Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
325
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
609.48 Кб
Скачать

Билет № 23

  1. Учет циркуляции, планирование и выполнение поворота судна, в т.Ч. С учетом течения.

Учет циркуляции.

При прямой задаче, когда после окончания поворота нужно найти положение точки А (рис. 6.6), из которой будет проложен новый курс, достаточно из известной точки начала поворота В отложить перпендикулярно первому курсу величину Ru и провести из полученной точки О, как из центра, окружность циркуляции. Проведем линию нового курса как касательную к этой окружности. Точка касания А будет представлять точку начала следования новым курсом. Если необходимо знать время поворота, то его приближенно можно найти по формуле

где α - угол поворота, град.; - время циркуляции на 180е.

При обратной задаче можно рекомендовать следующие два приема. Пусть MM1, - линия проложенного на карте пути судна до поворота, а М1М2 - линия пути, на которую нужно выйти после поворота (см. рис. 6.6). Для определения точки В - начала поворота - проведем биссектрису угла ММ1М2 и на ней найдем такое положение ножки циркуля, при котором окружность, проведенная радиусом циркуляции Rц, будет касательной к обоим курсам. Второй прием заключается в проведении двух прямых О1 и О2, параллельных старому и новому курсам и отстоящих от них на расстоянии Ru (рис. 6.7).

Точка их пересечения будет центром окружности циркуляции, а перпендикуляры из нее на линии обоих курсов определят точки В и А - начало и конец поворота. Команда рулевому о перекладке руля должна быть дана несколько раньше прихода судна в точку В. с учетом предварительного периода циркуляции.

Табличный метод учета циркуляции. Прямая и обратная задачи решаются с использованием величин d1 или d, выбираемых из таблицы циркуляции. Если из точки М1 - точки пересечения старого и нового курса - отложить отрезки М1A = M1В = d1то получим точку В - начала поворота - и точку А - окончаний поворота. При прямой задаче из точки В откладывают d1 получают точку М1 а затем, отложив по новому курсу d1 - точку А (рис. 6.8). Так как с приближением к 180° tg(α/2) быстро увеличивается, в таблице циркуляции величина d1 дана для углов, меньших 150°. В случае, если α>150°, следует использовать величины q = α/2 и d.

При прямой задаче из точки В прокладывают Кср- промежуточный курс, а по нему откладывают величину d:

где: и - курсы судна до поворота и после него.

При обратной задаче угол α/2 и d откладываются из любой произвольной точки В1

(рис. 6.9). Через конец отрезка d проводят линию, параллельную , пересечение ее с линией нового курса даст точку А и соответственно точку В - начало поворота.

Планирование и выполнение поворота судна, в т.ч. с учетом течения.

Так как ЛЗП определена условиями плавания, то при расчете поворота решается, как правило, обратная задача: найти точку подачи команды на руль (ТПКР) и точку конца поворота (ТКП) таким образом, чтобы судно, начав поворот на первой ЛЗП1 вышло бы к моменту окончания поворота на следующую ЛЗП2 (рис. 20.9,а). Эта задача может быть решена двумя методами - для постоянного угла перекладки руля (δР =const) либо для постоянной угловой скорости поворота (ωр = const).

При расчете поворотов первым методом рекомендуется планировать δР = 15...20°, так как это позволит впоследствии вносить необходимые коррекции в случае отличия фактической траектории судна от расчетной.

При малых углах перекладки руля затягивается процесс поворота, возрастает влияние внешних факторов (особенно ветра) на поворотливость судна и в итоге увеличиваются погрешности выполнения поворота. При больших углах перекладки руля корректировать движение судна на циркуляции будет трудно, так как руль уже переложен на борт и запаса для ускорения поворота не будет. Кроме того, в стесненных водах вообще избегают перекладки руля на большие углы, потому что ошибки в маневре при большой инерции судна трудно исправить, а вероятность выхода из строя рулевого устройства увеличивается.

Расчет поворота может быть выполнен способами: приближенным способом двух длин, способом окружности (в том числе с учетом «мертвого промежутка») и др. Однако для крупнотоннажных судов наилучшие результаты дает использование диаграмм циркуляции (рис. 20.9,б), входящих в состав информации о маневренных элементах судна (по форме ИМО). Начальная точка каждой диаграммы циркуляции (Т = 00.00) соответствует ТПКР, т. е. никаких дополнительных поправок на «мертвый промежуток» не требуется. Для более точного планирования поворота рекомендуется нанести на диаграммы положения судна, соответствующие углам отворота Δк = 10, 20, 30, 60° от первоначального курса. Аргументами для входа в диаграмму циркуляции являются загрузка судна (в грузу или в балласте), сторона поворота и угол перекладки руля (выбор диаграммы) и угол отворота судна (угол разворота ДП судна)

Δк = ИК2 – ИК1 = ГКК2 – ГКК1 (20 30)

На диаграмме циркуляции отыскивается точка а, соответствующая углу отворота Δк , и снимаются прямоугольные координаты этой точки, ко, относительно начала координат (ТПКР):

x=ba, y=ca

На навигационной карте поперечное смешение у=са вмещают по перпендикуляру к ЛЗП1 полученная точка с будет концом поворота (ТКП). Отложив от а назад по ЛЗП прямое смешение х = bа, получим ТПКР, которую необходимо «привязать» к береговым ориентирам контрольными пеленгом и дистанцией (ИПК, DK). Кривая циркуляции b-с вписывается от руки, проверяется безопасность прохождения этой кривой с учетом выноса кормы на повороте и полосы, занимаемой судном при криволинейном движении.

