海事服务网|新闻中心|航运|船舶|海事|港口|船员|图片|人物|企业|指数|专题|潮汐
潮汐表

带你了解航海钟的故事!

来源:郑和航海风云榜  2019-09-20  我要评论  

导读:

什么是航海钟?航海钟又称航海天文钟或精密钟,是高精度、可携带的机械计时仪表。可以用来指示时刻、测量时间间隔、航海定位和野外天文观测。


什么是航海钟?航海钟又称航海天文钟或精密钟,是高精度、可携带的机械计时仪表。可以用来指示时刻、测量时间间隔、航海定位和野外天文观测。

随着科技进步、电子技术的发展及晶体振荡器的普遍应用,走时准确的石英航海钟逐渐取代了机械式航海钟。但现代工艺航海钟因其独特蚱蜢时计的造型和赋予的历史文化价值,已成为现代贵重的工艺收藏品。航海钟发明近三百年来,历经了古代航海钟、现代机械、石英航海钟、现代工艺航海钟的变迁。

远洋航海中,为了确定船在海面的准确位置及航向,必须测定经纬度。通过观测太阳或者北极星的高度可以确定纬度,没有任何天体能够用来直观地显示经度的差异。因此航海家们只能依靠测量航速来估算自己的相对位置。从科学上讲,经度问题可以换算为时间。地球每天(24小时)转动一周是360度,每小时的时差就相当于经度15(360除以24)。因此,只要知道两地的时间差异,就可以知道两者之间的经度差了。

1707年,一支英国舰队在战胜了法国舰队之后胜利返航,却在途中遭遇大雾,迷失了方向,造成4艘战舰撞上了海岛沉没,1500多名水手丧命的惨重损失。这件事再一次让英国政府意识到寻找经度的重要性。1714年,随着英国政府海上霸主地位的确立,解决航海经度的难题迫在眉睫,英国国会通过了《经度法案》(Longitude Act),规定任何人只要能找出在海上测量经度的方法,便可以拿到2万英镑的奖金。荷兰、西班牙、法国也已悬出类似的巨额奖金。

一位名叫“约翰·哈里森”(John Harrison)的英国钟表匠,为了得到这笔2万英镑奖金,通过自己掌握的制造钟表的原理和技能,充满信心开始研究制造航海钟。他经过多年研制,1736年终于造出了第一台航海钟,后人把它命名为H1。这台1米见方、重达42公斤的庞然大物采用了哈里森发明的“蚂蚱腿”装置,即用两根弹簧把两个金属钟摆的两头连在一起,使钟摆的摆动频率摆脱了海浪颠簸的影响。哈里森带着H l进行了一次短途航海旅行,结果证明用它来测量经度比当时所有的方法都要准确。但是,哈里森发现一些不足之处,想出了自己能改进的方法,1741年又制作了一台H2。可还没等H2完工,哈里森又发现了一个致命缺点,便又开始制作H3。H3花了他19年时间, H1、H2和H3都是庞然大物,因为当时的钟表界都认为只有大的钟表才会准确。

一个偶然事件终于让哈里森意识到,小型高频振子才是避免受环境影响的最佳办法。他毅然决定推倒重来,开始制作H4。1759年,哈里森终于造出了一块直径为13厘米,重1.45千克的比怀表大一点的航海表。这H4携带方便,准确性也大大提高了。“经度委员会”让哈里森的儿子带着H4远征牙买加,经过8l天的海上航行,H4只慢了5秒钟,大致相当于3公里,其误差率远小于“经度委员会”制定的最大限度。在国王的支持下,哈里森终于在80岁时候拿到了全额奖金。

1769年,另一位钟表匠拉克姆·肯德尔在哈里森H4的设计结构原理上制作出H4复制品,被称为肯德尔K1,他又继续制造出K2、K3,进一步完善了航海钟,并都经受住了长时间的航海考验,得到推广应用。

为了表彰英国天文学家在这个领域里的功绩,1884年国际天文学界召开会议,正式把格林尼治皇家天文台所在地定为本初子午线,也就是零经度。从此,地球被分成了东西两个半球。如今普通人都可以很轻松地拥有卫星全球定位系统,哈里森的4台钟表,以及肯德尔的K1,现在都被格林尼治天文台博物馆收藏展出。

本文编辑:魏旭

① 凡本网注明“海事服务网CNSS”的信息作品(包括文字、图片等作品,下同),版权均属于海事服务网所有,任何单位或个人如偶有转载、摘编和发表本网信息作品,请注明“来源:海事服务网CNSS”。如需要经常性转载、摘编和发表本网信息作品,请事先与本网联系。

② 凡本网注明“来源:XXX(非海事服务网CNSS)”的作品,均转载自其他媒体,转载目的在于传播更多信息,不为其版权负责。如果您发现网站上有侵犯您的知识产权的作品,请与我们取得联系,我们会及时修改或删除。

CNSS官方帐号

我来说两句 已有0条评论,



登录 注册     您的评论通过审核后将发布成功
史略
百科
CNSS产品库
  • 潮汐表
  • BDI