H-2 הכרונומטר הימי השני של ג'ון הריסון

H-2 - הכרונומטר הימי השני של הריסון






H-2 נבנה ע"י הריסון במשך השנים 1737-1739 . בעיקרון H-2 היה זהה ל H-1 למעט מספר שינויים.
H-2 היה יותר קומפקטי מ H-1 והכיל יותר חלקי ברונזה וכתוצאה מכך משקלו היה גבוה יותר. לצורך שיפור הדיוק במדידת הזמן פיתח הריסון תת מערכת חדשה גרמה לשעון להיות מדוייק יותר מקודמו.
בינואר 1741 הריסון כותב לועדת קו האורך כי בניית השעון הסתיימה, השעון נוסה ע"י בתנאי חום וקור קיצוניים, טילטולים וכל מיני עינויים נוספים והשעון עמד בהם בהצלחה. למרות כל זאת הוא אין שבע רצון, ולכן הוא עובד כבר על גירסה חדשה שתהיה טובה יותר משתי הגירסאות המוקדמות. הוא מבקש מימון לצורך הפרוייקט.
למרות שעל פניו נראה H-2 כמוצלח יותר מH-1 , מדוייק יותרת קומפקטי יותר וכנראה גם עמיד יותר, לא נוסה H-2 מעולם בים ולמעשה נשאר בביתו של ג'ון הריסון יחד עם H-1 עד 1766 . כנראה שH-2 לא נוסה בים היות אנגליה הייתה באותה תקופה במלחמה עם ספרד וכמובן הייתה אפשרות שאוניה ספרדית תצליח להשתלט על האוניה הבריטית הנושאת את H-2 והשעון ילקח כשלל, סיוט לא קטן לאדמירליות הבריטית.

הריסון, עתה תושב לונדון, כבר אינו הנגר האלמוני מירוקשייר, אלא חבר נכבד בקהילת בוני השעונים ויש להניח כי רוב האסטרונומים והמדענים מכרים אותו או באופן אישי או לפחות את עבודתו, מבקש מימון נוסף עבור השעון השלישי אותו הוא רוצה לבנות ומקבל.

הכרונומטר הימי הראשון של הריסון

הכרונומטר הימי הראשון שבנה ג'ון הריסון (H-1 )

איך בדיוק ומתי למד ג'ון הריסון על "פרס קוו האורך" לא ידוע, אבל יש להניח כי השמועה אודות הפרס התפשטה בכל אנגליה ואירופה. די טבעי כי הבחור צעיר, המוכשר כשד, בעל כישורים רבים בתחום השענות וסקרנות בוערת בתחומי מדע שונים, שמע גם הוא על הפרס.

עובדה היא כי ב 1728 מגיע הריסון ללונדון ובידיו שתי דוגמאות של פיתוחים חדשניים כולל שירטוטים של כרונומטר ימי חדשני אותם תכנן לבנות. מטרתו להציגם בפני ועדת קוו האורך לצורך קבלת מימון לבניית הכרונומטר.

בלונדון ציפתה להריסון הפתעה - אין ועדת קוו אורך. לאור הכמות הגדולה של הצעות חסרות ערך, במקרה הטוב, והזויות לחלוטין במקרים היותר גרועים, הועדה כמעט ולא התכנסה. הריסון, ידע לפחות על חבר אחד בועדה, ד"ר אדמונד הלי, האסטרונום המלכותי (Edmond Halley ) והוא החליט לפוגשו.

ד"ר הלי, אדם לבבי, חביב גם על בני מעמדות נמוכים יותר ממעמדו וגם על המקבילים אליו, קיבל את ג'ון הריסון לראיון, שמע את רעיונותיו, ראה את השירטוטים ומייד הבין כי הריסון איננו אחד השרלטנים אשר הציעו את רעיונותיהם לועדה, אלא אדם יחודי עם רעיונות מקוריים וחדשנים המסוגלים להביא לפריצת דרך.
ד"ר הלי הכיר את חברי הועדה אשר היו ברובם אנשי מדע מתחומים שונים. חלקם היו מוכשרים ורציניים וחלקם פחות, אולם רובם בעלי אגו נפוח אשר יקשה עליהם לקבל את הנגר מיורקשייר כאחד המסוגל לתת פתרון לבעיה שניוטון אמר כי אין לה פתרון בעתיד הנראה לעין, ועל אחת כמה וכמה לתת לו מימון.

ד"ר הלי הציע להריסון לבנות את הכרונומטר הימי ולהופיע בפני הועדה עם מוצר גמור אשר ניתן לבחון את יעילותו באופן מעשי. כמו כן הצעתו הייתה כי הריסון יפגש עם ג'ורג' גרהם, הידוע גם כג'ורג הישר, גדול בוני השעונים בלונדון באותה עת, אשר יוכל לאשש או להפריך את רעיונותיו של הריסון. הריסון הסכים לרעיון וקיבל מד"ר הלי מכתב המלצה לג'ורג' גרהם.

