Впервые с 1936 года был изобретён новый компас

Автор видео — инструктор по навигации — утверждает, что изобрёл новый тип компаса. Разработку он публикует в открытом доступе, чтобы ни один производитель не смог запатентовать идею и монополизировать её. Никакой новой физики за изобретением нет: все принципы, на которых оно построено, известны столетиями. Новизна — исключительно в геометрии.

Внешне изобретение — простое металлическое кольцо. Однако с его помощью можно собрать планшетный компас, где колебания стрелки гасятся за счёт электромагнитной индукции, а не жидкости. Раз жидкости нет — не будет и пузырьков воздуха, неизбежных в жидкостных приборах при перепадах температуры и высоты.

В любом полевом компасе стоит маленький магнит. Под действием магнитного поля Земли он разворачивается и встаёт вдоль линии север–юг. Жидкость в капсуле гасит колебания и ускоряет стабилизацию. Форма магнита бывает разной: круглой — как в военном компасе Cammenga 3H — или игольчатой. Но у всех полевых компасов два коренных недостатка. Первый: магнит в приборе крайне слаб, а магнитное поле Земли и само по себе еле уловимо, поэтому сила взаимодействия ничтожна — доли ньютона. Второй: стрелка не встаёт на место сразу, а раскачивается, проскакивает положение равновесия и лишь постепенно замирает.

С первым недостатком бороться почти невозможно — магнитное поле планеты не усилить. Некоторые производители ставят более мощные магниты: так, в компасе Silva Expedition Neo стрелка содержит неодимовый магнит, — но и он не устраняет раскачку полностью.

Со временем сложилось два основных подхода к ускорению стабилизации. Первый — жидкостное демпфирование. Стрелку помещают в герметичную капсулу с жидкостью, а капсулу крепят к прозрачной акриловой пластине. При отклонении стрелки жидкость оказывает сдвиговое сопротивление, и магнит успокаивается гораздо быстрее, чем на воздухе. Второй — индукционное демпфирование. Когда намагниченная стрелка движется над токопроводящей — обычно медной — пластиной, в металле наводятся вихревые токи (токи Фуко). Впервые подобные токи обнаружил Д. Ф. Араго в 1824 году: медный диск, расположенный на оси под вращающейся магнитной стрелкой, приходил во вращение за счёт наведённых в нём вихревых токов. Подробно исследовал явление Жан Фуко, чьим именем впоследствии назвали вихревые токи; в 1855 году он обнаружил, что медный диск, вращающийся между полюсами магнита, нагревается от наведённых в нём токов. Применительно к компасу вихревые токи создают в пластине магнитное поле, направленное против хода стрелки. Проводники, движущиеся в сильном магнитном поле, испытывают торможение за счёт взаимодействия токов Фуко с внешним полем; на том же принципе построено демпфирование подвижных частей гальванометров, сейсмографов и других приборов — без механического трения. Стрелка, по сути, притормаживает сама себя — бесконтактно, одной физикой. Индукционное демпфирование встречается прежде всего в военных компасах — Cammenga 3H, призматическом Francis Barker, — а также в геологическом компасе Brunton 9077.

У каждого подхода свои сильные и слабые стороны. Жидкостные компасы позволяют читать карту сквозь прозрачную шкалу — удобно при прокладке маршрута. Зато со временем в капсуле появляются пузырьки. В индукционных приборах пузырьков быть не может — жидкости нет, — но и карту сквозь металлическую шкалу не разглядеть. Для точного определения азимута по карте нужен транспортир, а его большинство людей с собой не носит.

Некоторые фирмы пытались совместить достоинства обеих систем. В 1960-х годах Silva выпустила модель Type 5 с индукционным демпфированием на прозрачной плате. Из более современных образцов — Cammenga Destinate с тритиевой подсветкой, рассчитанный на работу днём и ночью. Однако ни одна из гибридных моделей не прижилась на рынке: карту сквозь шкалу по-прежнему не прочитать, транспортир всё равно нужен.

Здесь и вступает в дело медное кольцо. До сих пор для индукционного демпфирования всегда использовали плоскую токопроводящую пластину под стрелкой. Но физике безразлично, где находится проводник — снизу, сверху или по периметру: важно лишь взаимное перемещение магнита и проводника. Автор видео всего лишь изменил геометрию — поместил токопроводящий материал не под стрелку, а кольцом вокруг неё. Стрелка колеблется внутри «тормозного поля» кольца, наводя в нём вихревые токи. Физика та же, что в большинстве военных компасов, — иная лишь компоновка. А раз непрозрачная пластина под стрелкой не нужна, механизм можно разместить на прозрачной плате и читать карту прямо через корпус — чего до сих пор не удавалось ни одному безжидкостному компасу.

