Можно ли определить стороны горизонта по солнцу? I. Ориентирование по сторонам горизонта

Направления на стороны горизонта определяют по магнитному компасу, небесным светилам и по некоторым признакам местных предметов.

Устройство магнитного компаса. При ориентировании на местности наиболее широко применяются компас Адрианова и артиллерийский компас (АК).

Компас Адрианова (рис.10) состоит из корпуса 1, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка 3. При незаторможенном состоянии стрелки ее северный конец устанавливается в направлении на Северный магнитный полюс, а южный - на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом 6. Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделенная на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0-50). Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.

Северный конец магнитной стрелки, указатели отсчетов и деления на шкале через 90° покрыты светящейся в темноте краской, что облегчает пользование компасом ночью.

Артиллерийский компас АК (рис.11) состоит из корпуса и угломерной шкалы 3, помещенной в корпусе 2 лимба. Угломерная шкала разделена на 60 делений. Цена одного деления равна 100 малым делениям угломера. Счет делений возрастает по ходу часовой стрелки. На корпусе компаса неподвижно укреплено визирное приспособление (прорезь и мушка). Вращение корпуса лимба позволяет, не изменяя положения компаса, быстро совмещать нулевое деление шкалы с северным концом

магнитной стрелки. На внутренней стороне откидной крышки 4 компаса помещено металлическое зеркало а, которое дает возможность при визировании на предмет одновременно контролировать положение магнитной стрелки и производить отсчет по шкале. На крышке имеется вырез б для визирования и защелка в.

Подобным образом устроен компас "Турист-2". Надписи шкалы лимба в этом компасе даны в градусах. Цена одного деления 5°.

При работе с компасом следует всегда помнить, что сильные электромагнитные поля или близко расположенные металлические предметы отклоняют стрелку от правильного ее положения. Поэтому при определении направлений по компасу необходимо отходить на 40- 50 м от линий электропередач, железнодорожного полотна, боевых машин и других крупных металлических предметов.

Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас - в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный ее конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север.

Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой (рис. 12), и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противополож-ном направлении по отношению к северу будет юг, справа-восток, а слева-запад.

Определение направлении на стороны горизонта по небесным светилам. При отсутствии компаса или в рай-онах магнитных аномалий, где компас может дать ошибочные показания (отсчеты), стороны горизонта можноопределить по небесным светилам: днем-по Солнцу, а ночью-по Полярной звезде или Луне.

В Северном полушарии Солнце примерно находится в 7.00 на востоке, в 13.00-на юге, в 19.00-на западе. Положение Солнца в эти часы и укажет соответственно направления на восток, юг и запад.

Для более точного определения сторон горизонта по Солнцу используются наручные часы. В горизонтальном положении они устанавливаются так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 1 на циферблате часов делится пополам прямой линией, которая указывает направление на юг. До полудня надо делить пополам ту дугу (угол), которую стрелка должна пройти до 13.00 (рис. 13, а), а после полудня-ту дугу, которую она прошла после 13.00 (рис. 13,6).

Полярная звезда всегда находится на севере. Ночью на безоблачном небе ее легко найти по созвездию Большой Медведицы. Через две крайние звезды Большой Медведицы нужно мысленно провести прямую линию (рис. 14) и отложить на ней пять раз отрезок, равный расстоянию между крайними звездами. Конец пятого отрезка укажет положение Полярной звезды, которая находится в созвездии Малой Медведицы (конечная звезда малого ковша).

Полярная звезда может служить надежным ориентиром для выдерживания направления движения, так как ее положение на небосклоне с течением времени практически не изменяется. Точность определения на-правления по Полярной звезде составляет 2-3°.

По Луне стороны горизонта определяются более точно, когда виден весь ее диск (полнолуние). В табл. 1 приведены стороны горизонта, на которых находится Луна в различных фазах.

Таблица 1

Определение сторон горизонта по признакам местных предметов (рис. 15). Если нет компаса и не видно небесных светил, то стороны горизонта могут быть определены по признакам местных предметов:

Мох или лишайник покрывает стволы деревьев, камни и пни с северной стороны; если мох растет по всему стволу дерева, то на северной стороне, особенно у корня, его больше;

Кора деревьев с северной стороны обычно грубее и темнее, чем с южной;

Весной трава на северных окраинах лесных прогалин и полян, а также с южной стороны отдельных деревьев, пней, больших камней растет гуще;

Муравейники, как правило, находятся к югу от ближайших деревьев и пней; южная сторона муравейника более пологая, чем северная;

На южных склонах весной снег тает быстрее, чем на северных.

