ВВЕДЕНИЕ

Использовать наблюдения за небесными светилами для своих практических целей люди начали в давние времена, когда у них еще не было никаких технических средств, кроме простейших сельскохозяйственных орудий.

Наблюдая ежедневный восход и заход Солнца, его видимое движение по небесной сфере, люди замечали, что в середине дня оно достигает наивысшей точки на небе, что время восхода и захода, а также высота Солнца над горизонтом в полдень меняются закономерно в течение года. Наблюдения ночью обнаружили также закономерность вращения звездного неба, закономерность движения и изменения вида Луны. Это дало возможность людям свои наблюдения небесных светил использовать для решения важнейших жизненных задач — определения направления в пространстве и счета времени.

В те далекие времена людям, занимающимся земледелием, необходимо было знать время смены дня и ночи, наступление времени года, чтобы подготовиться и провести сельскохозяйственные работы. Людям, занимающимся скотоводством, надо было уметь определять направление для перегона скота на значительные расстояния, хотя бы приближенно ориентироваться на местности, чтобы иметь представление о своем местонахождении относительно соседей.

Практические потребности человека привели к тому, что наблюдаемая закономерность движения небесных светил легла в основу счета времени и летоисчисления. Небесные светила послужили первыми ориентирами, по которым древние люди определяли направление при дальних переходах.

Первые записи астрономических наблюдений уже велись народами Африки и Азии, жившими примерно за 3000 лет до нашей эры.

Таким образом, астрономия — наука о небесных светилах — является древнейшей наукой, возникшей на основе практических потребностей человека.

Ф. Энгельс в «Диалектике природы», говоря о последовательности развития отраслей естествознания, указывает, что вначале начала развиваться астрономия, которая уже из-за времен года была абсолютно необходима для пастушеских и земледельческих народов (Ф. Энгельс, Диалектика природы, Госполитиздат, 1941, стр. 147.).

Изучение законов вселенной помогло также развитию математики, физики и других наук. Но, помогая другим наукам, она в свою очередь использовала их данные для более глубокого познания законов развития вселенной. Так, математика была необходима для различных вычислений при измерениях, физика помогала изучать законы движения, строение небесных светил и т. д.

Астрономия на протяжении всей своей долгой истории сыграла исключительно большую роль в развитии материалистического мировоззрения, борясь с суевериями и религиозными предрассудками. Например, узнав причины солнечных затмений, люди перестали испытывать суеверный страх перед этим явлением.

Астрономия, являясь одной из научных основ диалектического материализма, и в настоящее время помогает разоблачать неправильные лженаучные буржуазно-идеалистические представления о мире.

С возникновением и развитием торговых отношений между различными народами появилась необходимость в передвижении на значительные расстояния. Преодоление больших морских пространств со значительным удалением от берегов, до появления магнитного компаса было возможно только при помощи небесных светил, наблюдение за которыми помогало мореплавателям держаться нужного направления и определять в открытом море свое местонахождение. Но с течением времени простых наблюдений оказалось недостаточно, люди начали изучать небесную сферу, закономерность движения небесных светил, производить более точные астрономические наблюдения и расчеты.

Развитие астрономии дало возможность людям научно определить форму и размеры Земли, а затем на основе этого создать топографические карты, столь необходимые для больших передвижений по земле и по морю.

Астрономия и в настоящее время является важнейшим средством, при помощи которого мы познаем различные явления природы. В астрономических обсерваториях регулярно ведется наблюдение за небесной сферой, производятся различные измерения движений небесных светил, и после обработки они используются в различных отраслях науки и техники. При помощи практической астрономии мы решаем такие задачи, без которых была бы немыслима нормальная жизнь современного общества.

Так, например, наблюдения за движением небесных светил позволяют точно определять время и производить проверку часов.

У нас в СССР эту работу выполняет Служба времени Астрономического института им. Штернберга в Москве, которая систематически ведет наблюдения за небесными светилами и по их положению определяет и хранит время с точностью до 0,001 секунды.

По сигналам точного времени, которые в определенные часы передаются из института по радио, проверяются часы по всему Союзу.

