Martienssen, O.: Die Verwendbarkeit des Rotationskompasses als Ersatz des magnet. Kompasses. 543
Man erkennt aber aus diesen Versuchen, daß bei der hohen Tourenzahl
des Kreisels die Richtkraft des Rotationskompasses bereits wesentlich größer ist
als die eines magnetischen Kompasses; denn die Schwingungszeit bezogen auf
eine feste Achse, ist nicht viel größer, als die eines normalen Schiffskompasses, das
Trägheitsmoment*; der Rose dagegen sehr vielmal größer. Es scheint demnach
ein Rotationskompaß sehr wohl den magnetischen Kompaß ersetzen zu können.
Dies ist indessen nur der Fall, solange, wie wir bisher annahmen, der
Rotationskompaß fest aufgestellt ist. Auf einem Schiffe wird dagegen unser
Kompaß ganz erheblich gestört werden durch die Eigenbewegungen des Schiffes,
so daß der Kompaß nur unter gewissen Bedingungen richtige Angaben liefert.
Diese erhalten wir durch folgende Überlegungen:
Um die Bewegungen des Schiffes nicht auf den Kompaß zu übertragen,
wie es ja schon erforderlich ist, um den Zweck des Kompasses zu erfüllen, muß
derselbe entweder in der Form mit freier vertikaler Achse ausgeführt werden
oder bei fest gelagerter Achse kardanisch aufgehängt werden. In beiden Fällen
wird dann die Anziehung der Erde die vertikale Stellung der Kompaßrose un-
abhängig von den Schwankungen des Schiffes erhalten, und die Kompaßrose
wird an den Drehungen nicht teilnehmen. Auch werden die Angaben des
Kompasses nicht beeinflußt durch eine gleichmäßige Geschwindigkeit des Schiffes,
da diese in der Praxis stets klein ist gegenüber der Lineargeschwindigkeit, die
jeder Punkt der Erdoberfläche durch die Erddrehung besitzt, Ändert sich in-
dessen die Geschwindigkeit des Schiffes, so wirkt die Beschleunigung auf jeden
Massenpunkt der Kompaßrose ein, ebenso wie die der Anziehungskraft der Erde
entsprechende Erdbeschleunigung, und die Kompaßrose wird nicht mehr vertikal
stehen bleiben, sondern eine Neigung gegen die Vertikale annehmen. Diese
Neigung ist allerdings nur gering, da die möglichen Beschleunigungen eines
großen Schiffes stets nur einige Zentimeter, dagegen die Erdbeschleunigung be-
kanntlich 981 cm pro Sekunde beträgt; es übt daher auch die Schiffsbeschleunigung
keine wesentliche Störung aus, solange dieselbe konstant bleibt. Anderungen der
Schiffsbeschleunigung nach Größe und Richtung, also Änderungen in der Zu-
und Abnahme der Fahrt des Schiffes und Kursänderungen wirken dagegen stark
störend. Denn die ganze Wirkung der Erddrehung auf unseren Rotationskompaß
beruht darauf, daß die Vertikale, d.i. die Richtung der Erdbeschleunigung, sich
im Raume dauernd langsam ändert und die Vertikalachse des Rotationskompasses
zwingt, diese Änderung mitzumachen. Es addieren sich demnach beide Wirkungen,
und die Erddrehung ist nicht mehr allein für die Kompaßeinstellung maßgebend,
da die durch Änderung der Schiffsbeschleunigung hervorgerufene Drehung der
Vertikalachse von derselben Größenordnung werden kann, wie die durch die
Erddrehung hervorgerufene. Um über die Größe der Abweichung aus dem
Meridian ein Bild zu erhalten, habe ich dieselbe berechnet für zwei besondere
Fälle der Schiffsbeschleunigung. Erstens nehmen wir an, daß ein ruhig liegen-
des Schiff in der Richtung von Süden nach Norden anfährt und innerhalb sehr
kurzer Zeit eine Beschleunigung annimmt, die es dann eine Zeitlang beibehält.
Die Berechnung ergibt dann bei einem Kompaß mit der Schwingungsdauer von
5min einen Ausschlag des Kompasses von 14°, wenn die Beschleunigung des
Schiffes 1 cm pro Sekunde beträgt, eine Beschleunigung, welche bei großen
Schiffen leicht auftreten kann. Die Gleichungen, welche diese Störung berechnen
lassen, ergaben nun leider, daß die Störungen um so größer werden, je schneller
der Kompaß schwingt, und daß eine Schwingungsdauer von wenigstens !/, Stunde
nötig ist, damit die Störungen bei den normalen Beschleunigungen eines größeren
Linienschiffes innerhalb der zulässigen Grenze von 1 bis 2 Bogengraden bleiben,
Als zweiten störenden Fall habe ich die Wirkung von Kursänderungen des
Schiffes auf den Kompaß berechnet. Die Störungsgleichungen ergeben auch hier,
daß die Störung um so größer wird, je schneller der Kompaß schwingt und
ferner je größer die Wendung des Schiffes ist und je schneller die Wendung
ausgeführt wird. Bei der normalen Geschwindigkeit, welche für Wendungen
größerer Linienschiffe benötigt. wird, nämlich bei einer Lineargeschwindigkeit
von 20 km pro Stunde und einer Wendung von 1 Bogengrad in 1%%, . ergeber