Navigatiemiddelen
Navigatie en plaatsbepaling in vervlogen tijden
In een aantal Nederlandse musea kun je kennismaken met navigatiemiddelen uit de zee- en luchtvaart, waaronder Het Scheepvaartmuseum Amsterdam (foto hierboven), maar ook in kleinere musea als het Fries Scheepvaartmuseum (Sneek) en het Noordelijk Scheepvaartmuseum in Groningen.
Een selectie van oude navigatie-instrumenten in het Noordelijk Scheepvaartmuseum in Groningen.
Jacobsstaf
Zeelui bepaalden de breedtegraad met een jacobsstaf (graadstok of graadboog). Op het noordelijk halfrond ging dat makkelijk: de hoogte van de Poolster is vrijwel gelijk aan de breedtegraad. Op het zuidelijk halfrond moest men gebruik maken van de zon. Als die op haar hoogste punt stond, kon de meting met behulp van tabellen worden omgezet naar de positie. De jacobsstaf is de voorloper van de sextant.
Collectie Noordelijk Scheepvaartmuseum (VRS8171). De foto rechts werd gemaakt in het Fries Scheepvaartmuseum in Sneek (RDV5418). |
Astrolabium
Het astrolabium bestaat uit een ring met graadverdeling in de rand. Door de wijzer (alidade) te draaien meet de zeeman de hoogte van de zon of een ster.
|
Net als de jacobsstaf dient een astrolabium om de breedtegraad te bepalen. Door de nullijn gelijk te leggen met de horizon en de draaiende arm (of wijzer) te richten op een hemellichaam kan de gebruiker de hoogte makkelijk afkezen. Waar de navigator in de 17e eeuw de keuze had voor de breedtegraad, kon hij naar de lengtegraad slechts gissen. Dit is een replica van een Astrolabium uit de 17e eeuw en werd gemaakt door de mechanische werkplaats van de RuG. Collectie Noordelijk Scheepvaartmuseum. (VRS8172).
|
Penkompas
Het penkompas (Engels: traverse board) werd aan boord van een schip gebruikt om tijdens de wacht elke kompaskoers vast te leggen. Daarom is de cirkel verdeeld in 32 streken. Dit kon zes keer worden gedaan. Meestal zijn er acht mogelijkheden. (acht glazen m.a.w. elk half uur). In het vierkante gedeelte werden de afgelegde zeemijlen (1 tot 10 en 1/4, 1/2, 3/4) aangegeven. Ook dit kon zes keer worden afgelezen van een log en aangegeven worden op dit pinkompas. Na de wacht werden de gegevens in het journaal bijgeschreven.
Aan ophangpunt hangt zakje van katoen (maschinaal genaaid) waarin de houten pennetjes bewaard konden worden. De pennetjes ontbreken. Foto: Penkompas in de collectie van het Zuiderzeemuseum, Enkhuizen. |
Linksboven: Dit Penkompas dateert van rond 1850 en werd vervaardigd door een onbekende Nederlandse maker. Naast de kompaskoers kon de zeeman, snelheid en afgelegde afstand bijhouden gedurende een wacht van 8 uur. Foto gemaakt in Het Scheepvaartmuseum, Amsterdam (RDV 5760). Rechtsboven: Penkompas in het Noordelijk Scheepvaart Museum in Groningen (VRS8196). Hiernaast: een fraai versierd exemplaar, eveneens in het Noordelijk Scheepvaart Museum (DSCN0240).
|
Kompas
Kompas, gefotografeerd in Het Scheepvaartmuseum, Amsterdam (RDV 5753).
Koerscorrector
Tijdmeter
Logklok
Dit wentellog werd gemaakt door de Bingley Works te Birmingham. (1800-1850). Het log werd aan een lijn achter een schip aan gesleept. Bij het ophalen kon worden afgelezen hoeveel mijlen er in de tussentijd waren afgelegd.
Een schenking van J. Ritskes uit Sneek aan het Fries Scheepvaartmuseum. Onder: Een wentellog bestemd voor gebruik op kleine schepen. Vervaardigd door Thomas Walker & Son Ltd., te Birmingham. Schenking Jeroen Beets, Earnewâld. Fries Scheepvaartmuseum, Sneek.
|
De octant
De octant is de voorloper van de sextant. Beide meetinstrumenten voor het meten van de hoogte van een hemellichaam werden gebruikt om een zo goed mogelijke plaatsbepaling op zee te kunnen vaststellen. De uitvinding van de meetinstrumenten wordt aan zowel aan de Londense wiskundige John Hadley (1682-1744) als aan de Amerikaan Thomas Godfrey (1704-1749) toegeschreven.
Als de hoogte, de datum en het tijdstip van de dag bekend zijn, kan een breedtegraad worden berekend. De sextant heeft een gradenboog van 1/6 deel van een cirkel, dus 60°. De octant heeft een gradenboog van 1/8 deel van een cirkel, dus 45° en is daardoor minder nauwkeurig.
De meest nauwkeurige plaatsbepaling wordt verkregen, door de zon tijdens zijn culminatie*, om 12:00 uur zonnetijd**, te 'schieten'. De zon heeft dan zijn hoogste punt boven de horizon bereikt. Een andere bepaling, de poolshoogte wordt genomen door de hoogte van de poolster te meten, hiervoor is de exacte tijd niet van belang en wordt (bij benadering) meteen de breedtegraad van de waarnemer bepaald. Deze bepaling kan alleen op het noordelijk halfrond worden gedaan.
