航海天文钟及其在船上的使用

航海天文钟及其在船上的使用
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难以捉摸的经度

在航海时计发明之前,人们可以通过天文导航和星盘等老式仪器相当准确地找到纬度。然而,经度只能估计,因为准确的经度是通过比较时间差来确定的。

旧的时钟每天可能会误差10分钟,这意味着船的位置每天可能会误差至少150英里!确定经度是一个如此大的问题,以至于英国政府在1714年设立了“经度奖”,当时通过了一项国会法案。凡是能准确计算出30英里以内经度的人,总奖金为20000英镑,这在当时是一笔巨款。

哈里森的天文钟

约翰·哈里森的解决方案

当时更精确的钟摆在海上是无用的,因为船只总是在汹涌的大海中翻滚,使得钟摆无法工作。在发明精确计时装置的竞赛中,约克郡的木匠约翰·哈里森于1764年发明了发条时钟。

他的发明是水手出海三千年来在航海方面最重要的进步。事实上,15年后,也就是1779年,英国探险家詹姆斯·库克船长使用哈里森的天文钟环游了全球。回来后,人们发现他根据天文钟计算出的经度精确到8英里以内!哈里森在一段时间内为他的发明赢得了14500英镑。航海的性质发生了翻天覆地的变化。

Long By Chron

使用天文导航在海上确定经度的最简单方法,即使在今天,也被称为“按时计测经度”或“按时计测长”法。简单地说,就是用六分仪观测太阳的两个“视线”(高度),一个在上午9点左右,另一个在中午左右。一个简单的“运行修复”,它转移了第一个位置线(字面上,图表上的一条线)。船可以在这条线上的任何一点上)获得中午时船的大致位置,然后确定中午时的纬度(仅从中午视点获得)和经度。

航海天文钟的保养

今天,廉价的石英表可以保持准确的时间,船上的许多天文钟都是由电池驱动的。然而,即使在30年前,在航海时计还不容易得到之前,人们的日常工作还包括非常小心地对待航海时计——每天小心上紧发条,防止船只横摇以避免损坏,并根据无线电的报时信号每天仔细计算航海时计的时间,以确认航海时计的准确性。

参考文献

哈里森天文钟图像-www.sailingwarship.com