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| Brújula de rosa fija con flor de lis al N |
Comentar que la mal llamada “brújula vikinga” en realidad es un sistema
para navegar conservando la latitud, que se basa en la sombra proyectada (tabla
de sombras) por un palo vertical sobre una tabla, lo que permite mantener un rumbo.
En este video se puede ver el funcionamiento.
Video sobre el funcionamiento de la brújula vikinga
Desde las primeras calamitas, construidas metiendo una aguja imantada en una caña y haciéndola flotar en una palangana de agua, hasta los actuales compases electrónicos y giróscopos, la construcción de brújulas ha pasado por una serie de avatares. En general todos los avances estaban enfocados a mejorar la precisión y evitar los errores de desvío que se producían.
A partir del s. XVI, cuando la navegación de altura se generaliza y el uso
de brújulas se hace necesaria, se establece una carrera entre constructores
de brújulas de todos los países para conseguir hacerlas más estables y
precisas. En ese momento el mayor problema era la inestabilidad de las
mediciones producida por los movimientos del barco. El desvío producido por los
hierros del barco se conocía, pero era un problema menor ya que la construcción
de los barcos era mayoritariamente con madera y
se solucionaba alejando la brújula de los hierros que la podían afectar.
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| Grabado del libro de Martín Cortés |
Toda la caja o mortero se introducía dentro de otra con dos círculos enejados para compensar los movimientos del buque en lo que era una suspensión Cardan.
Para evitar la inclinación de la aguja el truco estaba en situar el centro
de gravedad de la rosa más abajo del punto de suspensión de esta en el estilo.
Según Rodrigo Zamorano (1542-1620) la posición la “aguja de marear debe asentarse
en medio de la popa, donde esta la bitácora, en la línea que pasa por el
bauprés y por el centro del mástil mayor”. A partir del s. XVI el armario de
bitácora, situado al pie del palo de mesana, destinado a guardar fanales,
instrumentos náuticos, cartas y el diario de navegación, pasa a convertirse en la
principal ubicación del compás, a fin de que el timonel siempre lo tenga a la
vista.
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| Compás de demoras |
Sobre principios del s. XVII aparecen agujas de rosa fija, en los que la
rosa no es móvil, sino que va dibujada en el fondo del mortero y la aguja es la
que se mueve girando sobre el chapitel y marcando los rumbos.
El proceso e imantación e las agujas era un tanto curioso. Pedro de Siria
(1602) lo describe así: “Calentado el hierro al fuego, después de dar un golpe
o dos con el martillo en la parte norte de la piedra imán, se frota una parte
de él mientras este caliente; a continuación, se hace la misma faena con la
otra punta y el hierro queda cebado”
A partir del s.XVII aparte de la aguja de bitácora y a la vista del
timonel, se introducen otras de menor tamaño en las camaretas de los capitanes,
para que en todo momento pudieran comprobar estos el rumbo de la nave. Algunas
de ellas, incluso, instaladas en el techo de la cabina para poder verse cuando
se estaba acostado. Estas brújulas se las conoce con el nombre de “soplones”.
También se idean sistemas de iluminación de la bitácora para poder ver la aguja
por la noche.
El problema que suponía el estar cebando las agujas llevo a investigar
sobre las formas de las planchuelas de las agujas y los materiales de las que
estaban construidas. En el siglo XVIII se hicieron numerosas aportaciones sobre
la creación de imanes artificiales más permanentes y las formas y materiales
que debían tener.
El efecto de los hierros sobre la aguja magnética se hace más patente a
partir del s XVIII, ya que la construcción naval utiliza cada vez más hierro
como refuerzo del casco. Gran cantidad de cañones de bronce, que no afectan a la
aguja, llevan sin embargo gran cantidad de herrajes que si lo hacen. En las
búsquedas de sistemas de compensación de los hierros del barco, las barras Flinders y el compensador de Barlow son alguno de estos.
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| Bitácora Colección de Benito Josa |
En busca del compás perfecto se trabaja sobre la forma de las planchuelas, la
magnetización de estas y el diseño de los morteros y demás elementos que
conforman un compás.
Es por ello, que científicos como Ampere (1775-1836) aportan grandes
descubrimientos sobre electromagnetismo, como el de magnetizar las planchuelas
introduciéndolas dentro de un solenoide por el que circula electricidad.
En todos los países se establecen comités para conseguir la “aguja
magistral”, destacando el del Almirantazgo Británico, que constituyo en Inglaterra
una comisión con el nombre de Admiralty Compass Comittee, compuesta entre otros
por el almirante Beaufort o James C. Roos, que en 1840 crearon el modelo de
aguja magistral tipo “Almirantazgo” con unas características particulares
que la hacían muy precisa, tanto en días tranquilos como con grandes movimientos
del barco.