Als de hoogte, de datum en het tijdstip van de dag bekend zijn, kan een breedtegraad worden berekend. De sextant heeft een gradenboog van 1/6 deel van een cirkel, dus 60°. De octant heeft een gradenboog van 1/8 deel van een cirkel, dus 45° en is daardoor minder nauwkeurig.
De meest nauwkeurige plaatsbepaling wordt verkregen, door de zon tijdens zijn culminatie*, om 12:00 uur zonnetijd**, te 'schieten'. De zon heeft dan zijn hoogste punt boven de horizon bereikt. Een andere bepaling, de poolshoogte wordt genomen door de hoogte van de poolster te meten, hiervoor is de exacte tijd niet van belang en wordt (bij benadering) meteen de breedtegraad van de waarnemer bepaald. Deze bepaling kan alleen op het noordelijk halfrond worden gedaan.
Omdat er met spiegels gewerkt wordt, is de schaal op de gebogen rand van de octant 90° en bij een sextant in 120° verdeeld. Vanwege hun grotere nauwkeurigheid hebben de octant en later de sextant, de jacobsstaf vervangen.
De sextant is rond 1730 uitgevonden en begon binnen enkele decennia de octant te vervangen. (VRS8193).
De sextant is rond 1730 uitgevonden en begon binnen enkele decennia de octant te vervangen. (VRS8193).
Rechts: Octant, vervaardigd door J.H. Kleman te Amsterdam en in 1855 op de Kweekschool voor Zeevaart te Amsterdam aangeboden aan R.P. Morret. Het instrument is nu tentoongesteld in het Fries Scheepvaartmuseum in Sneek.
(Bruikleen Ottema-Kingma Stichting, Leeuwarden). |
Links: Octant uit 1753, vervaardigd door Jacobus Kley (Rotterdam), verkocht door Pieter Holm. (S.4793(06), gefotografeerd in het Scheepvaartmuseum, Amsterdam (RDV5771).
|
Onderdelen van een octant, gemonteerd op een reconstructie. Geborgen uit het VOC-schip Hollandia, dat in 1743 bij de Scilly Eilanden verging. Het octant dateert vóór 1744, Jan van Musschenbroek (Leiden). (S.4715 (1) a.h. N98). Foto gemaakt in Het Scheepvaartmuseum, Amsterdam (RDV5750).
De sextant
Het was de Britse admiraal John Campbell, die Hadley's octant op zee beproefde. Het apparaat maakte, vergeleken met de tot dan toe gebruikte instrumenten, een veel nauwkeuriger plaatsbepaling mogelijk. Hij merkte echter op, dat de 90° meethoek van het instrument te kort schoot en stelde voor, de meethoek te vergroten tot 120°. Daarmee was in feite het sextant geboren. Op basis van Campbell's bevindingen construeerde John Bird, maker van wiskundige instrumenten uit Noord-Engeland, in 1757 het nieuwe aangepaste instrument.
Dit sextant in het Fries Scheepvaartmuseum werd in 1957 vervaardigd door NV Observator Ltd., te Rotterdam.
(Legaat C. Wilbers, Santpoort). |
In de jaren daarna werd de sextant verder verfijnd, onder andere door Jesse Ramsden (1735-1800), maker van astronomische- en wetenschappelijke instrumenten. Door zijn aanpassing werd een nog nauwkeuriger plaatsbepaling mogelijk. In tal van musea over de wereld zijn de instrumenten van zijn hand te bewonderen, onder andere in het Smithsonian National Air and Space Museum en het Museum of the History of Science (MHS) in Oxford.
|
Jesse Ramsden sextant in de collectie van het Museum of the History of Science (MHS) in Oxford.
|
- Richt de sextant op de kim in de richting van de zon. De kim is links zichtbaar door de kijker en de doorzichtige linkerzijde van de kimspiegel, en rechts gereflecteerd door de grote spiegel en de spiegelende rechterzijde van de kimspiegel. De wijzer of alhidade staat op de nulpositie.
- Druk de kleminrichting in om de wijzer te ontgrendelen.
- Draai de wijzer tot de zon op de kim staat.
- Laat de kleminrichting los. Sikkel de sextant heen en weer en gebruik de stelknop op de trommel om de onderkant van de zon precies de kim te laten raken.
- Klaar. De hoogte kan nu worden afgelezen (in dit geval 40° 17.3').
Voor-en achterkant van een sextant, vervaardigd tussen 1782 en 1792 door Gerard Hulst van Keulen in Amsterdam. Foto's gemaakt in Het Scheepvaartmuseum in Amsterdam (RDV5753 en RDV5763).
Nautical Almanac uit 1864. Uitgegeven door de Britse Admiraliteit. De Almanak werd in combinatie met sextant metingen gebruikt voor het bepalen van de positie. In het Noordelijk Scheepvaart Museum, Groningen (DSCN0233).
Een moderner variant is dit door JENA in de voormalige DDR vervaardigd Freiberger Präzisionmechanik sextant (Serie nr.50318). Dit sextant is tentoongesteld in het Noordelijk Scheepvaart Museum, Groningen (DSCN0238).
* Culminatie is het bereiken van het hoogste punt boven de horizon door een hemellichaam.
** Zonnetijd (of ware tijd) is de plaatselijke tijd, gemeten op een zonnewijzer. Wanneer deze goed is ingesteld, wordt de ware zonnetijd ter plekke aangewezen.
** Zonnetijd (of ware tijd) is de plaatselijke tijd, gemeten op een zonnewijzer. Wanneer deze goed is ingesteld, wordt de ware zonnetijd ter plekke aangewezen.