книги из ГПНТБ / Скворцов М.И. Счисление и определение места корабля навигационными способами учебный материал

Пройденное расстояние рассчитывается с точностью 0,1 мили по показаниям лага — по формуле (14):

Как было отмечено о §§ 5 и 7, необходимым условием точ­ ности счисления является контроль работы основного компаса сличением его показаний с дублирующим компасом и работы

каждой счислимой точки дробью записывается момент вре­ мени и отсчет лага: в числителе — часы и минуты (с точно­ стью до 1 минуты при скорости хода менее 12 узлов и '/2 ми­ нуты при большей скорости хода); в знаменателе — отсчет лага (с точностью 0,1 мили). Дробная черта проводится го­ ризонтально с помощью линейки или среза транспортира так, чтобы ее концы не выходили за стороны воображаемого пря­ моугольника, окаймляющего цифры числителя и знаменателя.

§ 10. УЧЕТ ЦИРКУЛЯЦИИ

Удержание корабля на заданном курсе и изменения курса корабля (повороты) осуществляются с помощью рулевого устройства. Отклонение пера руля от диаметральной плоско­ сти вызывает 'появление гидродинамических сил, отбрасыва­ ющих корму корабля в сторону, обратную направлению пере­

30

кладки руля, При этом курс корабля начинает изменяться — совершается поворот.

На рис. 13 изображены траектория движения центра тя­ жести (циркуляция) корабля, положение его диаметральной плоскости и пера руля в отдельные моменты поворота.

Расстояние Д ц между линией первоначального курса ко­ рабля и точкой Е, где его центр тяжести будет находиться пос­ ле поворота на 180°, называется такти­ ческим диаметром циркуляции кораб­ ля; расстояние ЕС — диаметром уста­ новившейся циркуляции Д ц.

Элементы поворотливости (время, необходимое для поворота на задан­ ный угол, тактический диаметр цирку­ ляции и диаметр установившейся цир­ куляции) зависят от конструктивных данных корабля (его длины и шири­ ны), скорости хода и угла перекладки руля. Они определяются на специаль­ ных полигонах и заносятся в тактиче­ ский формуляр корабля. Эти данные служат для учета циркуляции при ве­ дении навигационной (Прокладки. При

этом пользуются приближенным представлением траектории движения центра тяжести корабля, как дуги окружности, диаметр которой равен тактическому диаметру циркуляции корабля.

Наиболее прост графический учет циркуляции. Тут могут встречаться две частные задачи.

1. З а д а н ы :

а) линия первоначального курса корабля и момент начала

линии первоначального курса приемами, разобранными в пре­ дыдущем параграфе, наносится точка начала поворота А. Из нее проводится прямая, перпендикулярная линии первоначаль­ ного курса, по которой откладывается отрезок АО, равный в масштабе карты радиусу циркуляции корабля /?„;

‘2

Раствором циркуля, равным радиусу циркуляции, из точки С, как из центра, проводится дуга окружности АВС. Затем, уста­ новив параллельную линейку с помощью транспортира па чо-

31

вый курс корабля, подводят ее так, чтобы срез линейки касал­ ся проведенной ранее окружности. Из точки касания В прово­ дится прямая BD — она и будет линией нового курса кораб­ ля. Точка касания В есть искомая точка конца поворота. Что­

циркуляции попасть точно на заданную линию курса. Эту за­ дачу приходится решать при повороте на створ, на ось фарва­ тера при плавании в узкостях и т. д. Решается она следующим образом (рис. 15): параллельно линии первоначального кур­ са, в расстоянии от нее, равном радиусу циркуляции Rl( прово­ дится прямая EF. На этой линии находится такая точка О, чтобы окружность, описанная из нее, как из центра, раствором циркуля к ц касалась как линии первоначального курса, так и ли­

дит некоторое время («мертвый промежуток времени»). Влияние ветра, волны, рассогласование указателей поло­ жения руля нередко приводят к значительному отклонению фактической циркуляции от расчетной; графический способ учета циркуляции становится непригодном. Приходится при­

бегать к табличным способам. Обозначим (рис. 16):

а — угол поворота, равный разности нового и первона­ чального курсов:

q — курсовой угол промежуточного курса; q = а

d — промежуточное плавание; S — длина пути поворота.

32

Рассматриваемый способ основан па том, что вместо дуги окружности АВ на карте прокладывается стягивающая ее хор­

Обычно поправка лага невелика, и тогда с достаточной точ­ ностью можно принимать S равным разности отсчетов лага. В строке таблицы, соответствующей углу поворота а, в ряду чистителей находят число, наиболее близкое к величине S. В той же клетке (в знаменателе) выбирают величину d.

От точки А начала поворота, под углом к меридиану карты, равным HKi~\~q при повороте вправо, или ИК — q при повороте влево, прокладывают линию промежуточного курса; по ней откладывают отрезок АВ, длина которого (в кабельто­ вых равна выбранной из таблицы, величине d. Точка В и будет искомой точкой конца поворота.

При поворотах на угол менее 30° ошибки учета циркуляции превышают ошибки, возникающие в прокладке, если бы цир­ куляция не учитывалась вовсе. Поэтому при поворота.^ на угол менее 30° циркуляция не учитывается; считается, что поворот со старого на новый курс совершен кораблем мгновенно.