En Francia, además de los trabajos de Ampere, destacan los del matemático y
físico Simón Denis Poisson y los de François Arago. Este último descubre el
efecto de la amortiguación de las oscilaciones de las agujas cuando se coloca
encima o debajo de una placa de cobre, lo que llevo a mejorar la construcción
de los morteros. Los franceses ensayan en 1875 varios tipos de aguja en el barco
de transporte “L’Orne”, entre ellos la aguja Duchemin de planchuela circular y
en mortero húmedo, es decir sumergida en un líquido. Esta aguja se convirtió en
la reglamentaria de la Marina Francesa.
En España se realizan varias experiencias como la del capitán de fragata Guillermo Chacón al mando de la corbeta construida en madera “Villa de Bilbao”, cuyo mascaron se conserva en el Museo Naval, que en 1848 comparo las mediciones del compás con los obtenidos por barcos de vapor de construcción metálica. También el jefe de escuadra Antonio Dora idea el circulo de marcar que lleva su nombre.
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| Acorazado Numancia |
Hay que mencionar los trabajos sobre el desvío de las agujas de Lobatón y Aranda y de Gómez Imaz así como los del teniente de navío de primera clase Terry y Rivas llevados a cabo en la fragata blindada “Numancia”. Esta fragata fue el primer barco acorazado en dar la vuelta al mundo.
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| Cubichete de la Goleta Cervantes (Foto: Angel Romero) |
La bitácora ya ha perdido la forma de armario original y se ha convertido en una columna que aloja el compás con sus sistemas de compensación e iluminación y las características esferas Thomson, roja a babor y verde a estribor. El interior de la bitácora ya no se usa para guardar el cuaderno de bitácora, sino que aloja los sistemas de compensación y estabilización de la aguja magnética. La parte superior de la bitácora se cierra con el “cubichete”, en forma semiesférica o troncocónica generalmente, con una tapa de cristal que protege la aguja y muchas veces con un dispositivo óptico para el aumento de la lectura de la rosa. A los lados del cubichete se encuentran las “lantias” que son los faroles que iluminan la bitácora.
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| Compás Husun con lantia encima Colección de Benito Josa |
De las agujas de liquido las más conocidas son la aguja Magnaghi y la aguja Husun. Esta última era también conocida con el calificativo “Dead-beat” ya que amortiguaba sus oscilaciones con un ingenioso sistema de ocho filamentos suspendidos debajo de la rosa. Además, el cardan del mortero estaba suspendido de la bitácora por cuatro elastómeros con un sistema antivibratorio. Este sistema, patentado en 1929, es el más empleado en el siglo XX hasta la aparición de los modernos sistemas electrónicos.
Estos sistemas permitían, a partir de una aguja principal, tener varias agujas repetidoras emplazadas en diferentes partes del barco y que funcionaban en coordinación con la principal.
Mención aparte merece la aguja basada en las propiedades del
giróscopo. Este consiste en un dispositivo mecánico compuesto por un conjunto
de aros con un gran momento de inercia, montados en un sistema rotativo de
ejes. Su característica es que una vez puesto en movimiento, girando a gran
velocidad y orientado en una dirección, conserva esta independientemente del
movimiento sobre el sitio donde está montado, debido a la ley de la conservación
del momento angular.
Un girocompás es esencialmente un giróscopo, una rueda girando
montada de forma que su eje queda libre para orientarse en cualquier dirección.
Supongamos que la rueda gira con su eje señalando en alguna dirección diferente
a la de la estrella polar. Debido a la
ley de conservación del momento angular, una
rueda en esta situación mantendrá su orientación original. Dado que la tierra
rota, solo hay que aplicarle un par de fuerza que compense la rotación de la tierra, para que este una vez orientado al norte geográfico, por ejemplo, siempre señale
esa posición.
Las ventajas son que se puede orientar para que señale el norte geográfico
de la tierra en lugar del magnético y que no se ve afectado por perturbaciones externas como la
declinación o el desvío. Los inconvenientes
es que necesita una fuente de energía constante, ya que es necesario que se
mantenga siempre girando y también que necesita ser realineado para empezar a funcionar
o por cualquier causa que afecte su funcionamiento, por ejemplo, si pierde la
alineación a causa de un corte de suministro eléctrico. En estos enlaces se pueden ver videos del funcionamiento.
Aunque los sistemas de posicionamiento por satélite y compases giroscópicos
se han generalizado, todavía el compás magnético o brújula es uno de los
instrumentos que están obligados a llevar todos los barcos y que, aparte de las
mejoras en los materiales de su construcción y su mayor precisión, menos han
variado desde su invención.
Video de la historia de la brújula
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| Bitácora de fantasía Museo del Britannia (Foto: Angel Romero) |
Un saludo
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