Михайлов В.С, Кудрявцев В.Г, Давыдов В.С. Навигация и лоция
Подождите немного. Документ загружается.
7.3.2. Способы определения элементов циркуляции судна
Рассмотрим некоторые способы определения элементов циркуляции судна.
1. По траверзным расстояниям, измеренным судовой РЛС (рис. 7.5).
Рис. 7.5. Определение элементов циркуляции судна по траверзным расстояниям
В районе специального буя с РЛП судно развивает необходимую скорость и ложится на курс (КК
1
)
с расчетом пройти траверз буя в расстоянии 2÷3 кб.
Когда буй окажется на траверзе, подается команда «Ноль!», по которой:
• включается секундомер(ы) – Т
Н
;
• замеряется по РЛС расстояние до буя (D
Р1
);
• руль перекладывается на заданное число градусов (П-10° … П-20°) в сторону от буя.
В момент прихода судна на обратный курс (КК
2
= КК
1
± 180°) снова подается команда «Ноль!», по
которой:
• останавливается секундомер(ы) – Т
К
;
• повторно замеряется по РЛС расстояние до буя (D
Р2
);
• руль отводится на «0» (в ДП).
Рассчитывается:
d
Ц
= D
Р2
− D
Р1
(7.12)
t
180°
= T
K
− T
Н
(7.13)
2. По створу и горизонтальному углу (рис. 7.6).
Рис. 7.6. Определение элементов циркуляции судна по створу и горизонтальному углу
Судно развивает заданную скорость и ложится на курс (КК
1
), перпендикулярный линии створа С.
В момент пересечения линии створа подается команда «Ноль!», по которой:
1. → включается секундомер(ы) → Т
Н
;
2. → руль перекладывается на заданное число градусов (П-…° или Л-…°);
3. → навигационным секстаном измеряется горизонтальный угол (α
1
) между линией створа С и
ориентиром (А).
В момент пересечения линии створа и прихода судна на обратный курс (КК
2
= КК
1
± 180°) снова
подается команда, по которой:
1. → останавливается секундомер(ы) – Т
К
;
2. → руль отводится на «0» (в ДП судна);
3. → повторно навигационным секстаном измеряется горизонтальный угол (α
2
) между линией
створа С и ориентиром (А).
Рассчитывается:
d
Ц
= d · (ctgα
2
− ctgα
1
) а
(7.14)
где d – длина перпендикуляра, опущенного из т. А на линию створа.
t
180°
= T
K
− T
Н
(7.15)
3. По длинам судна (рис. 7.7).
Рис. 7.7. Определение элементов циркуляции по длинам судна
Этот способ основан на измерении расстояния между кильватерным следом до начала циркуляции
(КК
1
) и кильватерным следом после циркуляции судна на 180° (КК
2
= КК
1
± 180°).
Есть и другие способы определения элементов поворотливости:
способ прямых синхронных засечек (2 береговых теодолитных поста);
с помощью аэрофотосъемки;
с помощью автопрокладчика (при самом крупном масштабе);
по гирокомпасу и лагу (S
Л
= К
Л
· (ОЛ
2
– ОЛ
1
) и
(7.16)
где
α – угол поворота судна.
Элементы циркуляции определяются для различного положения руля (П или Л 5°, 10°, 20°, 30°).
Таблица циркуляции (учебная)
Таблица 7.1.
