фл.семафором навигация
исполнить цепочку-на главную в кубрик-на 1 стр.
  • главная
  • астрономия
  • гидрометеорология
  • имена на карте
  • судомоделизм
  • навигация
  • устройство НК
  • памятники
  • морпесни
  • морпрактика
  • протокол
  • сокровищница
  • флаги
  • семафор
  • традиции
  • морвузы
  • мороружие
  • словарик
  • моравиация
  • кают-компания

  • Rambler's Top100

    Учебник по навигации


    Глава 9

    СЧИСЛЕНИЕ ПУТИ КОРАБЛЯ

    § 50. Влияние ветра на движение корабля. Определение угла ветрового дрейфа

    Ветер, обдувая надводную часть корпуса и надстройки корабля, вызывает появление аэродинамических сил, сумма которых носит название полной аэродинамической силы. Величина и направление полной аэродинамической силы зависят от ряда факторов, из которых наибольшее значение имеют форма и размеры («парусность») надводной части корабля, направление и скорость потока воздуха относительно корабля. Истинный ветер—это ветер, который наблюдается относительно водной поверхности (может быть замерен при стоянке корабля на якоре, бочке и т. п.).
    Кажущийся ветер—это ветер, который непосредственно наблюдается на движущемся корабле; его направление и скорость определяются по показаниям корабельных приборов, исправленным инструментальными поправками.
    Скорость истинного ветра находится из векторного равенства

    Ū = W + V ,                             (163)
     

    где W вектор скорости кажущегося ветра (все буквы в формуле с черточкой наверху, как на первой букве Ū, просто я еще не нашел шрифт с остальными такими же буквами, обозначающими вектор);
    V (с черточкой наверху) вектор скорости хода корабля.
    Следовательно, если известны скорость и направление кажущегося ветра, истинный ветер может быть рассчитан по формуле (163).
    Направлением ветра всегда называют то направление, откуда дует ветер. Существует мнемоническое правило: «ветер дует в компас». Угол qw между диаметральной плоскостью корабля и направлением кажущегося ветра называется курсовым углом кажущегося ветра. Если ветер дует в левый борт корабля, то говорят, что «корабль идет левым галсом» по отношению к ветру; если ветер дует в правый борт— «корабль идет правым галсом» по отношению к ветру. Ветер, дующий с кормы, называется попутным, с носа— встречным (противным).
    Направление полной аэродинамической силы Р (с черточкой вверху, вот ведь как неудобно, коли не знаешь) в общем случае не совпадает с направлением вектора скорости кажущегося ветра. Полная аэродинамическая сила может быть разложена на две составляющие: продольную P1, направленную вдоль диаметральной плоскости корабля, и поперечную Р2 (все с черточками, то бишь векторы), направленную перпендикулярно диаметральной плоскости (рисунок внизу).
    Продольная составляющая Р1 вызывает изменение скорости перемещения корабля относительно воды. Если эта сила направлена в корму, то скорость хода будет меньше, чем при тех же оборотах винтов и отсутствии ветра. Если составляющая Р1 полной аэродинамической силы направлена в нос корабля, то при отсутствии волнения скорость должна увеличиться. Однако потеря скорости от волнения моря обычно более велика и увеличение скорости от ветра может иметь место лишь при небольшом волнении.
    Поперечная составляющая Р2 полной аэродинамической силы вызывает дрейф—смещение корабля вследствие давления ветра на его надводную часть. Поэтому при ветре корабль перемещается относительно воды не вдоль своей диаметральной плоскости, а под некоторым углом к ней, именуемым углом дрейфа a.
    Линия АВ, по которой происходит перемещение корабля относительно водной среды, называется линией пути, а угол ПУa, который она составляет с плоскостью истинного меридиана, — путевым углом.
    Из рисунка внизу видно, что путевой угол и истинный курс корабля связаны между собой соотношением
    ПУa =  ИК + a                                            (164)

    a = ПУa  - ИК .                                          (165)


