
Федеральное агентство морского и речного транспорта РФ
ФБОУ ВПО
«Новосибирская государственная академия водного транспорта»
Кафедра «Судовождение»
Дисциплина
Гидрометеорологическое обеспечение судоходства
Расчетно-графическая работа № 2
Тема: «Определение истинного и кажущегося ветра на судне»
Новосибирск 2012
Определение истинного и кажущегося ветра на судне
Время: 2 часа
Учебная цель: изучить назначение и устройство приборов для измерения ветра на судне. Научиться определять направление и скорость кажущегося ветра, вычислять направление и скорость истинного ветра графическим способом и с помощью ветрочёта.
Вопросы, подлежащие отработке на занятии
Отработка навыков работы с ручным и индукционным анемометрами, с цифровым переносным анемометром АП-1. Использование судового анеморумбометра М 63М-1.
Научиться пользоваться кругом СМО (ветрочётом).
Изучить требования РД 52.04.585-97 в организации порядка производства гидрометеонаблюдений.
Материально-техническое обеспечение
Анемометр ручной МС-13.
анемометр индукционный АРИ-49.
Круг СМО (ветрочёт).
РД 52.04.585-97.
Общие положения
Наблюдения производятся вахтенным штурманом. В отдельных случаях наблюдения могут быть выполнены по распоряжению капитана другим подготовленным членом экипажа. Однако за своевременное производство наблюдений и их качество отвечает вахтенный помощник капитана. Ответственным штурманом-наблюдателем является, как правило, третий помощник капитана.
Наблюдения производятся на судах по маршруту их плавания вне пределов акваторий портов 4 раза в сутки по всемирному координированному времени (UTC) в сроки наблюдений 00, 06, 12, 18 ч. На судах каботажного плавания и судах, которые не выполняют попутных гидрометеорологических наблюдений, наблюдения производятся каждые 4 часа, начиная с 00, 04 ч. и т д.
Под сроком наблюдений здесь понимается 30-минутный период до указанных сроков. При стоянке в порту наблюдения не производятся. Измерения ветра производятся согласно рекомендуемой схемы [1].
Для измерения ветра на судне могут применяться следующие ветроизмерительные приборы: анемометр ручной чашечный МС-13 со счётным механизмом; анемометр цифровой переносной АП-1; анемометр ручной индукционный АРИ-49; различные типы судовых анеморумбометров. Подробно о правилах работы и обслуживания этих приборов изложено в [1].
Ветер (горизонтальное движение воздушных частиц относительно подстилающей поверхности) – векторная величина и описывается двумя параметрами – скоростью ( м/с, узл.) и направлением. Направление ветра – направление, откуда перемещаются воздушные частицы (откуда дует ветер) и определяется углом между географическим меридианом и направлением на точку горизонта, откуда дует ветер, т.е. ветер дует в компас. Выражается в градусах (от 0 до 360) или в румбах: N, NE, E, SE и т.д.
Если судно не имеет хода, задача определения направления и скорости ветра не представляет трудностей. Наблюдаемые направления и скорости ветра являются истинными. В штилевую погоду на судне, имеющего ход, всегда ощущается встречный ветер, равный скорости судна. Этот ветер называется курсовым Vк и направлен в сторону, обратную движению судна. Во всех случаях на движущемся судне наблюдается кажущийся ветер W, вектор которого является геометрической суммой истинного Vи курсового ветра Vк . Направление кажущегося ветра определяется либо по отношению к курсу судна (определяется КУ), либо с помощью пеленгатора на репитере гирокомпаса и вымпела.
Скорость и направление истинного ветра на ходу судна не измеряются, а рассчитываются по скорости и направлению кажущегося ветра, по курсу и скорости движения судна. Расчёт выполняется графически на миллиметровке, маневренном планшете, либо с использованием вычислительных средств или ветрочёта КСМО-1М.
В аварийных ситуациях (при выходе из строя измерительных приборов), когда невозможно измерить скорость и направление кажущегося ветра, направление и скорость истинного ветра следует определять визуально: скорость – по состоянию поверхности моря (океана), а направление – по направлению перемещения ветровых волн. Для этой цели можно воспользоваться таблицей 6 (с.39-41) в [1] : шкала для визуальной оценки силы и скорости ветра .
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с текстом настоящего описания.
Ознакомиться с рекомендуемой литературой.
Для введения поправок в показания анемометра МС-13 использовать следующие данные поверочного свидетельства:
N дел/c |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
W м/c |
1,3 |
1,9 |
3,1 |
3,7 |
4,8 |
5,5 |
6,5 |
7,3 |
8,2 |
9,1 |
N дел/c |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
W м/c |
10 |
10,9 |
11,6 |
12,5 |
13,3 |
14,3 |
15,1 |
16,2 |
16,5 |
19,4 |
Если N > 20,принимается значение W = N.
Определить направление и скорость кажущегося ветра с использованием ручного анемометра и пеленгатора. При отсутствии возможности использования приборов, данные для работы брать из вариантов заданий.
Вычисление результатов:
вычесть из второго отсчёта первый и полученную разность записать;
определить число делений в секунду, для чего полученную разность разделить на число секунд (в данном случае на 100) и частное округлить до десятых долей;
найти в поверочном свидетельстве прибора в графе «число делений в секунду» полученное число; против него прочитать в графе «Скорость ветра в м/с» число, которое соответствует измеренной скорости ветра и записать его в бланк.
Пример:
Курс судна 228º скорость 16 узл. Направление кажущегося ветра 170º.
1-й отсчёт4294, второй отсчёт – 5635, разность – 1341. Число делений в секунду 1341 : 100 = 13,4( измерялась средняя скорость ветра за 100 сек).
В поверочном свидетельстве для 13 делений находим 11,6 м/с, для 14 делений скорость 12,5 м/с.
Производим интерполяцию:
- на 10/10 приходится 12,5 – 11,6 = 0,9
- на 4/10 деления придётся(0,4 х 0,9) : 10 =0,36 = 0,4
- на 13,4 деления находим11,6 + 0,4 = 12,0 м/с. – истинная скорость ветра.
Для определения направления ветра графическим способом строим векторный треугольник, как было указано выше. В результате получим направление и скорость истинного ветра:
Определение направления и скорости истинного ветра с помощью круга СМО не представляет затруднений. Правила его использования изложены с обратной стороны прибора, где также приводится таблица для перевода скорости в узлах в м/с.
Все данные задания и хода решения отображаются в таблице, имеющей вид:
Вариант № 11
№ пп |
Кс |
Vc уз/м/с |
Кw |
II отсчёт |
I отсчёт |
N дел/с |
Wк Испр |
Кист |
Vист |
Усл. обозн направ-ления и скорости |
1 |
228º |
16/8,2 |
170º |
5635 |
4294 |
13,4 |
12,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По каждой позиции дать визуальную оценку силы ветра согласно таблицы 6 [1] или таблицы 5.29 [3].
Дать определение геострофического, градиентного ветра и барического закона ветра.
Дать определения и характеристику местных ветров в различных районах мирового океана.