Навигация и лоция СПГУВК-2004. Дмитриев В. И., Григорян в л., Катенин В. А
 Скачать 24.68 Mb.
|
|
Методика ручного графического счисления без учета влияния ветра и течения. При плавании без учета влияния ветра и течения направление перемещения судна совпадает с направлением истинного курса ИК,а величина этого перемещения равна расстоя- нию, пройденному судном. Пройденное судном расстояние рассчи- тывается по данным лага или по скорости и времени плавания. Графические построения на карте выполняются тонко зато- ченным простым карандашом средней твердости. На карту наносятся линии истинных курсов в виде прямых линий и кривые циркуляции в виде дуг окружностей. Линии должны быть аккуратными, а их тол- щина соответствовать толщине линий меридианов и параллелей кар- ты. На линиях курсов отмечаются точки начала и конца поворо- тов, места изменения скорости, траверзов наиболее приметных ори- ентиров, включения и выключения лагов, места судна на 0, 4, 8, 12, 16 и 20 часов, а также в другие моменты, предусмотренные руково- дящими документами по штурманской службе на судах. Счислимые места судна обозначаются короткой чертой дли- ной 1 — 2 мм, перпендикулярной линии истинного курса. Возле ка- ждого места в виде дроби пишутся время и отсчет лага (рис. 15.1). Время отмечается с точностью до 1 мин при скорости судна менее 12 узлов и до 0,5 мин при скорости судна от 12 до 24 узлов. При скорости судна более 24 узлов время фиксируется с точностью до 0,1 мин. Глава 15. Графическое счисление пути судна 225 Риc. 15.1. Ручное графическое счисление Отсчеты лага записываются с точностью 0,1 мили. При от- сутствии показаний лага возле счислимых мест записывается только время. Вдоль линии каждого истинного курса в удобном для выпол- нения надписи месте записывается значение компасного курса, по которому ведется счисление, и, в круглых скобках, — поправка ком- паса. Места съемки и постановки судна на якорь обозначаются ус- ловными знаками в виде якоря. При счислении пути судна без учета ветра и течения решают- ся две основные задачи. Задача 1. Расчет счислимого места на заданный момент вре- мени. Исходная точка А на момент Т 1 с отсчетом лага ол 1 известна и нанесена на линию проложенного истинного курса (рис. 15.2). Рис. 15.2. Расчет счислимого места (задача 1) Задача решается следующим образом: • рассчитывается время плавания судна t = T 2 — Т 1 ; • по скорости V o и времени плавания t рассчитывается прой- денное судном расстояние S o по формуле S o = V o t (при задан- ном отсчете лага ол 2 пройденное судном расстояние рассчи- тывается по формуле ( ) o 2 1 л S ол ол k = − ; 226 Раздел 4. Счисление пути судна • рассчитанное расстояние S o откладывается от точки А по ли- нии истинного курса по направлению движения судна. Полу- ченная точка является искомой точкой В. Задача 2. Расчет времени T 2 и отсчет лага ол 2 прибытия судна в заданную точку В. Начальная точка А с моментом времени Т 1 и от- счетом лага ол 1 известна (рис. 15.3). Рис. 15.3. Расчет времени и отсчета лага прибытия в заданную точку (задача 2) На карте циркулем измеряют расстояние S o между точками А и В. По полученному расстоянию рассчитывают время t плавания от точки А до точки В и момент прихода судна в точку В: o o t S V = ; 2 1 T T t = + . По расстоянию S o и коэффициенту лага k л рассчитывают раз- ность отсчетов лага рол и отсчет лага ол 2 прихода судна в заданную точку В: o л ; рол S k = 2 1 ол ол рол = + По прибытии в точку В необходимо проконтролировать сов- падение расчетных T 2 и ол 2 . При несовпадении расчетных данных с фактическими производится проверка выполненных расчетов. Как правило, на практике точка В задается не штрихом на линии истинного курса, а определенным положением судна относи- тельно приметного ориентира, показанного на карте. Точка В может задаваться истинным пеленгом на ориентир (рис. 15.4). В этом случае для нахождения точки В необходимо от места ориентира