הריסון, מעשי והחלטי כדרכו, הלך לפגוש את ג'ורג' גרהם. גרהם, אדם ידוע ובעל מעמד נכבד ביותר בלונדון וגם עסוק ביותר, התפנה לפגוש את הנגר הצעיר לאחר שקרא את מכתב ההמלצה של ד"ר הלי. משיחת נימוסין פושרת וקרה, הפכה הפגישה לשיחה מקצועית וידידותית אשר נמשכה שעות רבות. ג'ורג' גרהם בונה השעונים והמכשירים המדעיים שהיה גם חבר ב"Royal Society " התרשם כל כך מהנגר הצעיר עד כי הזמינו לארוחת ערב בביתו בחוג משפחתו. דבר חריג ביותר באנגליה של המאה השמונה עשר. בסופו של יום, הפך ג'ורג' גרהם לידידו ופטרונו של הריסון ושילח אותו לביתו עם עידוד רוחני רב והלוואה גדולה ללא רבית לתקופה בלתי מוגבלת, כעידוד מעשי ביותר. לא ברור לחלוטין מה היה גודל ההלוואה, נראה שזה היה סכום של 200 פאונד, בכל מקרה זו הייתה הלוואה משמעותית ביותר שאיפשרה להריסון, עתה גבר נשוי עם ילד, לעבוד על פיתוח השעון עם פחות דאגות פרנסה.

הריסון שב לביתו ושם המשיך לעבוד על הכרונומטר הראשון שלו במשך שש שנים תמימות. באביב 1736 מגיע הריסון ללונדון עם הכרונומטר החדש שלו. (נראה בתמונה בחלק העליון של הדף). בשונה משעונים קודמים שבנה, שעון זה כולל חלקי מתכת רבים, אולם עדין רוב גלגלי השינים עשויים מעץ אלון, וכן גם חלקים נוספים. המטולטלת מורכבת מכמה פסים ממתכות שונות המודבקים זה לזה, שיטה אותה פיתח הריסון לצורך ניטרול השפעת שינויי הטפרטורה על אורך המטולטלת. את בעית החיכוך פתר הריסון ע"י שימוש בעץ בעל שימון עצמי ( Lignum vitae ). מן התמונה ניתן לראות כי צורת השעון הינה בלתי רגילה לחלוטין. שעון כזה לא נראה מעולם בלונדון או בכל מקום אחר בעולם. השעון היה בתיבת עץ בגודל של 1.2 מטר אורך, גובה ועומק ומשקלו היה כ40 ק"ג.

לצורך בדיקת השעון בתנאי ים, מעמיס הריסון את השעון על בארג' בנהר ליד ביתו ומנסה להעמידו בתלאות מסע בים הפתוח. התוצאות היו משביעות רצון והריסון מחליט לקחת את השעון ללונדון.

התחנה הראשונה בביקור זה בלונדון הייתה אצל פטרונו ג'ורג' גרהם. ג'ורג' מוקסם כולו מן השעון המדהים ומחליט להציג את השעון בפני חברי ה "רויאל סוסייטי", אשר לדעתו הם הגוף המתאים והראוי לבדוק את השעון. חברי האגודה המוקסמים ונפעמים מהיצירה משבחים ומהללים את הריסון על עבודתו.

ראשי האגודה פונים במכתב מלא תשבחות לאדמירליות וממלצים על בצוע מבחן מסע בים. באדמירליות, כמו בכל גוף בריטי המכבד את עצמו, סחבו את הנושא במשך שנה תמימה עד אשר אישרו בחינה של השעון, על רטוב, במסע ימי.

האדמירליות החליטה כי השעון והריסון יעלו על האוניה "סנטוריון" ויפליגו לליסבון. האדמירליות פנתה לקפטן האוניה, קפטן ג'ורג' פרוקטר, והנחתה אותו גם לארח את השעון ואת הריסון וגם לבדוק ולדווח על יעילות השעון. השעון פעל ללא דופי ולא הושפע כלל מתנאי הים הגרועים. הריסון, לא כמו שעונו, סבל ממחלת ים מתמשכת ובילה שעות רבות ליד מעקה הספינה מאכיל את הדגים בתכולת ביטנו.

למרבה הצער קפטן פרוקטר היה חולה מאד ומת מיד לאחר הגעת הספינה לליסבון. כמובן שהוא לא הספיק לכתוב את הדו"ח אותו ביקשה האדמיראליות.

