Михайлов В.С, Кудрявцев В.Г, Давыдов В.С. Навигация и лоция
Подождите немного. Документ загружается.
3. Нанесение (нахождение) счислимой точки на навигационной карте на заданный момент
времени (рис. 8.7).
Рис. 8.7. Нахождение счислимой точки на путевой карте
1. → замечаем время по часам (Т
1
) и отсчет лага (ОЛ
1
);
2. → рассчитываем пройденное судном расстояние от исходной точки до заданного
момента – Т
1
:
S
Л
= К
Л
· (ОЛ
1
− ОЛ
0
)
(8.8)
3. → от исходной точки по линии пути при дрейфе (ПУ
α
) откладываем рассчитанное
расстояние.
4. Предвычисление времени и отсчета лага прихода судна в заданную точку.
В общем случае точка может быть задана:
a. – координатами (φ, λ);
b. – направлением на ориентир (ИП или КУ);
c. – расстоянием до ориентира (D).
Рассмотрим пример на предвычисление времени (Т
1
) и отсчета лага (ОЛ
1
) прихода судна на траверз
ориентира (рис. 8.8).
Рис. 8.8. Предвычисление времени и отсчета лага прихода судна на траверз ориентира
1. → рассчитываем величину ИП на момент прихода судна на траверз ориентира:
(8.9)
2. 110,0° − 90,0° = 20,0° − на ориентир и
3. 20,0° + 180° = 200,0° − с ориентира.
ИК = КК + ΔК = 108,0° + 2,0°=110,0°.
(8.10)
4. → рассчитанный ИП (20,0°), а точнее ОИП (200,0°), проводим от ориентира до пересечения с
линией пути при дрейфе (т. );
5. → снимаем расстояние S (6 миль) от исходной точки (т. ) до заданной точки (т. );
6. → рассчитываем время прихода судна в заданную точку:
(8.11)
T
1
= T
0
+ t = 09.00 + 0.45 = 09.45
(8.12)
7. → рассчитываем показания лага (ОЛ
1
) на время прихода судна в заданную точку:
(8.13)
ОЛ
1
= ОЛ
0
+ РОЛ = 40,3 + 6,2 = 46,5.
(8.14)
Ответ: – время и отсчет лага прихода судна на траверз ориентира.
8.2. Графическое счисление координат судна с учетом течения
8.2.1. Морские течения и их влияние на путь судна
В 1888 г. судно «Уайт» село на мель, экипаж был снят, а судно после этого примерно 50 раз
отмечалось в различных местах, после чего штормом было выброшено на скалы Шетландских островов,
«пропутешествовав» за 9 месяцев более 8000 миль. Все это «путешествие» происходило только под
воздействием ветра и морских течений, которые являются своеобразными движущимися дорогами,
которые могут изменять курс судна, а также уменьшать или увеличивать его скорость.
Горизонтальные перемещения больших масс воды в море, характеризующиеся направлением
и скоростью, называются морскими течениями.
Причины, вызывающие морские течения, подразделяются на:
• внешние (ветер, атмосферное давление, приливообразующие силы Луны и Солнца), и
• внутренние (неравномерность плотности водных масс по глубине).
Морские течения, по причинам их вызывающим, подразделяются на:
ветровые;
дрейфовые;
приливо-отливные;
плотностные и др.
По глубине расположения течения подразделяются на:
поверхностные;
глубинные;
придонные.
По физико-химическим свойствам масс воды течения подразделяются на:
теплые и холодные;
соленые и распресненные.
Навигационная классификация течений исходит из их устойчивости по времени. По этой
классификации течения делятся на:
1. Постоянные.
2. Периодические.
3. Временные.
1. Постоянные течения → течения, направление и скорость которых длительное время остаются
постоянными (Гольфстрим, Куро-Сио, Бразильское и др.).
2. Периодические течения → течения, направление и скорость которых непрерывно изменяются,
периодически повторяя свои элементы (приливо-отливные).
3. Временные течения → течения, которые действуют короткий промежуток времени (ветровые,
сгонно-нагонные и др.).
Сведения о течениях приводятся:
1. в Атласах течений;
2. в Атласах физико-географических данных морей и океанов;
3. в лоциях;
4. в навигационно-гидрографических обзорах и руководствах;
5. на навигационных морских картах;
6. на специальных картах течений.
На картах течения показываются условными обозначениями:
– постоянные
– временные
– приливные
– отливные
Любое течение характеризуется направлением и скоростью.
