Узел

Формальное определение

Узел (обозначение: уз, международное: kn) — единица скорости, равная одной морской миле в час. Поскольку международная морская миля определена ровно как 1 852 метра, один узел равен 1 852 м/ч, или приблизительно 0,51444 м/с, 1,852 км/ч, или 1,15078 миль/ч. Узел — стандартная единица скорости в морской и воздушной навигации по всему миру.

Определение узла напрямую связано с морской милей, которая изначально определялась как одна минута дуги широты на поверхности Земли. Эта географическая связь даёт узлу особую полезность в навигации: судно со скоростью 1 узел проходит 1 минуту широты за час.

Правило именования

Узел — одновременно единица скорости и её собственное название. Говорить «узлов в час» неправильно и избыточно, так как узел уже означает морские мили в час. Правильно: «20 узлов», а не «20 узлов в час».

Секторный лаг

Слово «узел» происходит от исторического метода измерения скорости корабля с помощью секторного лага (также называемого простым лагом). Это устройство, применявшееся минимум с XVI века, состояло из треугольной деревянной пластины (сектора), привязанной к длинному тросу с узлами, завязанными через равные интервалы. Сектор бросали за борт, и моряк считал, сколько узлов прошло через его руки за фиксированный промежуток (измерявшийся песочными часами). Число узлов давало скорость в морских милях в час.

Эволюция термина

Термин «узел» как единица скорости утвердился к XVII веку. Сэмюэл Пипс, английский мемуарист и морской администратор, записывал скорости кораблей в узлах в 1660-х годах. Переход от физического подсчёта узлов к абстрактной единице скорости завершился к XIX веку.

Эпоха парусного флота

В эпоху паруса (XV–XIX века) точное измерение скорости было критически важным для навигации. Без GPS моряки полагались на счисление пути. Секторный лаг обеспечивал достаточно точное измерение, и узел стал универсальной морской единицей скорости.

Стандартизация

Разные страны использовали различные определения морской мили до принятия международной морской мили (1 852 м) в 1929 году. США приняли это определение в 1954, Великобритания — в 1970 году.

Принятие в авиации

С появлением авиации в начале XX века узел был принят для воздушной скорости, так как пилотам нужно было навигировать по тем же картам и принципам, что и морякам. ICAO стандартизировала узлы для воздушной скорости и морские мили для расстояний.

Современные измерения

Современные суда и самолёты измеряют скорость с помощью GPS, доплеровского радара, трубок Пито (самолёты) и электромагнитных лагов (суда). Приборы отображают скорость в узлах.

Морская навигация

Все коммерческие суда, военные корабли и океанские яхты используют узлы. Контейнеровозы: 12–25 узлов. Танкеры: 10–16 узлов. Эсминцы: свыше 30 узлов. Авианосцы: 30+ узлов. Круизные лайнеры: 18–24 узлов. Парусные яхты: 5–10 узлов.

Авиация

Все указатели воздушной скорости отображают узлы. Управление воздушным движением общается в узлах. Авиационные метеосводки (METAR, TAF) указывают ветер в узлах. Типичные скорости: лёгкие самолёты 90–150 узлов, реактивные лайнеры 450–550 узлов.

Метеорология

Морские прогнозы погоды используют узлы. Шкала Бофорта: сила 4 (умеренный ветер) — 11–16 узлов, сила 8 (шторм) — 34–40 узлов, сила 12 (ураган) — 64+ узлов.

Океанские течения

Океанографы измеряют скорость течений в узлах. Гольфстрим: 1–5 узлов. Куросио: 2–4 узла. Приливные течения в проливах могут превышать 10 узлов.

Яхтинг и катание на лодках

Отдыхающие на воде используют узлы. Парусная лодка при слабом ветре: 3–5 узлов. Моторная лодка: 15–30 узлов. Гидроцикл: 55–65 узлов.

Рыбалка

Рыбаки используют узлы для скорости троллинга (2–8 узлов), скорости течений и времени перехода. Морские GPS отображают скорость в узлах.

Быстрая конвертация

Полезное приближение: 1 узел ≈ 1,15 миль/ч ≈ 1,85 км/ч. Для грубой оценки увеличьте узлы на ~15% для миль/ч. Для км/ч примерно удвойте и вычтите 10%. Например, 20 узлов ≈ 23 миль/ч ≈ 37 км/ч.

Отслеживание рейсов

В приложениях вроде Flightradar24 наземная скорость обычно показана в узлах. Коммерческий реактивный самолёт на высоте 35 000 футов: 450–550 узлов.

Физическая океанография

Измерения океанских течений используют узлы в прикладных контекстах и м/с в научных публикациях. Антарктическое циркумполярное течение: 0,5–1 узел.

Морская биология

Скорость плавания морских животных иногда указывается в узлах. Голубой кит: крейсерская ~5 узлов, максимальная ~20 узлов. Дельфины: 10–20 узлов. Парусник (рыба): ~60 узлов в коротких бросках.

Кораблестроение

Проектирование судов использует узлы. Скорость водоизмещающего корпуса: v (узлы) ≈ 1,34 × √(длина ватерлинии в футах). Число Фруда часто рассчитывается с вводом скорости в узлах.

Климатология

Классификация тропических циклонов использует узлы. Шкала Саффира-Симпсона: категория 1 (64–82 узла), категория 2 (83–95), категория 3 (96–112), категория 4 (113–136), категория 5 (137+).