את דרכו חזרה ללונדון עשו השעון והריסון על סיפונה של ה"אוקספורד". למזלו הרע של הריסון רוב הזמן הרוח הייתה חזקה והים היה גלי כך שהדרך ארכה חודש ימים. למרות מצבו הגופני הלא נעים וחולשתו, הקפיד הריסון לבצע רישום מדוייק של זמני השעון ובמקביל לחשב את מיקום הספינה. לקראת סוף המסע, כאשר החוף נראה במרחקים, קבע נווט הספינה כי הם נמצאים מול סטארט [Start ] . הריסון לעומת זאת טען כי לפי חישוביו הספינה נמצאת מול ליזארד [Lizard ] , כ 60 מייל מערבה מהנקודה אותה חישב הנווט. באופן לא אופיני לאותה התקופה, החליט הנווט לקבל את דעת אורחו ושינה את כיוון הספינה בהתאם. הספינה סטתה מזרחה, כפי שהציע הריסון ואכן התברר כי חישוביו היו נכונים. השעון עמד במשימה בכבוד רב.

(הכרונומטרים הימיים שיצר הריסון זכו בכנויים H-1 לשעון הראשון H-2 לשני וכך עד H-5 , השעון האחרון שייצר. הראשון שהחל להשתמש בשיטה זו היה לווטננט קומנדר גולד, האיש ששיפץ את השעונים ולמעשה הצילם מכליה.)

ב 30 ליוני 1737 , 30 שנה לאחר אסון ססלי ו 23 שנים לאחר הקמת ועדת קו האורך, התכנסה הועדה וג'ון הריסון ושעונו, H-1 , הופיעו בפניה.

H-1 זכה לתשבחות ולציונים לשבח הן מג'ורג' גהרם וידידיו מהרויאל סוסייטי והן מאנשי האדמירליות, ולרגע נדמה היה כי הריסון עומד לזכות ב 10,000 פאונד, הפרס אשר התאים לביצועי השעון. משבית השמחה היה לא פחות מאשר הריסון עצמו.

הריסון, נאמן לסטנדרטים הגבוהים שלו, ציין כי למרות כל מעלותיו של השעון, השעון עדיין צריך שיפורים ושינויים ובדיקות נוספות בטרם יקבע סופית כי השעון אכן עונה על כל הדרישות. לדעתו נדרשות לו שנתיים להשלמת המשימה והוא צריך עזרה במימון הפרוייקט. הועדה הסכימה והחליטה להקצות 500 פאונד, 250 לתשלום מיידי והשאר ברגע שימסר השעון לידי רב-חובל לבדיקה מעשית. ג'ורג' גרהם, פטרונו של הריסון, חשב כי הסכום נמוך מדי ולדעתו היה צריך להקצות לפחות 800 פאונד. הריסון הסכים להצעת הועדה, קיבל את 250 הפאונד הראשונים ושב עם H-1 לביתו החדש בלונדון. מ1737 עד 1766 היה H-1 בביתו של הריסון ופעל ללא הפסקה במשך 29 שנים. ב1766 הועבר H-1 מביתו למצפה הכוכבים המלכותי ובדרך ניזוק. לאחר תיקונו פעל H-1 במשך 11 שנים נוספות ללא תקלה.

H-1 נמצא היום, פועל ומתקתק, במוזיאון הימי הלאומי בגריניץ לונדון.

ג'ון הריסון (JOHN HARRISON )

ג'ון הריסון נולד בשנת 1693 ביורקשייר אנגליה למשפחת פועלים והיה הבן הבכור. אביו היה נגר ובונה בתים, אשר עבד בשרותו של סר רולאנד ווין.

כבר מגיל צעיר החל הילד ג'ון לעזור לאביו בנגריה וכך החל לרכוש ידע ומיומנות בנגרות ובסוגי ותכונות העץ. אביו תכנן כי ג'ון ילך בעיקבותיו ובבוא הזמן ירש ג'ון את העסק המשפחתי.

מגיל צעיר החל הילד לפתח ענין רב בנושאים מדעיים שונים ובעיקר בתחום המכניקה. בהיותו בן שש חלה ג'ון באבעבועות שחורות ובמשך החלמתו האיטית נהנה הילד להתבונן שעות ארוכות על תנועת המחוגים של שעון שהונח לידו.

כשנה לאחר החלמתו, העביר סר רולאנד ווין את משפחת הריסון לאחוזה אחרת בבעלותו ושם החל הילד ג'ון לעבוד באופן מלא בבית המלאכה של אביו.

שעות העבודה הארוכות והמתישות לא היוו מכשול בפני הסקרנות הבוערת בנפשו של הילד. בלילות, בעוד אחיו ואחיותיו ישנים, שיפר ג'ון את יכולות הקריאה והכתיבה, המתמטיקה והפיזיקה, וגם נגינה. מסתבר שג'ון היה חובב מוסיקה.

