Видеодневник инноваций
Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США Военная ипотека условия
Баннер
Уникальные сплавы для промышленности

Военным предложили
изделия из стали
с уникальными свойствами

Поиск на сайте

Главная / Издания / Литература / Книжная полка / Д.И. Рульков. Навигация и лоция

§ 23. УЧЕТ МОРСКИХ ТЕЧЕНИЙ ПРИ ГРАФИЧЕСКОМ СЧИСЛЕНИИ

Виды морских течений

Под влиянием различного рода причин в поверхностных, глубинных и придонных слоях океанов и морей возникают различные по своему характеру горизонтальные перемещения водных масс, называемые морскими течениями.

Течение характеризуется направлением и скоростью. Направлении течения определяется в градусах по круговой системе деления истинного горизонта в сторону его движения, т. е. из компаса, а скорость определяется в узлах.

Течения подразделяются на постоянные, периодические и временные.

Постоянные, у которых направление и средняя скорость из года в год почти не изменяется (примером может служить Гольфстрим).

Периодические — направление и скорость которых изменяется по некоторому циклическому закону. К ним относятся приливные течения, зависящие от периода и величины приливообразующих сил. К периодическим относятся также течения, которые каждую половину года меняют направление на обратное и вызваны действием ветров, называемых муссонами.

Временные или случайные — в отличие от периодических течений изменяют свое направление и скорость без какой-либо закономерности. Такие течения чаще всего вызываются действием ветра (дрейфовые течения), неравномерным распределением и изменением атмосферного давления и т. д. Скорость и направление таких течений зависят в основном от значений образующих их сил.

Сведения о направлениях и скорости постоянных и периодических течений приводятся в Атласах течений, в лоциях соответствующих морей, в таблицах приливных течений и на морских навигационных картах. Однако приводимые сведения в этих пособиях нужно оценивать критически, так как они могут отличаться в силу ряда причин от действительности.

Влияние течения на движущееся судно

Судно, попавшее на течение, будет иметь снос с линии намеченного курса, уменьшение или приращение скорости.

Например, если судну предстоит перейти из точки А в точку В (рис. 53) при действии течения в направлении стрелки n, то диаметральная плоскость судна должна быть направлена не по линии АВ, а под некоторым углом (3 к ней. Величина этого угла, очевидно, будет зависеть от скорости судна и скорости течения. С уменьшением скорости судна и с увеличением скорости течения угол b увеличиваетcя.


Рис. 53

Из рисунка видно, что скорость судна под действием течения уменьшилась AE1 < АЕ. Чтобы найти угол сноса и действительную скорость судна, надо знать направление течения и его скорость. Следовательно, при плавании могут поддаваться учету только постоянные и периодические течения, т. е. такие, элементы которых известны судоводителю. Поскольку данные об элементах течения, приводимые в пособиях для плавания, могут, как указывалось выше, расходиться с действительными, то во время плавания необходимо проверять их правильность.

Учет элементов течения

Если известны направления и скорость течения, то судоводителю приходится решать задачи двух типов.

Задача 1. По известному истинному курсу судна, его скорости, а также по скорости и направлению течения требуется найти линию фактического перемещения судна — линию пути на течении и истинную скорость судна.

Графически эта задача решается следующим образом (рис. 54, а). На карте из точки А, соответствующей моменту начала учета течения, проводят линию истинного курса АВ. На этой линии откладывают в масштабе скорость судна пo лагу vл. Из полученной точки В с помощью транспортира проводят линию направления течения ВС и на ней откладывают отрезок, равный скорости течения Vт за тот же промежуток времени. Конец этого отрезка (точку С) соединяют с точкой А, это и будет линия искомого пути, а угол между NИ и этой линией будет ПУ.

Величина отрезка АС, взятая в масштабе построения, дает v.


Рис. 54

Треугольник ABC называют треугольником скоростей, угол р при точке А — углом сноса. При построении треугольника скоростей его стороны для удобства могут быть уменьшены или увеличены в одно и то же число раз.

Задача 2. По заданному пути, известным скорости судна по лагу vЛ, скорости vT и направлению течения требуется рассчитать ИК и величину истинной скорости судна v.

Построение выполняют в такой последовательности (рис. 54, б). Из точки А, соответствующей на карте моменту начала учета течения, прокладывают ПУ (линию АС) и линию направления течения («из компаса»), на которой в масштабе откладывают скорость течения и получают точку В.