Проверка правильности показаний часов настолько вошла в обиход, что теперь трудно представить себе отсутствие данных о точном времени.

С разной степенью точности оно необходимо всему человечеству. Рабочему, служащему, колхознику в их повседневной жизни оно нужно с точностью до 1—2 минут; для целей кораблевождения и самолетовождения оно необходимо с точностью до нескольких секунд; для производства геодезических съемок оно нужно с точностью до сотых долей секунды и т. д.

Практическая астрономия имеет исключительно большое значение в военном деле.

Глазомерно определять время и направление, ориентироваться относительно стран света по Солнцу, по Луне, по созвездию Большой Медведицы и Полярной звезде должен уметь каждый советский воин.

В артиллерии, например, весьма успешно используются измерения положений небесных светил для определения точного направления стрельбы по цели.

Особенно большое применение практическая астрономия нашла в морском флоте и авиации, где она выделена в самостоятельную отрасль науки: «мореходную астрономию» и «авиационную астрономию». Авиационная астрономия — относительно молодая наука, она зародилась и развилась на базе многовекового опыта использования небесных светил в мореплавании.

Авиационная астрономия восприняла от мореходной астрономии основные методы астрономических навигационных определений, соответственно переработав их для условий полета самолета.

В авиации, как и в морском флоте, весьма важно уметь определять свое местонахождение в любой момент полета.

Как морской корабль, находящийся в открытом море вдали от берегов, нуждается в точном знании своего места, чтобы правильно взять курс для следования в назначенное место, так и самолет — воздушный корабль, пролетая значительные расстояния, часто при невидимости Земли нуждается в точном определении своего места для правильного и своевременного выхода в пункт назначения.

Определение места корабля или самолета по небесным светилам является одной из основных задач мореходной и авиационной астрономии.

Средства и методы этих определений складывались веками.

Древнегреческие мореплаватели уже применяли простейшие весьма неточные методы определения места корабля по небесным светилам. Но с течением времени астрономические приборы и методы пользования ими совершенствовались, особенно в эпоху великих географических открытий XV и XVI вв., когда корабли всего мира бороздили неизведанные пространства океанов.

Своего значения для кораблевождения астрономия не утратила и с появлением магнитного компаса, так как точность его показаний зависит от трудно учитываемых ошибок. Знаменитый мореплаватель Колумб, открывший в 1492 г. Америку, отмечая ненадежность работы магнитного компаса, говорил: «Существует лишь одно безошибочное корабельное исчисление — это астрономическое; счастлив тот, кто с ним знаком».

Действительно, в 1819 г. русские моряки, находясь вблизи неизвестной суши и определяя свое местонахождение по небесным светилам, открыли новую часть света — Антарктиду.

В середине прошлого столетия на основе накопившегося веками опыта кораблевождения был открыт метод точного определения места корабля, находящегося в открытом море. Большие заслуги в этом принадлежат нашим соотечественникам ученым и морякам: Ломоносову, Шуберту, Литке, Акимову и др.

В 1849 г. черноморский моряк корпуса флотских штурманов поручик Михаил Александрович Акимов опубликовал статью, в которой предлагал совершенно новый, более совершенный способ определения места корабля по небесным светилам, разработанный им еще в 1839 г.

Этот способ был гораздо проще и удобнее, чем способ, предложенный американским капитаном торгового судна Сомнером.

По способу Сомнера, линия положения, т. ,е. линия, на которой находится наблюдатель, определялась по двум точкам, задаваясь приближенными, или, как их называют, счислимыми широтами. Акимов же предложил способ построения линий положения по счислимой точке и азимуту светила. Этот способ значительно сокращает вычисления и дает превосходные результаты.

Способ Акимова был быстро воспринят моряками всего мира и с успехом применялся в мореплавании. Только консервативное английское морское офицерство продолжало пользоваться устаревшими трудоемкими методами раздельного определения широты и долготы места. При этом обычно широту определяли по Солнцу в полдень, а долготу утром или вечером. Естественно, что такое разновременное определение координат приводило к грубым ошибкам в определении действительного места корабля.