Следует, однако, учитывать, что маневр поворота практически никогда не будет выполнен в полном соответствии с планируемой траекторией. Во-первых, сам процесс движения судна на циркуляции является в значительной степени случайным из-за тенденции поворота (рыскания) судна в момент перекладки руля, характера перекладки руля и «сдерживания» рулевым, что приводит к разбросу траекторий движения судна на циркуляции. Во-вторых, еще более случайный характер придают циркуляции различия в загрузке и посадке судна (по отношению к стандартным), характер изменения глубин

(в особенности на мелководье), влияние ветра на поворотливость судна и смешение судна по течению в процессе циркуляции на величину, пропорциональную времени поворота (рис. 20.10 и 20.11).

Так, на рис. 20.10 кривая 1 показывает циркуляцию судна без воздействия ветра, а кривые 2 и 3 - при встречном и попутном ветре соответственно. Аналогично на рис. 20.11 кривая

При известных элементах течения ТПКР рассчитывают с учетом сноса судна течением за время tΔк выполнения циркуляции (рис. 20.12):

(20.31)

Пусть точки А и В - ТПКР и ТКП при отсутствии течения, полученные с помощью диаграммы циркуляции. Величину ST откладывают от точки А навстречу течению и через полученную определяющую точку К проводят прямую, параллельную ПУ, до пересечения с линией ПУ1. Полученная точка А' и будет искомой точкой подачи команды на руль с учетом течения, а расчетная ТКП будет в точке В'. Следует, однако, иметь в виду, что неточное знание элементов течения резко увеличивает погрешность в выполнении рассчитанного поворота, еще более увеличивая «полосу рассеивания» возможных траекторий движения судов. Таким образом, подтверждается вывод о, том, что поворот судна на новый курс выполняется с невысокой точностью. Поэтому и рекомендуется по возможности избегать поворотов вблизи навигационных опасностей и не входить в узкий канал на циркуляции. Принципиально иным методом планирования и выполнения поворота, позволяющим оперативно учитывать фактическую поворотливость судна, является поворот с фиксированной (заданной) угловой скоростью, рад/с:

или в град./мин

где , - заданный радиус траектории движения судна при по­вороте в метрах и милях соответственно; Vc, V - линейная скорость судна, м/с и узлы соответственно.

Влияние течения может быть скомпенсировано коррекцией задаваемой угловой скорости поворота, град/мин:

так как поворот должен быть выполнен за то же время, но на больший (или меньший) угол.

Технология выполнения поворота заключается в следующем. Сняв с карты заданный радиус циркуляции (например, радиус кривизны речного фарватера), судоводитель рассчитывает требуемую угловую скорость поворота. Не доходя примерно одной длины судна до намеченной точки начала поворота, дают команду на перекладку руля и указывают рулевому требуемую угловую скорость поворота. Наблюдая за показаниями указателя угловой скорости поворота (гиротахометра) и самостоятельно корректируя угол перекладки руля, рулевой добивается постоянства угловой скорости

и тем самым ведет судно по кривой заданного радиуса. Если рулевой будет выдерживать и периодом рыскания τР , с, то судно будет следовать по синусоиде с боковыми отклонениями отно­сительно заданной траектории, м,

Если к моменту прихода в точку начала поворота направление движения центра масс судна будет отличаться от ПУ1 на величину σк , то даже при выполнении условия (20.35) судно будет постепенно удаляться в сторону от заданной траектории на величину, м,

т.е. примерно 30 м на каждую милю плавания Sц при угловой ошибке = 1°. Необходимо учитывать и существенную (до 30...50% при крутых поворотах) потерю скорости на циркуляции, принимая при расчете среднее значение V. В целом способ достаточно прост и надежен, требуется лишь наличие гиротахометра и опыт работы с ним.

Поворот по окружности заданного радиуса можно выполнить и с помощью абсолютного гидроакустического лага с носовой и кормовой станциями, разнесенными на расстояние l, рассчитав заданное значение алгебраической разности поперечных составляющих скорости судна на носовой и кормовой станциях, уз:

где Vх - продольная составляющая скорости судна; V - абсолютная путевая скорость судна. Для следования по окружности необходимо снимать с лага текущие значения , , мгновенно вычислять их алгебраическую разность, сравнивать эту величину с заданной (20.38) и корректировать соответственно угол перекладки руля. Способ, однако, сложнее, чем при использовании гиротахометра. Перед крутым поворотом рекомендуется планировать уменьшение скорости с тем, чтобы к моменту выхода в ТПКР погасить инерцию судна. Выйдя в ТПКР,на короткое время увеличивают частоту вращения винта дня улучшения управляемости (метод толчка).

Соседние файлы в папке СПЕЦИАЛЬНОСТЬ от Талалаева