Михайлов В.С, Кудрявцев В.Г, Давыдов В.С. Навигация и лоция

Подождите немного. Документ загружается.

Проход судна будет безопасным, если часто или непрерывно измеряемое с судна расстояние до

ориентира А не будет меньше расстояния D

ОП

. Расстояние может измеряться при помощи различных

приборов или инструментов, имеющихся на судне. Чаще всего это расстояние измеряют с помощью

РЛС.

В некоторых случаях измерение расстояния до ориентира может быть выполнено измерением его

вертикального угла, если высота ориентира известна. В этом случае вертикальный угол рассчитывается

по формуле (36.1) или выбирается из табл. 29 "МТ-75" (табл. 2.7 "МТ-2000") → обратный вход.

(36.1)

В дальнейшем при следовании вблизи опасности необходимо следить за изменением вертикального

угла ориентира А. Пока угол α' остается меньше рассчитанного, судно проходит чисто относительно

опасности. Если угол α' стал равным рассчитанному, это означает, что судно вышло на опасное

расстояние и следует принять необходимые меры предосторожности. Такой вертикальный угол

называют вертикальным ограждающим или опасным углом.

Понятие о нанесении ограждающей изолинии с некоторым запасом означает такое расстояние от

неё до опасности, которое позволит данному судну совершить необходимый маневр в случае

погрешности в счислении, обнаруженной при пересечении ограждающей изолинии.

По аналогии с опасным пеленгом, расстоянием и углом очень часто в навигационной практике

прибегают к опасной или ограждающей изобате.

Рис. 36.5. Опасная или ограждающая изобата

При подходе к берегам, островам, рейдам и т.д. показания эхолота предостерегают судоводителя от

опасности захода за ограждающую изобату, численное значение которой зависит от конкретных

навигационных условий, осадки, скорости хода и курса судна.

Если ограждающей (опасной) изобатой принята изобата 20 м нужно рассчитать значение глубины

по данным эхолота (Нэ) пользуясь формулой (36.2), и в процессе плавания по ЛЗП (КК

) не допускать,

чтобы значение глубины с самописца или указателя эхолота превысило рассчитанное значение Нэ.

(36.2)

где Нк – глубина с карты (20м);

Т – осадка судна;

ΔНυ – поправка на распространение звука в воде;

ΔНпр – поправка за прилив (для приливных морей).

36.5. Сетки изолиний

Для ускорения процесса определения места судна в море целесообразно еще при подготовке к

рейсу нанести сетки изолиний на самые сложные участки маршрута. В этом случае на переходе судна

отпадет необходимость графической прокладки изолиний для получения обсервованного места судна на

путевой МНК. Обсервованное место судна на путевой МНК можно будет получить в кратчайшие время

и с наименьшей вероятностью допустить при этом ошибку или промах.

Чаще других приходится обычно наносить азимутальные, стадиометрические, гониометрические и

комбинированные сетки изолиний.

Стадиометрическая сетка изолиний (рис. 36.6) наносится тогда, когда на судне имеется РЛС, а на

местности – хорошо видимые с помощью РЛС точечные ориентиры. Таких ориентиров (А и В) должно

быть не менее двух и располагаться они должны таким образом, чтобы семейства стадиометрических

изолиний на конкретном участке маршрута пересекались под углами не менее 30° и не более 150°.

Изостадии проводятся с помощью циркуля и рейсфедера тонкими линиями цветной тушью.

Наносить можно и тушью одного цвета, но от одного ориентира (ор. В) сплошными линиями, а от

второго (ор. А) – штрих-пунктирными линиями.

Рис. 36.6. Стадиометрическая сетка изолиний

В зависимости от нагрузки карты густота изостадий может быть различной. Однако основным

критерием густоты изолиний должна быть точность нанесения места, полученного по расстояниям.

Дуги окружностей проводятся с таким интервалом, который вполне обеспечивает возможность

линейной интерполяции между изолиниями сетки на глаз (на рис. 36.6 – через 5 кб.).