V
Л
, узлы
Угол перекладки руля
П (Л) – 10°
П (Л) – 20°
П (Л) – 30°
R
Ц
, кб.
t
180°
,мин.
d
180°
,мили
R
Ц
, кб.
t
180°
,мин.
d
180°
,мили
R
Ц
, кб.
t
180°
,мин.
d
180°
,мили
6
8
25
2,5
7
22
2,2
6
19
1,9
9
8
16
2,5
7
15
2,2
6
13
1,9
12
8
12
2,5
7
11
2,2
5
8
1,6
15
7
9
2,2
6
8
1,9
5
6
1,6
18
7
7
2,2
6
6
1,9
5
5
1,6
21
7
6
2,2
6
5
1,9
4
4
1,3
24
6
5
1,9
5
4
1,6
4
3
1,3
27
6
4
1,9
5
4
1,6
4
3
1,3
30
6
3
1,9
5
3
1,6
3
2
0,9
По определенным значениям элементов поворотливости (d
Ц
или R
Ц
и t
180°
) для различных значений
скорости хода судна и угла перекладки руля заполняются таблицы циркуляции РТШ и формуляр
судна (табл. 7.1)
Примечание: d
180°
– пройденное судном расстояние на циркуляции.
7.3.3. Графический учет циркуляции при счислении пути судна
При графическом учете циркуляции при счислении пути судна возникают в общем случае 2
частные задачи:
1. Определение (нахождение на навигационной карте) точки окончания поворота при известной
точке начала поворота и известному новому курсу.
2. Определение (нахождение на навигационной карте) точки начала поворота для выхода на
заданную линию курса.
Рассмотрим решение этих задач.
1. Определение точки окончания поворота (рис. 7.8).
Рис. 7.8. Определение точки окончания поворота
Исходные данные:
1. Линия первоначального курса (ИК
1
= 247,0°);
2. Время и отсчет лага точки начала поворота ;
3. Значение нового курса (ИК
2
= 110,0°).
Задача: Определить (найти) точку окончания поворота .
Порядок решения задачи:
1. → Из счислимой точки начала поворота проводим перпендикуляр в сторону поворота и
на нем откладываем величину R
Ц
, выбранную из таблицы циркуляции РТШ (по V
уз.
и углу
перекладки руля), в масштабе карты → получим т. О.
2. → Из полученной на перпендикуляре точки (т. О) проводим дугу окружности радиусом R
Ц
(карандаш в т. , иглу на ).
3. → Устанавливаем параллельную линейку (с помощью штурманского транспортира) в
направлении нового курса судна (ИК
2
= 110,0°) и, перемещая линейку параллельно
установленному направлению, проводим касательную к дуге окружности.
4. → Из т. О опускаем перпендикуляр на линию нового курса. Пересечение этого с линией нового
курса и даст нам точку окончания поворота (т. ).
5. → Около точки окончания поворота записываем .
Т
1
, ОЛ
1
– фиксируются в момент начала поворота, Т
2
, ОЛ
2
– в момент его окончания.
Примечание:
2. Определение точки начала поворота (рис. 7.9).
Рис. 7.9. Определение точки начала поворота
(Такая задача возникает при выходе судна на рекомендованный курс, ось ФВК и др. случаях).
Исходные данные:
1. Линия первоначального курса (ИК
1
);
2. Линия нового курса (ИК
2
);
3. Исходная точка счисления .
Задача: Определить точку начала поворота и точку окончания поворота .
Порядок решения задачи:
1. → Из произвольных точек начального и нового курсов (тт. а, б) проводим перпендикуляры к
линиям этих курсов в сторону поворота и откладываем на них величину R
Ц
, выбранную из
«Таблицы циркуляции» РТШ по значениям скорости хода судна и угла перекладки руля.
2. → Через полученные точки (тт. с, д) проводим прямые, параллельные линиям курсов, точка
пересечения которых (т. О) и даст нам центр окружности с радиусом R
Ц
. Проведем эту
окружность.
3. → Из т. О опускаем перпендикуляры на линии курсов, точки пересечения их и будут точками: –
начала поворота и окончания поворота .
4. → Рассчитываем время и отсчет лага на моменты начала и окончания поворота как было уже
рассмотрено.
5. → Около точек начала и конца поворота пишем и .
Задача решена.
При ведении счисления все навигационные обстоятельства плавания записываются в судовой
журнал (СЖ), который является юридическим документом.