    Если корабль идет левым галсом по отношению к ветру (ветер дует слева), он сносится ветром вправо;
    Определение угла ветрового дрейфавеличина путевого угла будет больше, чем истинный курс корабля; угол дрейфа считается положительным. Ветром, дующим в правый борт, корабль сносится влево; угол дрейфа в этом случае считается отрицательным. Величина угла дрейфа зависит от таких факторов:
    — осадки, размеров и формы обводов подводной части корпуса корабля. У коротких с малой осадкой кораблей угол дрейфа при прочих равных условиях больше, чем у длинных с большой осадкой;
    — размеров и формы надводной части корпуса и надстроек корабля; чем выше борт и больше площадь надстроек (их «парусность»), тем больше угол дрейфа;
    — курсового угла и скорости кажущегося ветра;
    - угол дрейфа равен нулю при курсовых углах кажущегося ветра 0 или 180°, максимален при ветре с траверза и увеличивается при увеличении скорости ветра;
    — скорости хода корабля; при прочих равных условиях угол дрейфа тем больше, чем меньше скорость хода.


    Для учета дрейфа при прокладке необходимо, знать угол дрейфа. Углы дрейфа определяются при различных курсовых углах и скорости кажущегося ветра и скорости хода корабля по наблюдениям, выполненным в море. Организуя такие наблюдения, необходимо помнить, что достоверность их результатов может быть достигнута лишь при высокой точности и тщательности всех измерений; в частности, в каждом случае определения угла дрейфа необходимо точно измерять направление и скорость кажущегося ветра. Все обстоятельства опыта (волнение моря, район и способ наблюдений) должны записываться в специальном журнале. Одновременно с углом ветрового дрейфа определяется и потеря скорости хода корабля от влияния ветра и волны.
    Определение угла ветрового дрейфа

    Наиболее достоверные результаты дают следующие способы определения угла ветрового дрейфа.
     

    Способ 1. Определение дрейфа и пути корабля по обсервациям.
    По ряду определений мест корабля на карте проводится линия пути, направление которой  ПУa измеряется с помощью параллельной линейки и транспортира. Угол дрейфа вычисляется по формуле (165).
    Обычно определения места корабля не бывают абсолютно точными, вследствие чего обсервованные точки располагаются не по прямой, а по ломаной линии. В этом случае за путевой угол принимается направление средней линии, проведенной между обсервованными точками.
    На величину путевого угла влияет не только дрейф корабля, но и течение. Чтобы исключить влияние течения, при определении величины дрейфа поступают следующим образом (рисунок чуть выше слева). От точки на линии пути, соответствующей последнему определению места в направлении, противоположном направлению течения, откладывают отрезок

    ВС = {п - Т1) / 60} * vт ,

     где Тп - Т1 промежуток времени между первым и последним определениями места в минутах;
    vт — скорость течения в узлах.

    За путевой угол  ПУa принимается направление прямой AС. Одновременно с углом дрейфа определяется и потеря скорости хода корабля от влияния ветра и волны. Для этого надо снять с карты пройденное расстояние Sоб =АС и вычислить скорость хода корабля относительно воды:

    V'об = S'об / Tп - T1            (166)

    Потеря скорости хода находится по формуле

     ΔV = V'об -Vоб,                   (167)


    где Vоб — скорость по оборотам гребных винтов, исправленная поправками на отклонение водоизмещения от нормального и на обрастание подводной части корпуса корабля.
     

    Частным случаем рассмотренного способа является определение угла дрейфа по створу или по отдаленному предмету. Если корабль ляжет на створ так. чтобы направление его перемещения точно совпадало с направлением створа, то угол дрейфа определится как разность между направлением створа (он же ПУa ) и истинным курсом, при котором корабль перемещался по линии створа.
    Средняя квадратическая ошибка определения угла дрейфа этим способом в зависимости от условий наблюдений имеет порядок 1,0—1,5°. Основной причиной сравнительно низкой точности способа является ошибка в учете исключаемого течения.

