Cекстан

Секстан - угломерный инструмент отражательного типа для измерения высот небесных светил и углов (вертикальных и горизонтальных) на земной поверхности.

Идея устройства секстана принадлежит И.Ньютону (1699 г.) и основана на измерении угла между плоскостью истинного горизонта и направлением на светило с использованием зеркал. Устройство секстана СНО-М отечественного производства изображено на рис. 192.

Рис. 192. Устройство секстана СНО-М.
1 - светофильтры большого зеркала; 2 - рукоятка; 3 - светофильтры малого зеркала; 4 - неподвижное (малое) зеркало; 5,6 - регулировочные винты зеркал; 7 - подвижное (большое) зеркало; 8 - труба; 9 - рама; 10 - алидада; 11 - лимб; 12 - стопорное устройство; 13 - барабан отсчета; 14 - ножка (2 штуки).

Практически все типы секстанов, в т.ч. и зарубежного производства, очень схожи и отличаются друг от друга только конструкцией отдельных деталей. Измеренный секстаном угол показывается в градусах индексом алидады (10), а минуты снимаются с отсчетного барабана (13), десятые доли минуты при этом определяются на глаз. Деления лимба и барабана покрыты светящимся составом.

Секстан - точный прибор, хранится в специальном футляре с зажимом, его следует оберегать от ударов, толчков, сырости и резких колебаний температуры воздуха. При работе секстан берется только за рукоятку (2) или раму (9), а ставится только на ножки (14). Для каждого секстана изготовителем предоставляется формуляр, в котором приводится таблица значений инструментальных поправок для учета при измерении углов. Эти поправки с течением времени изменяются, поэтому рекомендуется не реже одного раза в три года сдавать секстан на переаттестацию. В судовых условиях необходимо не реже чем раз в три месяца проверять параллельность оси трубы (8) плоскости лимба (11), не реже раза в неделю проверять перпендикулярность зеркал (4,7) плоскости лимба (11).

Техника измерения вертикального угла и высоты светила. Для измерения вертикального угла секстан берется в правую руку и в вертикальном положении направляется трубой на основание предмета (маяк, судно, заводская труба, знак и т.д.). Затем стопором (12) передвигается алидада (10) так, чтобы подвести дважды отраженное изображение верхней части предмета к его основанию.

После чего снимается в градусах отсчет (рис. 193) по индексу алидады (10) в соответствии с делением лимба (11), а минуты и их десятые доли - с отсчетного барабана (13). Снятый отсчет исправляют поправкой индекса секстана и полученный результат будет соответствовать величине вертикального угла на данный предмет. Чтобы измерить горизонтальный угол между двумя ориентирами (маяками) секстан располагается горизонтально так, чтобы через трубу в поле зрения судоводителя наблюдались оба ориентира. Затем с помощью передвижения  алидады и вращения барабана эти ориентиры совмещаются и снимается отсчет, который исправляется поправкой индекса. Для измерения высоты светила алидада устанавливается на нулевое деление лимба и труба секстана в вертикальном положении наводится на светило так, чтобы оно было видно дважды отраженным в малом зеркале. Затем, медленно опуская трубу секстана вниз (одновременно двигая левой рукой алидаду вперед, чтобы не упустить из поля  зрения трубы дважды отраженное светило) до появления линии горизонта, вращением отсчетного барабана с одновременным плавным покачиванием секстана вокруг оси, необходимо совместить эту линию со звездой либо с верхним или нижним краем диска Луны или Солнца.

Отсчет снимается в ранее указанном порядке. Измерение высоты светила рекомендуется повторить и вывести среднее значение , что гарантирует повышенную точность измерения. Время в момент окончания измерения вертикального угла или высоты светила как можно точнее засекается по хронометру. Если это затруднено, то используется секундомер, который включается в указанный момент, а затем, после его выключения с одновременным фиксированием времени хронометра, из этого времени вычитаются показания секундомера. Измеренная высота исправляется поправкой индекса и рядом других поправок, исключающих искривление и преломление световых лучей в неоднородной атмосфере. Измерение высот светил на маломерных судах практически не осуществляется, за исключением морских прогулочных судов, которые осуществляют плавание в открытом море и управляются профессиональными судоводителями.

Из-за ослабления винтов, которые крепят малое зеркало, нарушается параллельность зеркал и место нуля не совпадает с отметкой 0°(360°) шкалы лимба. Разность между 0° (360°) шкалы и отсчетом при данном положении зеркал называется поправкой индекса. Поправка индекса должна определяться перед каждым использованием секстана для измерения углов и высоты. Существует несколько способов определения поправки индекса: по Солнцу; по звезде; по видимому горизонту; по близким предметам (рис. 194).

Рис. 194. Определение поправки индекса: а) по Солнцу; б) по горизонту; в) по звезде.

Суть определения i заключается в следующем. Алидада устанавливается на отсчет близкий к 0°, а труба на резкость по глазу наблюдателя. После этого вращением отсчетного барабана совмещается прямовидное и дважды отраженное изображение объекта и по лимбу снимается отсчет индекса O_i. Поправка индекса рассчитывается по формуле:

i = 360°-О_i.

Поправка имеет знак "+", если O_i; меньше 360°, или знак «-» если O_i; больше 360°.