Направление течения определяется той точкой горизонта, куда оно направлено (если «ветер
дует в компас» то – «течение вытекает из компаса») измеряется в градусах в круговой системе счета
направлений, от 0° до 360° относительно северной части истинного меридиана и обозначается К
Т
(рис.
8.9).
Рис. 8.9. «Ветер в компас, а течение из компаса»
Скоростью течения называется расстояние, на которое перемещаются водные массы в единицу
времени. Измеряется в узлах (миль/час) и обозначается υ
Т
.
Скорость течений в открытых частях морей и океанов колеблется в широких пределах: → до 4 уз. в
районах развитых постоянных океанских течений (Гольфстрим, Куро-Сио и др.).
Скорость приливо-отливных течений в отдельных узкостях может достигать 9÷12 узлов.
Кроме руководств и пособий для плавания элементы течения (К
Т
, υ
Т
) могут быть определены и
непосредственно на судне как с помощью приборов: абсолютного гидроакустического лага – (ГАЛа)
или электромагнитного измерителя течений – (ЭМИТ); так и по высокоточным обсервациям или с
помощью поплавков (буйков) – при стоянке судна на якоре.
При плавании в районе с течением, на судно действуют две силы (рис. 8.10):
1. → сила действия собственных движителей;
2. → сила воздействия течения.
Рис. 8.10. Линия пути судна на течении
Под действием собственных движителей судно перемещается относительно воды по линии
истинного курса (ИК) с относительной скоростью V
0
.
Под воздействием течения судно перемещается относительно поверхности Земли по направлению
течения К
Т
с переносной скоростью, равной скорости течения υ
Т
.
Суммарное же (результирующее) перемещение судна относительно поверхности Земли
складывается из относительного и переносного перемещений и происходит с путевой скоростью V.
(8.15)
Для геометрического сложения векторов по формуле (8.15) необходимо на навигационной карте:
1. → из счислимой точки начала учета течения (т. О) проложить линию истинного курса (ИК);
2. → от т. О по линии ИК отложить (в масштабе карты) вектор скорости судна ;
3. → из конца вектора (т. В) проложить линию по направлению течения (К
Т
) и на ней (от т. В)
отложить (в том же масштабе) вектор скорости течения ;
4. → соединить начало вектора скорости судна (т. О) с концом вектора скорости течения (т. А)
– получим вектор путевой скорости судна – .
Треугольник ОАВ, сторонами которого являются векторы относительной ( ), переносной (
) и путевой ( ) скоростей, называется навигационным скоростным треугольником.
Линия, по которой перемещается центр массы судна относительно дна моря называется
линией пути судна при течении (О–А).
Путь судна при течении (ПУ
Т
или ПУ
β
) → направление перемещения центра массы судна,
измеряемое горизонтальным углом между северной частью истинного меридиана и линией пути
при течении (от 0° до 360° – по часовой стрелке).
Угол сноса (β) → угол между линией истинного курса и линией пути судна , обусловленный
влиянием течения (измеряется в сторону правого или левого борта от 0° до 180° со знаком «плюс» (+)
или «минус» (–) соответственно.
Путь судна при течении (ПУ
β
), истинный курс (ИК) и угол сноса (β) связаны соотношением:
ПУ
β
= ИК + β ИК = ПУ
β
− β β = ПУ
β
− ИК
(8.16)
Формулы (8.16) алгебраические. При вычислениях углу сноса β придается знак «плюс» (+) или
«минус» (–):
• «+» → если течение действует в л/б судна, т.е. ПУ
β
> ИК (сносит вправо) – рис. 8.11а;
• «–» → если течение действует в пр/б судна, т.е. ПУ
β
< ИК (сносит влево) – рис. 8.11б.
а)
б)
Рис. 8.11. Знак угла сноса судна течением
8.2.2. Учет течения при графическом счислении пути судна
Графическое счисление с учетом течения ведется на навигационной карте с соблюдением
некоторых правил:
1. → линия истинного курса (ИК) и линия направления течения (К
Т
) проводятся с более слабым
нажимом карандаша, чем линия пути при течении (ПУ
β
);
2. → вдоль линии пути при течении (ПУ
β
) с внешней стороны навигационного скоростного
треугольника подписывается [КК 96,0° (–1,0°) β = –5,0°] – рис. 8.12;
3. → для каждого счислимого места строится навигационный треугольник перемещений
(ΔОДС), подобный навигационному скоростному треугольнику (ΔОАБ);
4. → счислимое место судна находится на его линии пути при течении (ПУ
β
), около которого
пишется ;
5. → судовой журнал заполняется в соответствии с правилами его ведения.
