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quadrant Davis depuis le début du 18ème siècle
Le octant est un instrument de navigation qui a été utilisé pour mesurer l'altitude d'un corps céleste, notamment le soleil ou de la lune. En observant le soleil, les utilisateurs ont gardé le soleil à dos (d'où le nom) et observé l'ombre projetée par la palette supérieure sur une palette d'horizon. Il a été inventé par le navigateur anglais John Davis qui l'a décrit dans les secrets de son livre Seaman en 1594. [1]
Types de backstaffs
Octant est le nom donné à tout instrument qui mesure l'altitude du soleil par la projection d'une ombre. Il semble que l'idée de mesurer l'altitude du soleil en utilisant dos observations origine avec Thomas Harriot. [2] De nombreux types d'instruments ont évolué à partir du-personnel croix qui peut être classé comme backstaves. Seul le quadrant Davis reste dominant dans l'histoire des instruments de navigation. En effet, le quadrant Davis est essentiellement synonyme de octant. Cependant, Davis ne fut ni le premier ni le dernier à concevoir un tel instrument et d'autres sont considérés ici.
quadrant Davis
Figure 1 - Précurseur simple au Quadrant Davis après une illustration dans son livre, Secrets de Seaman. L'arc a été limitée à la mesure des angles de 45 °.
Figure 2 - Le deuxième quadrant Davis après une illustration dans son livre, Secrets de Seaman. L'arc ci-dessus est remplacé par un arc au-dessous et un tableau arrière de l'ombre de coulée ci-dessus. Cet instrument peut maintenant mesurer jusqu'à 90 °.
Figure 3 - Le Quadrant Davis comme elle a évolué au milieu du 17ème siècle. La traverse supérieure a été remplacé par un arc de 60 °.
Une première version du personnel du quadrant est représenté à la figure 1. [3] Il avait un arc fixé à un personnel afin qu'il puisse glisser le long du personnel (la forme ne soit pas critique, bien que la forme incurvée a été choisie). L'arc (A) a été placé de sorte qu'il serait jeté son ombre sur la palette horizon (B). Le navigateur regarderait le long du personnel et d'observer l'horizon à travers une fente dans l'aube d'horizon. En faisant glisser l'arc de telle sorte que l'ombre aligné avec l'horizon, l'angle du soleil pourrait être lu sur le personnel diplômé. Ce fut un quart de cercle simple, mais il n'a pas été aussi précis que l'on peut aimer. La précision de l'instrument dépend de la longueur du personnel, mais beaucoup de personnel a fait l'instrument plus difficile à manier. L'altitude maximale qui pourrait être mesurée à l'aide de cet instrument était de 45 °.
La prochaine version de son quadrant est représenté en figure 2. [3] L'arc sur le dessus de l'instrument dans la version précédente a été remplacée par une palette d'ombre placée sur un tableau arrière. Ce tableau pourrait être déplacé le long d'une échelle graduée pour indiquer l'angle de l'ombre au-dessus du personnel. Ci-dessous le personnel, a été ajouté à l'arc de 30 °. L'horizon, vu à travers l'aube de l'horizon sur la gauche, est aligné avec l'ombre. L'aube de visée sur l'arc est déplacé jusqu'à ce qu'il soit aligné avec le point de vue de l'horizon. L'angle mesuré est la somme de l'angle indiqué par la position de la traverse et l'angle mesuré sur l'échelle de l'arc.
L'instrument qui est maintenant identifié avec Davis est illustré à la figure 3. [4] Cette forme a évolué au milieu du 17ème siècle. [4] L'arc quadrant a été divisé en deux parties. L'arc de rayon plus petit, avec une portée de 60 °, a été monté au-dessus du personnel. L'arc de rayon plus long, a été monté avec une portée de 30 ° au-dessous. Les deux arcs ont un centre commun. Au centre commun, une aube à fente d'horizon a été fixé (B). Aube de l'ombre mobile a été placé sur l'arc supérieur de telle sorte que son ombre a été coulée sur la palette horizon. Aube de vue mobile est monté sur l'arc inférieur (C).