на карте проложить линию истинного пеленга до пересе- чения с линией истинного курса. Точка пересечения линии истинно- го пеленга с линией истинного курса и является заданной точкой В. Точка В может задаваться расстоянием до приметного ориен- тира (рис. 15.5). Глава 15. Графическое счисление пути судна 227 Рис. 15.4. Точка В задана ис- тинным пеленгом на ориен- тир Р Рис. 15.5. Точка В задана рас- стоянием до ориентира Р Для нахождения точки В циркулем, раствор которого соот- ветствует заданному расстоянию, проводится дуга окружности до пересечения с линией истинного курса. Точка пересечения дуги ок- ружности с линией истинного курса и является заданной точкой В. Точка В может задаваться и курсовым углом на ориентир (рис. 15.6). Рис. 15.6. Точка В задана курсовым углом на ориен- тир Р В этом случае для решения задачи удобнее перейти от курсо- вого угла к пеленгу, соответствующему заданному курсовому углу, по формуле ИП = ИК ± КУ (правый борт — "+", левый борт — " −"). Наиболее часто точка В задается траверзом ориентира ( КУ = 90°), так как траверзы приметных ориентиров обычно назна- чаются как точки изменения курса или скорости судна или как точки выполнения других действий. Циркуляция судна и ее учет при графическом счислении. При изменении курса под действием переложенного руля или машин центр тяжести судна движется по криволинейной траектории. Кри- волинейная траектория, по которой движется центр тяжести судна 228 Раздел 4. Счисление пути судна под действием переложенного руля или машин, называется циркуля- цией. Циркуляция имеет вид сложной кривой (рис. 15.7). При пере- кладке руля в точке А судно некоторое время продолжает движение прежним курсом и лишь незначительно смещается в сторону, проти- воположную повороту. Рис. 15.7.Циркуляция судна Этот промежуток времени называется мертвым промежут- ком. В точке В судно начинает изменять свой курс. В начале измене- ния курса циркуляция имеет переменную кривизну и называется по- этому неустановившейся циркуляцией. Начиная с точки С кривая циркуляции превращается в окружность и называется установив- шейся циркуляцией. Во время циркуляции носовая часть диаметральной плоско- сти судна направлена внутрь кривой циркуляции и составляет с каса- тельной к циркуляции угол Θ Ц , который называется углом дрейфа на циркуляции. В точке D судно изменит первоначальный курс на 180°. Рас- стояние между линией первоначального курса и линией курса судна после его изменения на первые 180° называется тактическим диа- метром циркуляции Д Ц Диаметр окружности, по которой движется центр тяжести судна в период установившейся циркуляции, называется диаметром установившейся циркуляции Д. Время, в течение которого судно изменяет свой курс на пер- вые 180°, называется полупериодом циркуляции t 180 Глава 15. Графическое счисление пути судна 229 Для учета циркуляции при графическом счислении пути суд- на используются тактический диаметр циркуляции Д Ц и полупериод циркуляции t 180 . Тактический диаметр циркуляции зависит от длины судна, его ширины, площади руля и от величины угла перекладки руля. От скорости судна тактический диаметр циркуляции зависит незначительно. Полупериод циркуляции t 180 зависит от угла перекладки руля и от скорости судна. Тактический диаметр циркуляции и полупериод циркуляции для различных скоростей и углов перекладки руля определяются в период скоростных испытаний и сводятся в таблицу циркуляции. При графическом учете циркуляции делаются два допуще- ния: 1) сложная кривая циркуляции заменяется окружностью, радиус которой Ц Ц 2; R Д = 2) курс судна в процессе поворота изменяется равномерно. При графическом способе учета кривая циркуляции наносится на карту с помощью циркуля. Точки начала и конца поворота находят графическим способом. При этом возможно решение двух задач. Рис. 15.8. Учет циркуляции (за- дача 1) Рис. 15.9. Учет циркуляции (зада- ча 2) Задача 1. По известной точке