Рассмотрим решение основных задач, связанных с графическим учетом течения.
Рис. 8.12. Оформление графического счисления пути судна при учете течения
Задача № 1.
Расчет линии пути судна при течении (ПУ
β
) и угла сноса (β) по известным ИК, V
0
и элементам течения (К
Т
, υ
Т
).
Дано: ГКК (96,0°), ΔГК (–1,0°), V
0
(7,0 уз.), К
Т
(50,0°), υ
Т
(1,4 уз.).
Определить: ПУ
β
, β.
Решение (рис. 8.12):
1. → Рассчитываем значение истинного курса ИК = ГКК + ΔГК = 96,0° + (–1,0°) = 95,0°.
2. → Из точки начала учета течения проводим линию истинного курса судна (ИК) и
отложим по ней (от т. О) вектор относительной скорости в масштабе карты (1 уз. = 1
миле).
3. → Из конца вектора (т. А) проводим линию по направлению течения (К
Т
= 50°) и отложим по
ней (от т. А) вектор скорости течения (1,4 уз.) в том же масштабе (А − Б).
4. → Соединяем точку начала учета течения (т. О) с концом вектора скорости течения (т. Б) и с
помощью параллельной линейки и транспортира штурманского снимаем направление этой
линии – линии пути при течении (ПУ
β
= 90,0°).
5. → Рассчитываем угол сноса судна течением β = ПУ
β
– ИК = 90,0° – 95,0° = –5,0°.
6. → Подписываем линию пути судна при течении с внешней стороны навигационного скоростного
треугольника (ΔОАБ).
ГКК 96,0° (–1,0°) β = –5,0°.
7. → Заполняем судовой журнал согласно правил его ведения.
Задача № 2. Расчет счислимого места судна на заданный момент времени.
Нахождение счислимого места на заданный момент времени сводится к построению
треугольника перемещений (Δ ОСД) подобного навигационному скоростному треугольнику
(ΔОАБ).
Дано: Т
0
(09.50), ОЛ
0
(33,0), ГКК (96,0°), ΔГК (–1,0°), β (–5,0°), V
0
(7,0 уз.), К
Т
(50,0°), υ
Т
(1,4 уз.).
Найти: счислимое место судна на момент времени Т
1
(11.10) при ОЛ
1
(42,7).
Решение (рис. 8.12):
1. → Выполняем пп. 1÷6 по задаче № 1.
2. → Рассчитываем пройденное судном расстояние от исходной точки (т. О) до заданного :
a. РОЛ = ОЛ
1
− ОЛ
0
= 42,7 − 33,0 = 9,7;
b. S
Л
= К
Л
· РОЛ = 0,96 · 9,7 = 9,3 (К
Л
– из «Таблицы поправок лага по V
Л
= 7,0 уз.);
c. S
ОБ
= V
ОБ
· t = 7,0 · 1ч 20м = 9,3, где t = Т
1
– Т
0
= 11.10 – 09.50 = 1ч 20м. S
Л
= S
ОБ
.
3. → Рассчитанное расстояние S
Л
= S
ОБ
(9,3 мили) отложим от исходной точки (т. О) по линии
истинного курса (ИК) – (S
Л
= S
ОБ
= 9,3 мили – ).
4. → Из полученной на линии ИК точки (т. С) проводим линию по направлению учитываемого
течения К
Т
( ) до пересечения ее с линией пути на течении. Точка пересечения (т. Д) и
даст нам искомое счислимое место судна на заданный момент времени.
5. → У счислимого места на заданный момент времени (т. Д) подписываем .
Задача № 3.
Предвычисление времени и отсчета лага прихода судна в заданную точку при
учете течения.
Точка, как правило, задается: 1. координатами (φ, λ); 2. Направлением на ориентир (пеленг или
курсовой угол); 3. Расстоянием до ориентира.
Независимо от способа «задания» точки, она должна находиться на линии пути при учете
течения (ПУ
β
) → т. «Д».
Дано: ГКК (92,0°), ΔГК (–2,0°), V
0
(7,0 уз.), К
Т
(145,0°), υ
Т
(2,0 уз.).
Найти: , когда судно будет в заданной точке Д (φ и λ; ор. К; D
З
ор. М).