Ainsi Davis a pu optimiser la construction du quadrant avoir à la fois un petit et un grand arc de cercle, ce qui permet la précision efficace d'un quart de cercle à l'arc unique de grand rayon sans tout l'instrument si grand. Cette forme de l'instrument est devenu synonyme de l'octant. Ce fut l'une des formes les plus utilisées de l'octant. Continental navigateurs européens ont appelé le Quadrant anglais.
Une modification ultérieure du quadrant Davis était d'utiliser un verre Flamsteed en place de la palette d'ombre; cela a été suggéré par John Flamsteed. [4] Cela a placé une lentille sur la palette qui a projeté une image du soleil sur la palette horizon au lieu d'une ombre. Il était utile dans des conditions où le ciel était brumeux ou légèrement couvert; l'image sombre du soleil a été montré plus vives sur la palette horizon où une ombre ne pouvait pas être vu. [5]
Pour utiliser l'instrument, le navigateur placerait la palette d'ombre à un endroit en anticipant l'altitude du soleil. Tenir l'instrument devant lui, avec le soleil dans son dos, il tient l'instrument de telle sorte que l'ombre projetée par la palette d'ombre tombe sur la palette d'horizon du côté de la fente. puis il déplace la palette de vue afin qu'il observe l'horizon dans une ligne de l'aube de la vue à travers la fente de palette d'horizon tout en maintenant la position de l'ombre. Cela lui permet de mesurer l'angle entre l'horizon et le soleil comme la somme de l'angle lu des deux arcs.
Depuis le bord de l'ombre représente la branche du soleil, il doit corriger la valeur du demi-diamètre du soleil.
Les instruments dérivés du quadrant Davis
Le quadrant de Elton dérivé du quadrant Davis. Il a ajouté un bras d'index avec des niveaux d'esprit pour fournir un horizon artificiel.
Demi-cross
Figure 4 - Un demi-croisée. Cet instrument était contemporain avec le quadrant Davis et populaire en dehors de l'Angleterre. Elle montre sa ressemblance avec la première des versions de Davis (Figure 1)
La demi-croix était un instrument qui était contemporain avec le quadrant Davis. Il était populaire en dehors de l'Angleterre. [4]
Aube de vue (C) et girouette horizon (B) ont été alignés visuellement avec l'horizon. Avec l'ombre de la palette d'ombre projetée sur la pale d'horizon et aligné avec l'horizon, l'angle a été déterminé. Dans la pratique, l'instrument était exact, mais plus difficile à manier que le quadrant Davis. [6]
La Grande Ourse
Figure 5 - La charrue - un instrument de transition avec les caractéristiques à la fois une section personnel et un octant.
La charrue était le nom donné à un instrument inhabituel qui existait pendant une courte période. [4] Il faisait partie croisée du personnel et octant partiel. Dans la figure 5. A est le tableau arrière qui projette son ombre sur la palette horizon B. Il fonctionne de la même manière que le personnel de la figure 1. C est la palette de visée. Le navigateur utilise la palette de visée et l'ailette d'horizon afin d'aligner l'instrument horizontalement. La palette de visée peut être déplacée de gauche à droite le long du personnel. D est un tableau comme on trouve sur un personnel croix. Ce tableau a deux ailettes sur ce qui peut être déplacé du personnel plus près ou plus d'imiter impostes de différentes longueurs. Le tableau arrière peut être déplacé sur le personnel et utilisé pour mesurer les angles.
Le personnel almucantar
Le personnel almucantar est un dispositif spécifiquement utilisé pour mesurer l'altitude du soleil à basse altitude.
Interportées
Le personnel-croix était normalement un instrument d'observation directe. Cependant, au cours des années plus tard, il a été modifié pour être utilisé avec les observations de retour.
Il y avait une variation du quadrant - le quadrant d'observation Back - qui a été utilisé pour mesurer l'altitude du soleil en observant l'ombre projetée sur une palette d'horizon.
cross-staff Thomas Hood
Figure 6 - interportées par Thomas Hood. Bien appelé un personnel croix, cet instrument utilise une palette d'ombre pour jeter une ombre sur l'instrument pour mesurer l'altitude du soleil.
