книги из ГПНТБ / Черниев, Л. Ф. Азбука судовождения

Экспедиции Г. И. Невельского расширили круг гео­ графических знаний побережья Дальнего Востока.

Завершая краткий обзор главнейших кругосветных плаваний и выдающихся открытий русских моряков, не­ обходимо отметить и три кругосветных плавания О. Е. Коцебу, открывшего несколько островов в Тихом океане, исследователя побережья Северного Ледовитого океана Ф. П. Врангеля, кругосветное плавание Ф. Ф. Матюшкина, исследователя Медвежьих островов, первые плавания по Аральскому морю А. И. Бутакова.

Среди русских мореплавателей особое внимание и благодарную память заслужил флотоводец С. О. Ма­ каров. Им проведены океанографические исследования в Тихом океане, исследования течений в проливе Бос­ фор, в результате которых было установлено наличие непрерывного обмена вод между Черным и Средизем­ ным морями. По проекту С. О. Макарова был построен и в 1898 г. спущен на воду первый в мире мощный ле­ докол «Ермак». Этим ознаменовалось начало новой эпохи в ледовом плавании.

Дальние плавания совершенствовали и методы судо­ вождения, улучшались старые и появлялись новые при­ боры, карты пополнялись новой информацией об остро­ вах, проливах, побережьях, глубинах и течениях.

В XVII в. повысилась точность геодезических ра­ бот, а следовательно и точность навигационных карт, что позволило определять место судна по береговым ориентирам. В XVIII в. появились секстан и хронометр, а это дало возможность определять место судна в от­ крытом море по небесным светилам. Развивались так­ же теоретические методы судовождения, создавались отдельные дисциплины, которые охватывали широкий круг знаний.

Появление электронавигационных приборов и откры­ тие радио великим русским ученым А. С. Поповым (1895 г.) явилось мощным толчком в дальнейшем раз-

8

витии судовождения. Как известно, 7 мая 1895 г. счита­ ется днем изобретения радио. В этот день А. С. Попов продемонстрировал «грозоотметчик»— первую прием­ ную станцию. В следующем году он осуществил радио­ телеграфную передачу, а в 1897 г. радиосвязь была ус­ тановлена между двумя военными кораблями, находя­ щимися друг от друга на расстоянии трех миль. Созда­ ние гироскопических компасов, электромеханических и гидравлических лагов значительно повысило точность счисления пути судна и в итоге дало возможность авто­ матизировать процесс ведения счисления.

Особенно быстро начало развиваться судовождение в СССР после Великой Октябрьской социалистической революции. Создано много штурманских приборов и на­ вигационных пособий. Советскими академиками Н. Д. Папалекси, Л. И. Мандельштамом и Е. Я. Щего­ левым была разработана теория фазового метода изме­ рений расстояний, а затем создана радионавигацион­ ная система «Радиодальномер». В судовождении нача­ ли широко применяться фазовые, импульсные, смешан­ ные и другие радионавигационные системы. Прочно вошла в судовождение радиолокация, которая стала «глазами» штурмана в условиях плохой видимости.

Профессором Ф. Н. Красовским на основании весь­ ма точных измерений были вновь определены размеры земного сфероида. Это способствовало созданию более точных навигационных карт, что, в свою очередь, по­ высило точность и безопасность судовождения.

В Советском Союзе впервые в мире были открыты высшие учебные заведения для подготовки высококва­ лифицированных инженеров судоводителей, издается много учебников и учебных пособий.

В числе ученых, внесших большой вклад в судовож­ дение, особое место принадле*жит академику А. Н. Кры­ лову, профессорам Н. Н. Матусевичу, В. В. Каврайскому, И, Д. Жонголовичу, А. П. Ющенко и многим другим.

9

того, при выборе пути нужно учесть попутные течений и благоприятные ветры на время плавания в данном

районе.

Для многих морских районов, портов, каналов, про­ ливов, прибрежных зон существуют особые местные правила плавания, которые также необходимо знать су­

доводителю.

