4. Графическое счисление координат судна с учетом течения Морские течения и их влияние на путь судна

Горизонтальные перемещения больших масс воды в море, характеризующиеся направлением и скоростью, называются морскими течениями.

Причины, вызывающие морские течения, подразделяются на:

• внешние(ветер, атмосферное давление, приливообразующие силы Луны и Солнца), и

• внутренние(неравномерность плотности водных масс по глубине).

Морские течения, по причинамих вызывающим, подразделяются на:

• ветровые;

• дрейфовые;

• приливо-отливные;

• плотностныеи др.

По глубинерасположения течения подразделяются на:

• поверхностные;

• глубинные;

• придонные.

По физико-химическим свойстваммасс воды течения подразделяются на:

• теплыеихолодные;

• соленыеираспресненные.

Навигационная классификациятечений исходит из их устойчивости по времени. По этой классификации течения делятся на:

1. Постоянные.

2. Периодические.

3. Временные.

Постоянные течения→ течения, направление и скорость которых длительное время остаются постоянными (Гольфстрим, Куро-Сио, Бразильское и др.).

Периодические течения→ течения, направление и скорость которых непрерывно изменяются, периодически повторяя свои элементы (приливо-отливные).

Временные течения→ течения, которые действуют короткий промежуток времени (ветровые, сгонно-нагонные и др.).

Сведения о течениях приводятся:

1. в Атласах течений;

2. в Атласах физико-географических данных морей и океанов;

3. в лоциях;

4. в навигационно-гидрографических обзорах и руководствах;

5. на навигационных морских картах;

6. на специальных картах течений.

На картах течения показываются условными обозначениями:

– постоянные	– временные	– приливные	– отливные

Любое течение характеризуется направлением и скоростью.

Направление течения определяется той точкой горизонта, куда оно направлено(если «ветер дует в компас» то –«течение вытекает из компаса») измеряется в градусах в круговой системе счета направлений,от 0° до 360°относительно северной части истинного меридиана иобозначается К_Т(рис.5.14).

Рис. 5.14. «Ветер в компас, а течение из компаса»

Скоростью теченияназывается расстояние, на которое перемещаются водные массы в единицу времени. Измеряетсяв узлах(миль/час) и обозначаетсяυ_Т.

Скорость течений в открытых частях морей и океанов колеблется в широких пределах: - до 4 уз.в районах развитых постоянных океанских течений (Гольфстрим, Куро-Сио и др.).

Скорость приливо-отливных течений в отдельных узкостях может достигать 9÷12 узлов.

Кроме руководств и пособий для плавания элементы течения (К_Т, υ_Т) могут быть определены и непосредственно на судне какс помощьюприборов: абсолютного гидроакустического лага – (ГАЛа) илиэлектромагнитного измерителя течений – (ЭМИТ); так и по высокоточным обсервациям или с помощью поплавков (буйков) – при стоянке судна на якоре.

При плавании в районе с течением, на судно действуют две силы (рис.5.15):

1. Сила действия собственных движителей;

2. Сила воздействия течения.

Рис. 5.15. Линия пути судна на течении

Под действием собственных движителей судно перемещается относительно воды по линии истинного курса (ИК) с относительной скоростьюV₀.

Под воздействием течения судно перемещается относительно поверхности Земли по направлению течения К_Тс переносной скоростью, равной скорости теченияυ_Т.

Суммарное же (результирующее) перемещение судна относительно поверхности Земли складывается из относительного и переносного перемещений и происходит с путевой скоростью V.

Для геометрического сложения векторов необходимо на навигационной карте:

1. Из счислимой точки начала учета течения (т. О) проложить линию истинного курса (ИК);

2. От т. Опо линииИКотложить (в масштабе карты) вектор скорости судна;

3. Из конца вектора (т.В) проложить линию по направлению течения (К_Т) и на ней (от т.В) отложить (в том же масштабе) вектор скорости течения;

4. Соединить начало вектора скорости судна  (т.О) с концом вектора скорости течения(т.А) – получим вектор путевой скорости судна –.

Треугольник ОАВ, сторонами которого являются векторы относительной (), переносной () и путевой () скоростей, называетсянавигационным скоростным треугольником.

Линия, по которой перемещается центр массы судна относительно дна моря называется линией пути судна при течении (О–А).

