22. Графический учет ветра и течения при ведении навигационной прокладки.

Задача 1. Расчет пути судна при совместном учете дрейфа и те­чения.

По известным истинному курсу ИК, скорости судна V₀, эле­ментам кажущегося ветра K_w, W и элементам течения К_t и К_т тре­буется определить путь судна ПУ

Предварительно по известным элементам движения судна и элементам ветра рассчитываются курсовой угол кажущегося ветра КУw= K_w и отношение скоростей W/V₀. По этим данным из таб­лицы углов дрейфа выбирается угол дрейфа а и определяется его знак.

Рассчитывается путь судна при дрейфе ПУ_а = ИК+ а.

По рассчитанному направлению прокладывают линию пути при дрейфе и на ней строят скоростной треугольник.

Из точки начала совместного учета дрейфа и течения А по ли­нии пути прокладывается вектор скорости судна АВ, рассчитан­ный по показаниям лага V_л

Из полученной точки В на линии ПУ_а прокладывается направ­ление течения, по которому откладывается вектор скорости тече­ния V_т. Соединив начальную точку А с концом вектора течения — точкой С, получают линию пути при совместном учете дрейфа и течения, направление которой обозначают ПУ_С. Угол дрейфа α и угол сноса течением β суммируются:

где с — суммарный угол сноса судна.

Таким образом, вначале учитывается дрейф, а затем — течение.

Задача 2. Расчет компасного курса для удержания судна на за­данной линии пути при совместном учете дрейфа и течения.

Направление пути ПУ_С, элементы ветра K_w u W, течения Kt- и V_T и скорость судна У_я заданы.

При этой задаче вначале учитывают течение, а уже затем — дрейф.

Из точки начала учета дрейфа и течения А прокладывается за­данная линия пути. Из этой же точки прокладывается вектор течения У_t. Из конца вектора течения — точки В — радиусом, равным скорости судна У_л, проводится дуга окружности до пересечения с линией пути в точке С. Линия ВС параллельна линии пути при дрейфе и с помощью па­раллельной линейки она переносится в точку А.

По полученной линии пути при дрейфе и элементам движения судна и ветра определяется угол дрейфа а и рассчитываются ис­тинный и компасный курсы по формулам:

ИК= ПУ_а -а; КК= ИК- ΔГК.

При счислении с учетом дрейфа и течения на карте проводятся две линии: линия пути при дрейфе ПУ_а и линия пути с учетом дрейфа и течения ПУ_С. Вдоль линии шути делается надпись с ука­занием компасного курса, поправки компаса и суммарного угла сноса. Например, КК70,0° (+1,0°)с= +7,0°.

Возле каждой точки на линии пути пишутся время и отсчет ла­га. Для определения счислимых мест судна на линии пути прой­денное судном расстояние, рассчитанное по лагу, откладывается по линии ПУ_а. Полученные точки по направлению течения пере­носятся на линию пути.

Если плавание судна совершается без лага, то для расчета пройден­ного расстояния учитывается изменение скорости от действия ветра.

23. Требования к мерной лини. Определение скорости и поправки (коэффициента) лага при различных обстоятельствах. Требования НШСМ-86 по определению этих элементов.

Скорость судна или корабля (V) и поправки их лагов (ΔЛ%) определяются различными способами:

на визуальной мерной линии;

с помощью судовой РЛС;

с помощью РНС высокой точности;

на кабельной мерной линии и др.

Все способы определения V и ΔЛ% различаются между собой только методикой получения истинного расстояния (S), необходимого для расчета истинной скорости хода судна (V0) → см. рис. 5.4, 5.5, 5.6.

Рассмотрим один из способов → определение скорости хода судна (V) и его поправки лага (ΔЛ%) на визуальной мерной линии.

Визуальная мерная линия → специально оборудованный полигон для проведения скоростных испытаний судов.

Такой полигон должен отвечать следующим требованиям:

– располагаться в стороне от путей движения кораблей и судов;

– быть свободным от навигационных опасностей (> 2 миль) и укрытым от ветра и волны;

– должен обеспечивать свободу маневра (V ≤ 36 уз. → L = 3 мили; V ≤ 24 уз. → L = 2 мили и V ≤ 12 уз. → L = 1 миле);

– иметь возможность обеспечить требуемую точность определения места и безопасность плавания;

– иметь глубины, исключающие влияние мелководья на скорость хода судна (при осадке в 5 м и V ≤ 30 уз. Н ≥ 95 м).

