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CADRANS SOLAIRES DE TOURAINE ET D'AILLEURS
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LE COMPAS SOLAIRE MODELE ABRAMS

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Le "Sun Compass" est un compas solaire utilisé comme aide à la navigation par l'armée américaine dans le désert nord-africain durant la seconde guerre mondiale. C'est fondamentalement un cadran solaire analemmatique, mais, alors que normalement nous connaissons la position et l'orientation d'un cadran solaire et que nous l'utilisons pour déterminer l'heure, dans le cas présent, nous connaissons la position et l'heure et nous l'utilisons pour déterminer la direction que nous voulons suivre.
Selon le manuel, "le compas solaire universel est un système mécanique qui utilise l'azimut du Soleil pour déterminer une direction". Il était destiné à être utilisé sur des véhicules tels que des camions ou des chars et "avait beaucoup d'avantages sur le compas magnétique". En particulier, il n'est pas affecté par des attractions magnétiques locales telles que des circuits électriques ou du métal comme c'est le cas avec un compas magnétique.
Cependant, le manuel concède que "le Sun compass peut être utilisé seulement lorsque le Soleil brille, aussi est-il le complément, mais ne remplace pas le compas magnétique."

La monture articulée
suncompass dans sa boîte de rangement.
Un autre suncompass
Les pièces composant le Sun Compass.

PRINCIPE
Le compas solaire semble très identique à un cadran solaire analemmatique et en effet il utilise les même principes. Pour une latitude et une heure (date et temps solaire vrai) donnée, la direction du Soleil, son azimut, est connue. Dans un cadran solaire analemmatique, qui est situé dans une position fixe et orienté précisément, l'ombre portée par le gnomon central sur la table du cadran est utilisée pour déterminer l'azimut du Soleil et pour la date du jour, le temps solaire vrai. Avec le compas solaire, la table du cadran n'est pas fixe mais peut tourner autour du gnomon. L'utilisateur doit orienter précisément le compas solaire, ainsi il peut régler une trajectoire à l'aide d'une carte à travers un terrain sans relief. Puisqu'il connaît sa position, en termes de latitude et longitude, ainsi que le temps solaire vrai, s'il fait tourner la table du cadran jusqu'à ce que l'ombre du gnomon se projette dans la direction indiquée pour la date du jour et la latitude, alors le compas solaire est correctement orienté et la direction recherchée peut être déterminée.

LES DIFFERENTES PARTIES DU COMPAS.

Le compas est installé à l'extérieur du véhicule à un endroit entièrement ensoleillé. Il est fourni avec une monture articulée et un niveau à bulle. La circonférence du rapporteur est gravée, en sens inverse des aiguilles d'une montre, de 360 degrés et fixée de telle façon que la ligne 0-180 degrés soit parallèle à la ligne centrale du véhicule. Le gnomon est constitué d'une tige verticale de 15 cm qui est vissée dans la tête d'une vis pivot au centre du rapporteur. Le reste des pièces, la barre de date, le plateau solaire et la barre d'ombre peuvent toutes tourner autour de la vis pivot qui peut être desserrée pour permettre la rotation puis resserrée après que l'instrument ait été réglé.

La barre de date possède une ligne centrale terminée par une pointe de flèche, qui est utilisée pour pointer sur le rapporteur la direction recherchée. Le long de la barre de date sont gravées des marques correspondant aux dates et à l'intérieur l'année. Celles-ci sont utilisées pour positionner le plateau solaire, qui, en plus de tourner autour de la vis pivot, peut aussi glisser le long de la barre de date.

Le plateau solaire est l'élément clé dans l'utilisation du compas solaire. De forme elliptique, il est gravé de séries d'ellipses concentriques, chacune représentant une latitude spécifique, entre 45 degrés nord et 45 degrés sud, et une série de lignes horaires , indiquant le temps solaire vrai de 6 heures du matin à 6 heures du soir.

La barre d'ombre tourne aussi autour de la vis pivot et est utilisée en conjonction avec le plateau solaire pour indiquer oû l'ombre du gnomon doit tomber pour l'heure et la latitude.

COMMENT UTILISER LE COMPAS SOLAIRE.

Déterminer la direction recherchée.
La première étape consiste à déterminer la direction que vous voulez suivre avec votre véhicule. Celle-ci est habituellement trouvée en utilisant un rapporteur pour lire sur une carte l'azimut d'une ligne joignant votre position actuelle et la position désirée. La direction doit être relative au nord réel et non-pas au nord magnétique. Par exemple, une direction nord-est sur une carte donnera une direction de 45 degrés.

Orienter la barre de date.
Maintenant tournez la barre de date jusqu'à ce que la flèche pointe la direction désirée sur le rapporteur du compas solaire.

Ajuster le plateau solaire.
Tournez le plateau solaire jusqu'à ce que le bord extérieur soit aligné avec la barre de date et faites le glisser le long de la barre de date jusqu'à ce que le bord extérieur de la barre de date coïncide avec la ligne de la date du jour sur la barre de date.

Déterminer le temps solaire vrai.
L'étape suivante consiste à déterminer le temps solaire vrai. Cela entraîne de faire les ajustements nécessaires à la montre , pour tenir compte de la différence de longitude avec le méridien d'origine, de l'équation du temps et si nécessaire de l'horaire d'été.

Ajuster la barre d'ombre.
Tournez la barre d'ombre jusqu'à ce qu'elle coïncide sur le plateau solaire avec l'intersection des lignes de votre latitude et du temps solaire vrai. Le compas solaire est maintenant correctement réglé et pour prévenir des mouvements involontaires, un écrou est serré sur la vis pivot pour bloquer la barre de date et le plateau solaire en position relative entre elles et avec le rapporteur.

Ajuster l'orientation du véhicule.
Lorsque le compas solaire est correctement réglé comme décrit précédemment, le conducteur doit diriger son véhicule de telle façon que l'ombre du gnomon coïncide toujours avec la barre d'ombre. Aussi longtemps que le véhicule est en mouvement, la flèche sur la barre de date pointe vers le nord réel. Le manuel recommande que la barre d'ombre soit repositionnée sur un nouveau temps solaire vrai à intervalles réguliers de 15 minutes. Sur des longs trajets Est-Ouest, le manuel dit que l'utilisateur doit tenir compte des changements de longitude dans le calcul du temps solaire vrai.

HISTORIQUE.

Le Sun compass était fabriqué par la société Abrams Instrument à Lansing, Michigan USA. Cette société est toujours en activité de nos jours, mais ne fabrique plus cet instrument depuis longtemps. Abrams Instrument était spécialisée dans les instruments pour l'aéronautique et fabriqua le Sun compass, sous contrat avec le gouvernement américain durant la deuxième guerre mondiale (Le manuel en notre possession est daté de 1943).
Le Sun compass semble avoir été principalement utilisé dans le désert nord-africain par l'armée américaine. Les bombardiers "B24 Liberator" étaient équipés de cet instrument, pour qu'en cas de crash, les rescapés puissent se repérer dans le désert.