ג'ון התידד עם שכן, כומר, אשר עזר לו בלימודיו. כנראה מהר מאד הבחין השכן בכישוריו ויכולותיו של שכנו הצעיר ובחוסר יכולתו שלו לספק את סקרנות הילד. למזלו של ג'ון, שכנו לא נבהל מכישורי הצעיר, נהפוך הוא, השכן השאיל לג'ון ספר אשר כלל הרצאות בנושא המכניקה והפיסיקה של פרופסור ניקולס סונדרסון Nicholas Saunderson מאוניברסיטת קיימבריג'. יתכן שהכומר השאיל את הספר המסויים הזה לג'ון, בגלל שפרופסור סונדרסון, כמו ג'ון, חלה במחלת האבעבועות השחורות בגיל שנה והתעוור ממנה. על אף מחלתו הצליח סונדרסון ללמוד לקרוא ממשוש אותיות על קברי מצבות, ורק בזכות רצונו ועקשנותו הגיע להיות מדען מהשורה הראשונה. או אולי לא היה לו ספר אחר. זאת לא נדע לעולם. העובדה היא כי ג'ון, בן מעמד הפועלים, חסר השכלה פורמאלית, ללא כל תקופת חניכות בשענות או במכניקה, היה האיש אשר יצר את המכשיר אשר סר איזיק ניוטון אמר כי אין סיכוי למכשיר כזה בעתיד הנראה לעין.

בגלל המחסור החמור במכונות צילום באותה תקופה, (חה חה חה בדיחה פרטית שלי), העתיק הנער ג'ון את ספרו של פרופסור סונדרסון, כולל התרשימים, הנוסחאות והטקסטים. הוא נהג לקרוא את הספר פעמים רבות ולהוסיף הערות בשולי העמודים.

הריסון הנער רכש ידע רב בנושאים שונים, כולל נגינה בכלי קשת שונים ובניצוח על מקהלה.

האם בגלל השעון שהיה לו לחברה בזמן מחלתו, או אולי בגלל יצר הסקרנות והרצון להבין טוב יותר פשרם של דברים, או אולי מסיבות פרקטיות טהורות, פשוט לא היה עושה שעונים באזור, או תמהיל של כל הנסיבות הנ"ל, ג'ון הריסון החל לתקן שעונים ולתת שרות לשעונים תמורת תשלום. (הכוונה לשעוני סבא, שעוני מגדלים, שעוני כנסיה וכדומה.)

את השעון הראשון שלו בנה ג'ון, כנראה בעזרת אחיו, כאשר רוב חלקי השעון עשויים מעץ, והוא עדין לא בן עשרים. הידע הרב בנגרות, בחוזק ובתכונות העצים השונים וכמובן הזמינות של חומרים אלו היו ללא ספק הסיבה העיקרית בשימוש בסוג זה של חומרי גלם. במקומות בודדים היה גם שימוש בפלדה ובברונזה. גלגלי השינים היו עשויים מאלון והצירים מבוקסווד.

השעון עדין קיים ופועל.

כאן המקום לעצור ולהבהיר כמה דברים:

1. הרעיון להשתמש בשעון למציאת קו האורך פורסם בפעם הראשונה בשנת 1530 ע"י האסטרונום הבלגי Gemma Frisius .

2. בשנת 1660 יוצר בהולנד שעון לשימוש בים לפי תכנון של כריסטיאן יוגיינס Christian Huyghens . השעון נוסה ואף היו כמה הצלחות, אולם בסופו של דבר, השעונים לא עמדו בטילטולי הים והזמן לא נשמר בדייקנות הדרושה.

3. קיים תיעוד של עשרות נסיונות ע"י טובי המדענים ויצרני השעונים ליצור שעון אשר יעמוד בדרישות שעון ימי. כל השעונים לא עמדו במשימה מסיבה זו או אחרת.

4. ג'ון הריסון לא גילה את סוד מציאת קו האורך, הוא תיכנן ובנה את המכשיר - הכרונומטר הימי - אשר איפשר זאת.

ועדת קוו האורך

ב 1714 בעקבות לחץ גדל והולך של חברות הספנות ושל הצי הוקמה ועדה שתפקידה לבדוק באופן יסודי את נושא מציאת קוו האורך ולהציע דרכים לפתרון הבעיה. לאור הצעות הועדה, הממשלה העבירה חוק אשר קבע ועדת מומחים שתעסוק בנושא באופן קבוע ותציע פרסים כספיים לכל מי שיכל לקדם את פתרון הבעיה. הועדה התפרסמה כ"ועדת קוו האורך" (וכך אתייחס אליה בהמשך). הועדה פעלה במשך 114 שנה, מ1714 ועד 1823 .
הועדה הציעה פרס כספי למי שיהיה מסוגל להציע שיטה יעילה וישימה למציאת קוו האורך.
הועדה הציעה פרסים כספיים לפי גודל השגיאה לאחר הפלגה של ששה שבועות.
10,000 פאונד לשגיאה של 60 מייל
15,000 פאונד לשגיאה של 40 מייל
20,000 פאונד לשגיאה של 30 מייל

