|
NAVIGATIE
IN DE 17E EEUW
|
 |
T'ghebruyck
van de Zeecaerte. Thomas Hood 1602. Op het dek werken
stuurlui met het zeeastrolabium en de globe. Op het voordek meet
met met een graadstok of kruisstok, (cross-staf) de hoogte. |
In het midden van de 17e eeuw was het met de nauwkeurigheid van de navigatie eigenlijk maar droef gesteld. Er waren geen nauwkeurige zeekaarten, men had nauwelijks enig idee van windsystemen en zeestromen en kompassen waren verre van nauwkeurig. Men kon de breedte van een schip redelijk nauwkeurig vaststellen, van de lengte echter had men vaak geen flauw idee. Om een idee te hebben waar het eigenlijk om gaat, is enige kennis van de basis begrippen noodzakelijk.
De
Zeekaart.
(Zie
<Bibliotheek> Nr.: 68.)
De
moderne zeeman gebruikt drie soorten kaarten voor zijn
navigatie:
de overzeiler, de navigatie kaart en de
detailkaart.
De ‘overzeiler’ is een overzichtskaart die betrekking heeft
op een groot gebied van de wereld. In De Ruyter’s tijd werd de
overzeiler vaak ‘leeskaart’ genoemd.
De ‘navigatiekaart’ is de kaart die in de dagelijkse
navigatie gebruikt wordt. Dit is de kaart waarop de stuurman van tijd
tot tijd de positie van het schip aantekent.
De ‘detailkaart’ is de kaart die gebruikt wordt bij het binnen
lopen van havens, bij het ten anker gaan en soortgelijke
aangelegenheden.
Omdat op de overzichtskaarten en de detailkaarten niet echt genavigeerd
wordt is de manier waarop ze ontworpen worden van ietwat minder
belang. Voor de navigatiekaart is het echter belangrijk dat de
werkelijkheid zo goed mogelijk wordt benaderd. Hiervoor is het nodig
dat de kaart ‘hoekgetrouw’ is, hetgeen betekent dat een hoek op de globe op
dezelfde manier wordt weergegeven als in de kaart. Een tweede punt is
dat een rechte lijn op de globe op de kaart ook als een rechte lijn
wordt weergegeven. Hoe moeilijk dit is blijkt wel als we een globe,
vergelijkbaar met een bal, in twee gelijke helften snijden en
vervolgens de helften plat maken. We moeten dan de ruimtes tussen
de ‘schillen’
opvullen om
een plat vlak te krijgen. Dit leidt tot vertekening. Naarmate we dichter bij de
uiteinden (de polen) komen wordt de vertekening groter. Een dergelijke
vertekening treedt niet op bij de cilindrische
projectie van Mercator. Dit
was de naam waaronder de Nederlander Gerard
Kremer (1512-1594) zijn cartografische werken publiceerde. In
Mercator’s systeem worden de breedtecirkels naar de polen toe
eveneens opgevuld, maar worden ook de meridianen evenredig verlengd.
De afbeelding op ieder kaart gedeelte is dan min of meer correct. Het
is wel echter noodzakelijk dat afstanden op de daarbijbehorende
breedte worden afgemeten. De Mercator projectie wordt tot op heden in
de nautische wereld gebruikt. Het grote voordeel van deze methode is
dat de koerslijn in de kaart een rechte lijn is voor een bepaalde
koers en dat de hoeken conform (getrouw) zijn. Dit levert een op
zichzelf eenvoudige basis voor de navigatie.
Schaal
van de kaart
De
schaal van een kaart is de verhouding van een gegeven afstand op de
kaart tot de werkelijke afstand op aarde. Bijvoorbeeld :
1
100.000
Lengte
en breedte
Een positie op de globe of in de kaart wordt bepaald
door lengte
en breedte. Alle cartografen gebruikten een dergelijk ‘grid-werk’.
In de breedte gebruikte iedereen hetzelfde systeem met de evenaar
(equator) als 0°
breedtecirkel, vervolgens oplopend tot 90°
aan de polen. De zo gevormde ‘breedtecirkels’ worden ook wel parallellen
genoemd. Voor wat de ‘lengtecirkels’ betreft was er
aanvankelijk helemaal geen
uniformiteit. Na het verdrag van Tordesillas (1494) gebruikten
Spaanse en Portugese zeevaarders het systeem met als 0°
lengtecirkel, ook wel meridiaan genoemd, de lijn die over de Kaap Verdische Eilanden liep.