Имеются и другие признаки, по которым можно определить стороны горизонта. Например, просеки в лесных массивах, как правило, прорубаются по направлениям север-юг и восток-запад, а кварталы нумеруются с запада на восток.

Ориентирование на местности без карты включает определение направлений на стороны горизонта и своего местоположения относительно окружающих местных предметов, форм рельефа, а также выдерживание намеченного или указанного направления движения. При проведении специальной операции устанавливают, кроме того, положение на местности ориентиров, своих подразделений и местона­хождение преступников, направление и глубину действий.

Существуют три основных способа ориентирования на местности без карты: по компасу, небесным светилам, признакам местных предметов.

Эти простейшие, но достаточно надежные способы ориентирования приме­няются при определении сторон горизонта и выдерживании направления движе­ния. Рассмотрим их более подробно.

По компасу. При ориентировании на местности наиболее широко применя­ют компас Адрианова, который позволяет определять азимуты магнитные на местные предметы и направления на них по указанным магнитным азимутам.

Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещенамагнитная стрелка. В нерабочем состоянии магнитная стрелка прижата кстеклянной крышке тормозом. При незаторможенном состоянии стрелки ее северный конец устанавливается в направлении на Северный магнитный полюс, а южный – на Южный магнитный полюс. Круговая шкала (лимб) разделена на 120 делений, цена деления равна 3°. Шкала имеет двойную оцифровку: внутреннюю – по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы) и внеш­нюю – против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 деле­ний шкалы). Для визирования на местные предметы и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце закреплены визирные приспособления (целик и мушка) и указатель отсчета. Северный конец магнитной стрелки, указатели отсче­тов и деления на шкале через 90° покрыты светящейся в темноте краской, что облегчает пользование компасом ночью.

Правила обращения с компасом . Чтобы установить пригодность компаса, надо проверить чувствительность магнитной стрелки. Для этого к компасу в рабо­чем состоянии подносят какой-нибудь металлический предмет и затем его убира­ют. Если магнитная стрелка после каждого смещения устанавливается на прежнем отсчете, она достаточно чувствительна. При работе с компасом следует всегда помнить, что под влиянием сильных электромагнитных полей или близко распо­ложенных металлических предметов стрелка отклоняется от направления вдоль магнитного меридиана. Поэтому при определении сторон горизонта необходимо отходить от линий электропередачи, железнодорожного полотна, техники и круп­ных металлических предметов на расстояние 40-50 м.

Определение направлений относительно сторон горизонта по компасу. Вращением кольца устанавливают указатель отсчета, расположенный напротив мушки, на нулевой отсчет по шкале, а компас – в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас в горизон­тальной плоскости так, чтобы северный конец стрелки совпал с нулевым отсчетом капы. Затем, не меняя положения компаса, визируют через целик и мушку, заме­чают на линии визирования удаленный ориентир, который используют для указаний направления на север с точки стояния.

Определение направлений относительно сторон горизонта по небесным светилам. При отсутствии компаса или в районах магнитных аномалий стороны горизонта приближенно определяют днем по Солнцу, а ночью – по Полярной звезде или Луне.

По времени восхода и захода Солнца. Этот способ основывается на знании времени восхода и захода Солнца зимой и летом, а также на его временном пере­мещении относительно сторон горизонта. Поэтому сотруднику полиции необхо­димо запомнить, что в Северном полушарии Солнце восходит летом примерно на северо-востоке, а заходит на северо-западе. Зимой, наоборот, восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе. Лишь дважды в год в периоды равноденствия, когда день равен ночи (приблизительно 21 марта и 23 сентября), Солнце восходит точно на востоке и заходит точно на западе.

В 14 часов местного времени Солнце находится на юге, в зените над горизонтом, вследствие этого тени от местных предметов имеют наи­меньшую длину и направлены на север. По мере перемещения Солнца тени сме­щаются на восток.

По Солнцу и наручным часам. Для определения сторон горизонта необхо­димо установить наручные часы так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Затем разделить пополам угол между часовой стрелкой и направ­лением на цифру 2. Биссектриса этого угла укажет ориентировочно направление на юг. Однако рассмотренный способ дает лишь приблизительные направления сторон горизонта, причем они более точны в северных широтах и зимой. В южных широтах и в летнее время эти ошибки могут достигать более 25°.