ראוי לציין כי היה זה הפרס הגדול ביותר שהוצע אי פעם לפתרון הבעיה. (במונחים עכשווים - כ 2,000,000 פאונד)

מובן שפרס בסדר גודל כזה היה כאבן שואבת לנוכלים, מתחזים, נביאי זעם ונביאי שקר, עושי קסמים וסתם תימהוניים אשר הציעו את פתרונותיהם לועדה.
מבחינת ההצעות השונות והמשונות אשר עלו בפני הועדה, התברר ללא כל ספק כי הדרך היחידה והאפשרית הינה באמצעות מכשיר מודד זמן - שעון.

למה כל כך קשה למצוא את קוו האורך?

בדף הקודם תיארתי את עקרונות שיטת ה DR ואת אחת התוצאות המחרידות של מגבלות השיטה. המגבלה העיקרית, חוסר היכולת לאמת את מסקנות הנווט לגבי מיקום כלי השיט.
כפי שציינתי בדפים קודמים, מציאת קוו הרוחב הייתה אפשרית, הבעיה הייתה עם קוו האורך.
את קוו הגובה ניתן למצוא בקלות יחסית ע"ס תצפיות אסטרונומיות. כאן התאר את אחת שיטה הפשוטות והמקובלות במאות הקודמות.

הבה נחשוב לרגע כי אנו עומדים על נקודה כל שהיא על קוו המשווה, ומסתכלים לכיוון כוכב הצפון. כוכב הצפון יהיה בקוו אחד עם האופק והזוית בין קוו הראיה שלנו לכוכב הצפון ובין האופק תהייה 0 מעלות.

נניח כעט כי אנו עומדים על הקוטב הצפוני, בדיוק על הציר העובר מן הקוטב הצפוני, לקוטב הדרומי, הציר אשר עליו סובב כדור הארץ. כאשר נרים את ראשנו לכוכב הצפון, נראה את הכוכב ישר מעלינו וקוו האפק יהיה ניצב לקוו הראיה שלנו. למעשה מקביל לקוו המשווה. הזווית בין קוו הראיה שלנו לכוכב הצפון ובין האופק תהייה 90 מעלות.

כפי שאנחנו יודעים, קווי הגובה נמדדים מקוו המשווהת המסומן ב 0 מעלות ועד הקוטב המסומן ב90 מעלות.
מהניסוי שערכנו ניתן בקלות ללמוד כי בכל נקודה על פני החצי הצפוני של כדור הארץ ניתן למדוד את זווית הראיה בין כוכב הצפון ובין האופק והזווית שתתקבל היא קוו הגובה.
(בעזרת סרגל, מד זווית , מחוגה ועיפרון ניתן לבצע ניסוי מעשי של הנושא. חייבים לזכור את המרחק העצום לכוכב הצפון.)
אותה השיטה ניתנת לישום בחצי הכדור הדרומי עם הצלב הדרומי.

למעשה ניתן למצוא את קוו הגובה גם בעזרת גרמי שמים אחרים, אולם התהליך קצת יותר מסובך.

עם קווי האורך אין לנו כזה מזל. אין קוו הדומה לקוו המשווה, ואין כוכב הדומה לכוכב הצפון. כל הקווים הינם באותו הקוטר וכל הקווים עוברים דרך הקטבים.
נווטים מדענים ואסטרונומים הבינו כי הדרך המעשית והיחידה, למצוא בים את קוו האורך, היא שיטה בה ניתן יהיה למדוד את המרחק מקוו אורך מוגדר וידוע ועד למיקום כלי השייט.
כאן המקום לרענן מעט את אשר למדנו בעבר:

1. כדור הארץ מחולק לרשת של קווי גובה ואורך. קווי הגובה הנם קווים המקבילים לקוו המשווה , כאשר קוו המשווה הינו

ה 0 מעלות והקוו האחרון (למעשה נקודה) הינו בקוטב והוא 90 מעלות. קווי האורך הינם מעגלים גדולים, מעגלים אשר

אשר עוברים דרך הקטבים ושווים בקוטרם לקוטר כדור הארץ וניצבים לקווי הגובה.

2. אנו יודעים כי כל מעגל מתחלק ל 360 מעלות.

3. כדור הארץ מסתובב סביב צירו סיבוב אחד שלם במשך 24 שעות. מכאן ברור כי במשך שעה אחת כדור הארץ מסתובב

מרחק של 15 מעלות.

4. כדור הארץ מסתובב על צירו ממזרח למערב.

עובדות אלו אינן חדשות והיו ידועות מאות שנים.