начала поворота и заданному значению нового курса найти точку конца поворота. На линии первоначального истинного курса ИК 1 (рис. 15.8) отмечается точка А начала поворота. Из точки А восстанавливается перпендикуляр в сторону из- менения курса. Откладывая по перпендикуляру радиус циркуляции 230 Раздел 4. Счисление пути судна R ц , получают точку О — центр окружности циркуляции. Из точки О радиусом R ц от точки А проводится дуга окружности АВ,которая представляет собой линию пути судна при циркуляции. Касательно к этой дуге окружности проводится линия нового истинного курса ИК 2 . Точка касания В будет точкой конца поворота, из которой и прокладывают линию нового истинного курса. Для оформления прокладки на карте в точках начала А и конца В поворо- та отмечают время и отсчет лага. Задача 2. По известному начальному истинному курсу ИК 1 и заданной линии нового курса ИК 2 определить точки начала и конца поворота (рис. 15.9). Для решения задачи линии истинных курсов ИК 1 и ИК 2 про- должают до пересечения их в точке С. Из произвольной точки а на линии ИК 1 радиусом, равным R ц , проводится дуга окружности. Каса- тельно к этой дуге окружности проводится линия, параллельная ли- нии ИК 1 . Аналогичное построение выполняется и на линии ИК 2 Точка О пересечения касательных будет центром окружности циркуляции. Из точки О радиусом R ц проводится дуга окружности. Точки касания этой дуги с линиями ИК 1 и ИК 2 являются точками на- чала и конца поворота. 15.3 Графическое счисление с учетом дрейфа Дрейф судна. Перемещающиеся при ветре массы воздуха оказывают давление на надводную часть корпуса судна. Под дейст- вием этого давления судно смещается с линии намеченного истинно- го курса, изменяется и скорость его движения. Отклонение судна от намеченной линии истинного курса под влиянием ветра называется дрейфом судна. Направление (курс) K W и скорость кажущегося ветра W изме- ряются на ходу судна с помощью анемометра и компаса. При этом за курс ветра принимают то направление, откуда дует ветер. Наблюденный (кажущийся) ветер является геометриче- W ской суммой истинного ветра U и курсового ветра V . Курсовой ветер возникает от движения судна и направлен на- встречу движению. Его скорость равна скорости судна (рис. 15.10). Глава 15. Графическое счисление пути судна 231 Под действием кажущегося ветра возникает аэродинами- W ческая сила Р, приложенная к центру парусности надводного борта судна. Направление этой силы отклоняется от направления кажуще- гося ветра в сторону траверза на угол γ (рис. 15.11). Силу Р можно разложить на две составляющие: Р х — силу, направленную по диаметральной плоскости судна (по направлению линии истинного курса); Р y — силу, направленную по перпендикуляру к диаметраль- ной плоскости судна (перпендикулярно к линии ИК). Рис. 15.10. Определение на- блюденного ветра Рис. 15.11. Действие ветра на суд- но Сила Р x действуя по направлению диаметральной плоскости судна, изменяет его скорость. В зависимости от направления силы Р х скорость судна может или уменьшиться, или увеличиться. Измене- ние скорости, вызванное силой Р х , учитывается лагом. Следователь- но, учитывать изменение скорости от воздействия Р х нужно только в тех случаях, когда лаг не работает. Таким образом, в результате воздействия силы Р х судно будет перемещаться по линии истинного курса не со скоростью, соответст- 232 Раздел 4. Счисление пути судна вующей заданной частоте вращения винтов, а со скоростью, которую покажет лаг: V л = V об + ∆V. Сила Р y ,действующая по направлению, перпендикулярному линии ИК,вызовет смещение судна в этом направлении со скоро- стью дрейфа V др Таким образом, судно участвует в двух движениях: • движении по направлению истинного курса со скоростью V л ; • движении по направлению, перпендикулярному линии ис- тинного курса, со скоростью V др В результате сложения этих двух движений судно будет пе- ремещаться по линии КА. Линия