Автор подчёркивает: решение опубликовать идею — сознательное. Запатентовать общий принцип магнитного компаса нельзя — китайцы пользовались им тысячелетия назад, чтобы плавать до берегов Аравии, а викинги с помощью магнитной навигации достигли нынешней Северной Америки. Нельзя запатентовать и индукционное демпфирование — вихревые токи обнаружены ещё в 1824 году. Жидкостное демпфирование тоже имеет давнюю историю: на заседании Лондонского королевского общества в 1690 году Галлей представил рабочую модель магнитного компаса с жидкостным корпусом, гасящим раскачку намагниченной стрелки. Но запатентовать конкретный механизм или компонент — можно, и именно в такую категорию попадает кольцо. Новый способ управления колебаниями автор отдаёт безвозмездно.

В видео показан сравнительный опыт. Две одинаковые стрелки — одну с металлическим кольцом, другую без — отклоняют от севера и одновременно отпускают. Стрелка в кольце замирает за считанные секунды; свободная качается значительно дольше. По словам автора, опыт повторён тысячи раз с кольцами разной толщины, разного диаметра и состава; результат каждый раз воспроизводим.

Кольца изготовлены с высокой точностью на предприятии в Великобритании. Внутренний диаметр у всех одинаков, но толщина стенки у каждого следующего ровно на 0,1 мм меньше, а сплав — немного иной. Оптимальное сочетание параметров автор подбирал по логарифмической зависимости от массы: разная масса даёт разные демпфирующие характеристики. Одна из комбинаций по скорости стабилизации не уступает лучшим серийным компасам, но какая именно — не раскрывается: производителям оставлена возможность найти собственный «рецепт» и сохранить конкурентное преимущество.

Для испытаний выбрана электролитическая медь огневого рафинирования — ETP (Electrolytic Tough Pitch), марка UNS C11000. Чистота ETP-меди — не ниже 99,90 %, а проводимость по шкале IACS — не менее 100 %. Автор выбрал именно её, потому что проводимость определяет силу индукционного торможения: чем она выше, тем интенсивнее вихревые токи и тем быстрее гаснут колебания. Будь в меди заметные примеси цинка, олова или другого случайного лома, демпфирование ослабло бы, а результаты стали бы непредсказуемыми. Публично автор называет содержание меди «не ниже 98 %», сознательно округляя и оставляя точный состав за скобками. Главное — проводимость 100 % IACS: при таком показателе вихревые токи плавно циркулируют в кольце и мягко тормозят стрелку. Прочие параметры — твёрдость, теплопроводность — важны лишь для технологии: кольцо должно легко поддаваться точной обработке, но не гнуться при падении.

Почему изобретатель не наладит производство сам? Денег не хватает: ни на полноценный цикл разработки, ни на оснастку (даже опытная партия колец обошлась в серьёзную сумму), ни тем более на патентную защиту по всему миру, которая, по собственному признанию автора, всё равно не остановит копирование. Изобретатель предлагает любому производителю — в том числе из «страны на букву C» — взять идею и довести до серийного выпуска. Он надеется, что через несколько лет подобные компасы появятся в продаже — и покупатели будут знать, откуда пришла идея.

хтонь

Сходили в закрывашку сезона, было пасмурно и морозно, немного мрачноты.
Ещё целая пачка фотографий с августа не разобрана.

Абхазские каникулы

Всем привет. Сегодня у меня не будет самокопипасты на юридическую тему, вместо этого я хочу поделиться своими впечатлениями о поездке в Абхазию, которая случилась со мной в конце августа. Мнения о данной стране противоречивые, и многое зависит от того, с каким настроем ты в неё отправляешься. Я в принципе человек неприхотливый, да и ездил туда в компании друзей и, вероятно, это сыграло свою роль: я в целом остался довольным проведённым отпуском, ну и заодно поставил галочку - побывать в этих местах.

Абхазия - это воистину страна контрастов. Шикарная природа и обшарпанные дома Сухуми, южное гостеприимство и желание изъять из твоего кошелька деньги на каждом шагу. Значимая часть того, что ты встретишь в Абхазии - это наследие СССР, а общую атмосферу можно сравнить с Россией конца 90-ых: уже не столь опасную для простого гражданина, но всё ещё провинциальную. И пусть никого не обидит такой эпитет: на самом деле, у меня нет особых претензий к населению данной страны: я прекрасно понимаю их текущее положение, в рамках которого просто невозможно устроить роскошный быт.

