Η πρόοδος της ναυσιπλοΐας στη δυτική Ευρώπη κατά την αρχή των νεότερων χρόνων (15ος – 16ος αι.) ΤΕΧΝΙΚΑ ΜΕΣΑ ΠΛΕΥΣΗΣ & ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Επιμέλεια: Κακανάς Σπύρος, Τσεκούρας Πάνος, Τσεκούρας Θάνος, Μυκονιάτη Όλγα

Η πυξίδα

    Ετυμολογικά προέρχεται από την αρχαία ελληνική λέξη

πυξίς – ίδος

μπούσουλας.

που αρχικά σημαίνε ξύλινο κουτί Είναι γνωστή και ως

.

Μέσα σε αυτή οι γιατροί φύλαγαν και διατηρούσαν τις αλοιφές τους. Το βασικό όργανο πάνω σ' ένα πλοίο-σκάφος για τον καθορισμό της πορείας του, αφού οι μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητές της την καθιστούν άμεσο μέσο προσανατολισμού.

Καθορίζει την διεύθυνση κατά την οποία το σκάφος κατευθύνεται δείχνοντάς του την κατεύθυνση του Βορρά.

Η κλασσική πυξίδα ονομάζεται μαγνητική.

Διακρίνεται σε:

   Μαγνητική πυξίδα (magnetic compass) που βασίζεται στη λειτουργία της μαγνητικής βελόνης.

Γυροσκοπική πυξίδα (gyro compass) που βασίζεται επί του δυναμικού αποτελέσματος που ασκείται από την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της με μηδενικό σχεδόν σφάλμα.

Ηλεκτρομαγνητική πυξίδα που λειτουργεί εκμεταλευόμενη το γήινο μαγνητικό πεδίο ως επάγον μαγνητικό πεδίο ενός δυναμό του οποίου το επαγώγιμο περιστρέφεται γύρω από κατακόρυφο άξονα. Η

Γυροσκοπική πυξίδα

Γενικές πληροφορίες

    Από την εποχή που ο άνθρωπος επιδόθηκε στη ναυτιλία χρησιμοποιούσε τον Ήλιο ως πυξίδα του και όταν αυτός δεν ήταν ορατός ο ναυτιλλόμενος επέλεγε άλλους αστέρες.

Λέγεται ότι ανακαλύφτηκε τον 4 ο αιώνα μ.Χ. από τους Κινέζους. Αργότερα οι Άραβες έμαθαν τη χρήση της και τελικά οι Αμαλφινοί ναυτικοί τη διδάχτηκαν από αυτούς(12 ος ή 13 ος αιώνας) και τη διέδωσαν στην Ευρώπη.

Ένα δοχείο με νερό στο οποίο, πάνω σε ένα φελλό, επέπλεε η μαγνητική βελόνη συνιστούσε την αρχαιότερη πυξίδα.

Πριν από 100 περίπου έτη ο Λόρδος Kelvin τελειοποίησε την μαγνητική πυξίδα, η οποία χρησιμοποιείται σήμερα.

Σχέδιο πυξίδας του 1269

Η καραβέλα

•

Η Καραβέλα ήταν παλιό ιστιοφόρο πλοίο περισσότερο ακτοπλοϊκό και στη συνέχεια εξερευνητικό του 13ου αιώνα με εκτόπισμα περίπου 70 τόνων που στους επόμενους δύο αιώνες εξελίχθηκε σε 200 τόνους.

•

Η Καραβέλα έφερε συνήθως τρεις ιστούς με τον μεσαίο μεγαλύτερο στους οποίους έφερε τρία τετράγωνα ιστία, είτε λατίνια (τριγωνικά), είτε ανάμικτα καθώς επίσης και ένα τετράγωνο ιστίο, το λεγόμενο "τσιβαδέρα" (έναντι του ελληνικού αρτέμωνα) στον πρόβολο, τον πλάγιο πλωριό ιστίο, (κοινώς μπαστούνι).

