Изменение экваториальный координат солнца в течение года

Орбиталь­ное движение Земли происходит быстрее в перигелии, медленнее — в афелии

Связь координат Солнца α и δ с его долготой λ и ε.

Подставляя в эти формулы значения α, δ и ∆λ для основных точек эклипти­ки (см. рис. 25), получим, что ∆α меняется от 54' до 66', ∆δ —от 0 до 24'/д. Наибольшее значение ∆α = 66,6'/д Солн­це имеет 22 декабря, а наименьшее — 53,8'/д — около 18 сентября, их раз­ность 13,8*4 = 51,2с —есть разность самых длинных и самых коротких суток в году. Среднее значение за год ∆α = 59,14'/д (эти величины применяются при измерении времени). Для прибли­женных расчетов принимается ∆α = 1°/д, а для ∆δ — значения его в се­редину первого, второго и третьего меся­ца от равноденствий, т. е. ∆δ = 0,4°/д — в первый месяц до и после равноден­ствий, ∆δ = 0,3°/д — во второй месяц до и после равноденствий и ∆δ = 0,1°/д— в первый месяц до и после солнце­стояний. По этим данным и табл. 3 пос­троен график значений α и δ Солнца по датам (рис. 26).

Определение места по разновременным наблюдениям солнца

Если видно только одно светило, то для получения по нему второй высотной линии необходимо подождать, пока его азимут изменится на достаточную вели­чину. Такие наблюдения называются разновременными. Разновременные на­блюдения кратко называют «по Солнцу», так как применяются они только днем к Солнцу, хотя в принципе могут быть применены к любому светилу и к на­вигационным линиям.

Принцип определения по разновре­менным линиям положения. Пусть в мо­мент Т’с, находясь по счислению в точке С1 (рис. 140) с координатами φ’c и λ’c, наблюдали Солнце (h'c, Т’хр). Рассчита­ли n1 и A1, и проложили из С1 линию /—/; на ней — место судна. Через некоторое время, когда азимут Солнца изменится на достаточную величину (30—60°), производим вторые наблю­дения, но судно за это время прошло расстояние S в направлении ПУ (сокра­щенно К). В Т”с, находясь в С2 (φ”c, λ”с), снова наблюдали Солнце (h”o, Т”хр). Рас­считали n2 и A2 и проложили из С2 линию //—//, на ней — место судна в этот момент.

Имеем три условия: в первый момент судно находилось на линии /—/, во второй —на линии II—II, в промежут­ке — двигалось путем (курсом) K и прошло расстояние S. Эти условия удовлетворяются, если вместить вектор S между линиями /—/ и II—II. Тогда в момент Т’с судно находится на линии /—/ (в точке M1) и, пройдя расстояние S путем К, во второй момент окажется на линии //—// в точке М0, которая и представит обсервованное место во второй момент. Как видим, в обсерва­цию входит счисление (S и K) за время между С1 и С2, следовательно, место будет счислимо-обсервованным.

Вопрос № 31

Силы и моменты от ветро, волнения и течения…

Силы и моменты, связанные с воздействием ветра.

При рассмотрении сил и моментов, связанных с воздействием ветра, используется кажущаяся скорость ветра.

В соответствии со свойством крыла, при воздействии ветра появляется аэродинамическая сила А.

Раскладывая аэродинамическую силу на продольную и поперечную составляющие и приложив к ЦТ две равные и противоположно направленные силы А’у и А’’у получим:

0. сила Ах - увеличивает скорость судна;

1. момент сил Ау и А'у - разворачивает судно в правую сторону;

2. сила А''у - вызывает боковое перемещение, что приводит к появлению угла дрейфа  и гидродинамической силы R;

3. продольная составляющая гидродинамической силы Rх - уменьшает скорость судна;

4. момент сил Ry R''y, действуя в одном направлении с моментом сил Ау и А'у , еще более разворачивает судно;

5. сила R'у вызывает боковое перемещение, противоположное перемещению от силы А''у.

Для удержания судна на курсе необходимо перекладывать руль на некоторый угол для создания момента боковой силы руля Рру, компенсирующего моменты аэро и гидродинамических сил. (угод справа - КУа)

В зависимости от направления ветра появляющиеся аэродинамические силы и моменты вызывают изменение скорости судна, его дрейф, ветровой крен, разворачивание судна и приведение его к ветру или уваливание под ветер

Ветровой крен возникает как следствие несовпадения центра парусности и центра сопротивления воды

На взволнованной поверхности моря судно подвержено качке, заливанию и забрызгиванию палуб и мостиков, сильным динамическим нагрузкам на корпус, снижению скорости хода и управляемoсти, а также обледенению при плавании в районах низких температур. 2. Факторы, действующие на судно во время шторма.

Главными факторами, действующими на судно при плавании в шторм являются ветер и волнение, совместное воздействие которых приводит к появлению ряда неже­лательных, а иногда и опасных для судна явлений.