De Fransen en
 |
Arent Roggeveen, kaartmaker van de VOC 1675 |
De toenenemende belangrijkheid van de Engelse zeevaart speelde hierbij een grote rol. Ten opzichte van de Greenwich meridiaan is er een verschil van 25° met de Kaap-Verdische-nul-meridiaan, en van 18° ten opzichte van Hierro. Een ander probleem, dat ook nog speelde, was gebrek aan uniformiteit over de vraag hoeveel mijl (onze huidige nautische zeemijl) een breedtegraad nu wel was. Dit liep uiteen van 44.5 tot 87.5. zeemijl.
 |
Straat
Magelhaen rond 1600.
Fragment van een kaarft van Arnoldus Florentius. van Straat Magelhaen, 16e eeuw.
|
Columbus en Magelhaan gebruikten 45.3, de
aarde is echter in werkelijkheid ongeveer 32 procent groter. Maar ook
de lengte van een zeemijl stond niet vast en varieerde van land tot
land. Pas in 1730 werd het huidige systeem van 60 zeemijl, met een
lengte van 1,852 meter, per breedtegraad min of meer algemeen gebruik.
De
hier geschilderde problematiek maakte het voor de 17e
eeuwse zeelieden nog eens dubbel lastig om uit te vinden waar een
schip zich precies bevond. Het gebeurde dan ook regelmatig dat de
berekende positie ergens midden in een woestijn of oerwoud uitkwam. De
Ruyter constateert in zijn journalen dan ook herhaaldelijk dat er iets
fout is met zijn positie of zijn kaart, of beiden.
Het
bepalen van de breedte
Astronomie wordt vaak de oudste
wetenschap genoemd. De bewegingen van zon, maan, sterren en planeten
worden sinds onheugelijke tijden door de mens gebruikt als gids bij
jacht, visserij en landbouw. Babylonische priesters hielden zich
vermoedelijk al van af circa 3800 voor Christus bezig met de mechaniek
van het sterrenstelsel. Waarschijnlijk waren zij het die de beweging
van de zon rond de aarde in 24 gelijke delen verdeelden. De Chinezen
ontdekten de 365 ¼ cyclus van het draaien van de aarde rond de zon.
Egyptenaren Grieken en Foeniciers droegen ook nog eens hun steentje
bij.
Voor het bepalen van de breedte uit de waarneming van hemel-lichamen zijn twee zaken absoluut noodzakelijk. In de eerste plaats dient men te beschikken over een instrument waarmee de exacte hoogte van het hemellichaam boven de horizon bepaald kan worden. In de tweede plaats dient men te beschikken over de declinatie van het hemellichaam. De declinatie van een hemellichaam is de afstand aan de hemel van dat hemellichaam tot aan de hemel equator. Deze declinatie hangt af van de dag en de globale tijd aan boord. Het gaat te ver om diep op deze zaken in te gaan, dan zouden we terechtkomen in de pure theoretische zeevaartkunde en dat is niet nodig. Lang voordat het meten van de hoogte van hemellichamen aan boord van schepen gebruikt werd voor plaatsbepaling, bestonden er al tafels met de declinatie van de belangrijkste hemellichamen.
 |
| Declinatietabel van de zon voor Juli t/m Oktober. 1587. |
In
feite is de breedte berekening erg eenvoudig.
In de praktijk werden hiervoor gebruikt de zon, of de poolster. Voor praktische doeleinden
zullen we ons hier op de zon richten.
Een hemellichaam bereikt zijn
hoogste punt op het middag uur.
In
de praktijk wordt
door de stuurman een minuut of twintig voor het precieze middaguur
tijdstip de zonshoogte met een sextant gemeten. Vervolgens checkt hij
eerst iedere paar minuten, en op het laatste moment iedere seconde, of
de zonshoogte nog toeneemt. Op een gegeven moment heeft de zon het zenit,
het hoogste punt van zijn dagbaan, bereikt. Gedurende enkele
seconden verandert de hoogte niet, om vervolgens af te gaan nemen.
