Instrumentos de navegación clásica.

Llamamos instrumentos de navegación a los utilizados en su trabajo por los pilotos náuticos. La finalidad del pilotaje o navegación es determinar la posición presente así como el rumbo y velocidad óptimos para llegar al punto de destino. Entre las herramientas utilizadas a lo largo de la historia por los pilotos náuticos están:

Reglas paralelas, utilizadas para trazar paralelas sobre la carta.

Cartas náuticas, planos o mapas a escala de las zonas en que el buque navega.

Compás de puntas, para medir distancias

Brújula  Anschütz

Brújula, instrumento que indica el rumbo, empleado por marinos, pilotos, cazadores, excursionistas y viajeros para orientarse. Hay dos tipos fundamentales de brújula: la brújula magnética, que en versiones primitivas se utilizaban ya en el siglo XIII, y el girocompás o brújula giroscópica, un dispositivo desarrollado a comienzos del siglo XX. En la brújula magnética el rumbo se determina a partir de una o varias agujas magnetizadas que señalan al polo norte magnético bajo la influencia del campo magnético terrestre. 

Girocompás 

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El girocompás, que no resulta afectado por el magnetismo terrestre, consiste en un giróscopo cuyo rotor gira alrededor de un eje confinado al plano horizontal de forma que dicho eje se alinea con la línea Norte-Sur paralela al eje de rotación terrestre, con lo que indica el norte verdadero.

Taxímetro, círculo acimutal que sirve para determinar la demora de objetos observados.

Corredera y ampolleta, utilizados para determinar la velocidad de la nave con relación al agua. La corredera tradicional española era una tablilla de madera con forma de arco gótico (por lo que se llamaba "corredera de barquilla" ya que la forma asemejaba una barca) y lastrada con plomo en su borde inferior para que flotase vertical en el agua. La corredera anglosajona tenía dos lados rectos y el lado inferior curvo de modo que asemejaba un sector circular. Por lo demás su uso y funcionamiento eran iguales. Iba sujeta en las tres esquinas por tres cordeles que se juntaban a cierta distancia y que iban unidos al cordel de la corredera que iba enrollado en un carretel que se podía sujetar de forma que girara libremente. El procedimiento era como sigue:

Corredera y ampolleta

Un hombre manejaba la corredera y otro la ampolleta. El de la corredera la echaba por la popa y dejaba correr la primera parte para que se estabilizara en el agua. El hombre iba dejando correr el cordel de la corredera libremente pasando por su mano y al sentir el primer nudo cantaba "¡marca!" a lo que el el de la ampolleta la invertía y el tiempo empezaba a correr mientras el del cordel iba contando los nudos según iban pasando hasta que el de la ampolleta, en el momento que acababa de bajar toda la arena, cantaba "¡marca!" y el del cordel lo agarraba fuertemente y medía la fracción de nudo que había pasado desde el último y cantaba "¡cinco nudos y un cuarto!".

Los dos cordeles inferiores de la corredera iban bien sujetos pero el superior iba encajado en la corredera con una cuña de forma que el súbito tirón la desprendía y la corredera quedaba horizontal en el agua y se hacía más fácil la recuperación a bordo.

La duración de la ampolleta era de medio minuto más o menos por lo que, dado que una hora tiene 120 medios minutos, la distancia entre nudos es de 1852 m (una milla náutica) dividido entre 120, es decir que los nudos estaban espaciados 15,43 m (50 pies). La distancia exacta entre nudos se calculaba para cada ampolleta en particular.

Sonda, para determinar la profundidad y naturaleza del fondo. Consistía en un cabo en cuyo extremo iba una pesa de plomo con una cavidad en su parte inferior en la que se ponía sebo para que al tocar fondo se pegara una muestra.

El cuadrante es un sencillo instrumento utilizado para medir la altura de un astro sobre el horizonte. Se llama cuadrante porque consiste en una placa metálica en forma de cuarto de círculo. En uno de los lados hay dos mirillas (para dirigirlo hacia el astro deseado) y el arco está graduado. Del vértice cuelga una plomada que indica la dirección vertical. La lectura se obtiene de la posición de la cuerda de la plomada sobre el arco graduado.

Cuadrante

El cuadrante se aplicó a la astronomía y a la navegación. Los astrónomos lo usaban para medir la altura de los astros por encima del horizonte. Los marinos lo usaban sobre todo para determinar la latitud a la que se encontraban (midiendo la altura sobre el horizonte de la estrella polar o del sol del mediodía) y para determinar la hora (midiendo la altura del sol).

Un cuadrante, como cualquier instrumento graduado, es más preciso mientras más grande es. Para la navegación bastaban cuadrantes pequeños que un marino podía sostener fácilmente. En el siglo XVI el astrónomo danés Tycho Brahe, excéntrico millonario que construyó un castillo en una isla para hacer observaciones astronómicas, fabricó cuadrantes de hasta dos metros de radio. Se necesitaban varias personas para moverlos, pero con ellos Tycho obtuvo las observaciones astronómicas más precisas que se habían hecho hasta entonces. Las mediciones de Tycho Brahe le ayudaron a Johannes Kepler a descubrir que las órbitas de los planetas tienen forma elíptica.

