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现代船舶上的罗经是什么?古老的磁罗经还有作用吗?

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干练水手

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发表于 2019-12-23 15:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

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船舶在茫茫大海上“前不着村后不着店”,想知道东南西北和准确船位,少不了导航定位设备的帮忙。

现代船舶上同时装备着多种先进导航设备,比如GPS卫星导航、无线电导航、罗兰导航、雷达导航、计程仪及自动雷达标绘仪等等。这些装备不但能轻松确定船位,还能自动避让、自动驾驶,很远就知道其他船只的详细信息。

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不过,即便高科技装备齐上阵,国际海事组织仍要求所有船舶必须安装一种古老的航海设备——罗经。

罗经是提供方向基准的仪器,分磁罗经、陀螺罗经(电罗经)两种。虽然都叫罗经,但工作原理并不相同。

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▲立式磁罗经

一、磁罗经是最早测定航向、物标方位和太阳方位的导航设备之一。它的前身是大名鼎鼎的指南针(司南)。

后来人们将磁针和方位盘结合在一起,发明了水罗盘,明朝郑和依靠水罗盘完成了七下西洋的伟大壮举。水罗盘又继续发展,变成了更加精确可靠的磁罗经。

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▲水罗盘

它的原理大家都知道,地球是个大磁场,磁针在磁场作用下指向磁北极。不过磁北极与地球真正的地理北极(真北)并不一致,两者距离有1500公里之远。磁北极随着时间变化而变化,即使在一天之中位置也不断变动。

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磁罗经指示的北方与真北之间的角度差,叫做磁差。不同地区的磁差相差很大,人们将各地磁差汇总到一起,做成等磁差曲线或标注到罗经花上,船员查阅资料就能方便的计算出真北方向。

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▲罗经花

有了磁罗经、六分仪和天文钟,古代的人们就能驾着帆船在四大洋间穿梭往来,发展贸易了。后来船舶发展,木质帆船进入钢铁舰船时代,大量钢铁和电缆使用,也使船本身带上磁性。

船身累积的磁性对磁罗经产生不利影响,带来一种新偏差——自差。自差使磁针与磁北之间也不相同了,两者最大相差能达数十度。

所以现代船舶要经常校正自差,再将剩余自差编成《自差表》或自差曲线图。供船员在实际使用中查阅计算,得到真北方向。

1、磁罗经按结构不同分成:干罗经、液体罗经两种。干罗经已经淘汰,现代船舶上主要用液体磁罗经。

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▲液体罗经

液体罗经的罗盆安装在万向平衡环上,船舶晃动中也能保持水平。盆里密封着酒精与蒸馏水的混合液体,罗盘漂浮在液体中,浮力使摩擦阻力减小、指向稳定性增加,灵敏度也大大提高。

2、按安装位置和用途不同,又分成:标准罗经、操舵罗经和应急罗经等。

其中标准罗经安装在驾驶室上方的露天罗经甲板上;操舵罗经在驾驶室内,供操舵使用;应急罗经在船尾应急舵前,供应急操舵使用。

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磁罗经一直伴随着人类航海事业,在各种情况下都能使用,只是精度差一些。

二、19世纪50年代,人们又基于陀螺仪原理发明了陀螺罗经。陀螺罗经又称电罗经,由电力驱动。高速旋转的陀螺有定轴性和进动性,在没有外力矩作用时,自转轴在惯性空间中的指向稳定不变。

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▲陀螺罗经原理

陀螺罗经启动时,陀螺转子在地球自转角速度和重力影响下,自转轴指向真北方向。它不受声、光、电、磁等一切因素影响,非常精确适用性又强,在船舶、飞机、导弹等设备上广泛使用。

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相比磁罗经,陀螺罗经更精确、误差小、不受磁场干扰、安装范围广、可连接多个复示器,是现代船舶日常使用的罗经。但它系统复杂,可靠性稍差,需要电力供应,一旦断电或故障就不能使用。所以现代船舶同时装备两种罗经,以备不时之需。和风漫谈原创,禁止抄袭。

综上,在各种先进导航设备帮助下,现代船舶在全球各大洋密集的航行,安全性比古代不知提高了多少倍。但古老的磁罗经仍然牢牢占据着一席之地,继续发挥其独特作用。

和风漫谈原创文字,欢迎关注。图片来自网络,个人观点,仅供参考。
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