Deze hoogste stand geeft de middaghoogte, het is dan precies twaalf uur aan boord.
Stel dat de hoogte van de zon
50°
bedraagt, en dat deze gemeten is boven het zuiden. Stel verder dat de
declinatie voor dat moment 20°
Z bedraagt. De formule
voor de breedte is nu:
Declinatie = - 20°
(zuidelijke declinatie is -, noordelijke
declinatie
is +.)
90°
- gemeten hoogte = -
40°
(dit bedrag is negatief indien gemeten
boven het zuiden)
breedte = + 20°
N. {
-
20 – (-40)}
Bij
deze simpele berekening, die overigens ook in de 16e eeuw aan boord
iedere dag werd uitgevoerd, waren er drie zaken die aan een zeker
minimum gebonden waren. In de eerste plaats moest het hoogtemeet-
instrument goed en nauwkeurig zijn. We komen daar nog op terug. In de
tweede plaats diende men nauwkeurige declinatie tabellen te hebben.
Tot slot was het ook nodig om correctie tabellen te hebben voor de
gemeten zonshoogte. Deze tabellen hadden vooral betrekking op een
correctie voor de hoogte waarop de waarnemer zich bevond en de
datum. In
de praktijk
kon
men in de 16e eeuw de
breedte tot op 1º of 2º
nauwkeurig bepalen.
Vermoedelijk dateert het meten van de hoogte boven de horizon van hemellichamen, zoals de zon en de poolster, al van ver voor de geboorte van Christus. Waarschijnlijk was het eerste instrument dat daarvoor gebruikt werd het quadrant,
 |
Daviskwadrant.
Van met ivoor ingelegd ebben- en perenhout., ca. 1760. |
een instrument dat een vierde van een cirkel uitmaakte en gemaakt was van hout. Aan boord van schepen had men tenminste twee of drie man nodig om met dit instrument een hoogte meting te doen. Een hele verbetering was de astrolabe – van het Griekse woord voor ster en meten – vermoedelijk uitgevonden door Apollonius van Perga. Het instrument bestond uit een metalen ring met een beweegbare wijzer met aan iedere kant een vizier. Het werd met een ring omhooggehouden, vervolgens werd de wijzer zo ingesteld dat men door beide vizieren het hemellichaam zag. Men kon de hoogte dan aflezen op een schaal op de rand van de metalen ring. De Arabieren slaagden er in het nogal onhandige en zware instrument verplaatsbaar te maken zodat het vanaf ongeveer 700 na Christus aan boord van schepen gevonden wordt. Het probleem van de astrolabe was het gewicht en de vrij ingewikkelde bediening aan boord van een schip had men drie man nodig om een hoogtemeting tot een goed einde te brengen
 |
Jacobsstaf Zie <Bibliotheek< Nr.: 104.
Astrolabe |
 |
Een heel simpel maar, naar verhouding, effectief instrument.
Deze bestond uit een houten lat
van ongeveer een meter lang, met een dwars hout, het zogenaamde kruishout,
dat naar voren of naar achteren geschoven kon worden. De waarnemer
keek van het einde van de stok over het toppunt van het kruishout naar
het hemellichaam de plaats van het kruishout op de hoofdlat gaf dan de
hoogte van het hemellichaam aan. Door met meer dan een kruishout te
werken kon men de nauwkeurigheid van het instrument nog aan zienlijk
verbeteren. De schaalverdeling van de Jacobstaf was overigens
logaritmisch. Het kruisstuk van twee duim moest, bijvoorbeeld, over
een afstand van circa 24 centimeter worden verschoven voor het
instellen van drie naar vier graden, dit nam af naar vijf centimeter
voor het instelverschil tussen zeven en acht graden.
Tot dan toe hadden alle
hoekmeetinstrumenten twee
grote problemen.
Het
eerste was dat direct in de zon gekeken moest worden. Dit had tot
gevolg dat een zeer aanzienlijk aantal stuurlieden blind werd na verloop van tijd vanwege het in de zon
kijken.
Dit beperkte ook het optimaal gebruik van de kennis van de stuurman.
