Гониометр
Это было в самом начале моей работы на изысканиях.
— Вот гониометр. Вы будете измерять углы, — сказал мне начальник партии Сахаров и вручил прибор, очень похожий на две консервные банки, надетые на палку одна над другой.
Я был разочарован. Мне хотелось расставлять треногу, глядеть в трубу, вертеть разные винты, а эти консервные банки что-то уж очень были неказисты...
С виду гониометр совсем не похож на вашу самодельную астролябию, а на самом деле, если присмотреться, вы найдете в нем те же части. Только назовем эти медные консервные банки стаканами. Нижний стакан — это неподвижный лимб, по краю его идут градусные деления; верхний стакан — это алидада с диоптрами и с буссолью наверху. В астролябии алидада была открыта, а здесь для прочности все ее части составляют одно целое; в стакане прорезаны только щелки — диоптры. В предметных диоптрах находятся уже известные вам конские волоски. Кроме основной пары диоптров, прорезана пара вспомогательных (перпендикулярно первой), специально для построения на местности прямых углов.
Гониометр надевается на палку. Он весит немного более килограмма. Легкость — это его преимущество. Он удобен при всяких предварительных изысканиях, когда зачастую приходится пробираться по дремучим лесам.
Но гониометром измеряют углы не особенно точно. По конскому волоску в диоптре точно установить вешку можно метров за 70, а дальше волосок кажется уже толще вешки.
Однажды мне пришлось устанавливать по гониометру рабочего с вешкой на другом берегу реки Кубани. И что же? Волосок закрыл собой не только вешку, но и рабочего.
В вашей астролябии алидада вращалась на гвозде, здесь один стакан (алидада) ходит в другом (лимбе) и показывает на те или иные градусные деления лимба.
Углы измеряются в обоих инструментах по одному и тому же принципу. Вы поворачиваете стакан-алидаду, наводите диоптры на заднюю вешку, берете отсчеты по лимбу, снова поворачиваете алидаду, наводите диоптры на переднюю вешку и берете второй отсчет.
Сами отсчеты по лимбу берутся по другому принципу. В астролябии у вас были две патефонные иголки, в гониометре имеются специальные приспособления — верньеры. На алидаде есть штрих ноль и деления, идущие вправо от этого штриха, но не градусные, а составляющие 11/12 градуса; всего этих делений 12. Ноль алидады немного отошел вправо от деления 76°.
Теперь давайте по этому верньеру попробуем сосчитать минуты не на глаз, а более точно. Смотрите на прочие штрихи верньера и на градусные штрихи лимба. Вы видите, второй штрих верньера находится немного ближе к штриху лимба, третий — совсем близко, а четвертый совпал. Оба штриха слились в одну прямую линию.
Так как каждое деление верньера составляет 11/12 градусного деления лимба, нетрудно догадаться, что второй штрих верньера подошел на 2/12 ближе, третий — на 3/12, четвертый — на 4 /12, то-есть на 20'. Это и есть отсчет минут — 76°20', тут не нужно гадать на глаз, а прямо, глядя, какой штрих верньера совпадает со штрихом лимба, называть минуты.
Строение человеческого глаза таково, что он может гораздо точнее отметить совпадение обоих штрихов на лимбе и на алидаде, чем оценить на глаз доли градусных делений.
Верньеры имеются во всех угломерных инструментах. В гониометре разница между штрихами алидады и лимба равнялась 1\12, то-есть 5'. В других угломерах разница берется 1/30, 1/60, 1/120, и следовательно, отсчеты по лимбу берутся с точностью до 2', до 1', до 30". Верньеров всегда бывает два, расположенных на 180° один от другого.
Ноль буссоли в гониометрах находится в одной вертикальной плоскости с диоптрами. Отпуская винт магнитной стрелки, вы заставляете ее северный конец показать на какой-то градус буссольного круга, а этот градус соответствует нолевому штриху алидады и, значит, соответствует той линии на местности, по которой наведены диоптры. Следовательно, вы можете отсчитать по магнитной стрелке азимут этой линии.