Článek
Bez pevných orientačních bodů na obzoru totiž dlouho netušili, jak rychle plují a jak daleko ještě mají k cíli. A tak přišli s důmyslnou pomůckou – obyčejným provazem s uzlíky a kouskem dřeva. Ten jim umožnil průběžně měřit rychlost lodi na otevřeném moři. Tak se zrodila námořní jednotka rychlosti zvaná uzel, kterou kapitáni lodí (a později i pilotů letadel) používají dodnes.
Bouře, bezvětří, kurděje, hlad i žízeň – vyprávění o starých plavbách jsou plná příběhů o strašlivých útrapách posádek na zpožděných lodích ztracených uprostřed oceánu. Každý další den na moři znamenal ubývající zásoby pitné vody a jídla a narůstající riziko nemocí.
Často stačilo, že se loď opozdila o několik dní oproti plánu – mohlo to stát život mnohé námořníky. Jedním z důvodů bylo i to, že námořní kapitáni kdysi neměli přesný způsob, jak měřit rychlost plavby. Bez možnosti srovnávat polohu lodi s okolní krajinou (která na širém moři není vidět) neměli tušení, jak rychle jejich plavidlo ve skutečnosti pluje. A pokud se spletli v odhadu, mohli uplout stovky kilometrů jiným směrem nebo dorazit na místo výrazně později, než zamýšleli. Jak z toho ven?
Bylo tedy doslova otázkou života a smrti vymyslet způsob, jak určit rychlost lodi na moři. První zařízením byl tzv. „log“ – námořníci hodili přes příď plující lodi kus dřeva (či jiný plovoucí předmět) a měřili čas, za který objekt doplul až k zádi.
Výsledek ale nebyl příliš přesný ani praktický. Koncem 16. století se proto začal používat mnohem spolehlivější postup zvaný chip log. Jeho princip byl jednoduchý, ale geniální: Ke konci dlouhého provazu byla přivázána malá dřevěná destička trojúhelníkového tvaru (tzv. „chip“) zatížená olovem, aby se ve vodě nepotápěla ani nepohybovala s proudem.
Historická navigační pomůcka zvaná lodní log: dřevěný trojúhelník (čip) uvázaný na dlouhém provaze s pravidelně rozmístěnými uzly. Malé přesýpací hodiny (vlevo) měřily stanovený časový úsek – obvykle 30 sekund. Po jeho uplynutí námořníci vytáhli provaz z vody a jednoduše spočítali, kolik uzlíků se odvinulo. Tím zjistili okamžitou rychlost lodi v uzlech.
Na laně byly ve stejných rozestupech uvázány uzlíky. Námořníci hodili destičku do vody za záď a nechali za lodí odvíjet provaz po přesně stanovenou dobu, kterou odměřovaly malé přesýpací hodiny. Poté lano vytáhli a spočítali, kolik uzlů se během daného intervalu odvinulo. Tím získali údaj o rychlosti lodi – převodem pak získali kolik námořních mil za hodinu loď urazí. Jinými slovy, naměřili její rychlost v uzlech.
„Jakmile jeden námořník sledoval, jak se písek přesýpá v třiceti sekundovém úseku, jeho kolega mezitím držel lano, které se za lodí odvíjelo, a počítal uzlíky, jak mu procházely mezi prsty,“ popisuje názorně historickou pomůcku Camila Caballero z MIT.
Právě podle těchto uzlů na provaze vznikl název dnes už univerzální jednotky knot (v češtině „uzel“). Jediný uzel odpovídá rychlosti jedné námořní míle za hodinu. A co že přesně tato námořní míle představuje? Jde o vzdálenost odpovídající jedné minutě na zeměpisné stupnici – tedy 1/60 stupně zeměpisné šířky.
Zjednodušeně řečeno, námořní míle vychází z rozměrů Země a činí zhruba 1 852 metrů. Pro srovnání: pozemská (statutární) míle měří 1 609 m. Námořní míle je tedy o něco delší – a právě proto se 1 uzel (1 námořní míle za hodinu) rovná přibližně 1,852 km/h.
Vraťme se však do časů plachetnic. Pomocí „provazu s uzly“ neboli logu byly již před staletími vybaveny všechny zaoceánské lodě a kapitáni mohli průběžně odhadovat, jak daleko doplují za hodinu plavby.
Přesto se ne vždy měřilo dokonale – drobné odchylky v délce provazu či nepřesnosti měření času znamenaly, že výsledek nebyl absolutně přesný. Navíc různé námořní mocnosti používaly lehce odlišné definice délky námořní míle. Například britští navigátoři ji tradičně počítali jako 6 080 stop, zatímco jiní jako 6 000 či 6 076 stop.
princip byl jeden, ale variant zařízení nespočet
Teprve roku 1929 se podařilo mezinárodně dohodnout standard: námořní míle byla pevně stanovena na 1 852 m. Spojené státy tuto definici přijaly o něco později, roku 1954. Na funkčnosti provazu s uzly to ale nic neměnilo – a mořeplavci se na tuto metodu spoléhali po celá další dvě století, než přišly mechanické a později elektronické rychloměry.
Navzdory primitivním prostředkům dokázala posádka uprostřed oceánu poměrně přesně zjistit, jak rychle se pohybuje vůči vodní hladině. Tato dovednost byla klíčová pro navigační metodu zvanou dead reckoning (odhad polohy podle průběžně měřených směrů a rychlosti plavby), používanou ještě dlouho před érou radarů, sonarů a satelitních GPS.
Ačkoliv dnes už kapitáni lodí nemusí házet dřevo do vody, pojem uzel zůstal základní jednotkou rychlosti v námořní dopravě. Moderní lodě využívají k měření rychlosti například Dopplerův radar nebo ultrazvukové senzory, ale výsledná čísla se stále zobrazují v uzlech.
Stejně tak i letadla létají vůči vzduchu v uzlech, protože jejich palubní navigační přístroje pracují s mapami a údaji založenými na zeměpisných souřadnicích. Námořní míle jako jednotka vzdálenosti dává smysl pro pohyb po zeměkouli – a tak se přes všechny pokročilé technologie dodnes používá v letectví i námořnictvu.
Zdroje:
https://en.wikipedia.org/wiki/Dead_reckoning
https://cs.wikipedia.org/wiki/Dopplerův_radar
https://www.rmg.co.uk/stories/maritime-history/knots-measuring-speed-sea
https://engineering.mit.edu/engage/ask-an-engineer/why-is-speed-at-sea-measured-in-knots/