Het tweede punt was dat de correcte hoogte van een hemellichaam
gebaseerd moet zijn op de hoogte van het middelpunt van dit
hemellichaam. Het verschil tussen het meten van een zonshoogte door
het meten van de onderrand of de bovenrand kan een verschil in breedte
van zo’n halve graad opleveren. Door het direct kijken in de zon bij
de oude instrumenten was er geen enkel idee welk punt van de zon
gemeten was. De eerste
echte verbetering
was de
uitvinding van de backstaff
door John Davis, een bekende en beroemde Engelse zeeman uit het
laatste deel van de 16e eeuw. Het grote voordeel van de backstaff was
dat men niet meer rechtstreeks in de zon keek, dit voorkwam niet
alleen blindheid,
maar verhoogde
ook de
nauwkeurigheid van
de meting aanzienlijk.
Zoals
eerder gezegd waren de twee andere elementen in het bepalen van een zo
correct mogelijke breedte het beschikken over de declinatie
en het hebben van correctie tabellen voor de gemeten hoogte van het
hemellichaam.
Wie
het bepalen van de declinatie het eerst heeft uitgevonden weten we
niet. Wat we wel weten is dat Hipparchus, zo’n driehonderd jaar voor Christus, baanbrekend
astronomisch werk verrichte. Hij ontdekte ook de precessie van de beweging van de zon en andere hemellichamen,
driehonderd jaar later bevestigde Ptolomeus
de theorieën van Hipparchus. Hij publiceerde ook een catalogus
met declinatie gegevens. Hoe dan ook, de declinatie is al minstens
tweeduizend jaar bekend. Voor wat de correctie tabellen voor
zonsonderrand, of zonsbovenrand gemeten hoogte, de datum correctie en
de correctie voor standhoogte van de waarnemer betreft, deze kwamen
pas na de verbeteringen van Davis aan de orde.
Het
bepalen van de lengte
Het
bepalen van de breedte, weliswaar met een onnauwkeurigheid tussen 1°
en 2°,
was voor 17e eeuwse stuurlieden dus geen probleem.
Met het bepalen van de lengte
stond het echter heel anders. De 17e eeuwse zeeman had er geen flauw
idee van op welke lengte meridiaan hij zich bevond. Voeg hier nog aan
toe dat er geen uniformiteit was in het aantal zeemijlen per
lengtegraad, maar ook niet voor wat betreft de lengte van een zeemijl
en het wordt wel duidelijk dat de juiste lengte een gigantisch
probleem was. Het zien van land bracht in dit geval ook geen uitkomst
want de positie van het land, inclusief de lengte, was met dezelfde
gebrekkige technieken "vastgesteld".
Het was dan ook heel normaal dat eerder gesignaleerd land in geen
eeuwen werd teruggevonden door andere zeelieden. In zijn boek The Seaman’s Secrets schreef in 1594 John Davis over de lengte:
”Er zijn nog al wat
zeelieden die buitengewoon nieuwsgierig zijn om een manier te vinden
om de lengte waarop een schip zich bevindt vast te
stellen. Dit vereist echter een zeer diepgaande kennis van de
astronomie, ik geloof niet dat ooit iemand er in zal slagen daarvoor
een instrument uit te vinden, daarom laat zeelieden zich in het geheel
niet met dit probleem bezighouden, laat hen echter een perfect gegist
bestek bijhouden……”
Gelet op de condities van die
tijd had hij groot gelijk, het zou nog tot aan het midden van de 19e
eeuw duren voor dat de
gemiddelde navigator
in staat was om zijn lengte met enige nauwkeurigheid te bepalen.
Tal van methodes zijn in de loop
der jaren uitgeprobeerd om de juiste lengte te bepalen. Een methode
die in de tweede helft van de 16e eeuw in zwang kwam was het gebruik
maken van de magnetische variatie. De magnetische noordpool ligt niet
op dezelfde plek als de ware noordpool. Aangezien een magnetisch
kompas naar het magnetische noorden wijst geeft zo'n kompas dus een
fout ten opzichte van het ware noorden. Deze ‘fout’ noemt men de variatie.
