مقياس سرعة السفن (المسراع)

مقياس سرعه سفن (مسراع)

Log - Loch

مقياس سرعة السفن

مقياس سرعة السفن أو المسراع Log، جهاز ملاحي لقياس سرعة إبحار السفن وتسجيل المسافة التي تقطعها. وهو إما من المقاييس النسبية التي تقيس سرعة السفينة بالنسبة لسطحِ الماء، وإما من المقاييس المطلقَةَ  التي تقيس السرعة بالنسبة إلى قاع البحر. تعمل هذه المقاييس وفق مبادئ مختلفة، فمنها الميكانيكية، ومنها الجيومغنطيسية، والصوتية المائية، والتحريضية، علاوة على مبدأ الدوبلر اللاسلكي. وقد تدرَّجت هذه المقاييس عبر التاريخ بدءاً من الخشبة مع حبلِ القطر إلى الأجهزة الإلكترونية الحديثة.

لمحة تاريخية

في الألفين الثانية والأولى قبل الميلاد كانت سرعة المراكب البحرية الفينيقية والمصرية وغيرها تقدر بمقارنة الزمن المستغرق في قطع مسافة بحرية موازية لمسافة برية بين نقطتي علام معروفتين. على اعتبار أن الإبحار كان يجري في أغلبه موازياً للسواحل [ر: المساحلة]. ومع تزايد الرحلات البحرية في أعالي البحار اضطر البحارة إلى تقدير سرعة سفنهم باللجوء إلى علم الفلك، وذلك بمقارنة موقع السفينة ومواقع الأجرام السماوية.

ـ المسراع الحبلي ومفهوم العقدة: كان المسراع الذي استخدم على نطاق واسع حتى القرن السادس عشر ـ وخصوصاً في عصر الكشوف الجغرافية ـ نوعاً مبسطاً من المسراع الحبلي log and line الذي جاء وصفه في مطبوعة تعود إلى عام 1574. ويتألف من لوحة خشبية مربعة الشكل guardant بثقل رصاصي على حافة اللوحة المقوسة لجعلها تطفو شاقولياً بطريقة متوازنة وتقاوم الجر. وكانت اللوحة تربط بحبل معلّم، يثبت إلى السفينة بثلاث وصلات. تنحصر آلية العمل بإلقاء المسراع إلى الماء من جانب المركب من آن إلى آخر. ومن ثم قياس طول الحبل المجرور عن بكرته بعد فترة زمنية محددة، وتعليمه بعقدة كل (28 ثانية) من الساعة الرملية عادة. ولما كانت العقد تتواتر بفاصل47.3 قدماً (14.4متراً) أمكن القول إن كل 47.3 قدماً في 28 ثانية يعادل ميلاً بحرياً واحداً في الساعة، أي 6080 قدماً (1848 متراً ) في الساعة. وهو ما اصطلح عليه بالعقدة knot .

الشكل (1)المسراع الميكانيكي (المقطور)

ظهر إلى جانب المسراع المذكور مسراع البحَّار الهولندي Dutchman’s log، فقد كانت تنقش علامتان على جانب السفينة بفاصل 40 قدماً (12 متراً)، ثم يقاس الزمن الذي تستغرقه اللوحة لتجاوز المسافة بين العلامتين الأمامية والخلفية، ويقدر بأنصاف الثواني، وتتم معرفة سرعة السفينة بتقسيم المعامل 48 (المعادل للفاصل تقريباً) على الفترة الزمنية، وتقدر النتيجة بالميل البحري أي 6080 قدماً (1853.2متراً) / ساعة.

ـ المسراع الميكانيكي (المقطور) (towed) log mechanical: ومن أنواعه مسراع ماسّي Massey الذي ظهر في عام 1802؛ وكان الجهاز الأول الذي استعمل لتسجيل المسافة التي تقطعها السفينة أتوماتياً. زُوِّد الجهاز بعنفة دوارة rotator تتصل بسلك قصير مع مسجلة ذات مسننات gears ومؤشرات dials لقراءة دوران العنفة بالأميال البحرية. ومن نواقصه ضرورة إخراجه من الماء في كل مرة لقراءة النتيجة. وقد أزيلت هذه النواقص في مسراع «ووكر تشيروب» Walker Cherub عام 1878، فرُكِبت المسجلة في حجرة القيادة، بعيداً عن العنفة. ويتحقق الوصل بين العنفة والمسجلة بسلك طويل ذي دولاب ناظم governor wheel لتأمين الاتزان. ومازالت النماذج المحسَّنة من مسراع «ووكر تشيروب» قيد العمل إلى اليوم (الشكل 1).