    Способ 2. Определение направления перемещения корабля относительно свободно плавающего предмета.
    Этот способ основан на измерении пеленгов и расстояний или только пеленгов до свободно плавающего предмета, обладающего минимальной парусностью (вешка, притопленный буек и т. п.). Сбросив плавающий предмет в избранном для испытаний районе, корабль совершает около него на разных курсах несколько пробегов длиной около 2 миль каждый. Курсы выбираются так, чтобы наблюдения были выполнены при курсовых углах кажущегося ветра 30, 60, 90, 120, 150°. Измерение пеленгов и расстояний рекомендуется проводить в секторе курсовых углов от 40 до 130° при траверзном расстоянии до предмета 3—4 каб. Для повышения точности наблюдений, пеленги следует измерять визуально; расстояния—при наиболее крупном масштабе изображения на экране радиолокационной станции. Необходимо также обеспечить полную синхронность измерений пеленгов и расстояний.
    Прокладка выполняется на листе чистой бумаги или маневренном планшете в возможно более крупном масштабе. Произвольная точка (центр планшета) принимается за предмет (веху); места корабля относительно него наносятся по истинным пеленгам и расстояниям. Между полученными точками проводится средняя прямая, направление которой принимается за путевой угол ПУa ; угол дрейфа вычисляется по формуле (165).
    С планшета снимается также пройденное расстояние между крайними точками; делением его на соответствующий промежуток времени находится фактическая скорость корабля относительно водной среды Vоб . Потеря скорости от влияния ветра и волны находится по формуле (167).
    Этот способ определения угла дрейфа и потери скорости является одним из наиболее точных; при должной тщательности наблюдений и прокладки он обеспечивает определение угла дрейфа со средней квадратической ошибкой 0,8—1,0°.
    Если по каким-либо причинам измерить расстояния до вехи нельзя, можно ограничиться измерением одних только пеленгов. На каждом галсе пеленг на веху измеряется три раза через равные промежутки времени. Причем для большей точности желательно, чтобы первый пеленг был измерен, когда веха будет находиться на курсовом угле 30—40°, второй — когда она будет примерно на траверзе корабля, третий—когда курсовой угол на веху будет 140—150°. В момент каждого измерения замечается отсчет лага с точностью 0,01 мили.

    Определение угла ветрового дрейфаПрокладка может выполняться на листе чистой бумаги. От произвольной точки О, изображающей веху, прокладываются линии пеленгов (рисунок слева). Задача заключается в нахождении такой прямой АС', на которой линии пеленгов отсекали бы отрезки, пропорциональные расстояниям, пройденным кораблем за промежутки времени между измерениями первого и второго, второго и третьего пеленгов.. На линии первого пеленга в расстоянии 10—15 см от точки О выбирается произвольная точка А; через нее проводится прямая, направление которой примерно параллельно линии курса корабля. От точки ее пересечения с линией второго пеленга, (точка В) откладывается отрезок ВС:

       BC = (ол3 - ол2) / (ол2 - ол1)


    Через полученную таким образом точку С проводится прямая, параллельная линии второго пеленга, до пересечения с линией третьего пеленга. Найденная при этом точка С' соединяется прямой линией с точкой A.  Направление прямой АС' представляет собой искомый путевой угол ПУa. Угол дрейфа находится по формуле (165). Средняя квадратическая ошибка определения угла дрейфа этим способом обычно лежит в пределах 1,0—1.2°.


    Результаты всех выполненных на корабле определений угла дрейфа и потери скорости от влияния ветра и волны сводятся в таблицу, в которой обязательно должны указываться дата наблюдений, курсовой угол и скорость кажущегося ветра, наблюденные значения утла дрейфа и потери скорости, а в примечании—способ их определения, данные о волнении моря, осадка корабля носом и кормой. В таблицу могут заноситься также данные об определении углов дрейфа и потери скорости, полученные с других однотипных кораблей; соответствующая пометка делается в примечании.
     


    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru Находится в каталоге Апорт Каталог сайтов Всего.RU

    Сайт управляется системой uCoz