Wie dit verschil ontdekt heeft is niet bekend, maar de ontdekking
dateert uit de periode 1100 tot 1300. De variatie is echter niet een
vast bedrag, al naar gelang het gebied waar men zich bevindt verandert
de variatie. Erger nog, in een bepaalde plaats is de variatie ook niet
constant. Deze ‘variatie’ van de ‘variatie’ is ontdekt ergens
in het midden van de 16e eeuw. Vooraanstaande zeelieden en
cartografen, onder meer Faleiro,
de adviseur van Magelhaan, en
onze eigen Petrus Plancius, leerling
en opvolger van Mercator, geloofden heilig dat men met behulp van de
variatie de lengte kon bepalen. De discussie over de bruikbaarheid
hield zeelieden zeker 200 jaar bezig.
Een andere methode, ontwikkeld
in dezelfde tijd, was het gebruik maken van de beweging van de maan om
de lengte te bepalen. De maan reist als het ware tussen de sterren aan
de hemel door. Door de sterren in kaart te brengen, tezamen met de
baan van de maan en het
vergelijken van de werkelijke plaats van de maan met de in tabellen
uitgewerkte theoretische positie dacht men de lengte te kunnen
vaststellen. Beroemde astronomen zoals Johann
Werner en Galileo waren
er van overtuigd dat het systeem zou werken. Tal van astronomen hebben
vervolgens tabellen en kaarten ontwikkeld. Voor zijn verdiensten om
het lengte probleem op te lossen gaf de Nederlandse overheid Galileo
zelfs een gouden ketting cadeau. Tot aan
de 19e
eeuw bleven
bepaalde geleerden
deze methode
beschouwen als de beste oplossing. Voor het gebruik aan boord van
schepen was de methode echter te omslachtig en hing teveel af van
omstandigheden van weer en schip.
Het lengte probleem was niet alleen lastig en gevaarlijk, men wist
immers niet waar men was, het was ook kostbaar. Afgezien van de
ongelukken die er door ontstonden leidde het ook tot het zogenaamde parallel zeilen. Men kon, zoals eerder vermeld, vrij nauwkeurig de
breedte bepalen. Om ergens te komen en om gevaren te omzeilen, volgde
men gewoon een bepaalde breedte tot aan een bepaald punt en stuurde
dan noord- of zuidwaarts. Dit betekende dat men vaak een omweg van
geweldige afstanden maakte.
Bij een deel van de betrokkenen werd het langzamerhand duidelijk dat een definitieve oplossing van het lengte probleem te maken had met het bepalen van het tijdverschil tussen de prime meridiaan en de meridiaan waarop men zicht bevond. Het ontwikkelen van een apparaat dat zeer nauwkeurig de tijd aangaf gedurende een aantal maanden of jaren op zee zag echter niemand zitten. Baanbrekend werk werd verricht door Christiaan Huygens
 |
Christiaan Huygens. (1629 - 1695.) |
Huygens construeerde een aantal chrono-meters
in de loop der jaren, waarvan er verscheidene uitgetest werden aan
boord van zeeschepen. Alhoewel zijn uurwerken als de beste ter wereld,
in die tijd, werden beschouwd waren ze toch niet nauwkeurig genoeg.
Afgezien hiervan, echter, was er ook nog steeds het onopgeloste
probleem van welke meridiaan nu als prime of ‘0’ meridiaan moest worden beschouwd.
Uiteindelijk zou een tragisch ongeluk op zee de aanleiding worden om het lengte probleem definitief op te lossen. Gedurende een mistige nacht, ergens in 1707, liep een kompleet smaldeel van de Engelse marine op de rotsen van de Scilly Eilanden. Ruim 2000 zeelieden verdronken. Uit het onderzoek naar de oorzaak bleek dat de schepen zich schromelijk vergist hadden in de lengte waarop ze zich bevonden. Onder druk van Koopvaardij en Marine stichtte het Engelse Parlement in 1714 The Board of Longitude. De Board werd gemachtigd om een ieder die het lengte probleem op zee oploste een royale beloning te geven. De test was een reis van 6 weken. De ontdekker van een systeem, dat aan het eind van de reis de lengte binnen 60 mijl kon bepalen, kreeg een beloning van £ 10,000; voor een lengte binnen 40 mijl was dit £ 15,000 en bij een nauwkeurigheid van minder dan 30 mijl £ 20,000. Dit soort beloningen stonden gelijk met een fortuin in die tijd.