§ И. УЧЕТ ВЕТРОВОГО ДРЕЙФА

Ветер, обдувая надводную часть корпуса и надстройки корабля, вызывает появление аэродинамической силы Р (р и с . 17), которая может быть разложена па две составля­ ющие: продольную Pi и поперечную Р*. Продольная состав­ ляющая Pi вызывает изменение скорости хода корабля; попе­

речная Р>— бтклонение направления движения корабля оi направления диаметральной плоскости на угол, именуемый углом дрейфа. Линия АВ, по которой происходит перемещение корабля относительно воды при действии ветра, называется

румбах или градусах. Сила ветра измеряется в баллах, а ско­

угла кажущегося (т. е. не истинного, а непосредственно на­ блюдаемого на корабле) ветра и скорости хода корабля. Его величина выбирается из составляемых на каждом корабле таблиц или рассчитывается по приближенной формуле:

где а — угол дрейфа; /( — коэффициент дрейфа (он различен для кораблей раз­

ных типов и рассчитывается по ряду наблюдений углов дрейфа);

W — скорость кажущегося ветра; V — скорость хода корабля;

q — курсовой угол кажущегося ветра.

34

быть назначен курс, чтобы перемещение корабля происходило

воборотам гребных винтов, отло­ жить отрезок АС, изображающий вектор скорости перемещения ко­ рабля относительно воды. Из кон­ ца этого вектора — точки С про­ ложить в том же масштабе век­ тор скорости течения vm. Отрезок AD будет изображать геометриче­ скую сумму векторов скорости

перемещения корабля относитель­ но воды и скорости течения — вектор путевой (истинной) скоро­ сти V, скорости перемещения ко­ рабля относительно берега, дна моря и навигационных опасностей.

Линия AD есть искомая линия пути корабля с учетом течения, по которой происходит фактическое перемещение корабля. Эта линия проводится на карте несколько толще, чем линия курса, но не толще, чем линии меридианов и параллелей карты. Проведя линию пути, следует, не сдвигая параллельной линейки, приложить к ней транспортир и измерить угол, который составляет линия пути с меридианом карты. Этот угол ПУ именуется, как и при уче­ те дрейфа, путем (путевым углом).

Угол р между линией курса и линией пути корабля назы­ вается углом сноса корабля течением (углом сноса).

Из рис. 18 видно, что

в случае, если имеет место и дрейф корабля от действия ветра:

Поскольку измерение малых углов с помощью транспорти­ ра неточно, угол сноса не измеряется на карте, а рассчитывает­ ся по формуле:

36

ридианом карты. Если дрейф не учитывается, это будет истин­ ный курс корабля (ИК); если учитывается и дрейф, то изме­ ренный угол представляет собой путь с учетом только дрейфа

(ИК + а)-

Курс, который должен быть назначен рулевому, рассчиты­ вается по формулам:

лри отсутствии ветрового дрейфа

КК — ИК — ДК;

при наличии ветрового дрейфа

К К = ( И К + а) - < х — ДК.

Угол сноса течением {3, как и в предыдущем случае, не из­ меряется ыа карте, а рассчитывается по формуле:

$ = П У — ИК

или при учете ветрового дрейфа:

р = ПУ — (ИК -|- а).

Для контроля правильности расчетов надо обязательно проверить, выполняется ли равенство:

ПУ = КК + ДК + а + Р-

Когда на карте проведены линия курса и линия пути, на­ хождение счислимой точки корабля в момент Т2 при отсчете лага ол2.не представляет затруднений и выполняется аналогич­ но тому, как было пояснено в пункте 1: пройденное расстояние

Учитывая течение при ведении навигационной прокладки, часто приходится рассчитывать, в какой момент времени ко­ рабль придет в заданную точку п каков будет при этом отсчет лага?

Последовательность решения подобных задач покажем на примере расчета времени и отсчета лага в момент траверза ориентира (рис. 20). Траверзом называется направление, пер­ пендикулярное диаметральной плоскости корабля. Следова­ тельно, линия пеленга на ориентир в момент траверза перпен­ дикулярна линии курса, а истинный пеленг в этот момент мо­ жет быть рассчитан по формуле:

ИПх — ИК i 90°.

38

Проложив из места ориентира на карте линию пеленга ОВ лод углом ИГ1Х к меридиану, получим точку В, где будет нахо­ диться корабль в момент траверза. Чтобы рассчитать время и отсчет лага в этот момент, надо провести линию, параллель­ ную вектору скорости течения, до ее пересечения с линией курса.

Измерив расстояние 5 от последней счислимой или обсервованной точки до найденной таким образом вспомогательной точки В', нетрудно найти время, которое необходимо кораблю, чтобы пройти это расстояние:

У*

и соответствующую разность отсчетов лагов:

S рол = -----

кл ’

затем рассчитать время и отсчет лага в момент траверза:

Тг = Г, + t

0 Л2 =? 0Л1-f- рол.

Подобным же образом рассчитывается время и отсчет лага в момент, когда расстояние до ориентира будет равно задан­ ному (например, в момент открытия или скрытия маяка). От маяка на карте провести дугу окружности раствором циркуля, равным заданному расстоянию D3, точка ее пересечения с ли­ нией пути представляет собой место, где будет находиться ко­ рабль, когда расстояние до ориентира будет равно заданному. Дальнейшие расчеты аналогичны изложенным выше (провести прямую, параллельную вектору течения, до пересечения с ли­ нией курса и найти на ней вспомогательную точку В' и т. д.).

Выше были разобраны способы учета течения, элементы ко­ торого (направление и скорость) известны. Остается выяс­ нить — откуда можно получить эти данные?

39