книги из ГПНТБ / Меклер, А. Г. Электрооборудование машин непрерывного транспорта
.pdfЛиниями положения в данном случае будут касательные, проведен ные к окружностям в точке их пересечения F. Угол 0 между линиями положения определяется по формуле
0 = 360 — (а + Р + а>),
где со — угол при среднем ориентире.
Возможные ошибки Да и Ар в измеренных углах а и Р дадут сме щение т линий положения:
|
т2 = »±2? д р , |
|
О |
где |
а и b — расстояния между ориентирами АВ и ВС; |
Dv |
D2, D3 — расстояния от судна до ориентиров. |
Данный способ является наиболее точным навигационным спосо бом определения места судна.
С помощью секстана горизонтальные углы измеряются с высокой степенью точности, и полученные параметры не зависят от поправок компасов. К такому способу прибегают, когда необходимо получить наиболее точное место судна.
Недостатком способа является необходимость иметь три ориенти ра. Кроме того, использование секстана в условиях качки несколько усложняет выполнение наблюдений. К недостаткам способа также от носится возможность случая неопределенности.
§ 45. ОПОЗНАНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ГЛУБИНАМ
При плавании в условиях малой видимости — в тумане, во вре мя дождя или снегопада, когда определить место судна не представляет ся возможным, можно опознать место судна по глубинам. В зависимо сти от рельефа дна и наличия отметок глубин на карте, опознание ме ста судна возможно по курсу и глубинам, по изобатам, по отличитель ной глубине.
Для опознания места судна по курсу и глубинам поступают следу ющим образом.
Измерив расстояние на карте между точками, где отмечены глуби ны, рассчитывают промежуток времени, потребный судну, чтобы пройти от одной отметки глубины до другой, следуя заданным курсом.
Затем, через рассчитанные промежутки времени производят 8—10 замеров глубин. Одновременно с каждым замером глубины за мечают момент по часам и отсчет лага.
На кальке произвольно проводят линию истинного курса, и вдоль этой линии наносят счислимые точки в моменты измерения глубин и отметки глубины (рис. 60).
Кальку накладывают на карту и передвигают так, чтобы линия курса, нанесенная на кальку, была параллельна линии ИК. на карте
90
и отметки глубин на карте и кальке совпали. Достигнув такого сов падения, в точке измерения последней глубины полагают место судна.
Способ будет тем точнее, чем характернее рельеф дна.
Если на пути судна имеется отличительная глубина и с помощью эхолота удается ее определить, то место судна будет опознано доста точно точно.
Если судно пересекает непараллельные изобаты, место судна мож но определить, используя изобаты как линии положения.
Рис. 60. Опознание места судна по |
Рис. 61. Использование изобат для |
глубинам с помощью кальки |
опознания места судна |
Включив эхолот при подходе к первой изобате в момент показания им глубины, соответствующей этой изобате, замечают время по часам и отсчет лага. В момент прохождения следующей изобаты снова за мечают момент по часам и отсчет лага. Определив пройденное между изобатами расстояние по формуле S n = (олг—олх) кл, отрезок пря мой, соответствующий этому расстоянию, вмещают между изобатами параллельно истинному курсу. Точка пересечения второй изобаты с этим отрезком (рис. 61) будет опознанным местом судна.
Указанное построение для опознания места судна аналогично опре делению места судна по крюйс-пеленгу. Опознанное место судна обо значается знаком, изображенным на рис. 61.
Г л а в а X
ДРЕЙФ СУДНА, ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЕ И УЧЕТ
§ 46. Я В Л Е Н И Е Д Р Е Й Ф А
Ветер воздействует на надводную часть корпуса судна, на его над стройки и'палубные устройства с некоторой силой, отклоняющей судно
с линии истинного курса.
Аэродинамическая сила Р (рис. 62), обычно не совпадающая по на правлению с ветром, действующим под курсовым углом qw, может быть разложена на две составляющие: продольную Рг и поперечную Р 2.
91
Продольная сила Рг вызывает изменение скорости судна, а попереч ная сила Р 2 — дрейф (отклонение от направления ИК на некоторый угол).
Линия АВ, по которой перемещается судно относительно воды под действием ветра, называется л и н и е й п у т и , а угол ПУа, за ключенный между плоскостью истинного меридиана и линией пути, называется п у т е в ы м у г л о м или п у т е м . Путевой угол отсчи тывается от 0 до 360° по часовой стрелке.