 |
(rechts) Zeehorlogie, reconstructie 1935 van een tijdmetings-instrument van Christiaan Huygens
(Ned. Hist
Scheepvaart-
(links) |
 |
dan toe in geslaagd een van de prijzen te winnen. De Board machtigde een proefreis aan boord van HMS Centurion. Bij terugkomst bleek dat de met behulp van de chronometer gevonden lengte slechts 3 mijl afweek. De Board was perplex. Het probleem was echter dat de klok maar liefst 72 kilo woog en vrij omvangrijk was. De Board verstrekte Harrison een voorschot om meer onderzoek te doen. Harrison verbeterde zijn klokken en keerde terug, zo ging het jaar in jaar uit. Uiteindelijk zette, na zijn dood zijn zoon William, de strijd voort. De klokken werden nog beter en nog kleiner en, vooral ook veel goedkoper door grotere producties. Rond 1800 hadden de meeste schepen een vrij betrouwbare chronometer aan boord. De prijs van The Board zou echter nooit toegekend worden. The Board of Longitude werd uiteindelijk ontbonden in 1828. Het lengte probleem was opgelost. Dit betekende echter niet dat al het onderzoek stopgezet werd.
Wat weinig bekend is,
bijvoorbeeld, is dat de beroemde reis van Charles Darwin, in 1831, met de HMS
Beagle in feite een wetenschappelijke reis was ten behoeve van het
in kaart brengen van grote delen van het gebied van Straat Magelhaan
en de west kust van Zuid Amerika. Tevens was de reis bedoeld als
test-case voor het gebruik van chronometers aan boord van schepen.
Captain Robert Fitzroy had
voor dit doel niet minder dan 22 tijdmeters aan boord van zijn schip,
6 hiervan waren zijn persoonlijk eigendom.
Op
Gegist Bestek
Wat Captain John Davis in 1594
schreef in zijn boek over gegist
bestek was gewoon waar. Niettegenstaande alle elektronica
aan boord van schepen van vandaag, het gegist bestek speelt nog steeds
een belangrijke rol. In de tijd van Davis en De Ruyter was er echter
heel vaak helemaal niets anders. Een gegist bestek overigens, is een
positiebepaling die bereikt wordt door van uit de laatst bekende
positie, door middel van de gestuurde koersen en afgelegde afstanden,
de nieuwe positie te berekenen. Het is dus een positie die bepaald
wordt door twee gegiste elementen: de
gerealiseerde koers over de grond en
de gegiste snelheid van het
schip. De gerealiseerde koers over de bodem wordt bepaald, zoals
we eerder gezien hebben, door drie zaken: de
gestuurde koers op het kompas, de invloed van stroom en de
invloed van de wind op het schip. Het eind resultaat is een
resultante van de drie krachten die op het schip worden uitgeoefend.
De gegiste snelheid is de resultante van de vaart over de steven
en de stroom. Zoals we dus zien in feite zijn alle elementen van het
gegist bestek een kwestie van gissen. Natuurlijk probeerde men in de
tijd van De Ruyter wel het ‘giselement’ te verkleinen, maar met de
middelen van toen was dat buitengewoon moeilijk. Een Hollandse
vinding, hoe belachelijk simpel het ook moge blijken,
was bijvoorbeeld om
tijdens het zeilen van de boeg een stukje hout in het water te gooien
en te kijken hoeveel tijd het kostte voor het een bepaald punt op het
achterschip passeerde. Stel dat het schip 35 meter lang was en het
duurde 30 seconden voor
dat het houtje het achterschip passeerde, de
snelheid door het water is dan
2 x 35 x 60 =
4200m. of 2,3 zeemijl. Zeilende is het bepalen van de stroomsterkte
een buitengewoon moeilijke zaak. Dat blijft gissen. Gemakkelijker is
het voor anker liggend. Men kan dan op dezelfde
manier als bovenstaand, door middel van het berekenen van de
snelheid waarmee drijvende dingen voor bij drijven, er achter komen
hoe sterk de stroom op dat moment is, en in welke richting(en!) hij
hoelang gaat.
