飞行员腕表:掌握时角(下)

2017年07月14日 11:30 来源:腕表之家 类型:编译 作者:许朝阳

       [腕表之家文化] 自发明以来,时钟就和人类最伟大的冒险紧密相连,征服天空也不例外。从第一次试飞开始,制表师就研发实用工具,满足飞行员需求,它们至今仍在塑造并讲述着航空冒险家的伟岸形象。

林白征空记

       值得记住的是,1920至1940年代,飞行员-甚至飞机工程师-还在利用六分仪和航海历(Nautical Almanac)来计算他们的经度和纬度位置,就像海上的船员一样。航海历可用于判断特定日期的真太阳时(True Solar Time),至今它仍是不借助GPS导航的冒险家的重要依仗,只不过我们经常会忘记。同样值得注意的是,腕表表盘上显示的平均时间(Mean Time)和太阳提供的真太阳时之间存在差异,该差异会随时间的变化而变化,被称为“时间等式”。不同日期的具体差值可通过航海历上的表格,或配备“时间等式”复杂功能的高级腕表(沛纳海江诗丹顿爱彼宝玑等等)读取。

浪琴原始林白时角腕表

       一旦确定真午时(太阳升至顶点时,用平太阳时加减差值),再明确测量日期的太阳赤纬,操作者就可以利用六分仪进行角度测量,计算所在纬度。需要强调的是,为了使计算错误的风险最小化,多重测量是有用的,因为飞机或船只的运动可能导致读取错误,这种风险可通过均值计算消弭无形。

浪琴林白时角腕表90周年限量版

纬度计算的实例

       让我们假设北半球二分时刻(春分或秋分),观察者位于北极点到赤道之间的一点。当太阳沿着由东至西的轨道运行,出现在正南(也即北半球给定纬度的最高点)时,这时如果使用六分仪测量的太阳高度(相对地平线)为35°,那么观察者所处的纬度应与太阳高度互为余角,也即北纬55°。

       估算完纬度后,操作者必须再测量经度,才能综合经纬确定坐标位置。为了计算当地的时角或经度(起源于球面三角学,如今可借助专用手册),观察者必须将自身所处位置的太阳时间和参照时间进行比较,后者通常基于格林尼治子午线(UTC或协调世界时)。这样获得时角信息,然后转化成度、分和秒,导航者可借此得出自身所处经度位置。

经度计算的原理

       经度计算的原理非常简单:参照时间(格林尼治)与测量时间(当地)之间的时差,每小时对应15°,每4分钟对应1°,每秒钟对应450米。这样,时间每60秒对应角度15′(1°等于60',15′等于0.25°)。

操作浪琴时角腕表

       首先,时角腕表的佩戴者应该注意,为了使其有用和高效,需将腕表设定为格林尼治标准时间,就像航海天文钟。由长波传输的电台小时信号,可以帮助腕表显示时间与格林尼治标准时间完美同步。

       时角腕表(扫秒)虽然没有掣停或归零功能,但浪琴表制表师为其配备双向旋转内表盘(基于威姆斯专利),使操作者可以精准调校扫秒刻度,而不影响腕表正常运行。

       每小时整点,电台会发出鸣响,鸣响播报的最后时刻,秒针必须对准内表盘“60/15”刻度。机械腕表对振动非常敏感,没有防磁保护的腕表可能在精度上产生变化。因此,就需要定期重置时间,以确保最精确的测量。

经度的测定

       表盘上显示出正确的格林尼治标准时间后,观察者必须利用六分仪,对自身所处位置的太阳正午进行测量。进行正确的测量,以准确测定经度信息,至关重要的是知道格林尼治的太阳什么时候升至顶点(包括时差),而这些可以在航海历中找到答案。

       时角腕表的佩戴者需要做的,就是估算自身所处位置太阳升至顶点的时间。在恰当的时刻,他需利用六分仪进行一系列的测量,然后将这个时间与腕表上显示的格林尼治标准时间相比较。两个时间的差值,可以转化为当地和格林尼治的经度差异(度、分、秒)。接着整合先前经过测量已知的纬度信息,就能得出观察者的即时位置。

时角的读取

       想要利用浪琴时角腕表测量观察者的位置,就必须将表盘上显示的时间信息(测量时刻)转化为角度信息(度、分、秒)。罗马数字下方标注的度数信息(15、30...180)可以通过时针指示读取。

       再者,为了进一步精准细化,需要借助分针读取表圈上镂刻的数字信息(1至15,每4分钟对应1°,1°又细分出15′、30′、45′)。最后,角度中“秒”(″)的信息通过秒针和内表盘刻度补充完整。(图/文 腕表之家 许朝阳编译)

最新评论

_Maple丶枫
_Maple丶枫 [甘肃兰州网友]

已经说的这么清楚了,然而我还是一脸懵逼。数学没学好就是这样。

2017-07-22
00 00
natt
natt

总算是明白了这玩意的用法

2017-07-16
00 00

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