К таким явлениям относятся:

0. бортовая, вертикальная и килевая качка - колебательные движения судна под воз­действием внешних сил, во время которой судно испытывает удары волн, большие напряжения в корпусе, заливание палуб. Вызванные качкой инерционные силы явля­ются причиной смещения грузов, сдвигов с фундаментов механизмов и судовых уст­ройств. Чрезмерная бортовая качка может служить причиной опрокидывания судов, когда направление крена совпадает с направлением давления ветра. Поэтому к судам предъявляются требование, чтобы при качке динамический кренящий момент от воз­действия ветра при самых неблагоприятных условиях плавания (Mw) не превышал оп­рокидывающего момента при данном водоизмещении судна (М), т.е. выполнялось ус­ловие:

K=

где К - критерий погоды.

Не менее опасные последствия имеет и килевая качка, при которой ухудшается режим работы винта из-за действующих на него переменных гидродинамических сил и моментов, что может привести к поломке лопастей, конструкций валопровода, вызвать

вибрацию вала и кормы. При килевой качке наблюдается заливание палуб, днищевый слеминг - удары днища носовой оконечности судна о волну и бортовой слеминг (ви­пинг) - удары волн в развал носа, что может привести к серьезным повреждениям кон­струкций корпуса;

0. потеря скорости судна за счет увеличения сопротивления движению как из-за не­посредственного воздействия на корпус ветра и волн, так и их вторичного влияния - качка, ветровой дрейф и крен, рыскание, снижение эффективности работы гребного винта и т.д.;

Перечисленные выше явления приводят к общему ухудшению управляемости судна и изменению его маневренных характеристик в зависимости от курсового угла ветра и его скорости, а также от направления и интенсивности волнения, что необхо­димо учитывать при решении различных задач управления судном.

Вопрос № 36

Циркуляция…

Силы, действующие на судно при прямолинейном движении.

сила сопротивления воды и сила тяги винта.

Инерционные силы направлены против ускорения, т.е. препятствуют изменению скорости движения. В этом случае на судно действуют следующие силы, направленные:

1) при увеличении силы тяги: сила тяги винта— вперед, сила сопротивления — назад, сила инерции — назад;

2)при уменьшении силы тяги: сила тяги — вперед, сила сопротивления — назад, сила инерции — вперед;

3) при маневре "стоп ": сила сопротивления — назад, сила инерции — вперед;

4) при реверсе до остановки судна: сила сопротивления — назад; сила тяги — назад, сила инерции — вперед;

5) при реверсе после остановки и начале движения назад: сила сопротивления — вперед, сила тяги — назад, сила инерции — вперед.

Примечание. Вперед — направление к носу судна, назад — направление к корме судна.

рис 16.1

Силы, действующие на судно при движении задним ходом

момент сил Рру и Р'ру с плечом lр разворачивает судно в сторону, обратную переложенному рулю (нос судна идет вправо, корма— влево); сила Р"ру вызывает боковое перемещение судна, в результате ко­торого появляется угол дрейфа α; гидродинамическая сила Rу образует момент с плечом l_R, препятствующий развороту; косое натекание воды на руль уменьшает эффективный угол переклад­ки руля δ_Э по сравнению с геометрическим углом δр на величи­ну, равную углу дрейфа α, и следовательно, уменьшается значе­ние боковой силы руля. Приведенные факторы обусловливают худшую управляемость судна на заднем ходу по сравнению с передним.

рис. 16.6

Учет влияния гребного винта при управлении судном

Работающий гребной винт совершает одновременно поступа­тельное движение со скоростью судна V относительно невозмущенной воды и вращательное движение с угловой скоростью w = 2пn, где п — частота вращения винта

При натекании водяного пото­ка на винт, на каждой его лопасти создается сила, пропорциональная квадрату скорости потока и вели­чине угла атаки. Раскладывая эту силу по двум взаимно перпендику­лярным направлениям, получим (рис. 16.9) силу тяги Р, направлен­ную вдоль оси вращения винта и силу лобового сопротивления Q, действующую в плоскости диска винта по касательной к окружнос­ти, которую описывают точки на лопасти винта при его вращении.

Водяной поток натекает на лопасти винта с неоди­наковыми скоростями и под раз­личными углами атаки. В результате наблюдается неравенство сил тяги и лобового сопротивления для каждой лопасти, что приво­дит к появлению помимо тяги винта нескомпенсированных боко­вых сил, влияющих на управление

Цир­куляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиу­сом кривизны и углом дрейфа. Различают три основных периода циркуляции судна.

1.Маневренный период (период перекладки руля). появлением крена судна во внут­реннюю сторону циркуляции 2. Эволюционный период (период неустановившейся цирку­ляции) — меняются угол дрейфа, ли­нейная и угловая скорости 3. Период установив­шейся циркуляции пока руль остается в переложенном положении линейная и угловая скорости, радиус кривизны и угол дрейфа имеют постоянные установившиеся значения.

траектория циркуляции характеризуется следу­ющими элементами (рис. 16.5): выдвиг l1 прямое смещение l2 ; об­ратное смещение l3 тактический диаметр циркуляции Dt диаметр установившейся циркуляции Dуст