Het
Kompas
Het centrale punt in de
navigatie van een schip is het kompas. Dit instrument schept de mogelijkheid voor het schip om een
correcte koers te volgen. Het kompas is een van de oudste instrumenten
voor de navigatie op zee. Hoe oud en waar het vandaan kom weten we
niet precies. Hannibal, de
Carthageense generaal die de Romeinen verraste door met zijn enorme
leger over de Alpen te trekken in 218 v. Chr., had in 203 v. Chr. een
loods genaamd Pelorus aan boord van zijn schip. Dit zou er op kunnen duiden dat er
al een kompas aan boord was. Er is weinig houvast om het idee dat het
een Chinese uitvinding was, en door Marco Polo naar Italië zou zijn
gebracht, te ondersteunen. Dat had dan in de 13e eeuw moeten zijn.
Echter zo goed als zeker kenden de Vikingen het kompas al en
gebruikten het op hun tochten over de Noord Atlantische Oceaan, dat
was in 1100 n.Chr.
De basis voor het kompas is het
aardmagnetisch veld. Dit veld heeft twee polen, een noord en een zuid
pool. Deze magnetische polen, echter, vallen niet samen met de
geografische polen. Ze liggen echter wel in de buurt. Een ander punt
is dat de magnetische polen geen ‘punten’ zijn, maar geografische
gebieden die zich over een zeker gebied uitstrekken. De
onregelmatigheden worden veroorzaakt door de structuur van de aarde.
Zoals we al eerder zagen wijst het kompas altijd naar het magnetische
noorden. Het verschil in aanwijzing van het magnetische en ware
noorden noemen we de variatie.
De betrouwbaarheid van een
magnetisch kompas is overigens van vrij recente aard. Het was de
Britse geleerde Sir William
Thomson (Lord Kelvin) die tussen 1870 en 80 er is slaagde om alle
vereisten voor een goede kompaswerking te realiseren. Tot dan toe liet
de nauwkeurigheid van een kompas zeer veel te wensen over. We komen
ook in De
Ruyter’s journalen de nodige problemen met kompassen tegen.
Het basiskompas van De Ruyter was een magnetische naald op een pin in
een houten doos, vermoedelijk met een glazen deksel om nat worden bij
regen en overkomende zeeën te vermijden. Tegenwoordig heeft de pin
een diamand om slijtage en wrijving tegen te gaan, ook zijn de enkele
naald kompassen vervangen door een combinatie van kleine magneten. We
hebben nu ook compensatie middelen zoals Flinderstaaf
en ijzeren bollen. Droge kompassen komen trouwens vrijwel niet meer
voor en zijn vervangen door vloeistof
kompassen.
Aan de naald was de kompaskaart bevestigd, in De Ruyter’s tijd een schijf van hard wit papier of karton waarop een kompasroos was getekend.
 |
Kompasroos 2e helft 17e eeuw (De naald is door het papier zichtbaar.) (Coll. Ned.Hist.Scheepv.museum) |
Deze roos telde 32 streken.
Hoe men aan 32 streken is gekomen is niet bekend, de benaming komt
echter vanuit de verre oudheid. De profeet Jeremiah
spreekt bijvoorbeeld van de vier winden van de vier kwarten van de
hemel (Jer. 49:36). Aristoteles,
de Griekse wijsgeer, stelde voor een cirkel van twaalf streken, Eratosthenes,
de eerste die de omvang van de wereld correct vaststelde,
verminderde dit weer tot acht rond 200 v.Chr. Homerus
noemt in zijn geschriften vier winden: Boreas,
Eurus, Notus en Lephyrus.
De Toren van de Winden in
Athene, gebouwd rond 100 v.Chr., had acht streken. De Latijnse
windroos, lang de meest gebruikte in de Middellandse Zee, had twaalf
streken.
Alhoewel men bekend was met het variatie-probleem,
veroorzaakt door het verschil tussen magnetische en ware pool, had men
nog geen idee van het duik-effect.