Из точки В раствором циркуля, равным скорости судна по лагу делают засечку на линии пути и получают точку С. Приложив параллельную линейку к линии ВС, переносят это направление к точке А и проводят линию АВ1 — это и есть линия истинного курса. С помощью транспортира снимают истинный курс, ас помощью цирку ля-измерителя, измерив отрезок АС, получают v.

Путь, истинный курс и угол сноса течением имеют следующую алгебраическую зависимость:


Углу сноса b приписывается знак плюс, когда течение направлено в левый борт судна, и знак минус — когда течение направлено в правый борт.

Эти задачи можно решать и аналитическим способом. Для решения первой задачи из точки С треугольника скоростей (рис. 55, а) проведем перпендикуляр на продолжение линии истинного курса; получим прямоугольный треугольник АМС.


Рис. 55

Проекция сторон на линию ИК будет


Проекция тех же сторон на линию МС будет


Разделив каждую часть этих уравнений на Vл, получим:


Из рассмотрения этих формул видно, что при qт = 0° или 180° угол сноса b получается равным 0°. При qт = 0° действительная скорость судна V = Vk + а при qn = 180° получается V = Vл — Vт. При qт = 90° угол сноса b определяется по формуле


С целью упрощения записей обозначим в уравнениях отношения


через т; уравнения примут вид:


разделив первое уравнение на второе, получим


от абсолютных их величин.

Теперь возведем эти уравнения в квадрат:

из полученного выражения видно, что угол сноса р при заданном курсовом угле течения qT зависит от отношения скоростей Vт\Vл = m, а не


После сложения этих уравнений получим, что


а истинную скорость найдем по формуле


откуда В МТ—63 приведены табл. 32-а и 32-в, в которых угол сноса р {табл. 32-а) и величина k (табл. 32-в) вычислены в зависимости от величины аргументов qT и га.

Для решения второй задачи примем известным угол р (рис. 55, б) между направлением течения и линией пути. Из треугольника скоростей угол р = qT — b, причем угол сноса b в данном случае называется поправкой на течение. Из точки В опустим перпендикуляр BF на линию пути АД. Получим прямоугольный треугольник AFB, из которого BF — Vл sin b = Vт sin р,


но


Следовательно,


В МТ—63 приведена табл. 32-б, в которой угол сноса b вычислен в зависимости от величины аргументов р и т. Действительная скорость судна определяется в этой задаче аналогично первой.

Для пользования табл. 32-а, 32-б, 32-в вначале необходимо определить величины аргументов:

qT— угол между направлением течения и ИК;

р — угол между заданной линией пути и направлением течения;


Особенности счисления пути с учетом течения

При прокладке из исходной точки начала учета течения прокладывают линии курса и пути. При построении треугольника скоростей скорость судна и скорость течения берут за один и тот же промежуток времени. Над линией пути надписываются значение компасного курса, поправки компаса и угла сноса с соответствующими знаками. При изменении курса, скорости судна, а также скорости течения или его направления строят новый треугольник скоростей.

При попутном и встречном течении линия курса и линия пути совпадают. Угол сноса b = 0.


Рис. 56

Пройденное судном расстояние по показанию лага и исправленное поправкой или коэффициентом лага всегда откладывают по линии истинного курса и все расчеты времени производят по измеренным расстояниям на линии истинного курса. Каждому месту судна на линии пути соответствует определенная точка на линии курса, которые связаны между собой вектором течения.

Действительная скорость судна рассчитывается по величине расстояний, измеренных по линии пути.

Рассмотрим ряд типовых задач, встречающихся при плавании на течении.

Нанесение на линии пути счислимого места судна. От счислимой или определенной по ориентирам точки А (рис 56, а) по линии ИК откладывают расстояние S=рол KЛ и получают точку В. От этой точки по направлению течения раствором циркуля, равным величине сноса течением за тот же промежуток времени, делают засечку на линии пути и получают точку С — счислимое место судна. У знака счислимого места на линии пути в виде дроби указывают момент времени по часам и отсчет лага, а у точки В на линии ИК — только отсчет лага.