Записи в СЖ ведутся от момента съемки до момента постановки судна на якорь (швартовы).
Записи в СЖ должны быть настолько полными, чтобы только по ним можно было восстановить все
обстоятельства плавания судна.
Ведется СЖ чернилами, четко и разборчиво и согласно «Правил…» его ведения.
Стирание записей в СЖ категорически запрещено. Все необходимые исправления выполняются
тоже по «Правилам…». Ненужное или неправильно записанное аккуратно зачеркивается одной тонкой
линией, а правильная запись дается в сноске внизу данной стр. СЖ.
Вначале вахты производится запись о приеме штурманской вахты, а с окончанием вахты – о ее
сдаче.
Заполненный СЖ, кроме того, подписывается и капитаном судна и хранится на судне на правах
документов строгой отчетности. Более подробно о ведении СЖ → п. 29.6.
7.3.4. Примеры решения задач по расчету времени и отсчета лага (Т
1
/ОЛ
1
) прибытия судна в
заданную точку
(МНК № 32106 или № 3207; ΔЛ% из табл. 5.3)
№№ зад.
Условие
Ответ
Нач. точка
ГКК ΔГК V
Л
Зад. точка
Т
1
(час., мин.)
ОЛ
1
φ
C
(N)
λ
C
(Е)
φ
3
(N)
λ
3
(Е)
1
43°55,0′
39°10,0′
300,0° + 5,0° 6,0
44°06,8′
38°46,6′
09.26 33,6
2
43°50,0′
39°10,0′
320,0° − 5,0° 6,0
44°06,8′
38°46,6′
09.58 39,1
3
43°48,0′
38°06,0′
41,0° + 4,0° 8,0
44°04,6′
38°29,0′
10.55 39,3
4
43°55,0′
38°06,0′
64,0° − 4,0° 8,0
44°04,6′
38°29,0′
11.24 35,9
5
44°01,0′
38°04,0′
62,0° + 3,0° 10,0
44°09,8′
38°30,2′
12.05 48,7
6
44°05,0′
38°04,0′
79,0° − 3,0° 10,0
44°09,8′
38°30,2′
12.58 58,7
7
44°01,0′
38°04,0′
293,0° + 2,0° 8,0
44°10,5′
37° 35,5′
14.50 65,6
8
44°05,0′
38°04,0′
287,0° − 2,0° 8,0
44°10,5′
37°35,5′
15.41 75,4
9
43°45,0′
37°37,0′
47,0° + 3,0° 10,0
44°07,4′
38°13,7′
17.28 96,3
10
43°55,0′
37°37,0′
68,0° − 3,0° 10,0
44°07,4′
38°13,7′
17.55 107,5
11
43°45,0′
37°37,0′
206,0° + 4,0° 8,0
43°58,7′
37°14,4′
18.39 44,1
12
43°55,0′
37°37,0′
287,0° − 4,0° 8,0
43°58,7′
37°14,4′
19.05 50,5
Выводы
1. Счисление (счисление координат судна, счисление пути судна) это определение места судна
путем вычисления его текущих координат от известных начальных по курсу, скорости с учетом
дрейфа от ветра, сноса течением и по времени.
2. Назначением счисления является ориентирование судна относительно местности с точностью,
обеспечивающей навигационную безопасность плавания судна.
3. Сущность счисления заключается в том, что от известного исходного места на навигационной
карте прокладываются направления движения судна и пройденные по ним расстояния с целью
получения места судна на любой заданный момент времени.
4. Счисление должно вестись непрерывно, быть точным, достаточно простым и наглядным.
5. Необходимым условием точности счисления координат судна является постоянный контроль
всех измерений и вычислений.
6. Непрерывное и точное графическое счисление координат судна – одно из непременных условий
предупреждения навигационных происшествий.