Met dit effect wordt bedoeld het feit dat op het noordelijk
halfrond de noordkant van de kompasnaald steeds verder naar beneden
duikt. Op het zuidelijk halfrond is er het omgekeerde, hier wijst de
noordelijke punt van de naald steeds meer omhoog. Op hogere
breedten kan de naald gemakkelijk onder een hoek van 45º staan. Dit
soort hellingshoeken beïnvloede de nauwkeurigheid van het kompas.
De
Zeilaanwijzingen
De handboeken voor een stuurman
aan boord van een schip zijn de zeilaanwijzingen.
Dit zijn boeken met alle mogelijke gegevens over weer, navigatie,
stromingen, dieptes, de vorm van land en eilanden, bewoners, etc. De
eerste van dit soort boeken verscheen al in de 6e eeuw v. Chr. en ging
grotendeels over de Middellandse Zee. Een heel bekend exemplaar was
het boek van de Griek Pytheas,
‘Havens rond de Wereld’, geschreven na zijn epische tocht in
400 v.Chr. Daarna viel het lange tijd stil tot dat de Portugese en
Spaanse ontdekkingsreizen begonnen. Alhoewel de journalen van
dit soort
reizen vaak
gepubliceerd werden
bleven de specifieke nautische gegevens geheim. Zij werden
bewaard in de derroteros en de rutters
van de Spaanse, Portugese en Engelse loodsen en navigators.
Pas in 1584 veranderde het. In dat jaar publiceerde de Hollandse
opperloods
 |
Lucas
Jansz Waghenaer’s Spieghel der Zeevaerdt |
In Spieghel
der Zeevaerdt
geeft Waghenaer een compleet
overzicht van alle nautische gegevens betref-fende de Lage Landen, de
Noordzee en de Baltische Zee.
Al snel werden zijn boeken Waggoners
genoemd en werden verkocht als bestsellers. In de komende dertig
jaar werden er vierentwintig edities van het boek uit-gegeven in het
Hollands, Duits, Latijn, en Engels. Andere auteurs volgden Waghenaers
voorbeeld en publiceerden hun Waggoners over andere gebieden. De Spanjaarden, daarentegen, volgden
de omgekeerde weg. Zij hielden hun Waggoners strikt geheim, ze mochten
niet gepubliceerd of gekopieerd worden. De nautische gegevens over de
Spaanse gebieden waren dan ook buitengewoon schaars. Door een toeval
veranderde dit. In 1681 vond de Engelse piraat Bartholomew
Sharp, aan boord van een Spaans schip, dat hij kaapte in de buurt
van Guayaquil, Ecuador, een Spaanse Waggoner. De Spaanse bemanning
probeerde het boekwerk nog overboord te gooien maar Sharp voorkwam dat
op het nippertje. Hij schreef in zijn journaal:
”De Spanjaarden huilden toen
ik het Boek te pakken kreeg.
Vaarwel Stille (Spaanse)
Zuidzee”
Het
lood
Voor de 17e eeuwse
zeeman waren drie ‘instrumenten’ essentieel: het kompas, de
zeekaart en het lood. Over de eerste twee hebben we het in het
voorgaande uitgebreid gehad, rest nu nog het lood.
 |
| Lood. (ca 4 kilo) 1743 uit het wrak van het VOC-schip "Hollandia" (Ned. Hist. Scheepv. Museum.) |
Het lood, of handlood, was (eigenlijk “is” want het bestaat nog steeds) een taps toelopend stuk lood van ongeveer twee kilo met onder in een holte waarin men schapenvet stopte. Aan het lood zat een loodlijn met merktekens die de diepte aangaven. Zodra het lood de bodem raakte stond de loodlijn niet meer strak en kon men de diepte aflezen. Als men vervolgens het lood omhoog haalde kon men aan de grond of het zand dat aan het schapenvet was blijven kleven zien over wat voor bodem men voer. Ervaren bootslieden hadden de neiging om er ook aan te ruiken, de geur van de bodem gaf ook aan wat voor bodem het was.
 |
Aangezien de snelheid van het schip, en van de stroom de loodlijn wel eens üit het lood" (dus niet verticaal) liet staan, vereiste het een grote ervaring van de loodsman om, door het lood vooruit te werpen, en de bodem te "voelen" wanneer de lijn verticaal stond, dxe juiste diepte te bepalen. |
|