Husun型六分仪

2020年2月17日11:31:14Comments Off on Husun型六分仪 3,059
  • 藏品名称:Husun型六分仪
  • 藏品尺寸:长:24cm 宽:24cm 高:11cm
  • 材料质地:黄铜、光学玻璃、铝
  • 藏品年代:20世纪30-40年代
  • 藏品来源:袁帆先生(清华大学1975级建工系地下建筑专业海军学员)捐赠
  • 产地厂家:英国伦敦,Henry Hughes & Son Ltd
        本架六分仪由袁帆先生(清华大学1975级建工系地下建筑专业海军学员)捐赠。
六分仪是18世纪发明的航海仪器,在八分仪基础上进一步改良而来,用途是测量各种角度。借助它,航海人员可以在陆地视线之外的海上保持正确方向和航路。之所以叫做“六分仪”,是因为其量角刻度弧板为一个圆周的六分之一。即使在科学技术高度发达的现代航海实践中,六分仪仍然是一种基本的定位仪器。
        在使用六分仪时,需要手持手柄,移动指标套杆,通过望远镜观察影像,再读取指标,获得角度信息。得到天体的地平高度后,还需要根据航海天文历的数据计算观测点的地理坐标。本架六分仪缺少望远镜和望远镜套圈,但指标套杆等部分仍可正常使用。
        这架六分仪的制造商英国的 Henry Hughes & Son,是当时英国两家最大的六分仪制造商之一(另一家是同在伦敦的 Heath and Co.),型号为Husun。Husun六分仪在英国海军中装备极多。英国产六分仪的仪箱箱盖内部,均有英国国立物理试验所(National Physical Laboratory)颁发的检验证书,其上会载明编号和制造商,在需要送厂修理时,可根据这一信息追溯其来源。
        根据捐赠者袁帆先生推测,这架六分仪可能最初装备于二战期间同盟国海军舰艇,后移交给国民政府海军,最后成为了新中国海军的财产。本架六分仪被新中国海军接收后,前述检验证书所在处亦改为了国内的检修卡。
附:捐赠者袁帆先生札记一则
一架六分仪背后的故事
文/袁 帆
        六分仪(sextant)属于光学仪器范畴,是英国人在长期航海实践的基础上,利用天文学和测量学的原理,凭借先进的工业制造能力,于十八世纪完成的一项重要发明,标志着人类在认识海洋、征服海洋的过程中科学意识的不断完善,在科学史上具有一定地位。这种发明已久的航海仪器由于受外界人为因素干扰小、操作简单、可靠性强,因此具有长久的实用价值。即使在科学技术高度发达的现代航海实践中,仍然具有不可替代的作用,是世界上所有大中型舰船必须配置的装备。
        一、六分仪的发明、原理、构造与使用方法
人类在从陆地走向海洋的过程中,首先要解决在茫茫大海中的定位问题,只有弄清楚自己在什么位置,才能知道怎么去到理想中的彼岸。在海上没有陆地和已知岛屿作为参考点时,只有天体是人们最好的参照物。虽然日月星辰等天体都在随时运行,但它们毕竟有运行规律可循,只要宇宙不爆炸,人们就可以根据自己相对天体的位置推算出自己在海上所在何处。当人类懂得了这个道理之后,就一直在寻求航海时通过观测天体确定自身位置的方法。
        在六分仪出现以前人们曾使用过多种精度较低的测天工具。据史料记载,中国元代就使用过“量天尺”,明代使用过“牵星板”。阿拉伯人在十五世纪前后的数百年间使用过“拉线板”。欧洲人在十五世纪使用过四分仪和星盘,十六世纪使用过“十字杆”,十七世纪以后使用过“反测器”。这些发明无论出自哪个民族、哪个时期,都充分显示了人类航海先行者们的不懈探索与高度智慧。
        人类进入工业文明时代以后,英国的 J.哈德利(John Hadley,1682—1744)于1730年发明了“双反射八分仪”,这种光学仪器因其刻度弧约为圆周的八分之一而得名。八分仪大大提高了观测精度,在航海史上具有划时代意义。后来为了便于观测月距,人们将刻度弧加长为圆周的六分之一,这就是“六分仪”。以后六分仪成了观测天体高度的航海仪器的通称。到了现代,刻度弧长约为圆周五分之一的观测天体高度的仪器,仍被称作“六分仪”。
        航海六分仪是测量天体高度的手提式光学仪器,也可以用来测量地面两物标之间的夹角,为提高读数精度,实际的六分仪活动臂上还附有鼓轮和游标尺,使观测精度可达±0.1′~±0.2′。六分仪的基本结构是一个扇形框架,框架上装有活动臂和望远镜,活动臂最上端装有指标镜;正对望远镜装有半反射式地平镜,安装在六分仪的左侧中部,地平镜旁边还配有滤光片供测量太阳等明亮天体时使用。
        六分仪的主要原理是几何光学中的反射定律。测量天体的地平高度时,观测者手持六分仪,让望远镜镜筒保持水平,并从望远镜中观察被测天体经地平镜反射所成的像;同时要调节活动臂,使被测天体与望远镜中所见的地平线上重合。根据反射定律,此时该天体高度等于地平镜与指标镜夹角的二倍,六分仪圆弧标尺上的刻度显示的就是这一结果,这样观测者就可以直接读出天体高度。
        必须说明,得出观测点的天体高度后,还需要配合使用“航海天文历”中提供的有关数据,再根据球面三角学中的定理,最终才能计算出观测点的地理坐标。因为六分仪设计原理可靠,轻便易用,所以它一经发明就能够迅速取代之前操作复杂的星盘,成为在海洋上测量地理坐标的利器,也彻底解决了“精确确定海上位置”这一曾经困扰历史上无数航海家的难题。
        二、一架具有历史价值的六分仪
2017年10月,我向清华大学科学博物馆捐赠了一架航海六分仪。这架“六分仪”是由英国制造的,保存完好,十分精致。注册商标铭牌标着“Husun”,具体的制造时间没有表明,但从仪器包装箱中一张检测记录上记载的“1950.10.10”来看,肯定是在1950年代之前。因此这架六分仪的寿命至少应该有七十年以上,是二十世纪上半叶英国航海仪器制造水平的直接见证。
        这架“六分仪”是我1990年代在海军某基地司令部担任航海保证部门军官时收藏的,包含着多重历史信息。首先,它应该是“二战”期间反法西斯同盟国军舰上的装备,很可能经历过战争的硝烟。其次,它见证了中国人民解放军海军的发展历程。“二战”结束后,美国和英国援助给国民党海军一批舰艇,成为国民党打“内战”的工具。1949年4月23日,人民海军正式成立。但那时中国根本没有现代化造船工业,建国初期的军舰大部分都是国民党海军“起义”后收编的。因此可以推断,这架“六分仪”是某艘起义舰艇的装备。
        人民海军成立七十年来,舰艇和装备不断更新,维护国家海洋权益的能力不断提升,正在朝着建设“世界一流海军”的目标迈进。尽管那些历经改朝换代,服役了几十年的外国造老旧舰艇以及各种装备早已被逐步淘汰退役,但每当看到这架六分仪,都会唤起我们对那些历史往事的深刻记忆。
        而这架曾经“屈身”在废品仓库中的“洋文物”,偶遇了慧眼识珠的我,于是被我果断“截留”,并由此改变了命运。我清楚地知道这架六分仪的历史价值,所以在我看到“她”的第一眼起,就想着未来有一天应该把“她”放到博物馆去。令人无比欣慰的是,在跟随我二十多年以后,“她”竟然真的被清华大学科学博物馆永久收藏!
        因为年代久远和历史档案的缺失,造成我们今天无法详细了解这架六分仪的来龙去脉。但根据历史常识,我们仍然可以基本确定它的来历。遥想当年,这架六分仪诞生于英伦三岛,以后随着军舰飘洋过海来到中国,经历了二十世纪的历史巨变,并成为人民海军发展的历史见证。更为幸运的是,它不仅被保存了下来,最终还能进入科学的殿堂,继续为人类科学事业的发展服务,这是一段多么富有意义的传奇呀!这正是:
        科学激发创造力,航海发明六分仪;
        历经风浪被珍藏,永存清华续传奇!

相关文章:近代航海导航技术的见证—六分仪

 3,494 total views,  6 views today

  • 捐赠链接
  • 微信扫一扫
  • weinxin
  • 科博馆微信公众号
  • 微信扫一扫
  • weinxin