По Полярной звезде. Полярная звезда, входящая в созвездие Малой Медве­дицы, всегда находится в направлении на север. Ночью ее можно найти по созвез­дию Большой Медведицы. Для этого через две крайние звезды Большой Медве­дицы нужно мысленно провести прямую линию и отложить на ней пять раз отре­зок, равный расстоянию между двумя крайними звездами. Конец пятого отрезка укажет положение Полярной звезды.

Полярная звезда служит надежным ориентиром для выдерживания направ­ления движения, так как ее положение па небосклоне с течением времени практи­чески не изменяется.

а) Определение сторон горизонта по Солнцу
Приближенное (глазомерное) определение сторон горизонта по Солнцу производится исходя из того, что в северном полушарии Солнце примерно находится:
- в 7 часов - на востоке;

В 13 часов - на юге;

В 19 часов - на западе;

В 1 час - на севере.

Среднее перемещение Солнца в течение 1 ч равно 15°. Разность времени в данный момент и в 13 часов (в полдень), умноженная на 15, даст угол, на который Солнце в данный момент отклонено от направления на юг. Определение сторон горизонта по Солнцу с помощью часов выполняется следующим образом. Держа часы в горизонтальном положении, поворачивают их так, чтобы часовая стрелка своим острием была направлена в сторону Солнца. Прямая, делящая угол между часовой стрелкой и направлением от центра часов на цифру "1" циферблата, укажет направление на юг (рис. 1). Для повышения точности определения сторон горизонта этим способом в южных районах можно применить несколько видоизмененный способ (рис. 2):

- часам придают не горизонтальное, а наклонное положение (для широты 50-40° - - -под углом 40-50° к горизонту), при этом часы держат цифрой "1" от себя;
- найдя на циферблате середину дуги между часовой стрелкой и цифрой "1",
прикладывают здесь спичку, как показано на рисунке, т. е. перпендикулярно циферблату;
- не изменяя положения часов, поворачиваются вместе с ними по отношению к Солнцу так, чтобы тень от спички проходила через центр циферблата. В этот момент цифра "1" будет находиться в направлении на юг.

Можно приближенно определить направление сторон горизонта по перемещению вершины тени. Для этого на ровной площадке устанавливают палку и отмечают (колышком, камнем) вершину ее тени. Через 10-20 мин отмечают второе положение вершины тени. Прямая от первой отметки ко второй укажет приближенно направление запад - восток, а перпендикуляр к ней - север-юг (см. рис.).

Удобство этого способа заключается в том, что он может применяться, когда время неизвестно.

б) Определение сторон горизонта по Полярной звезде
Практически для простейших определений принимается, что Полярная звезда находится в направлении на север (отклонение -* около 1°). Местоположение Полярной звезды определяется по созвездию Большой Медведицы: мысленно продолжают прямую, проходящую через две крайние звезды "ковша" (а и р), и откладывают на ней расстояние, равное пятикратному видимому расстоянию между этими двумя звездами. Здесь находится Полярная звезда, которая опознается по яркости; она ярче всех окружающих ее звезд и примерно равна по яркости звездам созвездия Большой Медведицы. Кроме того, Полярная звезда является концевой звездой "ручки ковша" созвездия Малой Медведицы (см.рис.).
в) Определение сторон горизонта по признакам местных предметов
Признаки, обусловленные расположением предметов по отношению к Солнцу:
- кора большинства деревьев грубее на северной стороне, тоньше, эластичнее (у березы - светлее) - на южной;

У сосны вторичная (бурая, потрескавшаяся) кора на северной стороне поднимается выше по стволу;

С северной стороны деревья, камни, деревянные, черепичные и шиферные кровли раньше и обильнее покрываются лишайниками, грибками;
- на деревьях хвойных пород смола более обильно накапливается с южной стороны;
- муравейники располагаются с южной стороны деревьев, пней и кустов; кроме того, южный скат муравейников пологий, а северный - крутой;
- весной травяной покров более развит на северных окраинах полян, прогреваемых солнечными лучами; в жаркий период лета - на южных, затененных;
- ягоды и фрукты раньше приобретают окраску зрелости (краснеют, желтеют) с южной стороны;

