Zelfbouw Octant
De octant is de voorloper van de sextant. We gaan een bruikbare replica van een octant te maken, van mahonie uit het interieur van een klassieke S-spant. Geen volkomen replica, maar met een vrije interpretatie. Maar wel degelijk en werkend volgens de oorspronkelijke principes.
Wereldomzeiling
Dit na het eerdere maken van een sextant uit hout met een verhaal, deels van een eigen boot, maar ook van hout dat de wereld is rond gezeild, als zijnde de betimmering van een klassiek zeiljacht. Een S-spant dat momenteel wederom zeeklaar gemaakt gaat worden voor een wereldomzeiling. Vandaar dat dit materiaal inmiddels een paar jaar geleden al vrij is gekomen. We beginnen met het uittekenen van de benen van het octant.
Handzaam formaat
We beginnen met het aftekenen van de benen. We gebruiken de achterzijde van een kajuitlade: de zijden van de lade zijn langer, dit willen we zolang daar geen bestemming voor is heel laten, daarin bevindt zich ook een sponning, wellicht later bruikbaar voor een andere bestemming. Uit de achterzijde halen we de twee benen en naar later zal blijken ook de gebogen gradenboog. Uit de onderstaande berekeningen bepalen we de lengte, we willen een maatverdeling bereiken waarin 10 millimeter overeenkomt met 20 booggraden. In dat formaat ontstaat een handzaam formaat voor gebruik aan boord van een klein zeiljacht. Weliswaar is dit formaat ongeveer de helft van een Octant zoals deze in de zeventiende eeuw in gebruik was.
Authentiek materiaal
Het materiaal vermoed ik als zijnde massief mahonie. Het is sterk en mooi bewerkbaar, zowel met de handfiguurzaag, de kapzaag als de decoupeerzaag. Ook met de scherpe beitel is het hout fijn bewerkbaar. Het vijlen en schuren geeft een glad oppervlak, dat beloofd wat voor na het lakwerk. Naast dat het een werkend instrument wordt zal het ook decoratief zijn.
Octant maatvoering berekenen
Schaal 1 cm = 10° Omtrek = π * diameter 360 cm = π * diameter diameter = 360 cm / π diameter = 114,65 cm diameter = 2 * radius radius = 114,65 / 2 radius = 57,325 cm Benen (radius) = 57,3 centimeter Schaal 1 cm = 20° Omtrek = π * diameter 180 cm = π * diameter diameter = 180 cm / π diameter = 57,325 centimeter radius = 57,325 / 2 radius = 28,662 cm Benen (radius) = 28,7 centimeter Octant is 1/8 deel van een cirkel 360° / 8 = 45° Omtrek = π * 2 radius Omtrek = π * 2 * 28,662 Omtrek = 179,89 centimeter Onderrand 179,89 / 8 = 22,49 centimeter Andere benadering: Omtrek 360 cm / 8 = 45 cm (45°) booghoek Omtrek 180 cm / 8 = 22,5 cm (45°) booghoek
Frame van het octant
Zoals gezegd, authentiek mahonie maar geen replica. Dan zouden er bijvoorbeeld pen en gat verbindingen toegepast worden. Wij passen lip-verbindingen toe in combinatie met constructielijm. De lip-verbindingen zorgen voor grote oppervlakten enndaarmee voor een sterke hechting. Op het hout plakken we schilderstape waarop de zaagsneden worden afgetekend. Zo blijft het hout vrij van lijnen en kunnen we gemakkelijker corrigeren waar nodig.
Octant onderrand
Na de constructie van de benen volgt de montage van de gebogen onderrand waarop de gradenboog aangebracht gaat worden. Hier volgt een nauwkeurig aftekenen, de onderrand moet over de gehele breedte uitkomen op 28,66 mm van het aan te brengen draaipunt. Ook hier zijn lipverbindingen toegepast, alhoewel de octant vooralsnog een symmetrisch model heeft worden de lipverbindingen bepalend voor de voor- en achterzijde van het instrument. Voor sterke verbindingen gebruiken we expanderende houtlijm en laten we het geheel lang genoeg ingeklemd met lijmklemmen.
Indexarm of Alidade van de Octant
Uit hetzelfde hout gesneden tekenen we het beweegbare deel van de octant af, de Indexarm ofwel de Alidade. Hieraan komt het draaipunt waarmee de arm wordt gemonteerd aan het frame, met op het draaipunt de Indexspiegel. Aan het andere uiteinde komt de markering die langs de gradenboog op het frame loopt. De contouren van een octant, de voorloper van de sextant worden zichtbaar.
Gradenverdeling berekenen
De onderrand tussen de benen van de octant meet 225 millimeter ofwel 22,5 centimeter, welke overeen gaat komen met een booghoek aan het instrument van 45° en een verdeling in gemeten graden van 90°.
