Узел - это скорость в одну морскую милю в час, ровно 1,852 км/ч или ≈ 0,514 м/с; в узлах удобно считать, потому что морская миля соответствует одной угловой минуте широты.
Единица напрямую связывает скорость с картой: судно, которое идёт строго на север со скоростью 10 узлов, за час смещается на 10 минут широты. Поэтому узлы остаются основной мерой скорости на флоте, в авиации и в морских прогнозах погоды, хотя в остальных сферах их вытеснили километры в час и метры в секунду.
Узел в километрах в час и метрах в секунду
По определению 1 узел = 1 852 метра в час = 1,852 км/ч. Чтобы получить метры в секунду, 1 852 делят на 3 600: 1 узел ≈ 0,5144 м/с. В милях в час, которыми измеряют скорость на дорогах США и Великобритании, узел равен ≈ 1,1508.
Обратные коэффициенты: 1 км/ч ≈ 0,54 узла, 1 м/с ≈ 1,944 узла, 1 миля в час ≈ 0,869 узла. Для прикидки в уме метры в секунду переводят в узлы умножением на 2 - ошибка такого округления около 3 %. Узлы в километры в час переводят умножением на 1,852 или приблизительно: удвоить и вычесть 7,4 %.
| Узлы | км/ч | м/с | мили в час |
|---|---|---|---|
| 1 | 1,852 | 0,51 | 1,15 |
| 2 | 3,704 | 1,03 | 2,30 |
| 5 | 9,26 | 2,57 | 5,75 |
| 10 | 18,52 | 5,14 | 11,51 |
| 15 | 27,78 | 7,72 | 17,26 |
| 20 | 37,04 | 10,29 | 23,02 |
| 25 | 46,3 | 12,86 | 28,77 |
| 30 | 55,56 | 15,43 | 34,52 |
| 35 | 64,82 | 18,01 | 40,28 |
| 40 | 74,08 | 20,58 | 46,03 |
| 50 | 92,6 | 25,72 | 57,54 |
| 100 | 185,2 | 51,44 | 115,08 |
Любое значение пересчитывают калькуляторы узлов в километры в час и узлов в метры в секунду, обратный перевод - метры в секунду в узлы.
Откуда название: ручной лаг
Название осталось от ручного лага - прибора, которым на парусных судах измеряли ход. За корму бросали деревянную дощечку, привязанную к тонкому тросу - лаглиню. Дощечка почти не двигалась в воде, а трос сматывался с вьюшки по мере движения судна. На лаглине через равные промежутки были завязаны узлы. Пока в песочных часах пересыпался песок, матрос считал, сколько узлов ушло за борт, - это число и было скоростью.
Промежуток между узлами подбирали под время склянки. Распространённый вариант - склянка на 28 с и узлы через каждые 47 футов 3 дюйма, ≈ 14,4 м. Расчёт проверяется просто: за 28 с судно, идущее со скоростью одна морская миля в час, проходит 1 852 × 28 / 3 600 ≈ 14,4 м. Сколько узлов уходило за время склянки, столько морских миль в час и делало судно.
Лагом и сегодня называют прибор для измерения скорости судна относительно воды, хотя верёвку с узлами давно заменили гидродинамические, электромагнитные и доплеровские датчики.
Почему узлы удобны в навигации
Морская миля соответствует одной угловой минуте широты, поэтому узел - это минута широты в час. Штурман сразу переводит скорость в перемещение по карте. При 15 узлах судно, идущее на север, за час поднимается на 15′ широты, а градус (60′) проходит за 4 часа. При 20 узлах на градус уходит 3 часа, при 12 узлах - 5 часов.
Расстояние, время и скорость связаны без переводных коэффициентов: мили делят на узлы и получают часы. Суточный переход при 20 узлах - 480 морских миль, или 888,96 км. Расстояние по карте снимают циркулем с боковой шкалы широт, и оно уже выражено в тех же милях, что и скорость.
По той же причине узлы прижились в авиации. В гражданской авиации большинства стран скорость указывают в узлах, расстояние - в морских милях, высоту - в футах. Приборная, истинная и путевая скорость самолёта - разные величины, но в международной практике все их выражают в узлах.
Узлы и ветер: шкала Бофорта
В узлах измеряют и ветер: в морских прогнозах и в авиационных сводках большинства стран скорость ветра даётся в узлах. Шкала Бофорта, предложенная в 1805 году, описывает силу ветра баллами от 0 до 12, и в современной редакции Всемирной метеорологической организации каждому баллу соответствует диапазон скоростей.
| Балл | Название | Узлы | м/с |
|---|---|---|---|
| 4 | умеренный | 11–16 | 5,5–7,9 |
| 6 | сильный | 22–27 | 10,8–13,8 |
| 8 | очень крепкий | 34–40 | 17,2–20,7 |
| 10 | сильный шторм | 48–55 | 24,5–28,4 |
| 12 | ураган | от 64 | от 32,7 |
В российских прогнозах погоды ветер указывают в метрах в секунду, поэтому морякам и пилотам приходится переводить одно в другое. Правило «1 м/с ≈ 2 узла» работает с точностью около 3 %: ветер 10 м/с - это ≈ 19,4 узла, а 20 узлов - ≈ 10,3 м/с. Все баллы с диапазонами скоростей собраны в таблице шкала Бофорта.
Как правильно: «20 узлов», а не «20 узлов в час»
Узел уже содержит «в час»: это миля в час. Поэтому фраза «судно идёт со скоростью 20 узлов» правильная, а «20 узлов в час» - ошибка. Буквально она означала бы ускорение - прирост скорости на 20 узлов за каждый час.
В английских текстах узел обозначают kn или kt, в русских - «уз». Путаница возникает и с милями: в узле всегда морская миля. Скорость 20 узлов - это 37,04 км/ч, а 20 миль в час - ≈ 32,19 км/ч, почти на 5 км/ч меньше. Подробнее о разнице между двумя милями - в материале о сухопутной и морской миле.
Коротко
- 1 узел = 1 морская миля в час = 1,852 км/ч ≈ 0,5144 м/с.
- Название - от ручного лага: узлы на тросе считали по песочным часам на 28 с.
- Морская миля соответствует минуте широты, поэтому скорость в узлах сразу переводится в перемещение по карте.
- Для прикидки: 1 м/с ≈ 2 узла, узлы × 1,852 = км/ч.
- Правильно «20 узлов», а не «20 узлов в час».