Предварительное вычисление отсчета лага и времени прихода судна в заданную точку. Такая задача обычно решается при определении момента поворота на новый курс. От заданной на линии пути точки D (рис. 56, б) по направлению, обратному направлению течения, делают на линии ИК засечку и получают точку В. Затем снимают циркулем расстояние S по линии ИК от точки А до точки В, по которому с помощью табл. 28-а или 28-6 (МТ—63) и Ал или из отношения S/кл определяют рол, а с помощью табл. 27-6 (МТ—63) или из отношения рол/Vл определяют промежуток времени Т.


Рис. 57

Отсчет лага в заданной точке будет ол2 = ол1 + рол, а время Т2 - T1 + Т.

При повороте прокладка нового курса производится от заданной точки на линии пути.

Определение времени и отсчета лага на момент прихода судна на траверз ориентира. От наблюдаемого ориентира (рис. 57, а) в направлении, перпендикулярном линии ИК (ИК ± 90°), делают засечку на линии пути и получают точку Е (точку момента траверза ориентира). Затем в направлении, обратном направлению течения, делают на линии ИК засечку и получают точку В. Дальнейший расчет по определению отсчета лага и времени производится аналогично предыдущей задаче.

Определение отсчета лага и времени на момент открытия(скрытия) ориентира. Вначале рассчитывают с учетом высоты глаза дальность видимости ориентира De и из центра его условного знака на карте (рис. 57, б) циркулем с раствором ножек, соответствующим этому расстоянию, снятому с боковой рамки, делают засечку на линии пути, получают точку Е, затем в направлении, обратном направлению течения, делают засечку на линии курса, получают точку В.

Дальнейшие расчеты ведутся аналогично предыдущим двум задачам.

Продолжение счисления с учетом течения при получении обсервованного места не на линии пути. Если определенное по ориентирам место судна окажется в стороне от проложенной на карте линии пути, то полученную точку принимают за исходную и от нее прокладывают линии истинного курса и пути на течении. У счислимой точки в момент обсервации на линии пути никаких надписей не ставят, а у соответствующей ей счислимой точки на линии истинного курса указывают время. Время и отсчет лага в виде дроби записывают в точке действительного местоположения судна. Затем определяют величину невязки и направление от счислимого к действительному месту и эти данные записывают в судовой журнал.

Учет приливных течений. При плавании в районе с приливными течениями необходимо очень внимательно учитывать переменный снос судна течением. Для этого прежде всего по атласам приливных течений и по условным обозначениям, приведенным на самих картах, необходимо составить таблицу направлений и скоростей приливного течения через каждый час на все время, пока судно будет идти в рассматриваемом районе, и рассчитать средние значения направления и скорости на каждое среднее значение часа.

Ведение прокладки производится с учетом средних направления и скорости течения через каждый час. Графические построения при этом аналогичны построениям при учете постоянного течения.

Счисление пути с учетом течения и дрейфа

Нередко при плавании судно одновременно подвергается действию ветра и течения, в результате чего оно перемещается не по линии истинного курса, а по какой-то другой линии — линии пути, отличной на суммарный угол сноса.

Суммарный угол сноса обозначается буквой с и представляет собой алгебраическую сумму угла дрейфа а и сноса (3:


Истинный курс, путевой угол и суммарный угол сноса выражаются следующей алгебраической зависимостью:


При известных ИК, ос, направлении и скорости течения прокладку выполняют в следующей последовательности. Рассчитав путевой угол при дрейфе ПУ по формуле (37), прокладывают его от исходной точки на карте, а затем строят треугольник скоростей, принимая ПУa за линию ИК. С помощью транспортира определяют полученный ПУ и рассчитывают величину суммарного угла сноса с по формуле (47).

Над проложенной на карте линии пути на течении записывают значения КК, АK и с с соответствующими знаками.

При известных ПУ, a, направлении и скорости течения от исходной точки на карте прокладывают линию пути на течении и с учетом направления и скорости течения строят треугольник скоростей (аналогично задаче 2 учета течения) и получают ПУа. ИК рассчитывают по формуле (37), но на карте его не прокладывают. Расчет суммарного угла сноса выполняют по формуле (47).

При ведении прокладки с одновременным учетом дрейфа и течения все расстояния, пройденные судном по лагу, откладывают только на линии пути с учетом дрейфа ПУа. Решение задач, подобных рассмотренным выше, выполняют аналогично им, но при этом вместо линии истинного курса принимают ПУа. Прокладку же траверзных направлений всегда надо производить под углом 90° к линии истинного курса (ИК ± 90°).

Вперед
Оглавление
Назад

Главное за неделю