Как измеряли скорость в узлах
Определение скорости судов в узлах и перевод в километры в час
В нашей жизни скорость передвижения транспортных средств измеряется в километрах в час (км/час). Так характеризуется движение автомобиля, поезда, самолета. Но из этого правила есть одно исключение. В морской навигации скорость движения судна обозначается в узлах. Эта единица измерения не входит в Международную систему СИ, но традиционно допускается для использования в мореходстве.
Измерение быстроходности судов
Такой порядок сложился исторически. Когда-то быстрота движения судна определялась при помощи специального прибора, который назывался секторный лаг. Он представлял собой доску, на конце которой был закреплен линь — тонкий корабельный трос. На всем его протяжении через равные промежутки были завязаны узлы. Моряк, касаясь троса рукой, подсчитывал количество узлов, прошедших через его руку за определенное время, определяя таким способом скорость сразу в узлах. Важно, что при этом способе не требовалось производить никаких дополнительных расчетов.
Лагами подобной конструкции уже давно никто не пользуется. Сейчас для измерения скорости морских судов применяют приборы на основе последних научных и технических достижений в области гидроакустики и гидродинамики. Популярностью пользуются измерители на основе эффекта Доплера. Существуют и более простые способы — при помощи специальных металлических вертушек, помещенных в воду. В этом случае скорость определяется исходя из количества их оборотов в единицу времени.
Морская миля
В переводе на обычный язык один узел означает скорость, с которой корабль проходит за час одну морскую милю. Поначалу ее величина равнялась 1853,184 метра. Именно такова длина поверхности Земли по меридиану в одну угловую минуту. И только в 1929 году Международная конференция в Монако установила длину морской мили в 1852 метра.
Необходимо помнить, что, кроме морской мили, существуют и другие. В прошлом в разных государствах в качестве единиц измерения длины существовало несколько десятков различных миль. После введения метрической системы мер мили в качестве единицы измерения расстояний стали стремительно терять популярность. Сегодня из всего многообразия сухопутных миль осталось лишь около десяти. Самой распространенной из них является американская миля. Ее длина составляет 1609,34 метра.
К длине земного меридиана привязана не только морская миля. Старинная французская мера длины морское лье равняется 5555,6 метрам, что соответствует трем морским милям. Интересно, что, кроме морского лье, во Франции существовало еще сухопутное, также привязанное к длине меридиана, и почтовое лье.
Правила перерасчета скорости
Сегодня быстроходность морских судов все так же измеряется в узлах. Для того чтобы представлять эту характеристику в привычной для нас форме, необходимо переводить их в километры в час. Это можно сделать несколькими способами:
Сделав подобный перерасчет, легко сравнить между собой скорости движения морских судов и других транспортных средств.
Рекордсмены среди судов
Быстроходность морских пассажирских судов обычно выше, чем торговых. Последний официальный рекорд («Голубая лента Атлантики») принадлежит американскому скоростному трансатлантическому лайнеру «Юнайтед Стейтс». Он был установлен в 1952 году. Тогда лайнер пересек Атлантику со средней скоростью 35 узлов (64,7 км/час).
Печально знаменитый «Титаник» в своем единственном рейсе в момент столкновения с айсбергом в ночь с 14 на 15 апреля 1912 года шел практически на пределе своих технических возможностей со скоростью 22 узла. Наивысшая тогда скорость пассажирских лайнеров («Мавритании» и «Лузитании») равнялась 25 узлам (46,3 км/час).
Вот некоторые из морских судов, бывшие когда-то обладателями «Голубой ленты Атлантики»:
Существует отдельная категория судов — на подводных крыльях, которые используются для пассажирских перевозок и береговой охраны. Они могут развивать скорость свыше 100 км/час (60 узлов), но их область применения в море сильно ограничена исключительно прибрежной зоной и низкими экономическими характеристиками.
Смена приоритетов
С развитием авиации подобное активное соперничество среди океанских пассажирских судов потеряло свою актуальность. Пассажиры для пересечения Атлантики стали отдавать предпочтение самолетам, а судовладельческим компаниям пришлось переориентироваться на обслуживание туристов. Для круизных лайнеров важнейшими показателями стали надежность, комфортабельность и экономическая эффективность.