Угол а, заключенный между |
линией |
истинного |
курса |
и |
линией |
|
пути при дрейфе, называется |
у г л о м |
д р е й ф а . |
|
|
|
|
|
Если |
ветер направлен в ле |
||||
|
вый борт судна, то угол дрейфа а |
|||||
|
считается |
положительным |
(+). |
|||
|
Если ветер воздействует на судно |
|||||
|
с правого |
борта, |
угол |
дрейфа а |
||
|
считается |
отрицательным (—): |
Л Уа — ИК + а
ИК = ПУа—а
+ Л1б
— щб
+л/б
—п/б
а : ПУа— ИК.
Следует помнить, что, перемещаясь по линии пути, диаметральная плоскость судна сохраняет свое направление относительно истинного курса.
Угол дрейфа зависит от курсового угла и силы кажущегося ветра, скорости хода судна, от парусности надводной части судна и от его осадки.
§ 47. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ДРЕЙФА
Для определения пути судна с учетом дрейфа необходимо знать ве личину угла дрейфа а. Он может быть определен различными спосо бами. В основе всех способов лежит метод сравнения действительного пути судна ПУа с истинным курсом ИК-
При следовании судна вдоль побережья действительную линию пу ти судна можно определить с помощью обсерваций. Определив 3—4 раза место судна, соединяют прямой полученные обсервации, эта прямая и будет линией действительного перемещения судна — лини ей пути. Сняв с карты направление линии пути судна, легко рассчи тать угол дрейфа (рис. 63):
а = ПУа— ИК-
При этом следует помнить, что рассчитанный угол дрейфа может совпадать с действительным, если только в данном районе плавания нет течения.
При плавании вне видимости берегов угол дрейфа можно опреде лить по кильватерной струе. Кильватерная струя даже при ветре поч-
92
ти не изменяет своего направления, и ее направление можно принять за линию пути. Поэтому угол между диаметральной плоскостью судна и направлением кильватерной струи будет углом дрейфа а. С помощью компаса, расположенного как можно ближе к корме, определяют кур совой угол кильватерной струи, для чего визирную плоскость пеленга тора устанавливают параллельно кильватерной струе. Определив кур совой ;угол кильватерной струи, рассчитывают угол дрейфа:
а = /(У — 180°.
Вместо курсового угла мож но взять несколько пеленгов на отдаленную точку кильватерной струи. Осреднив значения пелен гов, рассчитывают угол дрейфа:
а= ОКП— КК;
а= КП— K K + ' J 80°.
§48. РАСЧЕТ ПУТИ И КУРСА СУДНА С УЧЕТОМ Д Р Е Й Ф А
При ведении прокладки с учетом дрейфа на карте прокладывают истинный курс и линию пути. Линию пути проводят жирной, а истинный курс — тонкой линией.
На линии пути записывают ком пасный курс, поправку компаса и величину угла дрейфа с соответ-
Рис. 64. Расчет пути судна, если |
Рис. 65. Расчет истинного курса, если |
известен истинный курс |
известен путь судна |
ствующим ему знаком. Пройденное расстояние откладывают по линии пути. Момент по часам и отсчет лага указывают только на линии пути.
93
Если известен ИК (рис. 64) и угол дрейфа а, то путь судна опреде ляют по формулам:
ПУа= ИК + а;
ИК = КК + АК;
ПУа = КК + АК + а ,
или
AK = d + 6;
ПУа = КК -fti + 6 + а.
Если известен путь судна ПУа (рис. 65) и угол дрейфа а, то истин ный курс определяют по формуле
ИК - -- ПУа—«•
Гл а в a XI
МОРСКИЕ ТЕЧЕНИЯ И ИХ УЧЕТ
§ 49. МОРСКИЕ ТЕЧЕНИЯ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Морскими течениями называются горизонтальные перемещения вод ных масс. Морские течения возникают в результате воздействия на водные массы различных сил, зависящих от астрономических и гидро метеорологических явлений. Течения бывают постоянные, периоди ческие и временные.
По с т о я н н ы е — устойчиво сохраняют свое направление и скорость.
Пе р и о д и ч е с к и е — меняют направление и скорость. К ним
относятся приливно-отливные течения, скорость и направление кото рых зависят от периода и величины приливообразующей силы.
В р е м е н н ы е — вызываются временными факторами и меняют свое направление и скорость без какой-либо закономерности. Такие течения могут вызываться: ветром, имеющим длительное время одно направление; изменением уровня моря или атмосферного давления.
Сведения о течениях и их элементах — скорости и направления — приводятся в Атласах течений и в Атласах физико-географических данных. Кроме того, сведения о течениях указываются на навигацион ных картах, помещаются в лоциях и таблицах приливно-отливных течений
Э л е м е н т ы т е ч е н и й — направление и скорость указываются соответственно в градусах и узлах, например: 130° — 1,5 узла, это означает, что течение имеет направление 130° и скорость 1,5 узла.
Выбранные из указанных пособий элементы течения могут отли чаться от действительных по целому ряду причин. Вследствие этого, при плавании в районах, где действует течение, необходимо проверять правильность принятых для счисления элементов течения. Наиболее
94
применим для этой дели навигационный способ. Сущность этого спо соба заключается в сравнении счислимых и обсервованных мест судна.
Для этой цели, следуя определенным курсом, необходимо несколь ко раз надежно определить место судна. Соединив отрезком прямой обсервованные места судна, получим линию пути АЕ (рис. 66). По ли нии истинного курса откладываем расстояния, пройденные судном за
время его перемещения между обсервациями от точки А до Е, и полу чим точку F. Тогда AF = (ол%—ол1)кл. Соединив точки Е и F, счислимое и действительные места судна, получим отрезок EF, который будет представлять собой вектор, направление которого будет указы вать направление течения, а величина — скорость его в узлах.
§ 50. НАВИГАЦИОННЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК
Судно под действием движителей перемещается относительно вод ной среды. Если водная среда неподвижна, то это перемещение будет происходить по направлению истинного курса со скоростью, кото рую показывает лаг.
Если же водная среда перемещается (при наличии течения), то суд но будет подвержено воздействию двух сил, одна из которых будет пе ремещать судно по направлению истинного курса ИК со скоростью пл, а другая перемещать судно по направлению течения со скоростью пт. Под воздействием этих сил судно будет перемещаться по равнодей ствующей этих сил со скоростью V. Диаметральная плоскость судна при этом будет параллельна линии ИК, проложенного на карте.
Треугольник, сторонами которого являются: вектор скорости суд на Ид, направленный по линии истинного курса; вектор скорости те чения vT, направленный по направлению течения; вектор истинной
95
скорости судна v, направленный по линии пути, называется навига ционным (рис. 67).
Линия, по которой будет перемещаться судно под воздействием ука
занных сил, называется л и н и е й |
п у т и н а |
т е ч е н и и . |
|||
Угол, заключенный между нордовой частью |
истинного меридиа |
||||
на и направлением этой линии, |
называется п у т е в |
ы м у г л о м н а |
|||
т е ч е н и и |
ЯУр. Он отсчитывается от 0 до 360°. |
|
|
||
Угол Р, |
образованный линией истинного курса ИК и линией пути, |
||||
называется |
у г л о м с н о с а |
или |
п о п р а в к о й |
н а т е ч е н и е . |
Если течение действует с левого борта, т. е. судно сносится вправо от линии истинного курса, угол р считается положительным (+); если — с правого борта, т. е. судно сносится влево от линии истин ного курса, угол р считается отрицательным (—).
Величина угла сноса р зависит от скорости течения, курсового угла, под которым течение воздействует на судно, и от скорости судна пл:
ПУ$ = ИК + р( +л16);
V — n/б )
ИК = П У ь - р( +л'б \\
\ — n/б I
р= пу^— ик.
§51. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТИ, КУРСА И ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ
ПРИ ПЛАВАНИИ НА ТЕЧЕНИИ
При плавании с учетом постоянного течения, когда его направле ние и скорость известны, приходится решать две задачи.
Первая задача: известен истинный курс судна ИК и его скорость по лагу ул. Определить путь судна ПУ$ и действительную скорость уд.
96
Вторая задача: известны путь судна ЯУр и его скорость по лагу v„. Определить истинный курс ИК и его действительную скорость va.
Обе задачи можно решать как графическим, так и аналитическим способом. Однако графическому способу решения следует отдать пред почтение.
Основой графического способа является построение навигацион ного треугольника.
Решение первой задачи (рис. 68). Из начальной точки А, от кото рой начинается учет течения, по линии истинного курса ИК отклады
вают вектор скорости по лагу ул. Из конца этого вектора в том же мас штабе по направлению течения от-
Рис. |
68. Определение пути судна на тече- |
Рис. 69. Определение истинного курса, |
нии, |
если известны истинный курс и эле- |
если известны путь судна и элементы |
|
менты течения |
течения |
от. Соединив точку А с концом вектора vT (точкой С), получают путь
судна ЛУр и вектор vR— действительную скорость судна при плава нии на течении. Его направление снимают с карты транспортиром. Угол сноса Р определится по формуле
Р = ЯУр-Я/С-
Решение второй задачи (рис. 69). От точки А по направлению те
чения откладываем вектор течения от и получаем точку В. Из этой точ ки раствором циркуля, равным вектору скорости судна, делаем засеч ку на линии пути. Получаем точку С. Направление ВС представляет собой искомый истинный курс. С помощью параллельной линейки переносим это направление к точке Л и с помощью транспортира определяем значение ИК в градусах. Затем рассчитываем поправку на течение (угол сноса):
Р = ЯУр—Ик.