Визуальная мерная линия оборудуется секущими (Б, В, Г) створами (не < 2-х), направление которых перпендикулярно линии пробега судна (рис. 5.1), а расстояние между створами измерено с высокой точностью.

Некоторые мерные линии оборудуются ведущим створом, по которому направляется линия пробега судна (А).

Методика определения скорости хода (V) и поправки лага (ΔЛ%) сводится к следующему:

1) → судно, на установившемся режиме работы движителей, т.е. при постоянном числе оборотов движителей (винтов), делает пробег по ведущему створу А. (При отсутствии ведущего створа, курс на пробеге удерживается перпендикулярным направлению секущих створов Б, В, Г).

При пересечении линии I секущего створа (Б) по команде «Ноль!» включаются секундомеры наблюдателей и снимаются отсчет лага (ОЛ1) и отсчет с суммарного счетчика оборотов движителей (n1).

При пересечении линии II секущего створа (Г или В) по команде «Ноль!» останавливаются секундомеры и снимаются: – отсчет лага (ОЛ2) и отсчет с суммарного счетчика оборотов движителей (n2).

2) → рассчитывается истинная скорость судна на пробеге по формуле:

где S – расстояние (из формуляра или описания мерной линии) между секущими створами Б и Г (или Б и В или В и Г) (т.е. длина пробега, которая устанавливается в зависимости от скорости хода судна на пробеге: если V < 12 уз. – 1 миля; если V = 12÷24 уз. – 2 мили; если V > 24 уз. – 3 мили);

ti – среднее время пробега в секундах (осредненное время всех секундомеров).

3) → рассчитывается скорость судна на пробеге по лагу по формуле:

где РОЛ = ОЛ2 – ОЛ1 – разность отсчетов лага (показаний счетчика лага).

4) → рассчитывается число оборотов движителей в минуту на пробеге по формуле:

где ΔNi = n2 − n1.

5) → рассчитывается поправка лага в процентах (ΔЛ%) на пробеге по формуле:

6) → рассчитывается коэффициент лага (КЛ) на пробеге по формуле:

Для исключения влияния течения на результаты на каждом режиме работы движителей выполняется:

→ по 2 пробега → если скорость течения в районе мерной линии постоянна;

→ по 3 пробега → если течение не постоянно и его элементы (КТ, υТ) недостоверны.

Режимов работы движителей должно быть не менее 3-х (как правило: I – «ПХ» –назначенный ход; II – «СХ» – 75% от «ПХ»; III – «МХ» – 50% от «ПХ»). На каждом режиме выполняется (обычно) по 3 пробега и после расчетов имеем:

1-й пробег: VО1, VЛ1, N1, ΔЛ1%;

2-й пробег: VО2, VЛ2, N2, ΔЛ2%;

3-й пробег: VО3, VЛ3, N3, ΔЛ3%.

7) → рассчитываются для конкретного, назначенного режима работы движителей средние значения искомых величин:

8) → далее судно выполняет пробеги на визуальной мерной линии на II-м и на III-м назначенном режиме работы движителей, по результатам которых рассчитываются по формулам (5.13÷5.17):

II режим – VOII, VЛII, NOII, ΔЛII%, КЛII;

III режим – VOIII, VЛIII, NOIII, ΔЛIII%, КЛIII.

9) → по результатам замеров на мерной линии составляются:

а) график соответствия скорости хода судна частоте вращения движителей (рис. 5.2)

б) график соответствия поправки лага (ΔЛ%) скорости хода судна (рис. 5.3)

Данные определений (расчетов) записываются в «Формуляр судна», СЖ и РТШ.

Одновременно с определением скорости хода на мерной линии замеряется расход топлива на 1 милю плавания на каждом режиме. По результатам этих замеров выявляется экономическая скорость, часовой расход топлива, продолжительность плавания в часах данной скоростью, дальность плавания судна в милях.

Определение V и ΔЛ% с помощью высокоточной РНС.

Определение V и ΔЛ% при помощи судовой РЛС.

Определение V и ΔЛ% на кабельной мерной линии.