Über die Theorie des Kreisels. Mit 143 Figuren im Text.

~ 10. Vermischte Anwendungen. 919
6. Der gyroskopische Horizont.
Die Aufgabe der geographischen Ortsbestimmung, nämlich die
Messung des Höhenwinkels eines Sterns, Setzt die Festlegung der
ilorizontalebene voraus. Während diese zu Lande durch Wasserwage
oder Quecksilberniveau bestimmt werden kann, bleibt auf dem schwankenden Schiff zunächst nur die Beobachtung des natürlichen Horizontes
übrig,..Diese aber wird bei Nebel oder stürmischer See unmöglich.
Es ergiebt sich also das Problem*), statt des natürlichen einen stets
beobachtbaren künstlichen Horizont herzustellen.
Kapitän Fleuriais**) benutzt zu diesem Zweck- einen Kreisel
-folgender Bauart: kupferner Ring (175 gr schwer) mit glockenartiger
Fortsetzung nach unten; die kurze Figurenaxe in einen Zapfen endigend,
der auf einer Pfanne ruht; Schwerpunkt ca. 1 mm unter dem Stützpunkt; Antrieb pneumatisch (der elektrische Antrieb war' damals noch
-nicht ausgebildet); Umdrehungszahl pro Sekunde etwa 80 zu Anfang,
-50 zu Ende einer Beobachtung; der Antrieb wirkt nicht kontinuierlich,
sondern nur vor 'Beginn der Beobachtung, die Verminderung der
Umdrehungszahl kommt wesentlich auf den Luftwiderstand, so dafs
-man auch versucht hat, den Apparat im luftverdünnten Raum laufen
zu lassen. Auf der oberen ebenen Fläche des Kupferringes sind an
den beiden Enden eines Durchmessers zwei plankonvexe Linsen L, L'
so angebracht, dafs die eine die plane Fläche der anderen im Beobachtungsfernrohr abbildet. Jede Linse trägt auf ihrer planen Fläche
einen Strich, welcher senkrecht gegen die Figurenaxe des Schwungringes, also bei aufrechter Lage derselben horizontal, verläuft.
Ist der Kreisel in Rotation, so empfängt der Beobachter am Fernrohr während jeder Umdrehung zwei Eindrücke, abwechselnd von
dem Strich der Linse L und L' und entworfen von der Linse L'
und L, die bei grofser Umdrehungszahl zu einem Bilde verschmelzen,.
Dieses Bild ist ein horizontaler Strich, wenn die Figurenaxe vertikal
steht, und stellt direkt die Spur der Horizontalebene dar. In Wirklichkeit steht die Figurenaxe auf dem schwankenden Schiff nicht
vertikal, sondern beschreibt langsam unter dem Einflufs der Schwere
einen Präcessionskegel von vertikaler Axe, bei den Dimensionen
des Apparats etwa in 1/2 Minuten. Die kurzen Nutationen, die sich
*) Dahin zielende Versuche sind schon vor anderthalb Jahrhunderten gemacht,
vgl. Serson, Philosoph. Transactions, London 1752, und The Gentleman's Magazine 1754.
**) Fleuriais, Bulletin astron. 3,-1886, pag. 579; De Jonquieres Comptes
Rendus, t. 104, Paris 1887; Baule, Revue maritime 1890.