NAVIGATIE

Alternatief voor een sextant

De hoogte van een hemellichaam kan genomen worden met een meetlat, waarbij de ‘lengtematen’ omgezet kunnen worden in ‘booggraden’.

Een ‘maak het zelf’ instrument is de volgende, simpeler dan een sextant maar redelijk nauwkeurig: Neem een meetlat met een onderverdeling in centimeters. We weten: de omtrek van een cirkel omvat 360° booggraden. Uit de formule Pi * D (ca. 3,14 maal de diameter van de cirkel) kan de omtrek van de cirkel worden bepaald. Bij een omtrek van 360 centimeter komt iedere centimeter van de omtrek van die cirkel overeen met 1°. De diameter volgt uit 360 / 3,14 = 114,6 centimeter. Gedeeld door twee geeft de straal R = 57,3 centimeter.

Nemen we een touwtje van 57,3 centimeter lengte aan de lineaal zoals op de tekening tussen de tanden, dan kan iedere centimeter op de meetlat beschouwen als 1° van de boog en iedere millimeter als 6’. Één graad is verdeeld in 60′ en één centimeter in 10 millimeters, dus een millimeter op de meetlat bedraagt 60’ / 10 = 6′.

Disclaimer: Niet toepasbaar op de zon, uitsluitend op de maan, sterren en planeten. Zonlicht brengt letsel aan het menselijk oog!

Poolster

‘Poolshoogte nemen’. Dit begrip stamt van het navigeren op de Poolster, mogelijk op het noordelijk halfrond van de aarde. Door de sterrenbeelden Grote Beer, Kleine Beer of Weegschaal kunnen we de Poolster vinden: trekken we een lijn van de poolster loodrecht naar beneden tot aan de horizon, is dat de aanduiding van het noorden. Bewegen we ons over de aard met de Poolster aan onze rechterhand of aan stuurboord,  dan bewegen we ons in westelijke richting. Houden we de Poolster aan de linkerhand of aan bakboord, dan bewegen we ons naar het oosten. Houden we de poolster achter ons, bewegen we ons zuidwaarts. Daarmee is de Poolster bruikbaar als ‘kompas’.

De Poolster staat vrijwel recht in het verlengde van de aardas, recht boven het ware noorden. Zeelieden zoals de Vikingen wisten dat hoe meer noordwaarts zij voeren, hoe meer de Poolster boven hen kwam te staan. Zeilden zij zuidwaarts dan zakte de Polaris naar de horizon. Op de evenaar van de aarde staat de Poolster (indien waarneembaar) op de horizon, recht in het noorden. Waarmee de Polaris zowel als (globaal) controlemiddel van de koers / het kompas kan zijn als hulpmiddel bij de bepaling van de breedtegraad waarop men zich bevindt. Waarbij omrekenen van gemeten hoogte met bijvoorbeeld de meetlat of sextant achterwege kan blijven De gemeten hoogte in booggraden komt vrijwel overeen met de breedtegraad waarop men zich bevindt. Vandaar dat de zeelieden in de oudheid al vrij nauwkeurig konden navigeren op de Polaris.

De Polaris ofwel de Poolster staat recht boven de Noordpool, en is aan het firmament het meest eenvoudig te vinden door middel van het sterrenbeeld Grote Beer. Door de twee sterren tegenover de ‘steel van de steelpan’ te verbinden kan er een lijn getrokken worden wijzende naar de Polaris.

Zonnekompas

Neem een rond bord, een ronde plank kan ook, en zet met letters op de rand de windstreken. Maak in het midden van het bord een recht opstaande pen, bijvoorbeeld een potlood dat gezet wordt in een op het bord gelijmd kokertje. Wanneer de zon schijnt valt de schaduw van de pen over de rand van het bord waar de windstreken staan aangemerkt. De peiling van de zon is dan de windstreek recht tegenover de windstreek door de schaduw aangeduid. Van een rond bord en een potlood hebben een zonnewijzer gemaakt. Op de foto valt de schaduw op de de windstreek ‘West ten Noorden’. De richting van de zon recht is recht tegenover, de zon peiling van de zon is ‘Oost ten Zuiden’. Mits de windstreken op het bord overeenkomen met de geografische windstreken uiteraard.