ـ المسراع القعري bottom log: مسراعٌ يبرز من أسفل السفينة، ويستخدم اليوم على نطاق واسع. ويعد مسراع فوربس Forbes الذي طُوِّر عام 1911 الأول من هذا النوع، ويشبه إلى حد ما في تصميمه مسراع تشيرنيكيف Chernikeff بل يفوقه تحسيناً. والجهاز يحوي عنفة ذات مغنطيس، تدور على مدرجة مزلَّقة مائية تقع تحت السفينة بنحو 38سم. ويوجد فوق المغنطيس وشيعة تولد مع دوران العنفة تياراً محرّضاً، يغذي وحدة حاسوبية لقياس السرعة والمسافة معاً.

الشكل (2) المسراع الضغطي (مسراع بيتو).

ـ المسراع الضغطي pressure log: ويسمى مسراع بيتو Pitometer نسبة إلى المهندس والفيزيائي الفرنسي هنري بيتو Henri Pitot ت(1695-1771)، وما زال مستخدماً على نطاق واسع حتى اليوم. وكان قد تم تحسينه في عشرينات القرن العشرين. ويعمل على مبدأ اختلاف الضغط الجانبي على أنبوب داخلي يجري فيه الماء، عن ضغط سرعة الأنبوب، المثبت على السفينة (الشكل2) ينفتح الأنبوب الديناميكي (1) نحو الأمام، في حين ينفتح الأنبوب الستاتيكي (2) نحو الخلف، وكلاهما يبرزان نحو متر واحد تحت السفينة. ففي الحركة الأمامية، يصبح الضغط في الأنبوب 1 أكبر من الضغط في الأنبوب 2، وينتقل هذا التفاوت imbalance في الضغط إلى عاتق ميزاني beam «ج» تحت تأثير المنفثين «أ» و«ب»، ويُقرأ القياس على الميناء «د» بحركة ميكانيكية بوساطة مسننات. ويمكن أن يستبدل بالنابض «هـ» المعلق بأحد طرفي العاتق مغنطيس كهربائي ليوازن أي حركة يتعرض لها عاتق الميزان. ويعمل التيار الناتج المتناسب طرداً مع سرعة السفينة على تشغيل مؤشر السرعة ومسجلة المسافة.

ـ المسراع الكهرومغنطيسي electromagnetic: يعتمد هذا المسراع على التوتر الكهربائي voltage الناتج من تدفق مياه البحر عبر وشيعة ذات نواة حديدية يسري فيها تيار متناوب، وللوشيعة في أسفل السفينة قطبان كهربائيان لالتقاط تغير الكمون potential الذي يستخدم إلكترونياً في مسجلتي السرعة والمسافة.

ـ مسراع دوبلر Doppler: ينسب هذا المسراع إلى الفيزيائي النمساوي كريستيان دوبلر Christian Doppler ت(1803-1853)ويعتمد عمله على أثر دوبلر الذي يراقب تذبذب الأمواج الصوتية أو الضوئية أو اللاسلكية الآتية من مصدر محدد إلى راصد، شريطة أن يكون المصدر والراصد في حركة سريعة بالنسبة إلى بعضهما، بحيث يزداد التذبذب أو يتناقص بحسب السرعة. وما زال هذا المسراع وقفاً على السفن الحربية وذات الخصوصية غالباً.

هاني صوفي

ـ أنور عبد العليم، الملاحة وعلوم البحار عند العرب (المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت 1979).

ـ حسن صالح شهاب، فن الملاحة عند العرب (مركز الدراسات والبحوث اليمنية، دار العودة، بيروت 1982).

ـ ب.آ. غريشوك و ب. ر. بابايان، المرجع البحري الحربي للشبيبة (دار نشر دوساف، موسكو 1988، باللغة الروسية).

التصنيف : الصناعة

المجلد: المجلد التاسع عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 302

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية