Через плиту от палубы к воде уходит просмолённый лаглинь, и по нему один за другим, каждый в своём темпе, сбегают завязанные узлы; внизу качается на волне деревянный сектор, который держит линь натянутым. Слева сыплется песок в склянке: верхняя половина пустеет, нижняя набирает, а между ними всё время падают отдельные песчинки. Три гряды волн идут в разные стороны с несовпадающими периодами, а по мерной линейке внизу от края до края доезжает отметка снятого отсчёта.
Паспорт единицы
Вне СИ · допущена для навигации лист 1/1 · ред. 2026-09Узел kn · уз
Внесистемная единица · величина: скорость · 1 морская миля в час
Единица, названная по верёвке
За кормой бросали деревянный сектор, утяжелённый свинцом так, чтобы он вставал в воде торчком и почти не двигался, а от него разматывался линь с узлами, завязанными через равные промежутки. Матрос пропускал линь сквозь пальцы и вслух считал узлы, пока второй следил за песочной склянкой, и когда песок кончался, счёт обрывали: сколько насчитали узлов, столько и было хода.
Вся хитрость здесь в том, что промежуток между узлами и время в склянке подобраны друг под друга, а потому счёт сразу давал скорость в милях за час, без всякой арифметики на мокрой палубе. Прибор исчез с судов больше века назад, лаг стал сперва механическим, потом индукционным, а нынче и вовсе спутниковым, тогда как название единицы уцелело и лежит теперь в основаниях международных правил расхождения судов.
Сегодня определение узла не поминает ни линя, ни песка: это ровно одна морская миля в час, то есть тысяча восемьсот пятьдесят два метра, делённые на три тысячи шестьсот секунд. Число получается некруглым — ноль целых пятьсот четырнадцать тысячных метра в секунду с хвостом, — зато удобство осталось прежним: расстояние в милях, делённое на скорость в узлах, немедленно даёт часы.
Международные документы пишут обозначение двумя строчными латинскими буквами — kn, тогда как в авиации и метеосводках прижилось kt, а в старых английских таблицах встречается и kts. Русское сокращение — «уз» без точки, слово «узел» склоняется, обозначение — нет; после числа ставят неразрывный пробел.
Час уже сидит внутри единицы, поэтому «узлов в час» не бывает, а бывает только приращение скорости, которое меряют узлами за минуту. Узел — это не морская миля и не расстояние вообще; кроме того, скорость по воде и скорость над грунтом различаются на величину течения и в проливе расходятся на добрый десяток процентов.
01 · Определение
линь и склянка · миля в час · по воде и над грунтомУзел равен одной морской миле в час, а поскольку миля с двадцать девятого года есть ровно тысяча восемьсот пятьдесят два метра, то и узел выражается точно: ноль целых пять тысяч сто сорок четыре десятитысячных метра в секунду, если округлить до шестого знака. Определение это чисто арифметическое, и никакого собственного эталона у единицы нет, потому что она целиком наследует эталон длины и определение секунды.
Историческая же связь узла с прибором держалась на пропорции. Если промежуток между узлами на лине равен пути, который судно проходит за время склянки при скорости в одну милю за час, то число узлов, ушедших за борт, и есть скорость в этих самых милях. Для склянки на двадцать восемь секунд промежуток выходит в четырнадцать метров сорок сантиметров, то есть в сорок семь футов и три дюйма, и такую разметку английский флот держал за образцовую.
Беда была в том, что на разных судах и линь размечали по-разному, и склянки сыпались неодинаково, так что ошибка выходила не случайная, а систематическая: она не усреднялась за вахту, а копилась в счислении. Штурман, чей линь был размечен покороче, день за днём записывал ход больше настоящего и уводил прокладку вперёд по курсу, а к берегу подходил раньше, чем думал, — сюжет, которым полны отчёты о кораблекрушениях восемнадцатого века.
Наконец, узел измеряют двояко, и разница эта существенна по сей день. Лаг любого устройства — от деревянного сектора до индукционного датчика в днище — даёт скорость относительно воды, тогда как спутниковый приёмник считает перемещение относительно дна, а разность между ними и есть течение. В Гибралтарском проливе или у мыса Горн она доходит до нескольких узлов, и потому на мостике держат обе цифры рядом.
Откуда берутся сорок семь футов и три дюйма
Слева судно идёт своим ходом, а за кормой разматывается линь: узлы бегут тем быстрее, чем выше выбранная скорость, и каждый, миновавший руку матроса у планширя, прибавляет единицу к счёту. Справа сыплется склянка, и, как только верхняя половина пустеет, счёт обрывают — два столбика показывают, что насчитали и что было на самом деле. Двигайте время склянки: линь размечен под одну её продолжительность, и стоит взять другую, как отсчёт начинает врать в одну и ту же сторону, а нижняя строка считает, на сколько миль уедет прокладка за сутки такого счисления.
02 · Пересчёт
скорости · ветер и волна · время переходаОдин ход в трёх разговорах
Первая вкладка раскладывает введённую скорость по обиходным единицам. Вторая читает то же число как ветер и показывает, что при таком ветре делается с морем. Третья считает время и суточный пробег, то есть отвечает на вопрос, ради которого узел и придуман.
Правило для памяти: узел — это примерно полметра в секунду и без малого два километра в час, а обратно — метр в секунду есть почти ровно два узла.
Метеорологические службы передают ветер то в узлах, то в метрах в секунду, и разница между цифрами почти двукратная, так что двадцать в сводке означает либо свежий ветер, либо настоящий шторм. Прежде чем сравнивать прогнозы разных служб, стоит убедиться, что обе говорят в одной единице.
| Величина | Значение | Пояснение |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Приборы измерения
ручной лаг · вертушка · индукция · доплерЧетыре способа поймать скорость
Прибор, давший единице имя
Сектор из дуба с свинцовой оковкой бросали за корму, где он вставал в воде торчком и стоял почти неподвижно, покуда судно уходило вперёд и вытягивало линь. Первые несколько саженей до отметки не считали, давая сектору отойти от кильватерной струи, а дальше начинался счёт узлов вслух, до возгласа «стоп» над опустевшей склянкой. Точность выходила около половины узла, чего для счисления вполне хватало, поскольку ветер и течение вносили куда большую неопределённость.
Вертушка, считающая обороты
В середине девятнадцатого века линь заменили буксируемой вертушкой с наклонными лопастями, которая вращалась тем быстрее, чем быстрее шло судно, и через длинный трос крутила счётчик на кормовом релинге. Прибор считал уже не скорость, а пройденное расстояние, скорость же выводили, поделив приращение на время, отчего показания стали устойчивее: случайные рывки волны усреднялись сами собой. Лаг Уокера держался на судах почти столетие и в шлюпочных комплектах пережил даже появление радионавигации.
Датчик, у которого нет движущихся частей
Морская вода проводит ток, а потому, протекая мимо катушки в днище, наводит в электродах разность потенциалов, пропорциональную скорости обтекания. Такой лаг не изнашивается и не путается в водорослях, но показывает скорость воды в пограничном слое у самой обшивки, которая слегка отличается от скорости набегающего потока, и оттого его поверяют на мерной линии, вводя поправочный множитель. Показание всё равно остаётся скоростью по воде, а не над грунтом.
Скорость, отсчитанная от дна
Наклонные лучи гидроакустического лага бьют в грунт, и по сдвигу частоты отражённого сигнала прибор находит перемещение относительно дна, то есть ту самую скорость над грунтом, которой не знает ни один лаг, работающий по воде. При швартовке это позволяет видеть ход в доли узла и даже поперечное смещение, а на глубокой воде, где эхо от дна пропадает, прибор переключается на рассеяние в толще и снова начинает мерить по воде, о чём честно сообщает надписью на экране.
05 · Правила записи
kn и kt · час внутри · по воде или над грунтомЧас уже внутри слова
Ошибок здесь немного, и все они происходят от забывчивости: единица скрывает в себе и расстояние, и время, а потому не терпит, когда их добавляют снаружи ещё раз.
Первая ошибка самая известная, и она равносильна фразе «километров в час в час». Вторая подменяет скоростью расстояние, а между тем за вахту проходят мили, и только их. Третья опасна в сводках, где одни службы дают ветер в узлах, а другие в метрах в секунду, так что голое число ничего не значит. Четвёртая экономит на точности там, где экономить нельзя: округление до одной целой восьми десятых даёт промах почти в три процента, то есть лишний час на трансатлантическом переходе. Пятая оставляет читателя гадать, измерена скорость лагом или спутником, хотя в проливе разница между ними бывает в четверть хода. Шестая просто коверкает обозначение, которого в таком виде нет ни в одном стандарте.
06 · Соседние единицы
морская миля · метр в секунду · километр в часУзел стоит на морской миле, как километр в час стоит на километре, и потому всё семейство скоростей различается лишь тем, какую меру длины кладут в основание. Разница между ними чисто договорная, а живучесть узла держится на том, что миля равна минуте дуги и читается прямо с рамки карты.
Основание узла: расстояние, отвечающее одной минуте дуги меридиана, с двадцать девятого года назначенное ровным числом метров.
Единица системы, в которой говорят метеорологи большей части мира; переход к ней и обратно почти равен удвоению, чем и пользуются при быстрой прикидке.
Бытовая мера хода, с которой узел связан точным множителем 1,852, поскольку обе меры длины в этом отношении заданы целыми числами метров.
Из паспортов Simetrium рядом стоят морская миля, откуда узел взял своё содержание, и скорость света — другая крайность того же ряда, где единицу не назначают по прибору, а, наоборот, объявляют точной и через неё определяют метр.
07 · Исторический раздел
архив · от верёвки к множителюКак верёвка стала единицей
{title}
{text}
Линь в сорок два фута занижал промежуток на одну девятую и оттого завышал отсчёт примерно на двенадцать процентов, то есть на длинном переходе уводил счислимое место вперёд по курсу на десятки миль.
Две скорости одного судна
Любой лаг, от деревянного сектора до катушки в днище, меряет скорость судна относительно воды, поскольку именно вода обтекает корпус и крутит вертушку. Между тем судно идёт не по воде, а по карте, и штурману нужна скорость относительно дна, а разность между этими двумя величинами есть течение, которое в узких проливах и у материковых берегов бывает соизмеримо с самим ходом.
До появления спутниковых приёмников течение приходилось брать из атласов и таблиц приливов, добавляя к показанию лага поправку, надёжность которой зависела от возраста издания. Теперь скорость над грунтом приёмник выдаёт прямо, и потому на мостике держат обе цифры: лаг говорит, как судно ведёт себя в воде и хватает ли машине оборотов, а спутник — когда судно придёт.
Отсюда и особенность единицы: собственного эталона у узла нет и быть не может, а поверяют не саму единицу, а прибор, гоняя судно по мерной линии с известной длиной в обе стороны, чтобы исключить течение усреднением. Всё, что осталось от старого лаглиня, — это привычка сверять показание с чем-то внешним, поскольку ни один лаг не знает, что делает вода вокруг него.
Каталог величин
скорость, ход и навигацияБазовые единицы СИ
подсвечены метр и секунда — узел есть отношение длины ко времениКто каким ходом идёт
время перехода посчитано из той же формулы| Судно или объект | Узлов | км/ч | За сутки | |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {kn} | {kmh} | {day} | {time} |
Столбец суточного пробега показывает главное удобство единицы: чтобы узнать, сколько миль останется за кормой к этому же часу завтра, довольно умножить ход на двадцать четыре. Последний столбец тем же способом превращает скорость в срок, и именно эта простота удержала узел на мостике, хотя внутри приёмник считает метры в секунду.