Esfera amilar

Esfera armilar, instrumento astronómico antiguo que muestra las divisiones principales de los cielos y el movimiento de los cuerpos celestes. Está formada por anillos de cobre graduados que representan los círculos celestes esenciales, tales como el meridiano celeste, el ecuador, la eclíptica, el horizonte, los trópicos y los coluros (círculos que se cortan en los Polos formando ángulos rectos). Este instrumento fue inventado hacia el 255 a.C. por el astrónomo griego Eratóstenes. Las esferas armilares se utilizaron hasta el siglo XVII.

Astrolabio

Astrolabio, instrumento utilizado para medir la posición de los cuerpos celestes. Consiste en un círculo, o sección de un círculo, dividido en grados con un brazo móvil montado en el centro de dicho círculo. Cuando el punto cero del círculo se orienta con el horizonte, la altura de cualquier objeto celeste se puede medir observando el brazo.

El primer astrónomo que utilizó el astrolabio fue el griego Hiparco de Nicea. En el siglo XVI, poco antes de que se inventara el telescopio, el astrónomo danés Tycho Brahe, que con sus observaciones asombrosamente precisas hizo posible la formulación de las teorías actuales sobre el Sistema Solar, construyó un astrolabio de tres metros de radio. Hasta ser sustituidos por los sextantes, en el siglo XVIII, los astrolabios fueron los instrumentos fundamentales que utilizaron los navegantes.

Anullo o anillo, instrumento utilizado para medir la altura del sol sobre el horizonte.

Ballestilla, sencillo instrumento en forma de cruceta que servía para medir la altura de los astros sobre el horizonte. Quizá exista antes del astrolabio. Pero la noticia más antigua que tenemos de la ballestilla es una descripción de ese instrumento que hizo un judío catalán llamado Levi ben Gerson en 1342.

Ballestilla

La ballestilla es una vara de madera sobre la que se desliza una vara cruzada vara más pequeña. El marino aplicaba el ojo en un extremo del instrumento, dirigía éste hacia la estrella cuya posición quería medir y deslizaba la vara cruzada hasta que la parte inferior de ésta coincidía con el horizonte y la superior con la estrella. La altura de la estrella (ángulo que forma con el horizonte) se leía directamente en una graduación grabada en la vara principal.

Los marinos -sobre todo los españoles y los portugueses- usaban la ballestilla para determinar la latitud a la que se encontraban midiendo la altura de la estrella polar sobre el horizonte (la altura de Polaris sobre el horizonte es una buena medida aproximada de la latitud. Ver la bóveda celeste).

Kamal, sencillo instrumento de origen árabe que servía para medir la altura de los astros sobre el horizonte. Consistía en una tablilla perforada en su centro con un agujero por donde pasaba un cordel anudado que el observador sujetaba entre los dientes.

Sextante

Sextante (inglés: sextant) es el más moderno de los instrumentos ópticos utilizados para determinar la altura de un astro sobre el horizonte. El octante es esencialmente el mismo instrumento con la sola diferencia del arco que cubre. El sextante hizo obsoletos todos los instrumentos usados anteriormente para determinar la altura de los astros.

Nocturlabio

El nocturlabio o reloj nocturno indicaba la hora local verdadera. Estaba basado en la observación de un fenómeno astronómico: la circunferencia que en torno a la estrella Polar describen sus "guardas", especialmente la estrella Beta de la Osa Menor o Cochab, moviéndose en el sentido contrario de las agujas de un reloj mecánico.

Las reglas que utilizaban los navegantes españoles del siglo XVI se limitaban a saber que era medianoche, a finales de abril, cuando Cochab estaba exactamente al norte de la Polar; a mediados de mayo, cuando estaba quince grados más abajo; a finales de mayo, cuando lo estaba treinta, y así sucesivamente.

Almanaque náutico anglosajón de 2002

Almanaque náutico, sirve para, sabiendo la hora exacta, poder determinar la posición geométrica de un astro. Esto es necesario para el cálculo de la longitud geográfica.

Los instrumentos anteriormente citados eran los tradicionales hasta casi finales del siglo XX. Tras la segunda guerra mundial empezaron a aparecer instrumentos electrónicos que supusieron un cambio radical en las técnicas de pilotaje y navegación, como la sonda electrónica, la corredera, el radar... y diversos sistemas electrónicos de ayuda a la navegación como el Decca y el Loran, que permiten que un barco equipado con un receptor adecuado pueda determinar su posición mediante la recepción de ondas electromagnéticas emitidas desde estaciones terrestres, así como el GPS y el Glonass que permiten que un barco equipado con un receptor adecuado pueda determinar su posición mediante la recepción de ondas electromagnéticas emitidas desde varios satélites situados en órbita terrestre baja.

Reloj de sol

El reloj de sol indicaba la hora local verdadera. Era generalmente de tamaño pequeño para poderlo llevar en un bolsillo, y provisto de una brújula para orientar su línea central en el sentido del meridiano.

Como los relojes normales de sol se construían para una determinada latitud, a medida que la nave se apartaba de ella sus indicaciones eran cada vez más erróneas.

Para solucionar este problema se idearon los relojes "universales" o "generales", aplicables en todas las latitudes. El inventado por el tratadista de náutica Martín Cortés tenía, por ejemplo, un disco de horas movible para que en cualquier latitud su plano estuviera paralelo al del ecuador. La limitación fundamental de estos relojes era que, obviamente, sólo se podían utilizar cuando lucía el sol.