К отражательным кругам можно отнести и новейшие секстанты Казелла (Casella and Co., Лондон) и Вильда (Н. Wild, Heerbrugg, Швейцария). Их лимбы— полные стеклянные круги, отсчитываемые при помощи микрометров новейших систем. Оптика секстанта фирмы Казелла обычная, секстант же Вильда имеет еще ту существенную особенность, что малое зеркало заменено в нем двумя призмами (повидимому, простой прямоугольной и пентапризмой), причем меньшая из них занимает среднюю полосу в зрачке входа трубы, а не половину его, как в обычном секстанте.
Таким образом зрачок входа делится на три части; через крайние из них поступают в глаз лучи от прямовидимого предмета, а через среднюю — четырехкратно отраженные.
Секстант Казелла, повидимому, не получил распространения, а Вильд прекратил изготовление своих секстантов.
§ 7. Гирогоризонты для измерения высот светил на море
Безлунной ночью морской горизонт не виден, да и днем нередки случаи, когда Солнце наблюдать можно, а горизонт закрыт туманом. Поэтому неоднократно предлагались секстанты и квадранты с уровнем или с отвесом-маятником для измерения высот без посредства видимого морского горизонта. Однако эти инструменты не далк точности, близкой к точности измерения высоты над видимым горизонтом с помощью обыкновенного секстанта, так как, вследствие качки корабля, прибор получает ускорение, искажающее направление силы тяжести относительно прибора. (Некоторые аэронавигационные инструменты этого рода описаны ниже.) %
Теория показывает, что возмущающее влияние качки корабля на показания отвеса или маятника может быть сделано в среднем достаточно малым лишь при условии, что период собственных колебаний маятника будет значительно больше периода вынуждающих колебаний, т. е. периода качки, равного обычно б—12 сек. Но это приводит к неосуществимой на практике длине простого маятника.
В 1886 г. упомянутый выше Флерье изобрел прикрепляемый к секстанту «гироскоп-коллиматор», или гирогоризонт Флерье, в котором колебания сферического маятника, т. е. маятника с двумя степенями свободы, заменены во многих отношениях аналогичным им прецессионным движением оси ротора гироскопа, центр тяжести которого лежит немного ниже точки опоры. В 1910 г. этот прибор был еще усовершенствован парижской фирмой Понтюс и Террод (Ponthus et Therrode, преемники Hurliman). Вследствие деликатности устройства и трудности наблюдений и их обработки гирогоризонт Флерье не получил широкого распространения. Однако до настоящего времени он является, повидимому, все же самым точным из искусственных горизонтов, применяемых на корабле для астрономических наблюдений; поэтому мы его здесь и рассмотрим.
Приближенная теория гироскопа дает следующее выражение для периода Т прецессии гироскопа, т. е. для промежутка времени, в течение которого ось гироскопа под действием силы тяжести описывает коническую (замкнутую при отсутствии затухания) поверхность
В этой формуле М — масса ротора, I — его момент инерции относительно оси вращения, Q— его угловая скорость вращения, gtt 981 см. сек.-2—ускорение силы тяжести и а — расстояние от точки подвеса до центра тяжести ротора. В приборе Флерье* Af = 167r, / = 528 г. см2, 9 =314 сек.-1 (3000 оборотов в минуту) и а = 0,05 см. Это дает период прецессии Т = 127 сек.,
„ * По измерениям инженер-капитана I ранга Д. С. Михайлова, проделавшего в 1940 г. обстоятельное теоретическое и опытное исследование прибора. Его диссертационная работа «Гирогоризонт Флерье» будет вскоре напечатана. С любезного разрешения автора я широко использовал ее при составлении настоящего параграфа. — В. Я.
