3.3.1 Счисление координат судна с учетом дрейфа. Влияние ветра на судно. Способы определения и расчета угла ветрового дрейфа.

Возникающий на поверхности земли ветер характеризуется скоростью, силой, и направлением; скорость измеряется в м/с ее измеряют анемометром, сила ветра – в баллах, соотношение между м/с и баллами приводится в таблице шкалы Боффорта. Сила ветра оценивается 12 бальной шкалой, направление ветра соответствует той части горизонта откуда дует ветер (ветер дует в компас), ветер ощущаемый на судне называется кажущимся ветром его направление определяют по КУ с флагом судна, скорость определяется как сумма векторов скорости судна и скорости ветра.

Под воздействием ветра на надводные части судна воздействуют аэродинамические силы; точка приложения АД сил зависит от КУ кажущегося ветра, при кормовых КУ точка приложения расположена в корму по миделю, а в носовых в нос по миделю.

Продольная составляющая изменяет скорость судна, а поперечная вызывает боковое смещение называемое дрейфом со скоростью дрейфа V_др. Складывая вектор V по лагу со скоростью дрейфа получаем действительную скорость V_д.

Угол между ДП (линией ИК) и вектором действительной скорости есть угол дрейфа – α. Линия по которой перемещается судно при действии ветра называется линией пути. Угол между северной частью истинного меридиана и линией пути называется путевым углом ПУ. Связь между ИК и ЛП (линией пути): ПУ_α = ИК ± α, α положительна, если ветер дует в левый борт, α отрицательна если ветер дует в правый борт. Способы определения угла ветрового дрейфа: все способы делятся на 2 группы:

1) навигационные

2) расчетные

Навигационные способы:

1)определение угла дрейфа по кильватерной струе, угол дрейфа определяют с помощью компаса, берут несколько отсчетов пеленга отдаленной точки кильватерной струи и получают α. α = ОКП – КК 2)Определение угла дрейфа по створу. Пересекая (следуя) по линии створа измеряют пеленг створа, компасный пеленг переводят в ИП, а если следуют по линии створа измеряют ИК и определяют α=ИП_ств – ИК

3)Определение α по обсервации: получают не менее 4 высокоточных обсерваций, через полученные точки проводится линия – она и будет ЛП, и затем определяют

α = ПУ_α - ИК

4) определение α по свободно плавающему ориентиру, возможны 3 варианта:

- по пеленгам и расстояниям до ориентира – при следовании судна неизменным курсом, постоянной скоростью, вблизи траверза ориентира измеряют расстояние и одновременно пеленг, по этим данным на карте или планшете относительно произвольной точки А наносят точки, не менее 6 и через полученные точки проводится осредненная прямая – ПУ.

- по трем пеленгам на свободно плавающий: следуя постоянным К и V, измеряют 3 пеленга на ориентир, разность между пеленгами должна быть не менее 25⁰

В момент взятия пеленгов точно замечается время и ОЛ, из т.пересечения 1-го пеленга с линией ИК откладываются отрезки плавания за время между взятиями пеленгов, при измерении пеленгов через полученные точки проводятся линии параллельные первому пеленгу до пересечения со 2 и 3 пеленгами. Через эти точки проводится линия, которая является линией пути α = ПУ_α - ИК

Расчетные способы: основаны на анализе натурных и модельных испытаний, в настоящее время теоретически обоснованными методами являются метод Матусевича и метод Демина – Иванова.

Метод Матусевича:

α = к(W_к/V)²sinКУ

к – коэффициент дрейфа определяется по результатам натурных и модельных испытаний

W_к – скорость кажущегося ветра

V – скорость судна

КУ_к – КУ кажущегося ветра

Формула Иванова:

tgα = a + b√[(ρ_a* S_п)/(ρ_b* S_дп )]∙W_пр/V_c

a и b – коэффициенты определяемые по результатам натурных и модельных измерений

ρ_a - плотность воздуха

S_п – площадь парусности

S_дп – площадь погруженной части судна

W_пр – приведенная скорость ветра W_пр = W_к√sinКУ_к

ρ – плотность воды