Величина АС представляет собой вектор действительной скоро сти судна.
Особенности ведения прокладки при плавании на течении. При ве дении прокладки с учетом течения на карте истинный курс ИК прово-
4 Зак . 530 |
97 |
дят тонкой линией, а линию пути ЯУр —более жирной. Все надпи си — компасный курс, поправку компаса, величину угла сноса |3 де лают над линией пути. Все расстояния, пройденные судном по лагу, откладывают на линии ИК и от полученных точек переносят на линию ЛУр параллельно направлению
течения.
У счислимой точки на линии пути указывают момент по часам и отсчет лага. У счислимой точ ки на линии истинного курса ни каких надписей не делают. При этом все время, пока учитывает ся течение, строят навигацион ный треугольник. Если судно совершило поворот на новый курс и учет течения продолжа ется, то вновь строят навигаци онный треугольник; если судно изменило скорость, навигацион ный треугольник также строят заново (рис. 70).
При определении места судна в море, если получилась невязка между счислимой и обсервованной точкой, на карту наносят обсервованное и счислимое места судна. Затем навигационный треугольник
Рис. 71. Ведение прокладки пути судна при плавании на течении и определении места судна
замыкают у счислимой точки (рис. 71). Измеряют величину невязки и ее направление и записывают в судовой журнал (например, С = = 320°— 1,2 мили).
Из обсервованного места судна вновь строят навигационный тре угольник, и счисление ведут от обсервованной точки. Момент по часам и отсчет лага записывают у обсервованной точки.
98
Г л а в а XII
ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ВНАВИГАЦИИ
§52. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СРЕДСТВ
Внастоящее время для определения места судна широко исполь зуются две радионавигационных системы (РНС).
1.Система, включающая совместное использование радиопеленга тора на судне и берегового радиомаяка ненаправленного (кругового) излучения. Радиопеленгатор используется для определения направле ний на радиомаяки кругового излучения, расположение которых точ но известно.
2.Система, называемая секторным или всенаправленным радио маяком. Такая система дает возможность определить направление от этого радиомаяка на судно.
Место судна в обоих случаях может быть получено в точке пересе чения минимум двух линий положения.
В качестве передающего устройства РНС входят радиомаяки н е -
н а п р а в л е н н о г о |
действия |
(азимутальная |
РНС) и н а п р а в |
|||||
л е н н о г о |
действия. |
представляет собой радиопередающее устрой |
||||||
Азимутальная РНС |
||||||||
ство—радиомаяк ненаправленного, кругового |
действия. |
Им |
может |
|||||
являться судовая радиостанция. |
Приемным |
устройством |
являет |
|||||
ся судовой |
радиопеленгатор |
или береговая |
радиопеленгаторная |
|||||
станция. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сущность |
радиопеленгования |
состоит в том, |
чтобы |
определить |
||||
направление приходящего сигнала от радиомаяка |
и, пользуясь этим |
|||||||
параметром, |
рассчитать соответствующую ему изолинию. |
|
|
Принцип работы радиомаяка кругового действия состоит в следу ющем.
Если по вертикально расположенному проводнику пропустить электрический ток, то данный проводник будет являться источником распространяющихся в радиальных направлениях электромагнитных волн. Электромагнитные волны, воздействуя на антенну радиопелен гатора, возбуждают в ней э. д. с.
Антенна радиопеленгатора представляет собой рамку, которую мож но рассматривать как две разнесенные на некоторое расстояние верти кальные антенны. Электромагнитные волны возбуждают э. д. с. в обе их вертикальных ветвях рамки. В приемник радиопеленгатора посту пает разность э. д. с. вертикальных ветвей рамки и эта разность зави сит от направления плоскости рамки к плоскости электромагнитной волны. Величина э. д. с., возбуждаемой в антенне радиопеленгатора, пропорциональна косинусу угла 0, образованному направлением на радиомаяк и направлением рамки антенны.
0, |
Если рамка антенны составляет с направлением на радиомаяк угол |
равный 0 или 180°, в антенне будет возбуждаться максимальная |
|
э. |
д. с. Если же угол 0 будет равен 90 или 270°, то э. д. с., возбуждае |
4* |
99 |