An квадрант Элтона является производным от квадранта Дэвиса . Он добавляет к инструменту указательный рычаг и искусственный горизонт. Он был изобретен капитаном дальнего плавания Джоном Элтоном , который запатентовал свою конструкцию в 1728 году [1] и опубликовал детали инструмента в «Философских трудах Королевского общества» в 1732 году [2].
Строительство
Этот инструмент четко отражает форму и особенности квадранта Дэвиса . Существенные отличия заключаются в замене верхней дуги на простую треугольную раму и добавление указательного рычага. Треугольная рама наверху охватывает 60 °, как и дуга на заднем посохе. Основная градуированная дуга тянется на 30 °, как в задней стойке. Дуга 30 ° градуирована в градусах и шестых долях градуса, то есть с десятиминутными интервалами.
Прицельная планка заднего посоха заменяется прицелом (называемым глазком [2] ), установленным на конце указательного рычага.
Плечо указателя включает нони [3] [2] [4], чтобы можно было читать крупную шкалу с десятью делениями между делениями шкалы. Это дает навигатору возможность считывать шкалу с точностью до ближайшей угловой минуты. На указательном рычаге есть спиртовой уровень, позволяющий навигатору следить за тем, чтобы указатель находился в горизонтальном положении, даже если он не видит горизонт.
Инструмент имеет горизонтальный флюгер, как и квадрант Дэвиса, но Элтон называет его щитом или лучевым флюгером . [2] Щиток прикреплен к этикетке . [5] Метка - это рука, которая простирается от центра дуги к внешней стороне верхнего треугольника и может быть установлена в одно из трех положений в треугольнике (на схеме кажется, что треугольник делится пополам, как и установить по центру или в положение 30 °). В верхнем конце этикетки - стакан или линза Флемстида . [2]
Три заданных положения позволяют прибору показывать от 0 ° до 30 °, от 30 ° до 60 ° или от 60 ° до 90 °. Объектив проецирует изображение солнца, а не тень солнца на экране. Это обеспечивает изображение даже тогда, когда небо затянуто туманом или слегка затянуто облаками. Кроме того, в середине метки есть точка крепления фонаря, который будет использоваться во время ночных наблюдений.
На щите два уровня духа. Один из них, называемый азимутальной трубкой , обеспечивает вертикальность плоскости инструмента. Другой - перпендикулярно экрану и указывает, когда плоскость экрана вертикальна, а этикетка - горизонтальна.
Применение
Солнечная высота по задней точке
Для измерения высоты солнца квадрант Элтона можно использовать так же, как квадрант Дэвиса. Однако при использовании искусственного горизонта глазок не требуется.
Держите инструмент так, чтобы дуга была обращена к солнцу. Установите этикетку так, чтобы изображение солнца проецировалось на экран в отверстии с указательным рычагом примерно горизонтально. Переместите указательный рычаг так, чтобы спиртовой уровень указателя показывал, что рука находится точно горизонтально. Это устанавливает инструмент, и угол может быть считан с помощью шкалы и нониуса.
Звездная высота по предвидению
Это способ измерения высоты небесного объекта, который сильно отличается от того, что можно сделать с квадрантом Дэвиса. Это показывает одно из значительных улучшений квадранта Элтона по сравнению с предыдущим инструментом.
Установите метку в положение, при котором измеряемый объект будет находиться в пределах диапазона прибора. Наблюдайте за объектом через глазок так, чтобы объект касался верхнего края экрана, используя азимутальную трубку, чтобы убедиться, что рамка находится в вертикальном положении. Переместите указательный рычаг так, чтобы горизонтальная трубка экрана показывала, что экран находится точно вертикально. Это настроит инструмент, и угол будет считываться на дуге.
Квадрант Элтона не очень известен как навигационный инструмент. Его использовали, но в какой степени - неизвестно. Элтон имел несчастье изобрести свой инструмент в то же время, что и октант. Фактически, Джон Хэдли опубликовал подробности о своем октанте до статьи Элтона в том же томе Philosophical Transactions (статьи 37 против 48).
Учитывая, что квадрант Элтона был примерно таким же сложным, как октант по конструкции, вряд ли было бы существенное преимущество в цене. Октант был более простым инструментом в использовании, и Хэдли поддерживал использование искусственных горизонтов на октанте в виде спиртовых уровней. Это не дало бы преимущества инструменту Элтона. Кроме того, в этот период за внимание мореплавателей конкурировало множество других инструментов. В конце концов, октант Хэдли, а затем секстант взяли верх в качестве инструментов для навигаторов.
Рекомендации
- ^ a b Беннетт, Джим, «Катадиоптрика и коммерция в Лондоне восемнадцатого века», в History of Science, vol xliv, 2006, pages 247-277.
- ^ a b c d e Элтон, Джон, Описание нового квадранта для взятия высот без горизонта, будь то на море или на суше , Философские труды Королевского общества, Том 37, № 423, 1731-1732.
- ^ на самом деле, это может быть нониусная шкала, на которую ссылается более старое, неточное название. Беннетт [1] называет это нониусом.
- ^ Домас, Морис, Научные инструменты семнадцатого и восемнадцатого веков и их создатели , Портман Букс, Лондон 1989 ISBN 978-0-7134-0727-3 - Даумас указывает, что имя нониус продолжало использоваться вместо нониуса до самого начала 19 века.
- ^ Этикетка - более старый термин для длинного тонкого устройства, в частности правила на астролябии , циркулябии или подобном инструменте. Он отличается от алидады тем, что на нем нет визирных лопаток. В этой последней детали использование этого термина Элтоном может быть неуместным.
Внешние ссылки
- Морское искусство Гринвич, Национальный морской музей, Лондон Картина капитана, держащего квадрант Элтона.