Циркуляция судна. Учет циркуляции судна при прокладке.

Циркуляция судна — кривая, описываемая центром массы судна при руле, положенном на какой-либо угол.

Центр вращения судна (он расположен на расстоянии 0,2.. .0,3 L от носа судна; L — длина судна) будет перемещаться по дуге окружности, а диаметральная плоскость будет составлять с ней некоторый угол ΘЦ (рис. 6.2), называемый уг­лом дрейфа на циркуляции.

точке А перекладывать руль-в точке В начнет поворачиваться, причем в первый период центр тяжести судна смещается в сторону, обратную повороту, на ве­личину L, называемую обратным смещением. В дальнейшем центр массы судна начинает перемещать­ся в сторону перекладки руля по кривой, радиус которой постепенно уменьшается Время от начала перекладки руля до момента начала поворота судна в сторону переклад­ки называется предварительным периодом циркуляции.

После этого начинается пе­риод неустановившейся циркуля­ции, ( до тех пор, пока циркуляция не станет близка к окружности). Дальнейшая циркуляция называется установившейся ( диаметр уст. цир. Dy).

Расстояние между линией первона­чального курса и диаметральной плоскостью судна в момент поворота на обратный курс называется тактическим диаметром циркуляции DT, а время, за которое судно повернется на обратный курс, называется эволюционным периодом циркуляции Т180°.

Для учета циркуляции составляется специальная таблица или диаграмма, из которой получают следующие элементы циркуляции: d1 — расстояние до нового курса; d — промежуточное плавание; q — курсовой угол промежуточного плавания; Sa — расстояние, пройден­ное на циркуляции (плавание по окружности); ta — время поворота на заданный угол.

Dц и Т180° определяют для трех положений отклонения руля (на 10, 20, 30°), двух видов загрузки судна (в грузу и балласте) и ино­гда для трех режимов работы двигателей (полный, средний, малый ход).

Определение Dц с помо­щью судовой РЛС. (по бую в районе, где нет течения) Определение Dц навигационны­ми способами. (с использованием створа и ориентира).

Прямая задача состоит в нахождении точки, из кото­рой следует проложить новый курс после окончания поворота.

При об­ратной задаче находят точку начала поворота, начав в которой пово­рот, судно ляжет на новый курс в намеченной точке.

Графический метод учета циркуляции.

прямой задаче из из­вестной точки начала поворота В отложить перпендикулярно перво­му курсу величину Rц и провести из полученной точки О окружность циркуляции. линию нового курса как касательную к этой окружности. Точка касания А точка начала следования новым курсом. время поворота, по формуле: t=(T180/180)*α, α-угол поворота, Т180-вр.цирк. на 180

обратной задаче 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 ОL и Оh, параллельных старому и но­вому курсам и отстоящих от них на расстоянии Rц (рис. 6.7).

Дрейф судна. Учет дрейфа при прокладке

Дрейфом судна называется отклонение движущегося судна с ли­нии намеченного курса под воздействием ветра и ветрового волне­ния.

Угол α между линией истинного курса и линией пути судна назы­вается углом дрейфа. Угол между северной частью истинного меридиана и линией пути при дрейфе назывется путем (ПУа). Связь между ИК и ПУа выражается формулами

Определение угла дрейфа по кильватерной струе. по створу. как разность между истинным пелен­гом створа и истинным курсом судна. из обсерваций.

по пеленгам свободноплаваю­щего ориентира. с помощью дрейфометра.

Способ Н. Н. Матусевича.

Учет дрейфа при прокладке.

прямую и обратную задачи. При прямой задаче, зная ИК, рассчитывают ПУα и прокладывают линию ПУα на карте. В этом случае ПУα = ГКК + ∆ГК + α.

При обратной задаче требуется рас­считать ГКК и задать его рулевому: ГКК = ПУα- α -∆ГК.

Учет постоянного течения при прокладке

Течением на­зывается поступательное движение водной массы в морях и океанах.

Элементы - скорость Vт и направление Кт. Угол ПУβ между северной частью истинного меридиана и направлением движения судна называется путем. Линия АС на­зывается линией пути на течении, а угол β между линией ИК и линией пути называется углом сноса от течения. Скорость V бу­дет являться абсолютной (истинной) скоростью судна (относи­тельно дна).

ПУβ = ИК + β.

Прямая задача. по заданным ИК, Vл, Кт, и vт требуется рассчитать β, ПУβ и V.

Обратная задача. Необходимо по заданным ПУβ, Vл, Кт, и Vт рассчитать β и ИК.

Аналитический учет течения

При ис­пользовании автоматических счислителей координат. β выбранный из таблиц вводится как

Вопрос №12.

Выбор оптимального пути…

оптималь­ным путем между двумя и точками является тот путь, ко­торый судно проходит за кратчайшее время при минимальной затрате ресурсов, обеспечении безопасности мореплавания и сохранности перевозимых грузов.