Gradenboog aflezing 225 mm / 90° = 2,5 mm / 1° 2,5 mm = 1° 5 mm = 2° 10 mm = 4° 25 mm = 10° 25 mm = 10° 50 mm = 20° 100 mm = 40° 250 mm = 100°
Graden aftekenen
Nadat we de afstanden tussen de merktekens hebben berekend zijn we begonnen met het aftekenen op de gradenboog van de octant. Een schoolbord gradenboog is daarbij een waardevol instrument! Enerzijds hebben we berekend en bepaald dat de onderlinge afstand van de 10° merktekens 25 mm bedraagt, tegelijk tekenen we af met de gradenboog. Beide maatvoeringen, zowel de 25 mm als de fysieke gradenboog zijn bepalend om tot een aannemelijk gemiddelde te komen.
Merktekens van het octant
De merktekens zijn gemaakt van stevig passe-partout papier, ingeklemd in de zaagsneden. Vervolgens construeren we het lager van de indexarm. Hier doen we een concessie. Wij hebben geen draaibank tot onze beschikking, daarmee hadden we een mooi messing lager kunnen maken. Als alternatief maken we een kunststof lager dat straks geheel buiten het zicht zal blijven. Het wordt tenslotte geen 100% replica, maar een werkend exemplaar met een authentiek uiterlijk. We passen ook eigentijdse lijm toe.
Aanpassingen aan het octant
Niet altijd gaat altijd goed. Na de montage van de indexarm op het frame van octant bleek de passing te strak. Het leek perfect maar op een zeker moment brak de kop van de octant. De verbinding met de benen bleek te fragiel. Het aanvankelijke idee was een losse steun voor de horizonspiegel en de zonnefilters te maken, maar we hebben ervoor gekozen een nieuwe kop met steun te maken voor een sterkere constructie. De eerlijkheid gebied te zeggen dat op een plek nu de passing te wijd is, dat gaan we nog opvullen.
Indexspiegel en horizonspiegel (1)
We zijn toegekomen aan de houders voor de Indexspiegel en de Horizonspiegel. We zullen de indexarm aan de achterzijde van het frame laten bewegen, en de beide spiegels aan de voorzijde aanbrengen. Een concessie aan oorspronkelijke octanten geïnspireerd door de vermaarde Freiberger sextanten. We kwamen er echter al doende achter dat hiermee de zonnefilters in de knel gaan komen. We zijn maatgebonden qua afmetingen van de spiegels en de ronde zonnefilters, met spiegels vlak tegen het frame bereiken we geen volledige afdekking van de spiegels door de zonnefilters, tenzij we sleuven zagen in het frame. Dat willen we niet. Daarom komen de beide spiegels op bescheiden klossen te staan. Op de foto’s zijn de spiegels nog experimenteel bevestigd met dubbelgevouwen plakband.
Indexspiegel en horizonspiegel (2)
We waren al ver met steunen voor de horizonspiegel en de indexspiegel. Eigenlijk klaar om de spiegels definitief te bevestigen. Maar wellicht op de foto’s te zien, de spiegels kwamen wat ver van het frame te staan. Juist de op zich al kwetsbare spiegels staken ver uit. Na een poosje wikken en wegen besloten we toch dat dit anders moet.
Dichter op het frame
De beide spiegels willen we dichter op het frame. Daartoe is de verstelbare houten klos waarop de horizonspiegel wordt gemonteerd vlakker gemaakt, waarbij we de extra aangebrachte steun eveneens hebben verwijderd. Zodat de spiegelhouder van de horizonspiegel dezelfde aanblik krijgt als de spiegelhouder van de indexarm. Waarvoor we ook al een extra steun hadden gemaakt, die dus komt te vervallen.
De tijdelijke bevestiging van de spiegels met dubbelzijdige tape is nu ook definitief, met tweecomponentenlijm zitten ze nu vast. We hebben overwogen om beugeltjes te maken waartussen de spiegels zouden worden geklemd, maar we kiezen voor vaste spiegels om zo min mogelijk afwijkingen te creëren. Zo zijn we weer een stap verder.
Zonnefilters
Ongelofelijk belangrijk ter bescherming van de menselijke ogen zijn de zonnefilters. Bij het meten van de zonshoogte boven de waargenomen horizon kijkt men immers indirect recht in de zon. Liever een UV-filter te veel dan te weinig. Tegelijk willen we de filters wel afneembaar maken, om in de nacht de hoogte van sterren te kunnen meten.
Enkelglas zonnefilter
Allereerst een zonnefilter vanuit de navigator. Er komt geen kijker ofwel vizier, maar wel een zoeker. Daar komt het eerste filter, de waarnemer kijkt door het zonnefilter heen naar de horizonspiegel. Dit zonnefilter is enkel glas en geeft een groene doorschijn.
Dubbelglas zonnefilter
Dan het tweede filter, dit komt tussen de indexspiegel en de horizonspiegel. Dit zonnefilter wordt dubbelglas. Hier doorheen wordt nauwelijks iets waargenomen, maar de zon is duidelijk te zien als een helder groen licht. De filterglazen worden met tweecomponentenlijm vastgezet in zaagsneden in houten klosjes. Deze hebben weer een passing in het frame van het octant.
90° / 225 mm = 0,4° / mm 0,4° * 60’ = 24’ 1 mm = 24’
Zie ook hier de beginselen van de Astronomische Navigatie