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). Что это это за морской узел, и морской ли он?

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. Расстояние и 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:

• где судно было раньше
• каким курсом двигалось
• какое расстояние прошло

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 просто 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 и время, 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.

Изготовить лаг было просто, но чтобы пользоваться им обычно требовалось целых 2 или даже 3 человека. Один, должен контролировать как разматывается веревка (она должна разматываться равномерно и лежать на воде как можно более ровно), другой, отсчитывать время, а забрасывал лаг третий член экипажа.

Все для того, чтобы сделать измерение неточного прибора как можно более точным.

Ведь дощечка в воде тоже может иметь свою скорость, расстояние между узелками может быть выверено не идеально точно, а сами узлы, как единица измерения скорости обычно не делились на доли, а указывались целыми, максимум, чего можно было добиться, это точности в половину узла.

Например, измерить скорость как 12 с половиной узлов. Но большой точности добиться от лага нельзя.

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.

Что же такое узел в современном понимании?

Скорость в kts

Давайте разберемся что это за единица измерения (kts) такая в современном понимании…

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 (nmi)? Морская миля — это длинна дуги равной одной минуте длинны экватора. Часто встречается название «навигационная миля». Суть не меняется это все те же 1,852 километра. А скорость в один узел, это 1,852 км/час.

1 kts = ¹/₆₀° в час = 1 nmi в час = 1,852 км/час

Откуда взялось значение мили как 1852 метра?

Одна минута меридиана на полюсе — это 1843 метра, а на экваторе уже 1862. Земля (а точнее вода на планете) ведь не идеальный шар, а геоид — шар приплюснутый с полюсов или наоборот немного вытянутый на экваторе. Такая форма образовалась из-за вращения земли.

Поэтому применяется среднее арифметическое значение 1852,5 метра или 1,8525 километра. Это значение и считается морской или навигационной милей.

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 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 скорости 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 морской узел?

Скорость в 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.

Итак, для простоты таблица скорости:

Выражать скорость в узлах, а не в километрах в час это не только дань традиции, это удобно для навигации как на море так и в воздухе.

Поэтому и используется древний морской узел как показатель скорость в современном мире, где уже никто никаких физических узлов на веревках не вяжет.