Решение (рис. 8.13):
1. → Выполняем пп. 1÷6 по задаче № 1 (ПУ
β
= 103,0°, β = +13,0°).
2. → Находим место заданной т. Д на карте (1. по φ и λ; 2. по ор. К – ИК = ИК – 90° = 0,0° или с
ор. К на судно – ОИП° = 180,0°; 3. по D
З
от ор. М).
3. → Из т. Д проводим линию, обратную направлению течения (К
Т
±180°), до пересечения ее с
линией истинного курса судна ИК ( ) → т. С.
4. → С помощью циркуля-измерителя снимаем расстояние (S) от т. О до т. С по линии истинного
курса судна (ИК).
Рис. 8.13. Предвычисление времени и отсчета лага прихода судна в заданную точку при
учете течения
5. → Рассчитываем время (Т
1
) и отсчет лага (ОЛ
1
):
T
1
= T
0
+ t, где и ОЛ
1
= ОЛ
0
+ РОЛ, где (S ~ ).
6. → Подписываем найденные значения у заданной точки (т. Д).
Задача № 4.
(обратная № 1) Расчет компасного или истинного курса по известным элементам
течения (К
Т
, υ
Т
), скорости судна (V
0
) и заданной линии пути при течении (ПУ
β
).
Дано: ПУ
β
(путь к причалу), V
0
, К
Т
, υ
Т
.
Найти: КК, β.
Решение (рис. 8.14):
Рис. 8.14. Расчет компасного курса судна при учете течения
1. → Из точки начала учета течения (т. О) проводим заданную линию пути при течении – ПУ
β
(
) 117,0°. → ее направление снимаем с карты.
2. → Из этой же точки (т. О) проводим линию по направлению течения ( ) и отложим на ней (от
т. О) вектор скорости течения в масштабе карты.
3. → Из конца вектора течения (т. А) радиусом, равным скорости судна (в том же масштабе)
делаем засечку на линии пути при течении → т. С.
4. → С помощью параллельной линейки соединяем конец вектора течения (т. А) и т. С и
параллельно переносим в точку начала учета течения (т.е. ). Направление линий
и соответствует истинному курсу (ИК) судна. С помощью параллельной линейки и
транспортира штурманского снимаем направление линии истинного курса судна (ИК = 97,0°).
5. → Рассчитываем значение угла сноса судна течением:
β = ПУ
β
− ИК = 117,0° − 97,0° = +20,0°.
6. → Рассчитываем значение гирокомпасного курса судна:
ГКК = ИК − ΔГК = 97,0° − (− 3,0°) = 100,0°.
(этот курс рулевой будет держать по компасу от т. О до т. Б).
7. → Заполняем по форме судовой журнал.
Задачу № 4 обычно называют «обратной задачей при учете течения», а задачу № 1 → «прямой
задачей при учете течения».
Примечание:
8.3. Совместный учет дрейфа от ветра и течения при графическом счислении пути
судна
В практике судовождения часто случается, что течение и ветер действуют на судно одновременно.
Если угол дрейфа от ветра (α) и элементы течения (К
Т
, υ
Т
) известны – производится
последовательный учет сначала дрейфа от ветра (α), а затем течения (β).
Угол суммарного сноса
c = α + β
(8.17)
– алгебраическая сумма значений углов α и β.
На путевой навигационной карте вначале прокладывается линия ПУ
α
= ИК + α → линия, по
которой следовало бы судно, если бы не было течения (рис. 8.15).
Рис. 8.15. Совместный учет дрейфа от ветра и течения
На линии ПУ
α
откладывается вектор скорости судна по лагу в выбранном масштабе (отрезок
). Из конца вектора скорости судна (т. К) откладывается вектор скорости течения в том же масштабе
(отрезок ). Соединив начальную точку начала учета α и β (т. С) с концом вектора течения (т. Б),
получим линию пути. Отрезок укажет путевую скорость судна.
Если нам известны элементы течения (К
Т
, υ
Т
) и α и нужно рассчитать безопасный курс (или
курс в заданную точку), то (рис. 8.16):
Рис. 8.16. Расчет безопасного курса судна при учете дрейфа от ветра и течения
1. Из начальной точки учета дрейфа и течения (т. С) проводим линию безопасного пути (отрезок
СД) на безопасном расстоянии (D
без
) от опасности.
2. Из этой же точки (т. С) откладываем величину вектора течения (отрезок ).