фактического перемещения судна с учетом дрейфа называется линией пути при дрейфе. Угол между линией истинного курса и линией пути при дрейфе называется углом дрейфа α(рис. 15.12). Рис. 15.12. Перемещение судна по линии пути при дрейфе Путевой угол судна — это угол ПУ α между северной частью истинного меридиана и линией пути судна, измеряемый в полукру- говой системе счета: ; ; ПУ ИК ИК ПУ ПУ ИК α α α = + α = − α α = − (15.1) Формулы алгебраические, угол дрейфа в них учитывается со своим знаком. Если ветер дует в левый борт судна, то угол дрейфа α имеет знак "плюс" (+). Если ветер дует в правый борт судна, то угол α имеет знак "минус" (−). Глава 15. Графическое счисление пути судна 233 Величина угла дрейфа зависит от скорости и курсового угла кажущегося ветра, скорости судна, его осадки и площади надводной части корпуса. Понятие об основных способах определения угла дрейфа. Измерение угла дрейфа с помощью двухкоординатного лага (лага-дрейфомера). При наличии на судне двухкоординатного ин- дукционного лага (лага-дрейфомера), угол дрейфа α может быть из- мерен с его помощью. С помощью индукционного лага-дрейфомера определяются продольная и поперечная составляющие скорости судна V x и V y . Угол дрейфа α и скорость судна по линии пути V рассчитываются по сле- дующим формулам: tg ; y x V V α = 2 2 x y V V V = + Определение угла дрейфа по пеленгам и расстояниям до сво- бодно плавающего предмета. Для применения этого способа необхо- димо иметь в видимости с судна свободно плавающий предмет с ма- лым собственным дрейфом, до которого можно измерять расстояние. Судно следует истинным курсом с расчетом пройти вблизи плавающего предмета. Измеряются пеленги на предмет и дистанции до него. В момент каждого измерения замечаются время Т иотсчет лага ол (рис. 15.13). Рис. 15. 13. Определе- ние угла дрейфа по пе- ленгам и расстояниям На чистом листе бумаги или на свободном месте карты от произвольной точки, которая принимается за место предмета, про- кладываются линии рассчитанных ОИП. Вдоль каждой проложенной линии в выбранном масштабе откладываются измеренные расстоя- ния. Полученные точки К 1 , К 2 и т. д. являются местами судна отно- сительно плавающего предмета. 234 Раздел 4. Счисление пути судна Проведя через полученные точки прямую линию, получают линию пути. Измерив ее направление относительно меридиана, по- лучают ПУ α .Угол дрейфа ПУ ИК α α = − Скорость судна по линии пути 1 4 4 1 K K V T T = − Изменение скорости в результате действия ветра рассчитыва- ется по формуле об V V V ∆ = − Полученный угол дрейфа а свободен от влияния течения, так как течение одинаково влияет как на судно, так и на плавающий предмет. Для получения удовлетворительных результатов достаточ- но сделать пять - семь измерений. Если в качестве предмета взять неподвижный ориентир, то полученный угол дрейфа будет искажен влиянием течения. Разность путевого угла и истинного курса в этом случае будет отражать со- вместное влияние ветра и течения. Определение угла дрейфа по трем пеленгам на один ориен- тир. Для определения угла дрейфа этим способом измеряются три пеленга на один плавающий предмет. В момент измерения каждого пеленга замечается время. Рассчитываются промежутки времени ме- жду моментами измерения пеленгов по следующим формулам: 1 2 1 ; t T T = − 2 3 4 t T T = − На чистом листе бумаги или на свободном месте карты из произвольной точки А прокладываются измеренные истинные пелен- ги (рис. 15.14). Из произвольной точки a 1 на линии первого пеленга прокла- дывается линия истинного курса. По линии истинного курса от точки a 1 откладываются отрезки, пропорциональные промежуткам времени между моментами измерения пеленгов: a 1 a 2 = kt 1 , а 2 а 3 = kt 2 ,где k — произвольный постоянный коэффициент. Через полученные точки а 2 и а 3 проводятся линии, параллельные первому пеленгу, до пересече- ния с линиями второго и третьего пеленгов в точках 2 a′ и 3 a′ .Соеди- |