מן העובדות הנ"ל הסיקו כי קוו האורך עליו נמצא כלי השייט הינו ההפרש בין המרידאן עליו נמצא כלי השייט לבין מרידאן סטנדארטי. (מרידאן - מעגל גדול העובר דרך הקטבים. למעשה כל קוו אורך הינו מרידאן.) נווט הספינה יכול למצוא את הזמן המקומי וההפרש בין הזמן במרידאן הסטנדרטי, שאותו יודע הנווט, לבין הזמן המקומי יתורגם למעלות וכך ימצא קוו האורך עליו נמצאת הספינה. בקיצור,פשוט ולעינין.

האמת כי את הזמן המקומי יכול היה הנווט למצוא, הבעיה הייתה לדעת את הזמן במרידאן הסטנדרטי.

כדי שיוכל הנווט לדעת מה הזמן במרידאן הסטנדארטי, היה צורך במכשיר מדוייק, המסוגל לעמוד בטילטולי כלי השייט, הלחות והרטיבות, הבדלי הטמפרטורה וכמובן להציג את הזמן - בקיצור שעון על.

סר איזיק ניוטון, גדול המדענים של אותה התקופה, אמר: (התרגום שלי לא מדוייק אבל משקף את רוח דבריו של ניוטון)

...לא ידוע על שעון המסוגל להתמודד עם כמות כזו של בעיות ויהיה זה נכון להניח, כי לפי רשימת הדרישות משעון זה, הסיכוי ליצירת שעון כזה קרובה מאד לבלתי אפשרי.

זה היה מצב הדברים בתחילת המאה השמונה עשר.

שיטת הניווט DR ואסון איי ססלי

בפרק זה נעקוב אחר מסעו של צי בריטי מן הים התיכון לאנגליה ומהיו תוצאות המסע.

בקיץ של שנת 1707 לאחר קרבות ימיים והפצצות של העיר הצרפתית טולון (TOULON ), מקבל מפקד צי בריטי של 21 כלי שייט - סר אדמירל קלודסלי שובל CLOUDESLEY SHOVELL , (אני מקווה שלא שיבשתי יותר מדי את שמו בתרגום לעברית), הוראה לחזור לפורטסמות אנגליה. אדמירל שובל, קצין ים מעורך ביותר, בעל נסיון ימי וקרבי עשיר ביתר, יש הסטוריונים המשווים אותו לאדמיראל נלסון, אוסף את ציו ומתחיל את המסע חזרה הביתה.

לצערי אין לי מידע על המסע עד מיצרי ג'יברלטר וגם אין לי מידע מה היה מסלולו המתוכנן מהג'יברלטר לפורטסמות.

בהנחה שאדמיראל שובל לא היה מעוניין להפליג קרוב מדי לחופי צרפת והיה מעונין להגיע מהר ככל האפשר לאנגליה שרטטי את המסלול המופיע במפה.

נקודת ההתחלה היתה ברורה ומדוייקת, מיצר ג'יברלטר. יש להניח כי הנקודה הבאה במסלול היתה בכיוון מערב ובמרחק של כ 320 מייל ימים מנקודה A וההפלגה ארכה 5 ימיים. בנקודה B פנה כנראה האדמיראל צפונה והפליג במשך כאחד עשר ימים, במזג אוויר גרוע וסוער עד לנקודה C מרחק של כ 630 מייל. מנקודה C תכנן האדמיראל להפליג בכיוון צפון מזרח למרחק של כ400 מייל ולכנס לתעלה האנגלית.

לאחר כמה ימי הפלגה, במזג אוויר סוער, שמים בלתי נראים, ערפל כבד וכנראה תחושות בטן אשר גרמו לספק לגבי מיקום הצי, החליט האדמיראל לכנס את נווטי אוניות ולשמוע דעתם לגבי מיקום הצי. כל הנווטים, למעט אחד, היו בדעה כי הצי נמצא מערבית לאי אושאנט USHANT , בערך בכניסה לתעלה הבריטית. (קצת לפני נקודה D בשרטוט המסלול על המפה)

לא ברור מדוע נווטים מנוסים אשר נכנסו ויצאו מן התעלה הבריטית לא מעט פעמים לא הצליחו לחשב את מיקום הצי. האמת לא תוודא לעולם.

למעשה הצי סטה מערבה מן המסלול המתוכנן ובמקום להפליג בכיוון המתוכנן, צפון מזרח, הצי הפליג צפונה לתוך הסלעים של האי ססלי ISLES OF SCILLY . בלילה של ה22 באוקטובר 1707 , כתוצאה משגיאות בניווט התרחש אחד האסונות הימים הגדולים ביותר בהיסטוריה. ארבע אוניות מלחמה פגעו בסלעים והאוניות על צוותיהם טבעו. מספר הניספים באסון נאמד בין 1400 איש ל2000 איש. אדמיראל שובל ושני בניו החורגים ניספו גם הם.