3. Из конца вектора течения (т. В) раствором циркуля равным величине вектора скорости судна по
лагу V
Л
, делаем засечку на линии пути (т. Б). Отрезок даст направление линии ПУ
α
.
4. Отрезок переносим параллельно в т. С – проводим линию ПУ
α
(отрезок ).
5. Рассчитываем значение ИК = ПУ
α
– α и значение КК = ИК – ΔК. Последнее значение (КК) и
задаем рулевому.
8.4. Примеры решения задач по учету дрейфа от ветра и течения
а) расчет значения ПУ
β
при учете постоянного течения (МНК № 32106 или № 3207)
№ зад.
Условие
Ответ
Начальная точка
φ (N), λ (E)
ГКК ΔГК V
л,уз
Течение ПУ
β
1
44°00,0′
38°30,0′
308,0° + 2,0° 10,0 220° – 1,5уз. 302,0°
2
44°02,0′
38°30,0′
62,0° + 3,0° 9,0 290° – 1,0уз. 60,0°
3
44°01,0′
38°25,0′
235,0° + 5,0° 8,0 320° – 1,5уз. 250,0°
4
44°00,0′
38°30,0′
134,0° − 4,0° 7,0 270° – 0,9уз. 135,0°
5
44°02,0′
38°30,0′
335,0° + 5,0° 8,0 290° – 1,3уз. 334,0°
6
44°02,0′
38°30,0′
220,0° − 5,0° 9,0 100° – 0,8уз. 210,0°
7
44°06,0′
38°30,0′
184,0° − 4,0° 10,0 110° – 1,0уз. 175,0°
8
44°01,0′
38°00,0′
121,0° + 4,0° 11,0 60° – 2,4уз. 115,0°
9
44°05,0′
38°05,0′
357,0° + 3,0° 10,0 270° – 1,8уз. 350,0°
10
44°05,0′
38°05,0′
53,0° − 3,0° 9,0 315° – 2,0уз. 37,0°
11
44°05,0′
37°55,0′
208,0° + 2,0° 8,0 100° – 1,4уз. 200,0°
12
44°05,0′
37°55,0′
317,0° − 2,0° 7,0 230° – 1,1уз. 307,0°
13
44°05,0′
37°55,0′
357,0° + 3,0° 8,0 90° – 1,4уз. 10,0°
14
43°55,0′
37°50,0′
113,0° − 3,0° 9,0 20° – 1,6уз. 100,0°
15
43°55,0′
37°50,0′
106,0° + 4,0° 10,0 200° – 2,1уз. 122,0°
б) расчет значения гирокомпасного курса (ГКК) для задания его рулевому при учете течения
(для МНК № 32106 или № 3207)
№ зад.
Условие
Ответ
Начальная точка φ (N), λ (E)
ПУ
β
ΔГК
V
л,уз
Учитываемое течение
ГКК
1
44°44,4′
36°57,0′
103,8° − 2,2° 8,0 190° – 1,2уз. 98,2°
2
44°36,1′
36°57,0′
86,5° + 2,0° 9,0 180° – 1,0уз. 78,0°
3
44°28,2′
36°57,0′
71,3° − 1,0° 10уз. 170°– 1,4уз. 63,5°
4
44°26,8′
37°27,0′
243,0° + 1,0° 11уз. 350° – 1,0уз. 236,5°
5
44°12,4′
36°57,0′
63,0° − 2,0° 12уз. 340° – 1,4уз. 72,0°
6
44°39,3′
37°27,0′
283,8° + 1,2° 11уз. 330° – 1,6уз. 276,3°
7
44°35,5′
37°27,0′
251,3° − 2,0° 10уз. 320° – 1,0уз. 248,0°
8
44°08,3′
38°50,1′
299,0° + 2,5° 12уз. 180° – 2,0уз. 304,5°
9
44°13,6′
38°36,8′
119,0° − 2,5° 12уз. 0° – 2,0уз. 130,0°
10
44°20,0′
37°17,6′
63,0° + 3,0° 10уз. 140° – 1,6уз. 51,0°
11
44°24,7′
37°30,5′
63,0° − 3,0° 11уз. 320° – 1,4уз. 73,0°
12
44°32,6′
37°42,9′
243,0° + 2,0° 9 уз. 300° – 1,8уз. 231,0°
13
44°28,2′
37°30,8′
243,0° − 2,3° 9 уз. 140° – 2,0уз. 258,0°
14
44°44,0′
37°00,0′
103,8° + 2,0° 10уз. 20° – 1,8уз. 112,0°