ГЛАВА 8. ГРАФИЧЕСКОЕ СЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ СУДНА С УЧЕТОМ
ДРЕЙФА ОТ ВЕТРА И ТЕЧЕНИЯ
8.1. Определение дрейфа судна от ветра и его учет при графическом счислении
8.1.1. Ветер и его влияние на путь судна
Одним из внешних факторов, влияющих на перемещение судна, является ветер, который,
воздействуя на надводную часть судна, вызывает его отклонение (рис. 8.1) от линии истинного курса
(ИК).
Рис. 8.1. Дрейф судна от ветра
Дрейф – отклонение судна от линии истинного курса под воздействием ветра.
Величина дрейфа зависит:
1. От размеров и формы надводной части судна.
2. От осадки, размеров и формы обводов подводной части судна.
3. От скорости (силы) ветра и скорости судна.
4. От направления ветра или его курсового угла (КУ).
Различают истинный и наблюденный (кажущийся) ветер.
Истинный ветер – ветер, который наблюдается относительно водной поверхности и
характеризуется: направлением (К
U
) и скоростью (U).
Наблюденный (кажущийся) ветер – ветер, который наблюдается непосредственно на
движущемся судне, т.е. это суммарный ветер, складывающийся из вектора истинного ветра ( ) и
вектора скорости хода судна ( ) – рис. 8.2 (характеризуется: направлением (К
W
) и скоростью (W)).
(8.1)
Рис. 8.2. Определение направления ветра на судне
Направление ветра (К
U
или К
W
) определяется в градусах в круговой системе счета направлений от
0° до 360° и той точкой горизонта «откуда дует ветер».
Направление ветра на судне определяется следующим образом (рис. 8.2):
• заметить направление отклонения вымпела (флага, дыма и др.);
• пеленгатор репитера курсоуказателя развернуть «навстречу» замеченного отклонения и снять
отсчет с точностью до ±10° (кратно 10°).
Если судно без хода → это К
U
. Если судно на ходу → это К
W
.
Для определения элементов истинного ветра (К
U
и U) на ходу судна по значениям элементов
наблюденного (кажущегося) ветра (К
W
и W) и элементам движения судна (ИК и V
Л
) используется
ветрочет (круг СМО), по методике на нем приведенной.
Для определения направления ветра есть «мнемоническое» правило: → «ветер дует в компас»
(рис. 8.3).
Рис. 8.3. «Ветер дует в компас»
Скорость ветра измеряется анемометром в м/с (обычно «АРИ-49»). В СЖ данные (К
υ
, V)
записываются, как: «Ветер 315° – 5 м/с», т.е. элементы истинного ветра.
При следовании судна постоянным курсом и скоростью, когда на него воздействует ветер, дующий
с постоянного направления (К
U
) и постоянной скоростью (U), судно будет следовать фактически
относительно дна (течения нет) по линии пути при дрейфе (рис. 8.1).
Продольная ось судна при перемещении его по линии пути при дрейфе остается параллельной
линии истинного курса, так как рулевой постоянно удерживает заданный курс, а само судно
перемещается по линии пути, т.е. «скулой».
Путь судна при дрейфе → ПУ
ДР
(ПУ
α
) → направление перемещения центра массы судна,
измеряемое горизонтальным углом между северной частью истинного меридиана и линией пути
при дрейфе по часовой стрелке от 0° до 360°.
Угол дрейфа (α) → угол между линией истинного курса и линией пути судна, обусловленный
влиянием ветра.
а)
б)
Рис. 8.4. Знак угла дрейфа от ветра
Угол дрейфа (α), измеряется от 0° до 180°, причем (рис. 8.4):
• Если ПУ
ДР
(ПУ
α
) > ИК (рис. 8.4б) → (ветер дует в левый борт) → угол дрейфа имеет знак «+»;
• Если ПУ
ДР
(ПУ
α
) < ИК (рис. 8.4а) → (ветер дует в правый борт) → угол дрейфа имеет знак «–».
