Аналитический учет течения

Кроме изложенного графического учета течения существует аналитический учет течения, который принимается при ис­пользовании автоматических счислителей координат. В этом случае угол β выбранный из таблиц вводится как дополнительная поправка курса, а пройденное расстояние получается путем вве­дения дополнительного коэффициентаk, т. е. S = Sлk = РОЛ Клk. Получим формулы для β и k прямой задачи (рис. 6.18).

Прямая задача Даны ИК, Vл, Кт, и vт, требуется найти β, ПУβ и V. Построим треугольник скоростей и спроектируем его на линию ИК:

Для получения значения k возведем каждый член уравнения (6.16) в квадрат и сложим:

По формулам (6.17) и (6.18) составляются таблицы, прилагаемые к автосчислителю.

Обратная задача Даны ПУβ, Vл, Кт, и Vт. Требуется найти β, ИК и V.

Спроектируем треугольник скоростей на линию, перпендикулярную линии пути.

Общий катет позволяет написать равенство

Иначе обе задачи могут быть решены так: в соответствии с рис. 6.16, запишем векторное уравнение сложения скоростей Vл, и vт через проекции векторов на меридиан (VNL, VNт, VN) , и параллель (VEL, vEт, VE). Тогда будем иметь следующую систему уравнений:

Иллюстрация связи векторов в координатах показана на рис. 6.19:

Тогда задачи сформулиру­ются следующим образом:

Перейдем к записи в строку, оставив в левой части выражение с радикалом а сумму известных величин обозначим через посто­янную В.

Теперь возведем обе части (6.22а) в квадрат для освобождения от квадратного корня и запишем полученное квадратное уравнение в стандартной форме:

Появление квадратного уравнения формально оправдано, из-за периодичности тригонометрической функции tg (ПУβ). Из практики известно, что для движущегося судна значение угла β обычно не ве­лико и составляет несколько градусов, а поэтому величина х должна быть близка к VN, т. е. ИК не должен намного отличаться от ПУβ. Ис­ходя из этого предположения и выбирается корень уравнения. После определения х, находим остальные неизвестные:

Учет приливо-отливного течения

Направление и скорость приливо-отливного течения меняются от места к месту, а также с течением времени, и поэтому при счис­лении приходится делать допуск на их постоянство на протяжении некоторого промежутка времени. За такой промежуток времени ус­ловно принимают 1 ч. В открытых морях приливо-отливные течения характеризуются малыми скоростями, замкнутыми орбитами, как правило, при ведении счисления не учитываются. Вблизи бере­гов и в узкостях приливо-отливные течения могут достигать 6...8 и даже 10 уз, и поэтому они непременно должны учитываться, осо­бенно при обратной задаче, т. е. при выборе и расчете ИК. Хотя при плавании в узкостях счисление тщательно контролируется обсерва­циями, необходимо так рассчитать ИК, чтобы предотвратить снос течением в опасные для плавания районы.

Сведения о приливо-отливных течениях помещаются непосредственно на навигацион­ных картах, в специальных атласах или приводятся в таблицах. Во всех случаях элементы течения приведены к моменту наступления полной воды в основном пункте. Поэтому для выборки данных о те­чении необходимо знать с достаточной точностью (± 30 мин) время прохождения конкретного района. Это является одной из особенно­стей учета приливо-отливного течения. В атласах и таблицах при­водят две скорости течения — сизигийную и квадратурную.

При­ближенно сизигийными считаются течения за два дня до новолуния и полнолуния и два последующих дня, квадратурными — за два дня до первой и третьей фазы Луны и два последующих дня. В осталь­ные дни течения считаются промежуточными: скорость их берется как средняя арифметическая. Для учета течений необходимо соста­вить таблицу (табл. 6.2).

При составлении таблицы интерполяция по времени должна со­ставлять 30 мин, т. е. если, например, Тп.в = 10 ч 20 мин, то 1 ч по­сле наступления воды будет приходиться на промежуток времени от 10 ч 50 мин до 11 ч 50 мин (Tср = 11 ч 20 мин).

После того как будут найдены элементы приливо-отливного тече­ния на каждый час плавания, его учет выполняется способами, изло­женными выше. Вместо того чтобы откладывать течение каждый час, можно найти геометрическую сумму векторов течения за 2, 3, 4 ч и выполнить прокладку построением двух линий: линии ИК и линии ПУ (рис. 6.20). Аналогично можно поступить в случае обратной зада­чи, когда требуется рассчитать ИК.

При значительных скоростях течения может оказаться, что необхо­димо будет сделать второе приближение. Сделав прокладку ИК и со­ставив таблицу элементов течения, делаем прокладку линии ПУ. Ко­ординаты судна и моменты времени могут существенно отличаться от полученных при предварительной прокладке без учета течения. В этом случае корректируются элементы течения в таблице и построение ли­нии пути повторяется.

Скорость и направление временного (ветрового) течения выбира­ют из специальных карт, составленных для типовых полей ветра. Если таких пособий нет, то за основу для расчета скорости и направ­ления течения принимают сведения об истинном ветре, скорость и направление которого должны определяться 1...2 раза каждый час.

Для вычисления скорости ветрового течения, уз, используется формула

Направление ветрового течения в северном полушарии отклоня­ется вправо от направления ветра на величину около 45°, в южном полушарии — влево. В мелководных районах этот угол равен при­ближенно 25°. Время, за которое течение приобретает скорость, соот­ветствующую вычисляемой по формуле, называется временем разви­тия и зависит от широты места и глубины мора Так, при глубинах 25м ветер силой 4...5 баллов образует течение через 1...2ч, а при глубинах 250м —через 10... 12ч. При длительных ветрах скорость ветрового течения достигает 0,5...0,8уз и его необходимо учитывать при ведении счисления и при анализе невязок счисления.