Путь выбирают таким, чтобы он имел достаточное количество маяков, радиомаяков, работающих по опре­ деленным программам (по ним определяют место суд­ на), а также навигационного оборудования (буи, вехи, баканы и т. д.), указывающего места мелей, подводных камней или других каких-либо опасностей. Навигацион­ ное оборудование в опасных для плавания районах рас­ ставляют по определенным системам.

Судоводителю необходимо знать не только гидроме­ теорологические условия плавания (ветры, течения, ту­ маны и т. п.), но и географические и экономические ха­ рактеристики прибрежной полосы (приморские города, порты, бухты, рейдовые стоянки, хорошо защищенные

от ветра, и т. д.).

Вся эта большая информация сосредоточена в раз­ личных пособиях — картах, лоциях, атласах, справочни­ ках, наставлениях и т. д., которые называются навига­ ционными пособиями для плавания. Описания этих по­ собий, правила пользования ими в практике мореплава­ ния, освещение вопросов по их созданию, системы ограждения навигационных опасностей, правила плава­ ния в отдельных районах и вопросы, которые выше рас­ смотрены, составляют предмет лоции.

Еще в древности, плавая вдали от берегов, человек определял направление движения судна по небесным светилам — звездам, планетам, Солнцу и Луне. Впос­ ледствии с развитием астрономии были открыты методы астрономических определений места судна в море, а также способы контроля показаний компасов. Со вре-

12

менем в астрономии накопилось много методов, кото­ рые были приемлемы только для мореплавания, их вы­ делили отдельно, и они составили научную дисципли­ ну — м о р е х о д н у ю а с т р о н о м и ю .

Как уже ранее упоминалось, определение направле­ ний в открытом море является первостепенной задачей. Выбрав наилучший путь для судна, необходимо его на­ править по этому пути, а во время плавания беспрерывно следить, чтобы оно двигалось в желаемом направлении. Указателем направлений в море служит компас.

Все вопросы о том, как влияют магнитные поля Земли и судового железа на работу магнитного компа­ са, как это влияние уменьшают и как работает ком­ пас, изучает дисциплина м а г н и т н о - к о м п а с н о е

д е л о .

Особое значение имеют радиопеленгаторы, с помо­ щью которых определяют направления на источник излучения радиоволн на больших расстояних от берего­ вых объектов. По этим направлениям определяют место судна. В настоящее время радиопеленгование очень раз­ нообразно по методу, а радиопеленгаторы — по уст­ ройству. На принципе радиопеленгования созданы ра­ дионавигационные системы (РНС).

После второй мировой войны на судах стали приме­ нять радиолокаторы, на экране которых появляется изображение окружающей судно обстановки. С помо­ щью этих приборов определяют место судна, а при пло­ хой видимости они «заменяют» штурману глаза и по­ могают предотвращать столкновения судов. За корот­

Теорию и устройство гирокомпасов, эхолотов, лагов, радиолокаторов и радиопеленгаторов и правила их экс­

13

Судно, как известно, подвергается воздействию воз­ душной и водной сред. Изучением законов движения воздушных масс и масс воды занимается г и д р о м е т е о ­ ролог ия . Эта наука помогает судоводителям укло­ няться от ураганов, учитывать скорость и направление течения, которые могут снести судно с заданного пути.

В последние десятилетия в судовождении интенсив­ но внедряется автоматизация и вычислительная техни­ ка. Автоматизация повышает надежность и безопас­ ность судовождения.

С огромным увеличением количества судов, разных по назначению (пассажирские, сухогрузные, танкеры, контейнеровозы, лихтеровозы, сейнеры, суда техниче­ ского флота и т. д.) и размерам, большую роль играет ор­ ганизация и планирование работы судов. Оптимальная организация и планирование работы судов, построен­ ная на научной основе с одновременным внедрением пе­ редовой технологии погрузочных и разгрузочных работ, и автоматизация судовождения являются основным фактором повышения экономической эффективности ра­ боты морского флота.

Вот коротко все, что необходимо знать судоводите­ лю, что он должен изучить, прежде чем выйти в море и вести свое судно из одного порта в другой. Остано­ вимся на некоторых вопросах более подробно.

Основные понятия из навигации

Морская навигационная карта — основное навигаци­ онное пособие для штурмана. На ней определяют направление, по которому должно идти судно, произво­ дят графические построения направлений, по которым оно перемещается, откладывают пройденное им рассто-

14

яние и ведут графические построения для определения места судна по наблюдениям береговых маяков, радио­ маяков и небесных светил (звезд, планет, Солнца и Луны). На морской карте сосредоточена вся навигаци­ онная информация: береговая линия с нанесенными на ней маяками, населенными пунктами и подводными опасностями. На ней указывают глубины, течения, дви­ жение тайфунов и т. п.

Построение морской навигационной карты зависит от формы и размеров Земли и от принятых на ней ос­ новных направлений. От построения обычных географи­ ческих карт построение навигационных отличается вы­ бором проекции.

В настоящее время форма и размеры Земли опре­ делены достаточно точно. Действительная форма Земли представляет собой неправильное геометрическое тело (слегка сжатый шар), носящее название геоида. Он бли­ же всего подходит к эллипсоиду вращения, форму ко­ торого принято называть земным сфероидом, т. е. ша­

ром, слегка сжатым у полюсов и немного вытянутым вдоль экватора.

точные определения, так как в них были использованы наиболее строгие методы и самые точные измерения.

и других работ в Советском Союзе предложено руковод­ ствоваться размерами Земли, выведенными проф. Ф. Н. Красовским. Такими размерами являются боль­ шая полуось (радиус экватора), равная 6 378 245 м, и малая полуось (половина земной оси вращения), рав­ ная 6 356 863 м, а также сжатие Земли, которое равно 1:298,3. Сжатие Земли характеризуется отношением разности между большой и малой ее полуосями к боль-

15

той полуоси, т. е. если обозначим через а сжатие Зем­ ли, через а большую и b малую полуоси, то

При решении задач, где не требуется очень высокая точность, форму Земли часто принимают за шар с ра­ диусом 6371,1 км.

Для удобства решения многих задач Земля условно разделена на две системы взаимно перпендикулярных кругов (рис. 1). Первая система кругов, параллельных земному экватору, — это земные параллели. Экватор

Другая система кругов — земные меридианы, про­ ходящие через земные полюсы (все они перпендикуляр­ ны параллелям). В 1884 г. в Вашингтоне состоялась Международная конференция по установлению нулево­ го меридиана, необходимого для сравнения положения меридианов. На этой конференции был принят началь­ ный меридиан, проходящий через Гринвичскую обсер­ ваторию (близ Лондона), и он получил название грин­ вичского меридиана. Такой выбор удобен тем, что мери­ диан 180° проходит в основном по незаселенной зем­ ной поверхности — Тихому океану.

Положение какой-либо точки на земной поверхности, например точки А на рис. 1, определяется с помощью географических координат: широты и долготы, которые соответственно обозначаются через ср и X. Широта из­ меряется дугой земного меридиана от экватора до рас­ сматриваемой точки. Широту экватора принимают рав­ ной 0°, а широту земного полюса — равной 90°. Наи­ менование широты всегда одноименно с наименованием полушария, в котором находится рассматриваемая

16

точка. Долгота какой-либо точки измеряется дугой эк­ ватора от гринвичского меридиана до меридиана, про­ ходящего через данную точку. Долготе приписывают наименования восточное (Ost) или западное (W) — в зависимости от того, в каком полушарии относительно гринвичского меридиана находится точка. Величины долгот изменяются в пределах от 0 до 180°.

В судовождении часто рассматривают взаимное рас­ положение двух точек на земной поверхности, например точки Л(фЬ Я1), из которой вышло судно, и точки В (ф2, Яг), куда оно пришло. Для этого введены понятия разность широт (РШ ) и разность долгот (РД). Под РШ понимают разность широт между конечной и на­ чальной точками перехода, т. е. РШ = ф2—фь а под раз­ ностью долгот — разность между долготами конечной

17