Только в 1864 г., спустя 15 лет после опубликования статьи Акимова, английский морской офицер Джонсон в упрощенном виде опубликовал способ Акимова и выдал его за свой, не упомянув имени подлинного автора. Так, и поныне в английских учебниках способ Акимова именуется способом Джонсона.

Построение линии положения перпендикулярно к вычисленному азимуту светила и в настоящее время является основой практического применения астрономии в морском флоте и авиации, именно им, способом Акимова, и по сей день пользуются морские и авиационные штурманы всего мира.

В настоящее время этот способ значительно усовершенствован. Наши отечественные штурманы и астрономы Н. Калитин, А. Волохов, В. Ветчинкин, Н. Кудрявцев, Л. Сергеев, Р. Куницкий, И. Жонголович и др. разработали новые астрономические таблицы и приемы расчета линии положения.

Таким образом, способ построения астрономической линии положения корабля или самолета в современном его понимании является плодом коллективного труда, в котором главную роль сыграли работы выдающихся русских ученых и штурманов, среди которых первое место по праву принадлежит М. А. Акимову.

Авиаторы и моряки нашей великой страны и всего мира должны знать, что за применяемый ныне способ построения линии положения по вычисленной точке и азимуту светила мы обязаны не Сомнеру и не Джонсону, а русскому штурману Акимову и что наименование «линия Сомнера» или «способ Джонсона» не соответствует действительности.

Советские авиационные штурманы восприняли лучшие методы навигации у своих морских соотечественников и непрерывно совершенствовали их.

Впервые в мире опыты астрономических измерений для определения местоположения воздушного шара в воздухе были произведены русскими воздухоплавателями в 1897—1898 гг.

Применять астрономические приборы на самолетах также впервые начали наши русские летчики, используя их при дальних полетах на тяжелых самолетах «Илья Муромец» и «Русский витязь» еще в 1913—1916 гг., намного опередив в этом зарубежную авиацию.

Наиболее быстро авиационная астрономия начала развиваться после Великой Октябрьской Социалистической революции и особенно в годы сталинских пятилеток.

В героических перелетах по сталинскому маршруту и через Северный полюс в 1936—1937 гг. наши отважные штурманы, умело применяя различные новейшие технические средства самолетовождения, блестяще выполнили сложнейшие полеты.

Особо важную роль в этих полетах сыграло применение астрономических средств, так как в условиях полета в высоких географических широтах Арктики только использование небесных светил для целей самолетовождения дало возможность постоянно иметь данные о своем местонахождении и надежно определять и выдерживать направление полета.

Наши выдающиеся военные штурманы А. В. Беляков, С. А. Данилин, И. Т. Спирин, Б. В. Стерлигов, известный штурман В. И. Аккуратов и другие добились огромных успехов в самолетовождении благодаря глубокому знанию авиационной астрономии и умелому ее применению в полете.

В наше время развитие авиационной техники приняло небывалые размеры благодаря тому, что в нашей стране науке и технике очень много внимания уделяет и партия и лично товарищ Сталин. Современные отечественные астрономические средства самолетовождения обеспечивают высокую точность и безопасность полета. Они позволяют решить две основные штурманские задачи в полете:

— определить место самолета,

— определить курс следования в полете.

Астрономические средства самолетовождения значительно отличаются от других навигационных средств ценнейшими преимуществами в самолетовождении, к которым относятся: простота конструкции и удобство эксплуатации приборов, независимость их работы от Земли и наземных устройств и т. д.

Астрономические способы решения задач самолетовождения основаны на знании законов движения небесных светил, измерении их положения и на соответствующих штурманских расчетах. Поэтому для каждого штурмана, помимо знания астрономических средств и умения пользоваться ими, весьма важно знать звездное небо, понимать сущность видимых движений небесных свет,ил и уметь производить расчеты для получения того или другого навигационного элемента полета.

Основное пособие — звездное небо — у каждого изучающего астрономию всегда перед глазами, почаще наблюдайте его, читайте эту великую книгу природы!