Отдыхали мы в месте под названием "Солнечный" (Дом отдыха). Я точно не знаю, когда он был построен, субъективно 70-ые года, но место выбрано, конечно, шикарное. Высокие горы спадают к голубому морю, вдалеке виднеются огни Гагр с одной стороны и Адлера с другой. Сам отель, на удивление, поддерживается в хорошем состоянии, в номерах и вовсе довольно недурственный ремонт (что сильно контрастирует с теми местами, которые ещё не успели привести в порядок). Но самая главная фишка Солнечного - это, конечно, кормёжка. Наша компания каждый день наедалась до одури, причём рацион - это не турецкая картошка фри, а реально сбалансированная и очень вкусная пища. Вот что-что, а повара здесь отрабатывали на 200%. Помимо питания, стоившего нескольких лишних килограмм девушкам из нашей компании, отель запомнился вечерней развлекательной программой. Не Турция, конечно, но ребята старались: и для детей устраивали развлечения, и для взрослых. Ну и в целом, надо сказать, новый хозяин отеля пытается привести в его чувства. Нам даже обещали появление бассейна в следующем году.

Чтобы попасть на море, нужно было спуститься на отдельном лифте (точнее, лифтовой группе) - в шахте длиной чуть ли не с 30-этажный дом. Затем ныряешь под железнодорожный и автомобильный мосты и вот ты на месте. Опять же, к чести владельцев, пляж неплохо оборудован: есть и шезлонги и зонтики. Само море, увы, оборудовать сложнее. Здесь, увы, работают сразу два негативных фактора: то, что Чёрное море в принципе далеко не самое чистое в мире и то, что в море чуть ли не открыто сливаются продукты жизнедеятельности всех окрестных зданий. Схватить ротавирус или что-то подобное в этих местах крайне легко, даже ребята на гидроскутерах из числа местных этим недугом регулярно страдают. Но всё же пляж выложен из гальки (а чуть подальше даже насыпан песок), так что вода хотя бы имеет приятный голубой оттенок.

Но самое главное - это, конечно, природа. Она реально шикарна. Абхазия, если я не ошибаюсь, находятся в субтропиках, да ещё и к тому же не сильно угнетается человеком, так что живописные ландшафты, усеянные растительностью здесь не редкость. Дорога в Рицу - это вообще что-то с чем-то. Ты едешь сквозь горную расщелину, а над тобой просто нависают огромные скалы. В это место мы наняли водителя на частной машине, которого нашли в Гаграх. Дядя уже пенсионер и, если не соврал, раньше он работал в советской милиции (а затем и абхазской). Довольно интересный типаж, интересно рассказывал о жизни в этих краях, свозил в местный бар выпить пива и вообще оставил в целом приятные впечатления. Но от того, чтобы чуток нагреть нас на дополнительные четыре сотни, увы, не удержался. До до самой Рицы, то, если честно, ничего особенного я в самом озере не увидел.

Население Абхазии в целом - это такие же простые люди, как и везде. Ну разве что мировоззрение у них попроще и живут они больше по принципам, нежели по закону. Ездят по дорогам они, например, в довольно своеобразной форме и если кто-то включил поворотник, ты можешь быть уверен в том, что это турист из России. Ну и характерный южный менталитет: ты для них хоть и кошелёк с деньгами, но тебе скорее всего никто не нагрубит. Заходи, дорогой, дорогим (для твоего счёта в банке) гостем будешь. Но я совершенно не в обиде, можно даже сказать мне было очень интересно посмотреть на эту страну в том числе и с точки зрения жизни местных.

Ну и в заключение пару слов об организации поездке. У нас был тур, включающей и самолёт, и трансфер, и проживание. Компания в целом отработала свою задачу профессионально, тут не придерёшься. Не испортило впечатление даже перестановка рейса: за пару дней стало известно, что улетаем мы раньше, но прибудем при этом в Сухуми, а не в Сочи. Благодаря этому, по сути нам выдали бесплатную обзорную автоэкскурсию чуть ли не по всей Абхазии, ведь вместо того, чтобы проехать от аэропорта Сочи 25 км, нас везли все 100. Благодаря этому, пускай и краем глаза, я посмотрел Новый Афон и насладился шикарными пейзажами гор. А вот типовые экскурсии мы брать не стали. Честно сказать, не очень хотелось рысью проскакать по всем туристическим местам, потратив больше времени на заезд в проплаченные гиду магазины.