אסון מחריד זה חיזק והעצים את הידיעה כי שיטת הניווט הקיימת לעולם לא תהיה מספיק בטוחה ויעילה ללא היכולת למצוא באופן מדוייק את קו האורך וכך לאשש במדוייק את מיקום כלי השייט.

הכרונומטר הימי - המשך

את הפרק התחלתי בתאור האוניות הרבות המפליגות מנמלי הבית שלהם באוקינוסים ובימים לכל קצוות תבל ומצליחות לחזור לאותם נמלים מהם יצאו. באותה נשימה ציינתי גם כי אותן האוניות לא היו מסוגלות לדעת את מיקומן המדוייק בים. אז מה? האוניות יצאו והאוניות שבו, והמשימה הצליחה, אז מה זה כל כך חשוב אם הן ידוע או לא ידעו את מיקומן המדוייק? כאן המקום לתאר את שיטת הניווט המקובלת באותה התקופה ואת ההשלכות של חוסר היכולת לדעת את מיקום כלי השיט ברגע נתון.

שיטת הניווט אשר הייתה מקובלת במשך מאות שנים נקראת DEAD RECKONING או בקיצור DR .

השיטה מבוססת על ידיעת ארבעת העובדות הבאות:

א. ידיעת המיקום המדוייק של כלי השייט בנקודת ההתחלת מסלול ההפלגה.

ב. ידיעת כיוון ההפלגה של כלי השייט מנקודת ההתחלה לנקודה הבאה על המסלול.

ג.ידיעת מהירות כלי השייט בזמן ההפלגה מנקודה A לנקודה B .

ד. זמן ההפלגה מנקודת ההתחלה (A) לנקודה הבאה על המסלול, נקודה (B).

רישום מדוייק של כל התנועות הנ"ל וסימון התנועות על המפה יראה לנו את המיקום החדש.

בדף הבא אציג מפה עם מסלול הפלגה מג'יברלטר ללונדון אשר ממנו נוכל להבין כיצד פעלה השיטה.

המסלול מתחלק לחמישה קטעים (לגים בשפה המקצעוית), כאשר תחילת הלג הראשון, נקודה A, הינה נקודת ההתחלה ומיקומה ידוע וברור לנווט. קצה הלג הראשון הינו נקודה B ומיקומה אינו ידוע לנווט. ע"י איסוף נתוני הכיוון, המהירות וזמן ההפלגה לנקודה B, מיקום נקודה B יהפוך לידוע לנווט והיא תשמש כנקודת ההתחלה של הלג השני אשר מיקומה ידוע . כך נמשך התהליך עד ההגעה לנקודת הסיום, במקרה דנן - לונדון.

בתיאוריה זה נשמע מצויין. האם גם בפועל?

אם באמת היה ניתן לאמת את המיקום המדוייק של נקודת הסיום של כל לג, המצב היה מצויין. אבל לא זה היה המצב בתחילת המאה השמונה עשר.

כיווני המצפן לא היו מדוייקים. מדידת הזמן נעשתה באמצעים מוגבלים ביותר וקביעת המהירות גם היא לא הייתה מדוייקת. כך שכבר מיקומה של נקודת הסיום של הלג הראשון הייתה למעשה "חצי ניחוש" והיות וקביעת המיקום של נקודת הסיום של הלג השני הייתה מבוססת על נתוני הלג הראשון, הרי ברור שלא ניתן היה למצא את המיקום המדוייק של נקודת ההתחלה והסיום של הלג השני ולמעשה של כל שאר הלגים.

נווטי הדורות הקודמים לא היו טפשים והם כמובן היו מודעים לבעיה. ושוב, בתיאוריה כמובן, פתרון הבעיה פשוט, מוצאים את קוו הגובה עליו נמצא כלי השייט, את קוו האורך, נקודת המפגש של שני הקווים היא המיקום המדוייק של כלי השייט מבצעים התיקונים הנחוצים ותהליך ה DR ימשך מנקודה ידועה. אבל לצערנו, כפי שציינתי כבר בהתחלה, לא ניתן היה למצא את קו האורך ולכן השיטה הייתה רחוקה מאד מלהיות מדוייקת.

הבה נעבור לדף הבא

הכרונומטר הימי

בפרק הקודם ציינתי ההבדל בין ניווט ביבשה לבין ניווט בים, כמו כן ציינתי כי במשך השנים, החל מן המלח הראשון ועד היום, התפתחו שיטות שונות ומכשירים שונים במטרה לאפשר ניווט בטוח ומדוייק בים.