По пособиям и картам изучается район перехода. На основе этих производится выбор наивыгоднейшего маршрута перехода. Локсодромия (см. п. 3.1) пересекает все меридианы под одним и тем же постоянным углом (К = const), поэтому предварительный расчет, построение локсодромии и плавание но ней наиболее просты. Обрат-ная локсодромическая задача (ОЛЗ) — расчет путевого угла К и рас¬стояния S между двумя заданными точками А (φA, λA) и В (φв, λв) — обычно решается графически на меркаторской карте, где локсодромия изображается прямой линией. В случае необходимости аналитическое решение ОЛЗ (в милях) может быть выполнено по формулам, выве¬денным в п. 7.1:

Ортодромия, или ДБК, является кратчайшим расстоянием между двумя точками на земной сфере. пересекает меридианы под различными углами Кн, Ki, Kv, Kk, Разность направле­ний ДБК в точках А и В

называется схождением меридианов УAB:

Расчет ДБК:

1. Оценка в выигрыше расстояния (S) – для этого рассчитываем Sлок = Δφ secKлок; S орт = sin φ₁ sin φ₂ + cosφ1cosφ2cosΔλ => ΔS = Sорт – Sлок. Если выигрыш больше 6-8ч. То исп плавание по ДБК. Расчет ДБК сводится к расчету промежуточных точек. Δλ принимается от 5-20⁰ - плавание по хордам (19.3):

Эл-ты ДБК: Кн – угол м/у мерид. и касат к ортодр в т отхода; Кк; Sортодр

Параметры ДБК: λ1,2; Ко – т, в кот ДБК пересек экватор; (φv, λv) – координаты точек вертекса(т ортодромии с наиб широтой)

Ур-е ортодромии: по этой ф-ле также рассчит промеж точки

Линия на пов-сти з, пересек-я мер-ны под 1 углом – локсодромия.

На меркатор карте изобр прямой. λ2 – λ1 = tg [ ln tg (45+φ2/2) – ln tg(45+φ1/2) ]

Исслед ур-я:

1 при К=0=180 - tg0=0 λ2 – λ1 = 0 локс-я совпадает с меридианом

2 К=90=270 tg90 = ∞ 0 локс-я совпадает с паралл или экв

3 0<K<90 φ=0 λ1=λ0 каждому значению φ2 будет соотв-ть только 1 знач-е λ2, т.е. локс пересек-т каждую параллель только 1 раз

При всех других углах кроме 1) 2) спиралеобразная и страмится к полюсу, но не достигает.

Вопрос №13.

Визуальные методы омс

По 2 пеленгам

(рис. 9.1). «+» простота и бы­строта определения, «-» полное отсут­ствие контроля при единичном определе­нии. Поэтому критический анализ полу­ченного места имеет решающее значение для принятия обсервации за достоверную.

По 3 пеленгам

При определении места по трем пеленгам в быстрой последова­тельности берут пеленги трех предметов А, В, С. Переводят их в ис­тинные и прокладывают на карте. Если бы наблюдения не содержа­ли ошибок и пеленги были взяты одновременно, то все три пеленга пересеклись бы в одной точке F, представляющей собой место судна

Однако образуют так называемый тре­угольник погрешности.

По двум горизонтальным углам(9.13 9.14)

когда имеется сомнение в поправке компаса или когда требуется повышенная точность обсервации. методы: графически, с использова­нием кальки или с использованием протрактора.

По расстояниям(10.5 10.6)

По крюйс-пеленгу(11.1 11.2 11.3)

Если в видимости судна имеется только один ориентир, который можно использовать для взятия пеленга. Если путь судна и пройденное расстояние известны, то, вычислив угол Θ — разность пеленгов и угол q — курсовой угол предмета А в момент первого измерения пеленга, можно рассчитать D — расстоя­ние до предмета А в момент второго измерения пеленга. Из ∆FAF1

Так как вторая линия положения по­лучается через элементы счисления (S и q), то место, найденное этим методом, называется счислимо-обсервованным.

На практике для нахождения места судна вместо расчетов D, пользуются графическим решением (рис. 11.2).

От точки пересечения с линией пер­вого пеленга n пройденное судном расстояние S за время между пе­ленгами и из полученной точки m прокладывают прямую, параллель­ную первому пеленгу, до пересечения со вторым - приведен­ная линия положения; в точке пере­сечения этой линии со вторым пелен­гом будет место судна (точка F на рис. 11.2).

При наличии течения, когда элементы его известны, плавание суд­на между пеленгами нужно проложить с учетом действующего тече­ния. Для этого (рис. 11.3) из произвольной точки n на первом пеленге прокладываем линию ИК судна и плавание его по лагу за время между пеленгованиями. Из полученной точки m прокладываем отрезок, рав­ный сносу от течения за тот же промежуток времени mf = vtt, и через точку f проводим прямую, паралельную первому пеленгу.

При аналитическом учете течения на линии пути необходимо от­ложить расстояние, пройденное судном относительно грунта:

Если за время определений судно меняло курс, то между пеленга­ми необходимо отложить все отрезки ИК и SЛ (рис. 11.4).

СКП обсервованного места

где mл1, mл2 — средние квадратичные ошибки первой и второй линий положения; mр — средняя квадратичная ошибка при­веденной линии положения, обусловленная ошибками в направлении и величине пе­ремещения судна, средние квадратичные ошибки которых равны mк и ms

q = ПУ - ИП — угол между линией пути и первым пеленгом.