Оптимальная скорость современных океанских круизных теплоходов составляет обычно от 20 до 30 узлов, а для грузовых судов — примерно 15 узлов. Рекордное для того времени достижение «Юнайтед Стейтс» так и осталось наивысшим в истории. Для торговых судов приоритетными показателями сегодня являются прежде всего экономические. Погоня за рекордами окончательно ушла в прошлое.
Видео
В этой видеоподборке вы найдете много интересной информации по поводу измерения скорости морского транспорта.
Почему скорость движения судна измеряют в узлах
Что это за узел такой, откуда он взялся и где его завязывают?
Стоит отметить, что узел является единственной широко распространённой единицей скорости, имеющей собственное название. Десятичные приставки, служащие для образования кратных и дольных единиц, с узлом не используются. Узел — это самостоятельная единица измерения, которая применяется без добавок вроде «в час» или «в секунду». Один узел равен скорости равномерного движения, при которой тело за один час проходит расстояние в одну морскую милю.
По международному определению, один узел таким образом равен 1852 м/ч или 0,51444 м/с. Эта единица измерения, хотя и является внесистемной, допускается для использования наряду с единицами Международной системы единиц. В России узел допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока действия с областью применения «морская навигация». Узел входит в Общероссийский классификатор единиц измерения.
Распространённость узла как единицы измерения связана со значительным удобством его применения в навигационных расчётах: судно, идущее на скорости в 1 узел вдоль меридиана, за один час проходит одну угловую минуту географической широты. Происхождение названия этой единицы связано с использованием ручного лага – прибора для измерения скорости судна, в простейшем варианте представлявшем собой доску, привязанную к длинному тросу (линю) таким образом, чтобы при выбрасывании за борт движущегося судна она тормозилась о воду.
На лине были завязаны узелки на одинаковом друг от друга расстоянии – оно заранее подбиралось таким образом, чтобы количество узлов на выброшенном за борт лаге, прошедших через руку измеряющего за определённое время, численно равнялось скорости судна, выраженной в морских милях в час. Измерения скорости всегда выполняли с подветренной стороны, чтобы вывести лаг в кильватер, поскольку при плавании под парусами он всегда отклонялся к наветренной стороне.
Скорость в узлах
Скорость принято измеряет в метрах в секунду (для простоты, в километрах в час). Просто потому, что в международной системе, единицей длинны является метр, а времени — секунда. Конечно, так было не всегда и даже сегодня, в 21 веке можно услышать о таких единицах скорости как «узел» (knot, kt или kts).
Почему скорость измеряют в узлах
Почему скорость измеряется в узлах? Ответ прост: во-первых традиция, а во-вторых — это удобно. По сути, узлы, это самый древний способ измерения скорости. Если, конечно, рассматривать только инструментальные методы.
В античности к измерению расстояний и времени относились весьма просто. Особой точности не требовалось.
В древней Греции расстояние измерялось в стадиях. Один стадий равнялся 600 ступням Геракла. Также, в стадиях измеряли расстояние в Египте и Вавилоне. В Риме милей называлось расстояние в две тысячи шагов (1000 сдвоенных шагов, ведь шаг левой и правой ногами будет немного разной длинны) которое проходит легионер на марше. В любом случае, происходили меры длинны от такой обычной, но неточной штуки как «шаг».
Расстояние и время измерялись очень приблизительно. Главным было ответь на вопрос «за какое время мы доберемся?». Ответ чаще всего был «за два дня на лодке с веслами» или «за 4 дня пешком». И этого хватало вполне.
Что уж говорить о скорости, которая является измерением пройденного расстояния за определенный отрезок времени. Если и расстояние, и время измеряется не точно…. Но это в сухопутной жизни.
Морская навигация в древности. Скорость
А вот для моряков было очень важно понимать с какой скоростью идет корабль. Как без ориентиров в открытом море определить свое положение? Поможет только инерциальная система отсчета, связанная с самим судном.