Летом почва около больших камней, строений, деревьев и кустов более сухая с южной стороны, что можно определить на ощупь;
- снег быстрее подтаивает на южных склонах; в результате подтаивания на снегу образуются зазубрины - "шипы", направленные на юг;
- в горах дуб чаще произрастает на южных склонах. Прочие признаки:
- алтари православных церквей, часовен и лютеранских кирок обращены на восток, а главные входы расположены с западной стороны;
- алтари католических церквей (костелов) обращены на запад;
- приподнятый конец нижней перекладины креста церквей обращен на север;
- кумирни (языческие молельни с идолами) обращены фасадом на юг;
- просеки в больших лесных массивах, как правило, ориентируются в направлении север - юг и запад - восток; нумерация кварталов лесных массивов в СССР идет с запада на восток и далее на юг. Ввиду того что под воздействием различных причин в действительности бывает много отклонений от перечисленных правил, при ориентировании необходимо учитывать не один, а несколько признаков.
г) Определение сторон горизонта с помощью карты

Для решения задачи необходимо ориентировать карту по линии местности или ориентирам; затем заметить ориентир вдоль восточной или западной рамки карты в северном направлении. Направление на ориентир будет направлением на север

По положению Солнца.
Стороны горизонта легко определить в солнечную погоду в местный полдень - 12 часов.* Для этого достаточно стать спиной к Солнцу, и тень, отброшенная фигурой наблюдателя, превратится в стрелку - указатель, показывающую на север. Однако для применения этого способа нужно знать время.

По длине тени.
Если часов нет и время узнать трудно, то направление на север можно определить по длине тени, отбрасываемой предметом. Для этого пользуются примитивным устройством, известным еще с глубокой древности, - вертикальным шестом гномоном (в переводе с греческого «знающий»).

Если в ясный солнечный день воткнуть в землю строго вертикально (проверить это можно с помощью простейшего отвеса) 1-1,5 метровый шест, то по мере приближения Солнца к зениту тень, которую он отбрасывает, будет непрерывно укорачиваться. Конец ее отмечается колышками.
В тот момент, когда тень окажется самой короткой, она и будет указывать на север. Этот момент соответствует, кроме того, местному полдню (то есть данный способ можно использовать и для определения времени). Гномоном может послужить не только шест, но и дерево, скала, телеграфный столб и любой другой вертикально стоящий предмет.
Таким образом, в местный полдень Солнце располагается на юге, а тень от предмета направлена на север.

По направлению движения тени.
В условиях дефицита времени, когда нет возможности ждать наступления местного полдня, для приблизительного определения сторон горизонта можно воспользоваться следующим экспресс- методом (он может применяться в любое время дня, когда Солнце светит достаточно ярко для того, чтобы воткнутая в землю палка давала тень).

Последовательность действий:
1. Найдите по возможности прямую палку около метра длиной. Воткните ее в землю, очистив от веток, с тем чтобы получить четкую тень (палка не обязательно должна быть в вертикальном положении; наклоняя ее, можно получить наиболее подходящую по размеру тень, что не оказывает влияния на точность метода).

2. Отметьте контур тени маленьким колышком, палкой, камнем, отверстием в снегу или другими подручными средствами. Подождите 15-20 минут, пока тень от палки передвинется на несколько сантиметров.

3. Отметьте новую позицию тени.

4. Проведите прямую от первой метки ко второй, которыми вы обозначили первую и вторую позиции тени, и продолжите эту линию еще на шаг за второй меткой.

5. Станьте левой ногой напротив первой позиции тени, а правой - в конец линии, которую вы начертили. Сейчас вы находитесь лицом к северу. Отметьте другие направления на земле, начертив еще одну линию, пересекающую первую в форме креста.

Если вы не уверены, какую ногу - правую или левую - поставить напротив первой позиции тени, вспомните несложное правило: Солнце восходит на востоке и заходит на западе, а след тени движется в противоположном направлении. Поэтому контур первой тени всегда показывает западное направление, а контур второй - восточное.

Однако, как выявила практическая апробация данного экспресс-метода, ошибка при измерениях может достигать 20° и более в ранние утренние и поздние вечерние часы. Наименьшая погрешность, по нашим данным, наблюдается в околополуденное время и в южных широтах.

