.ru