Для того, чтобы узнать, где находится корабль сейчас, нужно знать следующее:
Вот с последним пунктом у капитана могут быть возникнуть проблемы. Как определить расстояние в море? Очень просто — нужно знать скорость и время. А как измерять скорость?
Еще проще. Достаточно бросить что-то плавучее(например кусок дерева) с носа судна в воду и посмотреть, за какое время этот предмет окажется у кормы. Не очень удобно, нужно иметь запас щепок или каждый раз вылавливать любимую деревяшку из воды. Не проще ли привязать ее на веревочку? И…
Кем-то, когда-то был придуман очень простой прибор — лаг.
Это веревка с узелками на равном расстоянии и доской (или грузом) на конце. Бросаем веревку за борт и придерживаем рукой, и считаем, сколько узелков проскользнуло через руки за определенное время. Вот и получается скорость, с которой движется наш корабль. Ну а зная скорость, можно просто вычислить и пройденный путь.
В какой стране изобрели лаг — неизвестно. Но, вероятно, такой простой прибор могли придумать египтяне или финикийцы, так как именно они были первыми мореплавателями, которым такое вообще могло понадобиться. Но, с той же вероятностью — итальянцы, голландцы или португальцы, намного-намного позже.
Скорее всего, до эпохи великих географических открытий, точное знание скорости было не нужно. Ну а само слово «лаг» голландского или скандинавского происхождения.
Hydroptere смог разогнаться до скорости в 52,9 узла (97,9 км/час)
Важное замечание. Узелки на веревке завязывались так, чтобы было удобно считать. Это привело к тому, что в более позднюю эпоху, скорость в узлах стала соответствовать скорости в милях в час.
Также, если корабль, будет двигаться по меридиану, со скоростью один узел, то за час он пройдет расстояние в одну минуту широты. То есть шестидесятую часть градуса. А это уже удобные единицы измерения для «современной» навигации, когда земля представлена в виде сферы, а не плоской карты.
Что такое миля? Морская миля — это длинна дуги равной одной минуте длинны экватора. Часто встречается название «навигационная миля». Суть не меняется это все те же 1852 километра.
Где измеряется скорость в узлах?
Естественно, на флоте скорость измеряется в узлах. Дань традиции, так сказать. Но не только моряки используют узлы.
Но почему в авиации используются «морские» значения и скорость самолета указывают в узлах (kts)?
Просто потому, что это, как и раньше, удобно для навигации. Самолет, как и корабль движется не по плоской поверхности, а по геоиду (приплюснутой у полюсов сфере). Поэтому, удобно выражать расстояние в милях (равных длине дуги), чем в километрах. Соответственно, и скорость в узлах, то есть милях в час также удобнее.
Указатель скости самолета, в узлах. Две стрелки для: приборной и истинной скоростей
Но в современном мире, это уже не так важно. Ведь даже такого члена экипажа как штурман в авиации больше нет. Координаты самолета и корабля больше не нужно рассчитывать вручную, ведь есть GPS. А пилоту, в принципе, все равно, в каких единицах измеряется скорость самолета, в узлах или километрах в час.
В любом случае, он использует значения указанные в «инструкции» к конкретному воздушному судну и обучается управлять им же, глядя на эти же приборы. Поэтому, пересчитывать одно значение в другое не требуется.
Указатель скорости вертолета. В километрах/час
Если, например, речь идет о Боинг 737, и указана минимальная скорость взлета 162 kts, то пилот будет ориентироваться на показание прибора, который тоже градуирован в узлах. Вспоминать, что в это 300 км/час ему не нужно. Так что скорость самолета в узлах, это тоже больше традиция, чем необходимость.
Чему равняется узел?
1 узел равняется 1,852 км/час, или 1,1508 миль/час или 0,514 метров в секунду.
Почему узел не равен 1 миле в час? Потому, что то другая миля, сухопутная, равная не 1852, а 1609 метрам. Вот откуда в формуле
1 kts=1,15 mph «лишние» 15%.
Очевидно, что если использовать морские мили, то узел — это одна морская миля в час.