Путь судна при течении (ПУ_Т или ПУ_β) → направление перемещения центра массы судна, измеряемое горизонтальным углом между северной частью истинного меридиана и линией пути при течении (от 0° до 360° – по часовой стрелке).

Угол сноса (β) - угол между линией истинного курса и линией пути судна, обусловленный влиянием течения (измеряется в сторону правого или левого борта от 0° до 180° со знаком «плюс» (+) или «минус» (–) соответственно.

Путь судна при течении (ПУ_β), истинный курс (ИК) и угол сноса (β) связаны соотношением:

ПУβ = ИК + β     ИК = ПУβ − β     β = ПУβ − ИК

Формулы алгебраические. При вычислениях углу сноса βпридается знак «плюс» (+) или «минус» (–):

• «+» если течение действует в л/б судна, т.е. ПУ_β > ИК(сносит вправо) – рис.5.16а;

• «–» если течение действует в пр/б судна, т.е. ПУ_β < ИК(сносит влево) – рис.5.16б.

а)	б)

Рис. 5.16. Знак угла сноса судна течением

Графическое счисление с учетом теченияведется на навигационной карте с соблюдением некоторых правил:

1. Линия истинного курса (ИК) и линия направления течения (К_Т) проводятся с более слабым нажимом карандаша, чем линия пути при течении (ПУ_β);

2. Вдоль линии пути при течении (ПУ_β) с внешней стороны навигационного скоростного треугольника подписывается [КК96,0° (–1,0°)β= –5,0°] – рис. 8.12;

3. Для каждого счислимого места строится навигационный треугольник перемещений(ΔОДС), подобный навигационному скоростному треугольнику (ΔОАБ);

4. Счислимое место судна находится на его линии пути при течении (ПУ_β), около которого пишется;

5. Судовой журнал заполняется в соответствии с правилами его ведения.

Рассмотрим решение основных задач, связанных с графическим учетом течения.

Рис. 5.17. Оформление графического счисления пути судна при учете течения

Задача № 1.

Расчет линии пути судна при течении (ПУβ) и угла сноса (β) по известным ИК, V0 и элементам течения (КТ, υТ).

Дано:ГКК(96,0°), ΔГК(–1,0°),V₀(7,0 уз.),К_Т(50,0°),υ_Т(1,4 уз.).

Определить: ПУ_β, β.

Решение(рис.5.17):

1. Рассчитываем значение истинного курса ИК = ГКК+ ΔГК= 96,0° + (–1,0°) = 95,0°.

2. Из точки начала учета течения проводим линию истинного курса судна (ИК) и отложим по ней (от т.О) вектор относительной скоростив масштабе карты (1 уз. = 1 миле).

3. Из конца вектора (т.А) проводим линию по направлению течения (К_Т= 50°) и отложим по ней (от т.А) вектор скорости течения(1,4 уз.) в том же масштабе (А − Б).

4. Соединяем точку начала учета течения (т. О) с концом вектора скорости течения(т.Б) и с помощью параллельной линейки и транспортира штурманского снимаем направление этой линии – линии пути при течении (ПУ_β= 90,0°).

5. Рассчитываем угол сноса судна течением β = ПУ_β – ИК= 90,0° – 95,0° = –5,0°.

6. Подписываем линию пути судна при течении с внешней стороны навигационного скоростного треугольника (ΔОАБ).

ГКК96,0° (–1,0°)β= –5,0°.

7. Заполняем судовой журнал согласно правил его ведения.

Задача № 2.

Расчет счислимого места судна на заданный момент времени

Нахождение счислимого места на заданный момент времени сводится к построению треугольника перемещений (ΔОСД) подобного навигационному скоростному треугольнику (ΔОАБ).

Дано:Т₀(09.50),ОЛ₀(33,0),ГКК(96,0°), ΔГК(–1,0°),β(–5,0°),V₀(7,0 уз.),К_Т(50,0°),υ_Т(1,4 уз.).

Найти:счислимое место судна на момент времениТ₁ (11.10)приОЛ₁ (42,7).

Решение(рис.5.17):

1. Выполняем пп. 1÷6 по задаче № 1.

2. Рассчитываем пройденное судном расстояние от исходной точки (т. О) до заданного:

   1. РОЛ = ОЛ₁ − ОЛ₀ = 42,7 − 33,0 = 9,7;

   2. S_Л = К_Л · РОЛ = 0,96 · 9,7 = 9,3 (К_Л– из «Таблицы поправок лага поV_Л= 7,0 уз.);

   3. S_ОБ = V_ОБ · t = 7,0 · 1ч 20м = 9,3, гдеt = Т₁ – Т₀= 11.10 – 09.50 = 1ч20м.S_Л = S_ОБ.

3. Рассчитанное расстояние S_Л = S_ОБ (9,3 мили)отложим от исходной точки (т.О) по линии истинного курса (ИК) – (S_Л = S_ОБ= 9,3 мили –).

4. Из полученной на линии ИК точки (т. С) проводим линию по направлению учитываемого теченияК_Т() до пересечения ее с линией пути на течении. Точка пересечения (т.Д) и даст нам искомое счислимое место судна на заданный момент времени.

5. У счислимого места на заданный момент времени (т. Д) подписываем.

Задача № 3.

Предвычисление времени и отсчета лага прихода судна в заданную точку при учете течения.

Точка, как правило,задается: 1.координатами (φ, λ);2.Направлением на ориентир (пеленг или курсовой угол);3.Расстоянием до ориентира.

Независимо от способа «задания» точки, она должна находиться на линии пути при учете течения (ПУ_β) → т. «Д».

Дано:ГКК(92,0°), ΔГК(–2,0°),V₀(7,0 уз.),К_Т(145,0°),υ_Т(2,0 уз.).

Найти:, когда судно будет в заданной точкеД(φиλ;ор.К;D_Зор.М).

Решение(рис.5.18):

1. Выполняем пп. 1÷6 по задаче № 1 (ПУ_β= 103,0°,β= +13,0°).

2. Находим место заданной т. Дна карте (1.поφиλ;2.поор.К – ИК= ИК– 90° = 0,0° или с ор.Кна судно –ОИП° = 180,0°;3.поD_Зот ор.М).

3. Из т. Дпроводим линию, обратную направлению течения (К_Т±180°), до пересечения ее с линией истинного курса суднаИК() → т.С.

4. С помощью циркуля-измерителя снимаем расстояние (S) от т.Одо т.Спо линии истинного курса судна (ИК).

Рис. 5.18. Предвычисление времени и отсчета лага прихода судна в заданную точку при учете течения

5. Рассчитываем время (Т₁) и отсчет лага (ОЛ₁):

T₁ = T₀ + t,    гдеиОЛ₁ = ОЛ₀ + РОЛ,    где(S~).

6. Подписываем найденные значения у заданной точки (т.Д).

Задача № 4.

(обратная № 1) Расчет компасного или истинного курса по известным элементам течения (КТ, υТ), скорости судна (V0) и заданной линии пути при течении (ПУβ).

Дано:ПУ_β(путь к причалу),V₀, К_Т, υ_Т.

Найти: КК, β.

Решение(рис.5.19):

Рис. 5.19. Расчет компасного курса судна при учете течения

1. Из точки начала учета течения (т. О) проводим заданную линию пути при течении –ПУ_β() 117,0°. → ее направление снимаем с карты.

2. Из этой же точки (т. О) проводим линию по направлению течения () и отложим на ней (от т.О) вектор скорости теченияв масштабе карты.

3. Из конца вектора течения (т.А) радиусом, равным скорости судна(в том же масштабе) делаем засечку на линии пути при течении → т.С.

4. С помощью параллельной линейки соединяем конец вектора течения (т.А) и т.Си параллельно переносим в точку начала учета течения (т.е.). Направление линийисоответствует истинному курсу (ИК) судна. С помощью параллельной линейки и транспортира штурманского снимаем направление линии истинного курса судна (ИК= 97,0°).

5. Рассчитываем значение угла сноса судна течением:

β = ПУ_β − ИК = 117,0° − 97,0° = +20,0°.

6. Рассчитываем значение гирокомпасного курса судна:

ГКК = ИК − ΔГК = 97,0° − (− 3,0°) = 100,0°.

(этот курс рулевой будет держать по компасу от т. Одо т.Б).

7. Заполняем по форме судовой журнал.

Примечание:

Задачу № 4 обычно называют «обратной задачей при учете течения», а задачу № 1 → «прямой задачей при учете течения».