Изменение продолжительности истинных солнечных суток заставило искать другую постоянную единицу измерения солнечного времени. С этой целью было введено понятие среднего солнца и среднего солнечного времени. Средним солнцем условились считать воображаемую точку на небесном экваторе, которая как бы осредняет движение истинного Солнца. Промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями среднего солнца называют средними солнечными сутками. Их продолжительность постоянна. Среднее солнечное время измеряется западным часовым углом среднего солнца, который равен нулю в момент его верхней кульминации.
В обыденной жизни неудобно начинать сутки с полдня, поэтому условились началом суток считать момент нижней кульминации среднего солнца и называть это время гражданским, отличающимся от среднего солнечного времени на 12 часов.
Часовые углы, которыми измеряется звездное и солнечное время, отсчитываются от небесного меридиана, на котором находится наблюдатель. Поэтому каждый меридиан на земной поверхности имеет свое, местное время, а это очень неудобно, особенно при передвижении из одного пункта в другой, при составлении расписания поездов, пассажирских самолетов и т. д. Местное время в каждом городе отличается одно от другого не только по часам, но также и по минутам и секундам.
Поэтому и было введено так называемое поясное время. Весь земной шар по числу часов в сутках разделили на 24 пояса меридианами, отстоящими друг от друга на 15°, т. е. с разницей времени ровно на один час. В каждом часовом поясе установлено единое поясное время, разное местному времени среднего меридиана данного пояса. Фактически границы между часовыми поясами проходят не строго по меридианам, а по государственным и административным границам, близким к меридианам, разделяющим часовые пояса.
Начальным поясом условились считать тот, посредине которого проходит нулевой (гринвичский) меридиан.
В нашей стране в 1930 г. декретом Правительства время переведено на один час вперед. Это сдвинутое на один час вперед поясное время называется декретным.
При ориентировке по звездам или другим небесным светилам пользуются хорошо выверенными часами, идущими, как правило, по декретному времени. Снятое с них время с учетом поправки за отставание или уход вперед и используется для расчетов навигационных элементов, определяющих координаты, местонахождения.
ОРИЕНТИРОВКА НА МЕСТНОСТИ
В повседневной жизни каждому человеку иногда необходимо приближенно определить время и направление точек горизонта. Такие случаи не исключены и в полете. Глазомерные определения и расчеты в уме при достаточной натренированности в них могут быть надежным вспомогательным средством для контроля данных, полученных при помощи различных технических средств, и в целом для осуществления самолетовождения. Зная приближенно время и соответствующее ему положение Солнца, всегда можно избежать грубой ошибки при определении направления полета.
Небесные светила могут быть использованы не только как ориентиры для выдерживания направления — по ним можно без специальных приборов узнать время и направление основных точек горизонта. Приемы глазомерной ориентировки весьма просты и при достаточной натренированности дают хорошие результаты.
Приближенная ориентировка по Солнцу. Солнце в полдень бывает на юге, и если в это время встать к нему лицом, то слева будет восток, справа —запад, сзади — север. За сутки, т. е. за 24 часа, оно делает полный оборот на 360°. Следовательно, за каждый час Солнце проходит 15°.
Для определения угловой величины на небесной сфере можно использовать видимый диск Солнца, диаметр которого примерно 0°,5 (то же и Луны). Угол между лучами зрения, идущими от глаза через концы разведенных большого и указательного пальцев вытянутой руки, у большинства людей примерно равен 16°. Следовательно, за час Солнце переместится по небосводу примерно на 30 своих дисков, или на расстояние, определяемое на сфере раствором большого и указательного пальцев.
Очевидно, что за 6 ч до полудня Солнце бывает примерно на востоке, а через 6 ч после полудня — на западе. Так как в нашей стране введем декретный час, то полдень по нашим часам будет около 13 ч (в час дня). В это время направление на Солнце будет соответствовать примерно направлению на юг, в 7 ч утра — направлению на восток, а в 19 ч — направлению на запад.
Зная время, по Солнцу можно примерно определить страны света или, наоборот, зная направление стран света, можно научиться определять время по положению Солнца с точностью до получаса.
Рис. 26. Определение стран света по Солнцу и часам
Страны света удобнее, хотя и не очень точно, определять по Солнцу и часам. Для этого часы надо держать в горизонтальном положении так, чтобы часовая стрелка была направлена в то место горизонта, над которым находится Солнце. Тогда линия, идущая из центра циферблата и делящая пополам угол между часовой стрелкой и цифрой 1 на циферблате, укажет направление на юг (рис. 26). Если время полудня для места наблюдения известно более точно, то надо брать середину между часовой стрелкой и делением на циферблате часов, соответствующим местному времени полудня. Например, определяя в Москве направление на юг по Солнцу, нужно брать угол между часовой стрелкой и делением, соответствующим 12 ч 30 мин.
На юге (например, на Кавказе, в Средней Азии) часы надо держать не горизонтально, а под углом 50—40° (для широт 40—50°) к плоскости горизонта. Найдя на циферблате середину дуги между часовой стрелкой и цифрой 1 на циферблате, приложить к этому месту спичку перпендикулярно к циферблату, как показано на рис. 27. Не изменяя положения часов относительно горизонта, поворачиваться вместе с ними до тех пор, пока тень от спички не окажется направленной к центру циферблата. В этот момент цифра 1 на циферблате покажет направление на юг.
Рис. 27. Определение стран света по Солнцу и часам в низких широтах
Приближенная ориентировка по Луне. Вид Луны, ее фазы и положение на небе могут помочь ориентировке. Каждый месяц, точнее каждые 29,5 суток, Луна повторяет все свои фазы. При этом иногда она бывает видна даже днем, а иногда не видна и ночью. В новолуние она совсем не видна, затем появляется в виде узкого серпа, обращенного выпуклой стороной вправо. Чтобы узнать, в какой фазе Луна, нужно мысленно соединить концы серпа прямой линией; если получится буква Р (рост), это значит, что Луна растет. Когда же Луна убывает, то ее серп выпуклой стороной обращен влево и образует букву С (стареет).
Луна в первой четверти появляется на западе у самого заходящего Солнца (рис. 28) и вскоре за Солнцем заходит. В последующие вечера серп Луны утолщается и время нахождения ее на небе увеличивается. Через неделю после новолуния заход Солнца застает Луну на юге и она до полуночи освещает Землю. Через две недели при заходе Солнца на востоке появляется полный диск Луны, наступает полнолуние; в полночь она занимает самое высокое положение, находясь над точкой юга, и заходит с восходом Солнца, переместившись на запад.
Полная Луна находится на небе всю ночь.
Рис. 28. Фазы Луны и ее положение относительно горизонта в момент захода Солнца в точке запада
Через несколько ночей Луна начинает постепенно убывать. Через три недели после новолуния Луна снова видна в виде полудиска, но выпуклой стороной влево; это последняя четверть Луны. В это время она восходит около полуночи примерно на востоке и к утру доходит до точки юга. К концу четвертой недели тонкий серп Луны появляется на востоке перед самым восходом Солнца. Последующие 4—5 дней Луна совсем не появляется на небосводе, затем снова появляется в виде тонкого серпа. Местоположения Луны на небосводе в зависимости от ее фазы и времени суток приведены в табл. 3.