Есть простое правило быстрого перевода узлов в километры в час. Скорость в узлах нужно умножить на 2 и отнять еще 10% значения. Не абсолютно точный метод, но дает некоторое представление. Например, если скорость корабля – 20 узлов, это:
20*2-(20*0,1)=40-2≈38 километра в час.
А точное значение — 37 км/ч.
Скорость в узлах нельзя называть «узел в час», потому, что получается глупость. Узлы, это и есть мили в час. Поэтому или «узел» или «миля в час». Причем обязательно нужно уточнить это морская или навигационная миля.
Узлы в километры в час
Онлайн калькулятор для перевода морских узлов в километры в час и обратно, данный конвертер имеет высокий класс точности, историю вычислений и напишет сумму прописью.
Узел (обозначение: уз, kn, kt) — единица измерения скорости. Тело, которое движется преодолевает расстояние в одну морскую милю. Применяется в мореходной и авиационной практике, в метеорологии, является основной единицей скорости в навигации.
Один узел в час равен 1852 м/ч или 0.514 м/с.
Судно, идущее на скорости в 1 узел вдоль меридиана, за один час проходит одну угловую минуту географической широты.
Происхождение названия связано с принципом использования секторного лага — треугольную доску с привязанной к ней верёвкой, на которой через одинаковое расстояние были завязаны узелки, чтобы при выбрасывании за борт движущегося судна она тормозилась о воду. Доску выбрасывали за борт, засекали время (обычно полминуты) и считали, на сколько узелков размотается увлекаемая лагом верёвка, пока судно движется вперёд, численно равнялось скорости судна, выраженной в морских милях в час.
2 узла = 3.704 километра в час
3 узла = 5.556 километра в час
10 узлов = 18.52 километра в час
20 узлов = 37.04 километра в час
21 узел = 38.892 километра в час
22 узла = 40.744 километра в час
30 узлов = 55.56 километра в час
32 узла = 59.264 километра в час
33 узла = 61.116 километра в час
35 узлов = 64.82 километра в час
40 узлов = 74.08 километра в час
50 узлов = 92.6 километра в час
Почему скорость морского транспорта определяется в узлах
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
На заре мореходства не существовало никаких специальных приборов для определения местоположения судна в море. Поначалу корабли двигались исключительно вдоль береговой линии. Со временем моряки научились определять свое местоположение на большой воде, а именно долготу и широту. Сразу напомним, что широта – это расстояние к северу или югу от экватора планеты, а долгота – это расстояние к востоку или западу от нулевого меридиана. Впрочем, поначалу и в этой системе все было непросто и не идеально.
Долготу всегда можно было определить по полярной звезде, а вот с широтой все было не так просто. В давние времена морякам приходилось отсчитывать ее от того места, откуда они отправились в путь. Тогда же появился специальный прибор – корабельный лаг. Его использовали для определения скорости судна. Первые лаги представляли собой обычной бревно с веревкой. Лаг выбрасывался за борт, а на веревке завязывались узлы через равные промежутки времени. Так и вычислялась скорость судна.
Как уже можно догадаться, именно отсюда и пошла морская традиция обозначать скорость в «узлах». Само собой, в те времена морской узел не был стандартизированной величиной. Произошло это много позже, когда стали появляться более совершенные измерительные приборы. Название осталось, несмотря на то, что узел, по сути, приравняли к одной морской миле в час. Однако, стоит помнить о том, что морская миля немного больше сухопутной. Ее протяженность составляет 1852 метра.
Сама же морская миля соответствует одной угловой минуте (1/60 от углового градуса) меридиана на экваторе.
Что же касается современности, то прибор для измерения скорости корабля все еще именуется лагом. Впрочем, это уже совсем не та деревяшка с веревкой, как сотни лет назад. Сегодня данный аппарат выглядит как вертушка. Она погружена в воду и определяет фактическую скорость движения, а данные передаются на на стрелочный или цифровой индикатор.
Хочется узнать еще больше всего интересного о морском деле? Тогда читайте о том, почему моряки носят именно кортики, а не что-то более «внушительное» для боя на корабле.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми: