1.2. Гирокомпас на подвижном основании

1.2.1. Влияние стационарного режима движения судна на параметры гирокомпаса

При движении судна с постоянными скоростью и курсом изменяются такие параметры гирокомпаса как направляющий момент (R), период собственных незатухающих () и затухающих () колебаний, время прихода в меридиан и точность показаний. Рассчитаем некоторые параметры для гирокомпаса типа «Курс», используя следующие исходные данные курсовой работы:

• Широта φ = 6°S;

• Курс и скорость судна до маневра 035° - 20 уз (10,30 м/с);

• Курс и скорость судна после маневра 040° - 14 уз (7,20 м/с);

• Время маневра судна t₁= 90 секунд;

• Угол отклонения главной оси гирокомпаса от плоскости истинного меридиана α = 10°.

Проанализируем приведенные выше формулы. Как видно, в них входят V_N и V_E, то есть величины R, Т₀, _0, _ч полностью зависит от скоростных составляющих V_N и V_E, и при изменении их величины параметров тоже меняются.

В рассматриваемом случае направляющий момент R зависит не только от горизонтальной составляющей вращения Земли ( R_z = H_ cos *), но и от параметров движения судна. Следствием этого факта является важный вывод о возможности обращения в 0 направляющего момента, в широте отличной от 90°, где выполняется равенство

_cos + V_E/R_ = 0 V_E = -R__cos

При движении судна только на запад (V_E/R_ <0, а V_N=0) может наступить явление «Остановки земли», когда _cos - V_E/R_ = 0. В этом случае R_z=0. Это означает, что скорость судна равна линейной скорости любой точки данной параллели. Относительно инерционных координат судно становиться неподвижным, небесные светила наблюдаются постоянно в одном положении. Широта, в которой при данной скорости теряется направляющий момент вследствие эффекта «Остановки Земли», называется критической. Положение главной оси гиросферы в азимуте становится неопределенным и гирокомпас больше нельзя использовать в качестве курсоуказателя. Критическую широту можно рассчитать по формуле:

cos_кр = - V_E/R__ = - Vsin ИК/ R__

Для широты 6° этот эффект возникает при V_E = 446,437 уз, т.е. невозможен для судов.

При движении судна с постоянными параметрами по сферической поверхности главная ось гиросферы отклоняется от плоскости истинного меридиана на угол, равный скоростной девиации. Скоростная девиация обусловлена наличием дополнительной угловой скорости, вызванной движением судна.

Судно перемещается с заданными параметрами 035° - 20 уз по сферической поверхности и, значит, приобретает угловую скорость собственного движения .

По линии N-S направлена горизонтальная составляющая угловой скорости суточного вращения Земли ω₁.

В результате геометрических построений и некоторых преобразований можно получить формулу для расчета скоростной девиации:

.

Рассчитаем значение скоростной девиации гирокомпаса для приведенных выше параметров :

до маневра ;

после маневра .

Следует иметь в виду, что более точное значение скоростной девиации рассчитывается по формуле:

.

Принципиальное отличие методов компенсации скоростной девиации у ГК «Курс» и ГАК «Вега» состоит в том, что у ГК погрешность _v исключается только в репитерах, а на ЧЭ у ГАК _v уничтожается непосредственно на ЧЭ, поэтому ГАК «Вега» называют корректируемым.