בהתחקותנו אחר שיטות הניווט ומכשירי הניווט ניתן לראות בברור כי תהליך התפתחותם של כל מכשירי הניווט היה תהליך אבוציונאלי. מן המכשיר הפרימטיבי והפשוט ביותר דרך מכשיר קצת יותר משוכלל ועד למכשיר אלקטרוני מתוחכם ומסובך. רק מכשיר אחד דילג על כל שלבי האבולוציה ונוצר כתוצאה מהחלטה מנהלית.

פרק זה מוקדש לאותו מכשיר - הכרונומטר הימי

מהו הכרונומטר הימי? הכורנומטר הימי הינו מכשיר למדידת זמן, בקיצור, שעון. שעון מדוייק ביותר, עמיד בפני תלאות מזג האוויר, הטלטולים, החבטות, שינויי הטמפרטורה, הלחות, היובש וכל צרה אחרת היכולה לשבש את פעולתו.

עכשיו באופן טבעי נשאלת השאלה מה למכשיר זה ולניווט בים?

התקופה - תחילת המאה השמונה עשר.

קלומבוס כבר גילה את אמריקה. מגאלן הקיף את העולם. וסקו דה גמא וברתולומיו דיאז כבר מצאו את הדרך להודו מסביב לאפריקה. הים התיכון, האוקינוס האטלנטי, האוקינוס השקט ושאר הימים והאוקינוסים הפכו למוכרים ונגישים. מדינות אירופה בתנופת כיבושים, הקמת קולוניות ומלחמות שליטה בינן לבין עצמן. אנגליה הופכת למעצמת על המנסה להשתלט על כל מה שרק אפשר.
הצי האנגלי גדל ומתחזק ומשמש כהיד הארוכה של אנגליה ואמור להגיע לכל מקום בו נדרש כח אנגלי במהירות וביעילות. האם באמת יכול הצי לעמוד במשימה זו? האם באמת יכולה אוניה בריטית (או כל אוניה אחרת) לצאת למסע ארוך בים בידיעה שתגיעה למחוז חפצה? התשובה הינה לא.
למרות ההתפתחות הרבה, הן במדע הכללי והן במדעי הים השונים, עדין לא נמצאה תשובה לשאלה מרכזית אחת.
תשובה לשאלה איך למצוא את המיקום המדוייק של כלי השיט בכל רגע נתון.
האם יתכן כי שעון הינו התשובה לשאלה כה גורלית?
התשובה היא - כן.

מן הפרקים הקודמים, וגם מחיי היום יום שלנו, אנו יודעים כי בים אין ציוני דרך, וגם אין אבנים לבנבנות, (פשוט לא עמדתי בפיתוי לכתוב מילים אלו) אין שילוט ומראי כיוון, בקיצור נאדה.
בכל אופן, כיצד ניתן למצוא מיקום כלי השיט בים? פשוט מאד מוצאים את קו הרוחב עליו אנו נמצאים, את קו האורך עליו אנו נמצאים ומקום המפגש של שני הקווים הינו מיקומנו המדוייק. פשוט לא?

קווי גובה הינם מעגלים דימיונים המקבילים לקו המשווה ומתרחקים ממנו לכיוון הקטבים. קוו המשווה הינו המעגל הגדול ביותר וכל מעגל צפונה או דרומה ממנו קטן ממנו. המעגל המרוחק ביותר מקוו המשווה שווה לנקודה והוא נמצא בקטבים. קוו המשווה מצויין כ קוו ה 0 מעלות וקוו הרוחב בקוטב הצפוני מצויין כ 90+ מעלות . קוו הרוחב בקוטב הדרומי מצויין כ 90- מעלות .

האמת שלמצוא את קו הרוחב היה די פשוט. במשך מאות שנים נווטים מדדו את הזווית בין השמש והאופק בצהרי היום ומן התוצאה ידעו מה מרחקם מקו המשווה, או במדוייק יותר, על איזה קו גובה הם נמצאים.
או בשעות הלילה (בחצי הכדור הצפוני) נמדדה הזווית בין כוכב הצפון ובין האופק ומן התוצאה ניתן היה לדעת מהו קו הרוחב. (הסבר יותר מפורט ינתן מאוחר יותר)

קווי האורך הינם מעגלים השווים בקוטרם העוברים דרך הקטבים וניצבים לקווי הגובה. קווי האורך נמדדים בכיוון מזרח - מערב או מערב - מזרח.

בפינה העליונה השמאלית מופיעה תמונה של העולם עם קווי האורך והרוחב.

(מיקום התמונה היה צריך להיות כאן, אבל לא הצלחתי לגרור אותה לפה. אני מקווה שבעתיד יכולות העריכה שלי ישתפרו.)

מציאת קו האורך היה סיפור שונה לחלוטין. למעשה לא הייתה שום אפשרות מעשית למצוא באופן מדוייק את קו האורך. מדענים, אסטרונומים, נווטים, שרלטנים, קוסמים, כולם ניסו למצוא את קוו האורך וללא הצלחה.