Zonnekompas of zonnebord gemaakt van een plastic bord, een potlood, plakletters en een pijpje plastic.

Zeezeiler Henk Bezemer gebruikte bij zijn avontuurlijke en experimentele zeiltocht van het Engels Kanaal naar de Azoren zonder moderne navigatiemiddelen ook een dergelijk ‘zonnekompas’ of ‘strekenkompas’ om op te sturen aan de stand van de zon en de afgeworpen schaduw. Hij gebruikte daarbij tabellen die duidden in welke richting op welk tijdstip van de dag de zon dagelijks zou staan. Van daaruit stuurde Henk Bezemer langs de te varen koers.

Het ‘zonnekompas’ kan op verschillende manieren gebruikt worden. Stel we hebben geen beschikking over een kompas maar wel over een tijdaanduiding (horloge, uurwerk, telefoon). Rond het middaguur staat de zon (uitgaande van het noordelijk halfrond) zuidelijk aan de hemel. Door het bord zo te draaien dat de schaduw over de noordelijke windstreek valt worden ook de andere windstreken aangeduid.

Stel, we hebben geen beschikking over een uurwerk maar wel over een kompas. Wanneer we de windstreken van het zonnekompas zo draaien dat deze overeenkomen met de windstreken van het kompas dan wordt het locale middaguur aangegeven rond de tijd dat de schaduw van het potlood over de noordelijke windstreek valt (uitgaande van het noordelijk halfrond).

Disclaimer De bovenstaande uitleg en benaderingen zijn zo betrouwbaar mogelijk uitgelegd maar geven geen garantie op een veilige navigatie ter land, ter zee of in de lucht. Het bovenstaande is uitsluitend bedoeld om het begrip van en de belangstelling voor de astronomische navigatie te verbreden.

Zelfsturend Zeilen

Dat wil zeggen een zeilboot zichzelf op koers laten houden. In beginsel binnen onvermijdelijke koersafwijkingen, want het principe van zelfsturend zeilen is gebaseerd op het constateren van een koersafwijking en daarop corrigerend reageren. Alleen de mens (en wellicht een geavanceerde computer) is in staat om voorruit te zien, zoals het vroegtijdig inspelen op een windvlaag, golf of stroming. Het zelfsturend zeilen begint met gebalanceerd zeilen, zodat het roer al losgelaten kan worden zonder gelijk in- of van de wind af te draaien. En dat is al een aandachtsgebied, een goede zeilboot is licht loefgierig, bij een goede zeilboot wordt er iets van roerdruk gevoeld, zeker bij aan de windse koersen waarbij het fenomeen ‘lift’ door de werking van de zeilen aanmerkelijk is. Maar bij halfwindse en ruime koersen is het mogelijk om een zeilboot zichzelf op koers te houden. Valt de boot af (draait de boot van de wind weg) neemt de druk in het voorzeil af en laat de boot oploeven (in de wind draaien). Loeft de boot op, neemt de druk in het voorzeil toe en laat d exoot afvallen. Begin van ‘zelfsturend zeilen’. Een extra dimensie is de toepassing van de ‘Scheet to Tiller-techniek’ waarbij gebruik wordt gemaakt van de effectiviteit van de afzonderlijke zeilen.

‘Sheet to Tiller’ principe

‘Sheet to Tiller’ of in gewoon Nederlands ‘van schoot naar helmstok’. Het concept om een zeilboot zelfsturend te maken, zonder iemand aan het roer, de zeilboot laten corrigeren op basis van toegenomen of afgenomen trekkracht aan de schoten, overgebracht door een hefboom aan de schootslijn verbonden aan de helmstok. Op ruime koersen (wind schuin van achteren) zou het principe moeten werken met de hefboom op de genuaschoot, loeft de boot op, dan komt er meer druk in het voorzeil en neemt de schootspanning toe. Bij aan de windse en halfwindse koersen (wind schuin van voren of opzij) zou het systeem werken op de grootschoot, valt de boot af, neemt de winddruk in het grootzeil toe en daarmee de spanning op de grootschoot.

Zeilen volgens het Sheet to Tiller principe

Meer over Zelfsturend zeilen

Nautech Autohelm MK II

Klik op foto

Autohelm MK II reparatie

Klik op foto

Autohelm MK II modificatie

Klik op foto