Από ποιους χρησιμοποιήθηκε;

Τα σκάφη αυτά ήταν σχετικά πλατιά, είχαν πολλούς χώρους αποθηκευτικούς και έφεραν λίγα πανιά που μπορούσε να τα χειριστεί και ολιγομελές πλήρωμα. Αυτά είχαν ως συνέπεια να τα προτιμήσουν οι θαλασσοπόροι στις εξερευνήσεις τους, όπως ο Βάσκο ντε Γάμα, ο Ζαν Κορτιέ αλλά και ο Χριστόφορος Κολόμβος του οποίου και τα τρία πλοία του, τα "Νίσια", "Πίντα" και "Σάντα Μαρία" με τα οποία απέπλευσε στις 3 Αυγούστου 1492 ήταν καραβέλες. Όταν το 1893 αποφασίσθηκε από την Ισπανία ο πανηγυρισμός της 500στής επετείου του ιστορικού εκείνου απόπλου του Κολόμβου που συνέπιπτε με την διεθνή έκθεση του Σικάγου, ο Ισπανός αρχιναυπηγός Λεοπόλδος Ουίλκε ναυπήγησε στο Καράκα πανομοιότυπο πλοίο της ναυαρχίδας του Κολόμβου, της οποίας τα σχήματα τόσο των παρισάλων όσο και των εγκαρσίων τομών καταρτίσθηκαν βάσει όλων των μέχρι τότε σωζόμενων πηγών. Έτσι της αναπαρασταθείσας αυτής καραβέλας πρότυπα υπό κλίμακα κατατέθηκαν στο "Musée de la Marine" του Παρισιού καθώς και στο "Μουσείο Βικτωρίας και Αλβέρτου" στο Κέσιγκτον του Λονδίνου.

Κατασκευαστικό κομμάτι:

  Βάσει αυτών των προτύπων οι διαστάσεις (σε πόδια) που είχαν οι εξερευνητικές καραβέλες ήταν: μήκος τρόπιδας 60,68΄ , ολικό μήκος 93΄, μέγιστο πλάτος 25,78΄ (περίπου 1/4 του μήκους), έμφορτο εκτόπισμα 233 τόνους, και βάρος έρματος 90 τόνοι. Μετά την καθέλκυση το πλοίο επανδρώθηκε με πλήρωμα εκ του ισπανικού Βασιλικού Ναυτικού υπό κυβερνήτη τον πλοίαρχο Βίκτωρα Κόνκας, τον μετέπειτα ήρωα, "κυβερνήτη σημαίας", του ναυάρχου Θερβέρα, στη ναυμαχία του Σαντιάγκο. Έτσι απέπλευσε την αυτή ημέρα που είχε ξεκινήσει ο Κολόμβος, από το ίδιο λιμένα με προορισμό το Σαν Σαλβαντόρ, και ακολουθώντας τα στίγματα εκείνου, η σύγχρονη καραβέλα χρειάστηκε 36 ημέρες με συνεχείς και αρκετά επικίνδυνους προνευστασμούς (σκαμπανεβάσματα), με μέγιστη ταχύτητα 6,5 κόμβους, αντί των 35 ημερών που είχε κάνει ο Κολόμβος, χωρίς εκείνος ν΄ αναφέρει τέτοιες υπερβολικές κοπώσεις που αντιμετώπισε η νεότερη καραβέλα.

Σημείωση: Το όνομα "καραβέλα", ιταλικά "caravella", και πορτογαλικά "caraveia" πιθανώς ν΄ αποτελεί υποκοριστικό του αρχαίου ελληνικού όρου "κάραβος" (= μεγάλο πλοίο).

Ο Αστρολάβος



Ο αστρολάβος είναι ένα ιστορικό αστρονομικό όργανο το οποίο χρησιμοποιούσαν οι ναυτικοί και οι αστρονόμοι για την ναυσιπλοΐα και την παρατήρηση του Ήλιου και των αστεριών από τον 2ο αιώνα π.Χ. μέχρι τον 18ο αιώνα μ.Χ., μετά τον οποίο χρησιμοποιήθηκε ένα πιο εξελιγμένο όργανο, ο εξάντας. Χρησιμοποιώντας τον αστρολάβο προέβλεπαν τις θέσεις του ήλιου της σελήνης, των πλανητών και των άστρων. Με τη βοήθεια του αστρολάβου είναι δυνατό να βρεθεί η ώρα αν είναι γνωστό το γεωγραφικό μήκος και πλάτος ή αντίστροφα .

Η εφεύρεση:

     Η εφεύρεσή του αποδίδεται στον Έλληνα Ίππαρχο τον 2ο αι. π.χ. και που αρχικά είχε σχήμα σφαίρας (αστρολάβος Ίππαρχου). Αργότερα, τον 8ο με 10ο αι., ο αστρολάβος έλαβε σχεδόν επίπεδη μορφή από τους Άραβες (λέγεται ότι ο πρώτος επίπεδος αστρολάβος φτιάχτηκε τον 8ο αιώνα από τον Πέρση μαθηματικό Fazari) που απαρτιζόταν από έναν κύκλο και ένα κινητό βραχίονα, ο οποίος προσδιόριζε το ύψος των ουράνιων σωμάτων. Από την Ισλαμική Ισπανία, ο αστρολάβος διαδόθηκε στην Ευρώπη τον 11ο αιώνα μ.Χ. και χρησιμοποιήθηκε στην ναυσιπλοΐα μέχρι τον 18ο αι. έως ότου τελικά αντικαταστάθηκε από τον εξάντα.

Ο αστρολάβος αποτελείται από έναν δίσκο, που το εξωτερικό του πλαίσιο υποδιαιρείται σε μοίρες, και σε έναν κανόνα (γωνιόμετρο) που μπορεί να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του. Πάνω στον δίσκο υπάρχει μια χαραγμένη ακτίνα που καταλήγει στα αντιδιαμετρικά σημεία του 0 των μετρήσεων. Για να μετρήσουν την γωνία μεταξύ δυο αστεριών, τοποθετούσαν με σκόπευση το ένα πάνω στον κανόνα και έστρεφαν τον δίσκο με την ακτίνα ώσπου να συναντήσει το άλλο αστέρι, η γωνία ήταν αυτή που εμφανιζόταν μεταξύ του κανόνα και της ακτίνας.

Τμήμα εκείνου του επίπεδου αστρολάβου θεωρήθηκε στην ουράνια μηχανή του Ι. Εβέλιους και όργανο παρατήρησης μονού, ή διπλού, ή τριπλού τομέα, έκαστος 30° και ακτίνας περίπου 3μ. (10 πόδια) που είχε εισαγάγει ο Τύχο Μπράχε.

Διευκρινίζεται ότι τόσο ο σφαιρικός αστρολάβος όσο και ο επίπεδος αστρολάβος είναι όργανα διαφορετικής χρήσης αστρονομικών μετρήσεων. Τον μεν σφαιρικό αστρολάβο, εφευρέτης του οποίου θεωρείται ο Ίππαρχος ο Ρόδιος, χρησιμοποιούσαν για να μετρούν τις λεγόμενες εκλειπτικές συντεταγμένες των αστέρων, που είναι σε αντιδιαστολή ότι οι γεωγραφικές συντεταγμένες στη Γη. Ενώ τον επίπεδο αστρολάβο χρησιμοποιούσαν μέχρι τελευταία για να μετρούν το ύψος αστέρος, ή πλανήτη, από τον ορίζοντα.

Από την ύπαρξη του Μηχανισμού των Αντικυθήρων χρονολογημένου στον 1ο αιώνα π.Χ, ενός μηχανισμού περισσότερο προχωρημένου ακόμη και από τους αστρολάβους που κατασκεύασαν οι Άραβες αιώνες αργότερα, φαίνεται ότι στην αρχαία Ελλάδα υπήρχαν ήδη παρόμοιοι μηχανισμοί, αλλά δεν ήταν ευρέως γνωστοί και δεν υπάρχουν αναφορές σε αυτούς.

 

Ο

Αστρολάβος

των Αντικυθήρων:

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά ευρήματα της αρχαιότητας είναι ο επονομαζόμενος "Αστρολάβος των Αντικυθήρων" που τελικά αποδεικνύεται ότι δεν ήταν αστρολάβος αλλά αστρονομικός υπολογιστής, δηλαδή κάτι σαν ένα πλανητάριο σε μικρογραφία! Κάποιοι σφουγγαράδες τον βρήκαν το 1901 κοντά στα Αντικύθηρα σε ένα ναυάγιο ρωμαϊκής εποχής. Η διαδικασία ανέλκυσης των ευρημάτων του ναυαγίου κράτησε σχεδόν 6 μήνες με ανθρώπινες απώλειες έναν νεκρό και δύο μόνιμα ανάπηρους σφουγγαράδες που συνεργάστηκαν στην ανέλκυση. Αρκετά αργότερα απ' το ναυάγιο ανασύρθηκαν μερικά ακόμα ευρήματα απ' τον γνωστό ερευνητή των βυθών Ζακ Υβ Κουστώ.

Η χρήση του αντικειμένου παρέμεινε άγνωστη για χρόνια. Ο καθηγητής Στάης αντιλήφθηκε πρώτος την χρήση του και ο Ντήν Μέρριττ υπολόγισε την ηλικία του με βάση τον γραφικό χαρακτήρα στον πρώτο αιώνα π.Χ. Στο ερευνητικό κέντρο Δημόκριτος ο καθηγητής Derek de Solla Piere από το πανεπιστήμιο του Yale και ο καθηγητής πυρηνικής φυσικής Χαράλαμπος Καράκαλος ενώνοντας τις δυνάμεις τους, εξέτασαν τον "αστρολάβο" με ακτίνες Χ και Γ και βρήκαν έναν εκπληκτικά περίπλοκο μηχανισμό απροσδόκητο για το 80 π.Χ. που χρονολογήθηκε τελικά η κατασκευή του. Είναι η πιο περίπλοκη γνωστή μηχανική κατασκευή μέχρι το 1200 μ.Χ.!

    Ο

μηχανισμός:

Ο μηχανισμός που βρέθηκε στα Αντικύθηρα έχει πάρα πολλά μεταλλικά κυκλικά γρανάζια τοποθετημένα με τέτοιο τρόπο που να εξομοιώνεται η κίνηση κάποιων πλανητών. Ποιος και πώς το κατασκεύασε με τέτοιες αστρολογικές γνώσεις και κατασκευαστική ακρίβεια εκείνη την εποχή παραμένει μυστήριο. Η ανάλυση δείχνει ότι πρόκειται πολύ περισσότερο για αστρονομικό μηχανικό υπολογιστή και λιγότερο για έναν πιο περίπλοκο αστρολάβο.

Στον αστρολάβο υπήρχαν 27 διαφορετικά γρανάζια τα οποία κινούταν ταυτόχρονα σύμφωνα με τις επιλογές μιας χειρολαβής. Όλα βρίσκονταν σε ξύλινο κουτί με πιθανότερες διαστάσεις 33 x 17 x 10 εκατοστά. Στο εμπρός μέρος υπήρχαν δύο ομόκεντροι δίσκοι με ενδείξεις ημερομηνίας σε σχέση με την θέση του ήλιου, και ημερομηνία σε σχέση με την σελήνη. Στην πίσω όψη υπήρχαν δύο δίσκοι. Ο ένας μέτραγε μέρες του σεληνιακού μήνα αλλά και τον υπολογισμό των εκλείψεων σελήνης. Ίσως αυτά φαίνονται απλά, αλλά αντίστοιχοι υπολογισμοί απαιτούν χρήση αριθμών με έξι δεκαδικά ψηφία!

Αλλη πρωτοποριακή τεχνική εφαρμογή ήταν η χρήση διαφορικού συστήματος κίνησης από μία είσοδο σε δύο εξόδους. Κατά την λειτουργία του διαφορικού η ταχύτητα περιστροφής της εισόδου ισούται με την διαφορά ταχυτήτων των εξόδων. Στον μηχανισμό των Αντικυθήρων το διαφορικό χρησιμοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπει τον συσχετισμό των συνοδικών δεδομένων με τα αστρικά!

Τίποτε ανάλογο δεν ξανασυναντάμε σε οποιαδήποτε μηχανική κατασκευή μέχρι τον 19ο αιώνα!

Ο Μαθηματικός Διονύσης Κριάρης μελέτησε και ανακατασκεύασε αντίγραφο του υπολογιστή των Αντικυθήρων, όπως είχε κάνει παλιότερα και ο καθηγητής Derek de Solla Piere.

Ο Πορτολάνος



Ο

Λιμενοδείκτης

, κοινώς

Πορτολάνα

, είναι ένα ναυτιλιακό βοήθημα, βιβλίο, περισσότερο πλοηγικού χαρακτήρα, που περιέχει συνοπτικά λεπτομερείς ναυτικούς χάρτες όρμων, λιμένων, διαύλων κ.λπ. με ιδιαίτερες οδηγίες που ενδιαφέρουν τους ναυτιλλομένους. Με τον χρόνο όμως οι λιμενοδείκτες περιορίστηκαν, κατ΄ αντικείμενο βιβλίου, και σήμερα ονομάζονται έτσι οι ειδικοί ναυτικοί χάρτες που περιλαμβάνουν υποτύπωση ενός εκάστου λιμένος ή μιας και μόνης παραλίας ή όρμου.

Από ποιους χρησιμοποιήθηκε:

 Οι Λιμενοδείκτες για πρώτη φορά εμφανίσθηκαν κατά τον 13ο αιώνα από τους Βενετούς και ιδίως από τους Γενουάτες θαλασσοπόρους. Αυτοί ήταν χάρτες επίπεδης προβολής με πολλές υπομνηματικές σημειώσεις και συμβολικά σκαριφήματα των ανωμαλιών του βυθού, με κακότεχνες ζωγραφικές παραστάσεις, για τις προσγειαλώσεις, αλλά και με κάποια αστρονομικά στοιχεία προσανατολισμού, καθώς και σημειώσεις για θαλάσσια ρεύματα. Αρχαιότεροι γνωστοί λιμενοδείκτες είναι: ο λιμενοδείκτης του Βισκόντε (Εθνική βιβλιοθήκη Παρισιού) και του Μαρίνου Σανούδου, της ίδιας περίπου εποχής (1320). Αξιοπρόσεκτο είναι ότι οι περισότεροι από τους παλαιότερους αφορούν τις ελληνικές σήμερα ακτές και είχαν εκπονηθεί επί ενετοκρατίας, μεταξύ των οποίων θεωρείται άριστος, για την εποχή του, ο λιμενοδείκτης του Κολλιέ.

Διάσημοι Λιμενοδείκτες:

 Από τους παλαιότερους ελληνικούς ήταν εκείνος του Κερκυραίου Ιωάννη Δαφαράνα, και από τους μεταγενέστερους του Νικόλαου Κοτσοβίλλη, ο "Νέος Λιμενοδείκτης" (Ερμούπολις 1899), που περιείχε πολύ καλούς χάρτες και ναυτιλιακές οδηγίες. Πάντων όμως όλων αυτών υπερβαίνει ο οκτάτομος της Υδρογραφικής Υπηρεσίας του Πολεμικού Ναυτικού ο λεγόμενος "Πλοηγός" που πρωτοδημοσιεύτηκε υπό τις οδηγίες του ναυάρχου Αλέξανδρου Χρυσάνθη και είχε συνταχθεί από τους διακεκριμένους συνεργάτες του, Σπυρίδωνα Λαζαρίμο και Σπυρίδωνα Μαράτο, Πλοιάρχων του τότε Βασιλικού Ναυτικού.

Αλλά και ο λιμενοδείκτης που εκπόνησε ο Έλληνας πρόξενος Ι. Ζυγωμελάς, βασισμένο στον ρωσικό αυτοκρατορικό λιμενοδείκτη (1912) με τον τίτλο "Ναυτιλιακός οδηγός των θαλασσών Μαύρης και Αζοφικής" κρίθηκε πληρέστατος, χωρίς όμως να περιέχει εικόνες.