Thomas Hood a inventé cette croix-personnel en 1590. [4] Il pourrait être utilisé pour l'arpentage, l'astronomie ou d'autres problèmes géométriques.
Il se compose de deux éléments, un tableau arrière et une cour. La traverse est la composante verticale et est graduée de 0 ° au sommet de 45 ° vers le bas. Au sommet de la traverse, une aube est montée sur une ombre. Le chantier est horizontal et est gradué de 45 ° à 90 °. La traverse et la cour sont reliés par un raccord spécial (la double prise de courant sur la figure 6) qui permet des ajustements indépendants de la traverse verticalement et horizontalement la cour.
Il était possible de construire l'instrument avec la cour en haut du tableau arrière plutôt que vers le bas. [ 7 ]
Il était un instrument assez précis, les graduations étaient bien espacées par rapport à un personnel croisement classique. Cependant, il était un peu trop compliqué et difficile à manipuler dans le vent.
quadrant Benjamin Cole
Figure 7 - quadrant Cole de 1748.
Un ajout tardif à la collecte de backstaves dans le monde de la navigation, cet appareil a été inventé par Benjamin Cole en 1748. [4]
L'instrument se compose d'un personnel d'un quadrant de pivotement à une extrémité. Le quadrant a une palette d'ombre. qui peut éventuellement prendre un verre comme le verre Flamsteed de quadrant Davis, à l'extrémité supérieure de l'échelle graduée (A sur la figure 7). Cela jette une ombre ou projette une image du soleil sur la palette d'horizon (B). L'observateur voit l'horizon à travers un trou dans la palette de visée (D) et une fente dans l'aube d'horizon pour assurer l'instrument est de niveau. Le composant quadrant est mis en rotation jusqu'à l'horizon et l'image ou ombre du soleil sont alignés. L'altitude peut alors être lu à partir de l'échelle du quadrant. Afin d'affiner la lecture, un vernier circulaire est monté sur le personnel (D).
George Adams Sr. a créé un octant très similaire en même temps. La version d'Adam a assuré que la distance entre l'aube de verre et l'horizon Flamsteed était la même que la distance de l'aube à l'aube de la vue. [8]
quadrant arbalètes
Figure 8 - Dessin d'un quart de cercle arc croix. L'arc de 120 ° est gradué comme un arc de 90 °, résultant en des divisions qui sont légèrement plus grande que la taille de l'arc nominal.
Cet instrument est intéressant en ce que l'arc est de 120 °, mais est seulement gradué comme un arc de 90 °. [4] En tant que tel, l'espacement angulaire d'un degré sur l'arc est légèrement supérieure à un degré. Des exemples de l'instrument peuvent être trouvés avec 0 ° à 90 ° avec graduation ou deux miroir de 0 ° à 45 ° segments centrés sur le milieu de l'arc. [4]
L'instrument comporte trois aubes, une aube de l'horizon (A sur la figure 8) qui a une ouverture dedans pour observer l'horizon, une palette d'ombre (B) pour projeter une ombre sur la palette d'horizon et une aube de visée (C) que le navigateur utilise pour voir l'horizon et l'ombre à l'aube d'horizon. Cela sert à assurer l'instrument est de niveau tout en mesurant l'altitude du soleil. L'altitude est la différence entre les positions angulaires des aubes d'ombre et de visée.
Les références
- Ephraim Chambers, Cyclopædia, Le premier volume, 1728 expliquant l'utilisation d'un octant
- Maurice Daumas, Instruments scientifiques du XVIIe et XVIIIe siècles et leurs fabricants. Portman Books, London 1989 ISBN 978-0-7134-0727-3
- Gerard L'Estrange Turner, Instruments scientifiques anciens. Blandford Press Ltd. 1980 ISBN 0-7137-1068-3
Liens externes
- « Octant » à answers.com - Bon diagramme de la façon dont un octant est maintenu en utilisation.