Оцифровку дуг (в милях или кабельтовых) нужно производить так, чтобы они не мешали видеть

нагрузку карты, особенно вблизи рекомендованного пути судна.

Нанесение азимутальной сетки, или сетки пеленгов, на путевой МНК требует подбора не менее

двух ориентиров. Ориентиры должны быть по возможности ближе к рекомендованному курсу (ЛЗП) и

хорошо видны с судна. Линии пеленгов на оба ориентира в любой точке конкретного участка ЛЗП

должны пересекаться под углами не менее 30° и не больше 150°(рис. 36.7).

Рис. 36.7. Азимутальная сетка изолиний

Линии пеленгов проводятся тушью тонкими линиями от каждого ориентира своим цветом.

Оцифровка линий пеленгов на ориентиры наносится (обычно) через 5° соответственно их численному

значению с моря (с судна).

Нанесение комбинированных сеток выполняется чаще всего тогда, когда в поле зрения находится

лишь один ориентир или счисление пути ведется и с помощью РЛС.

Комбинированными называют сетки, составленные разнородными изолиниями, например, сетки

изолиний, соответствующих пеленгу на ориентир и расстоянию до него (рис. 36.8).

Рис. 36.8. Сетка пеленгов и расстояний

Заранее нанесенные на путевые МНК сетки изолиний (а для узкостей они обязательны) позволяют

ускорить контроль за местом судна.

Например:

1) если на ор. А (рис. 36.8) ИП = 310°, а расстояние до него D = 40 кб., то не прибегая к

использованию прокладочного инструмента, ориентируясь только по оцифровке сетки изолиний,

делаем вывод, что фактическое место судна (т. С) находится левее ЛЗП (КК

) на D ≈ 6 кб.

2) если на ор. А (рис. 36.7) ИП = 50,0°, а на ор. В ИП = 330,0°, то судно (т. С) находится на

рекомендованном курсе.

Выводы

1. Узкостями являются проходы или фарватеры, в непосредственной близости от которых

расположены навигационные опасности.

2. Непрерывность и высокая точность счисления пути судна – непременное условие к

судоводителю при плавании в узкостях.

3. Именно подготовительный период обуславливает успех или неуспех плавания в узкости.

4. Частота обсерваций при плавании судна в узкости обуславливается наличием опасностей вблизи

пути судна и степенью сложности навигационных условий на этом пути.

5. Удержание рулевым судна на одиночный ориентир при плавании в узкости недопустимо –

только по компасу с учетом сноса (дрейфа) судна.

6. При плавании в узкости необходимо определять время и место подачи команды на руль на

выполнение каждого поворота.

7. Ограждающие и опасные изолинии предостерегают судоводителя от навигационных опасностей,

расположенных в непосредственной близости к намеченному пути.

8. Заранее нанесенные на путевую МНК сетки изолиний ускоряют процесс определения места

судна в узкостях.

ГЛАВА 37. ОСОБЕННОСТИ СУДОВОЖДЕНИЯПРИ ПЛАВАНИИ ВО ЛЬДАХ

37.1. Основные понятия, определения и термины

Судам приходится осуществлять как самостоятельно, так и под проводкой ледоколов плавания во

льдах. Особенно характерными ледовыми плаваниями являются переходы судов Северным морским

путем (СМП). Вследствие специфических особенностей навигационных условий способы

судовождения при плавании во льдах также отличаются друг от друга.

Для понимания ледовых сводок, карт, прогнозов и учета в счислении пути судна ледовых условий

судоводитель должен знать основные термины, относящиеся к льдообразованиям – их форме, толщине,

крепости, подвижности и т.д.

Морские льды классифицируются по пяти основным признакам: возрасту, подвижности, строению,

состоянию поверхности и стадиям таяния и разрушения.

Возрастные стадии определяют давность образования и развития, а следовательно, и крепость

льда, что имеет первостепенное значение для выбора пути.