Путь судна при дрейфе (ПУ
α
), истинный курс судна (ИК) и угол дрейфа (α) связаны соотношением:
ПУ
α
= ИК + α; ИК = ПУ
α
− α; α = ПУ
α
− ИК
(8.2)
Формулы (8.2) – алгебраические.
8.1.2. Определение угла дрейфа от ветра
Для учета дрейфа при графическом счислении необходимо знать угол дрейфа α.
Чтобы определить угол дрейфа α, необходимо сравнить истинный курс судна (ИК) со значением
путевого угла при дрейфе (ПУ
α
).
α = ПУ
α
− ИК
Угол дрейфа, как правило, определяется опытным путем для данного проекта судна при различных
курсовых углах ветра ( ), скорости хода судна (V
Л
), скорости истинного ветра (U) и т.д., т.е.
α = f · (КУ
U
, V
Л
, U)
(8.3)
Угол дрейфа можно определить несколькими способами. Вот некоторые:
1. С помощью прибора – дрейфомера (α = f (ΔР), ΔР = Р
Л/Б
– Р
П/Б
).
2. С помощью свободно плавающего предмета – вешки.
3. С помощью формулы адмирала, профессора Матусевича Н.Н.
(8.4)
где
К
α
° – коэффициент дрейфа;
W – скорость кажущегося ветра;
V – скорость судна;
КУ
W
– курсовой угол кажущегося ветра.
Как правило, одновременно с определением угла дрейфа определяется и потеря скорости ΔV.
Определенные углы дрейфа заносятся в «Таблицу углов дрейфа» РТШ.
Таблица углов дрейфа
Таблица 8.1.
8.1.3. Учет дрейфа от ветра при графическом счислении пути судна
Учет дрейфа при графическом счислении сводится к учету угла α, выбираемого из «Таблицы углов
дрейфа» РТШ, или непосредственно определенного одним из способов.
Рассмотрим решение основных задач, связанных с учетом дрейфа.
1. Расчет пути судна по известному истинному курсу и углу α.
1. → на линии истинного курса (ИК) находим исходную счислимую точку начала учета дрейфа
;
2. → рассчитываем значение ПУ
α
= 94,0°
ПУ
α
= ИК + α = КК + ΔК + α = 88,0° + 2,0° + 4,0°
(8.5)
3. и прокладываем его на навигационной карте от счислимой точки начала учета дрейфа от
ветра;
4. → оформляем (подписываем) линию пути при дрейфе по установленной форме (рис. 8.5) и
производим запись по форме в СЖ.
Рис. 8.5. Оформление графического счисления пути судна на карте
2. Расчет истинного и компасного курсов по известным линии пути при дрейфе и значению
угла дрейфа.
Такая задача возникает в том случае, когда судну надо следовать по заданному маршруту
(рекомендованный курс, ось фарватера или канала и пр.) или прибыть в назначенную точку при
наличии дрейфа (α = + 4,0°)
Рассмотрим пример расчета курса в назначенную точку якорной стоянки (рис. 8.6).
Рис. 8.6. Расчет значения компасного курса при учете дрейфа от ветра
1. → находим исходную счислимую точку начала учета дрейфа ;
2. → наносим на навигационную карту назначенную точку якорной стоянки (по φ и λ → т. Я);
3. → соединив исходную точку с назначенной точкой якорной стоянки (т. Я) – получим
линию пути при дрейфе – ПУ
α
(106,0°), снимаем ее значение с навигационной карты;
4. → рассчитываем значение истинного курса:
ИК
2
= ПУ
α
− α = 106,0° − (+4,0°) = 102,0°
(8.6)
5. → рассчитываем значение компасного курса (для задания его рулевому):
КК = ИК − ΔК = 102,0° − (+2,0°) = 100,0°
(8.7)
6. → оформляем (подписываем) линию пути при дрейфе на навигационной карте [КК 100,0° (+2,0°)
α = +4,0°] и производим запись по форме в СЖ.