По Солнцу (с помощью часов).
Располагая часами, в солнечную погоду можно определить стороны горизонта в любое время дня. Для этого часы, лежащие на ладони, нужно повернуть так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце, а затем через центр циферблата провести мысленно линию А на цифру 1 зимой и на цифру 2 летом. Если угол, образованный часовой стрелкой и линией А, разделить биссектрисой, то она покажет направление на юг. Чтобы не ошибиться, надо твердо усвоить, что юг до 13 (14) часов - справа от Солнца, а после 13 (14) - слева от него. Однако следует заметить, что при ориентировании по часам неизбежна большая или меньшая погрешность. Меньше всего она в зимнее время, несколько больше весной и осенью (около эпохи равноденствия). Летом ошибка очень велика - до 25°. В северных широтах этот способ позволяет определить стороны горизонта точнее, чем в умеренных; в южных широтах ошибка гораздо больше.
Более точный результат можно получить, если часы держать под углом к горизонтальной плоскости, дополнительным до 90° к широте данного места (например, 30° на широте 60°). В таком случае цифру 1 (зимнее время) мы держим от себя и, найдя биссектрису угла между нею и часовой стрелкой, прикладываем в точке прохождения биссектрисы к ободку часов спичку перпендикулярно к плоскости циферблата. Затем, не изменяя положения часов, поворачиваемся вместе с ними по отношению к Солнцу до тех пор, пока тень от спички не пройдет через центр циферблата; в этом положении цифра 1 указывает на юг. Данным способом нельзя пользоваться в период с 23 сентября по 21 марта, так как в эти дни циферблат часов, расположенный под углом, дополняющим до 90° широту местоположения, не будет освещаться Солнцем.

Определение сторон горизонта по времени наблюдения.
Допустим, наблюдение ведут в 10 часов утра (зимнее время). До полудня остается 3 часа. Значит, Солнце не дошло до точки юга 45° (15° х 3) и находится сейчас на юго-востоке. Отложим от направления на Солнце вправо (по ходу часовой стрелки) угол 45°. В этом направлении и будет точка юга. Таким образом, задача определения сторон горизонта по Солнцу сводится к откладыванию на местности определенного угла, на который Солнце не дошло до точки юга или же перешло эту точку. В последнем случае угол откладывается влево (против хода часовой стрелки). Углы можно откладывать на глаз или с помощью угломерных приборов, простейшим из которых служат наручные механические часы. На их циферблате каждому часу соответствует угол 30°, а каждой минуте - угол 6°.
По Полярной звезде.
В темное время суток при отсутствии сплошной облачности наиболее точно (с ошибкой не более 1-3°) направление на север можно определить по Полярной звезде, которая всегда находится над Северным полюсом. При использовании этого способа главное уметь находить эту звезду.

Если обвести неторопливым взглядом ночное небо, на нем легко можно заметить семь ярких звезд, образующих гигантский ковш с ручкой. Это созвездие Большая Медведица. С его помощью нетрудно отыскать Полярную звезду, находящуюся на продолжении земной оси и практически не участвующую в видимом движении звезд по небосводу. Для этого надо через две крайние звезды «ковша», называемые Пинчерами, мысленно провести прямую. Если расстояние между этими звездами отложить по прямой 5 раз, то на конце последнего отрезка будет видна яркая звездочка - это и есть Полярная звезда. Она входит в созвездие Малая Медведица.

В ориентировании может быть использовано также созвездие Кассиопеи - группа из пяти ярких звезд, похожая на асимметричное «М». Полярная звезда расположена прямо против центральной звезды этого созвездия (у Кассиопеи) примерно на том же расстоянии, что и от Большой Медведицы. Этот ориентир особенно ценен в тех случаях, когда Большая Медведица расположена низко в небе и не видна из-за высокой растительности, возвышенностей местности или скрыта облаками.

Отыскав на небе Полярную звезду, нужно стать к ней лицом - в таком положении прямо перед вами будет север, сзади юг, справа восток, слева запад.

Ориентироваться можно и по другим созвездиям и ярким звездам. Однако здесь существуют некоторые трудности. Вследствие вращения Земли вокруг своей оси, а также вокруг Солнца вид звездного неба даже в один и тот же час в разное время года бывает различным. Необходимо запомнить, что в полночь на юге видны созвездия: в январе - Большой и Малый Пес, в марте - Лев, в мае - Волопас, в ноябре - Телец, в декабре - Орион. Узнав направление на юг, легко определить и другие стороны горизонта.

Зимнее созвездие Орион находится на небесном экваторе (пояс Ориона), поэтому его можно использовать для ориентирования в момент восхода (точно на востоке) и захода созвездия (точно на западе).

Ориентируются также по положению некоторых созвездий над линией горизонта. Например, квадрат Пегаса над южной точкой горизонта стоит прямо, к востоку он наклоняется влево, а к западу - вправо).