Билет № 1

1. Фігура і розміри Землі. Геоїд, еліпсоїд обертання, референц-еліпсоїд. Географічна система координат.

Земля имеет форму геоида (поверхность Земли в каждой точке перпендикулярна отвесной линии). При производстве работ, требующих высокой точности, за фигуру Земли принимают эллипсоид вращения.

Эллипсоид с определенными размерами, принятыми в конкретном государстве, называют референц - эллипсоидом.

Основными элементами, определяющими размеры земного эллипсоида, являются его полуоси: длина большой а = 6 378 245 м, малой b = 6 356 863 м.

Характеристики:

полярное сжатие α:

α = (а – b) / a

Так как эллиплсоид Земли имеет малое сжатие, его называют земным сфероидом и при решении большинства задач в судовождении сжатием Земли 0,3%, пренебрегают и принимают Землю за шар, объема земного эллипсоида.

Как известно: =, R= ,

подставив в эту формулу значения а и b, определим радиус такого шара R = 6 371 110 м.

эксцентриситет е (показывает отклонение от окружности)

e =

С 1946 г. на территории СССР принимался референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского α=1:298,3.

В наши дни используется общий земной эллипсоид (World Geodetic System), WGS-84 α=1:298,257.

Географическая система координат.

Применяется для определения положения точек на земной поверхности.

Малая ось эллипсоида пересекает его поверхность в двух точках, северном и южном полюсах. Плоскости, проходящие через ось вращения Земли в сечении с поверхностью Земли образуют большие круги, называемые меридианами. Плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр эллипсоида, называется плоскостью экватора. Большой круг, образующийся от пересечения этой плоскости с поверхностью эллипсоида, называется земным экватором. Плоскости, параллельные плоскости земного экватора в сечении с поверхностью Земли, образуют малые круги, называемые земными параллелями.

Географической широтой точки называется угол между нормалью к поверхности эллипсоида в этой точке и плоскостью экватора. Счет широт ведется от экватора к полюсам от 0 до 90°. Широты северного полушария «+» N, южного S, «-».

Географическая широта определяет положение параллели, на которой находится определяемая точка.

Географической долготой точки называется двугранный угол между начальным меридианом и меридианом определяемой точки или численно равной ему дугой экватора, заключенной между названными меридианами.

Счет географических долгот ведется к востоку и западу от Гринвичского меридиана (обсерватория около Лондона) от 0 до 180°. Долготы точек, в восточном полушарии «+», западные «-».

Разность широт — дуга меридиана, заключенная между параллелями пунктов отхода и прихода, РШ N +, S-.

Разность долгот — меньшая из дуг экватора, заключенных между меридиональными пунктами отхода и прихода, РД E +, W-. Если полученная РД отрицательная, прибавляют 360^о и меняют знак на противоположный.

2. Параметри керма і корпусу судна та їх вплив на керованість судна.

Отношение L/B. Увеличение отношения L/B приводит к росту сопротивления поперечному перемещению (росту поперечной гидродинамической силы Rv), что приводит к уменьшению угла дрейфа на циркуляции и, следовательно, к сохранению высокой линейной скорости, так как лобовое сопротивление при малых углах дрейфа возрастает незначительно. Таким образом, суда с относительно большим отношением L/B обладают худшей поворотливостью и лучшей устойчивостью на курсе.

Отношение ширины к осадке (В/Т). Рост этого отношения приводит к существенному улучшению поворотливости. Суда широкие и мелкосидящие более поворотливы, чем суда с большой осадкой и узкие.

Коэффициент общей полноты (δ). С увеличением коэффициента δ поворотливость улучшается, т.е. чем полнее обводы судна, тем лучше его поворотливость.

Форма кормы. Даже небольшое ее увеличение приводит к резкому возрастанию диаметра циркуляции при всех углах перекладки руля. Увеличение полноты кормы способствует улучшению поворотливости судна.

Форма носовых образований судна значительно меньше влияет на поворотливость, чем форма кормы. Как правило, влияние формы носа проявляется только при наличии значительного носового подзора (например, у ледоколов), что обусловливает некоторое возрастание диаметра циркуляции судна.

Дифферент. Увеличение дифферента на корму приводит к смещению ЦТ от миделя в сторону кормы, поэтому возрастает устойчивость на курсе и ухудшается поворотливость. С другой стороны, дифферент на нос резко ухудшает устойчивость на курсе — судно становится рыскливым, что усложняет маневрирование в стесненных условиях

Размеры и конфигурация руля. Увеличение площади руля ведет к уменьшению диаметра циркуляции при больших углах перекладки руля и к увеличению его при малых углах перекладки.

Коэффициент полноты площади сечения по ДП. Суда с большим коэф. (малая площадь кормового подреза fk) обладают худшей поворотливостью и лучшей устойчивостью на курсе.

Площадь руля. Увеличение площади руля увеличивает поперечную силу руля, но в то же время возрастает и демпфирующее(замедленная реакция на команду) действие руля. Практически получается, что увеличение площади руля приводит к улучшению поворотливости лишь при больших углах перекладки.

Относительное удлинение руля lр (форма) .Увеличение lр при неизменной его площади приводит к возрастанию поперечной силы руля, что приводит к некоторому улучшению поворотливости.

Размещения руля. Размещение руля относительно винтов значительно влияет на поворотливость судна. Если руль расположен в винтовой струе, то скорость натекания воды на руль возрастает за счет дополнительной скорости потока, вызванной винтом, что обеспечивает значительное улучшение поворотливости. Влияние винтовой струи сказывается тем больше, чем большая площадь руля попадает в поток от винта.

Этот эффект особенно проявляется на одновинтовых судах в режиме разгона, а по мере приближения скорости к установившемуся значению уменьшается. На двухвинтовых судах руль, расположенный в ДП, обладает относительно малой эффективностью. Если же на таких судах установлены два пера руля за каждым из винтов, то поворотливость резко возрастает.