В зависимости от возраста льда различают такие ледовые образования:

1) – ледяные иглы → кристаллы льда в виде игл;

2) – ледяное сало → скопление смерзающихся ледяных игл в виде пятен или сплошного слоя;

3) – снежура → вязкая, кашеобразная масса, образующаяся при выпадении снега на охлажденную

воду;

4) – шуга → рыхлые комки льда из ледяного сала, снежуры и донного льда;

5) – блинчатый лед → ледяное образование из сала, шуги и снежуры, имеющее круглую форму в

результате окатывания водой на слабом волнении;

6) –нилас → тонкий эластичный непрозрачный лед толщиной до 10 см; при волнении изгибается не

ломаясь;

7) – серые льды (молодик) → льды толщиной от 10 до 30 см, являющиеся переходной стадией от

ниласа к белому льду. Образуются из ниласа, блинчатого льда при их нарастании и смерзании;

8) – белый лед → лед, толщиной от 30 до 70 см, а иногда и больше. В неарктических морях белый лед

является предельным в его развитии. Белый лед имеет уже устойчивый снежный покров;

9) – однолетний (годовалый) лед → лед в Арктике, прошедший годовой цикл;

10) – двухлетний лед → лед, находящийся во втором годичном цикле нарастания, достигающий к

концу второй зимы толщины 2 м и больше;

11) – многолетний лед (арктический пак) → лед, просуществовавший более двух лет, имеет

толщину более 2,5 м, опреснен, торосы сглажены. Поверхность льда имеет холмистый характер.

По динамическому признаку морские льды делятся на неподвижные и дрейфующие.

Неподвижный лед → сплошной смерзшийся с материком лед. Сидящие на мели льдины относятся

к неподвижному льду.

Неподвижный лед имеет такие формы:

1) → припай – образующийся у берега и достигающий несколько десятков метров (а иногда и до 200м)

в ширину;

2) → стамуха – ледяное торосистое образование, сидящие на грунте;

3) → стояк – ровная или слаботоросистая льдина временно севшая на мель.

Дрейфующий лед → лед, не связанный с берегом и находящийся в движении под влиянием ветра и

течения.

Различают такие формы дрейфующего льда:

1) – обширные ледяные поля → льдины, имеющие в поперечнике более 10 км;

2) – большие ледяные поля → льдины, имеющие в поперечнике от 2 до 10 км;

3) – малые ледяные поля → льдины, имеющие в поперечнике от 0,5 до 2 км;

4) – обломки полей → льдины размером от 100 до 500 м в поперечнике;

5) – крупнобитый лед → отдельные льдины имеют размеры от 200 до 100 м в поперечнике;

6) – мелкобитый лед → отдельные льдины имеют размеры до 20 м в поперечнике;

7) – ледяная каша → измельченный и истертый лед, являющийся конечной стадией дробления

морского льда.

Важнейшей для плавания судов характеристикой дрейфующего льда является его густота, или

сплоченность. Сплоченностью или густотой дрейфующего льда называют степень покрытия

поверхности воды дрейфующим льдом, оцениваемую соотношением площади льдин и промежутков

воды между ними. Определяется по 10-бальной шкале (см. табл. 37.1).

Шкала сплоченности дрейфующего льда

(из табл. 52 «МТ-75» или табл. 5.36 «МТ-2000»)

Таблица 37.1

Сплоченность

(балл)

Размер площади, занятой дрейфующими льдами

Словесная характеристика

сплоченности

дрейфующего льда

Льда нет

Чистая вода

Площадь, занятая льдами, в 9 раз меньше площади

промежутков воды между ними

Редкий лед

Площадь, занятая льдами, в 4 раза меньше площади

промежутков воды между ними

Площадь, занятая льдами, в 2-2,5 раза меньше площади

промежутков воды между ними

Площадь, занятая льдами, в 1,5 раза меньше площади

промежутков воды между ними

Разреженный лед 5

Площадь, занятая льдами, равна площади промежутков

воды между ними

Площадь, занятая льдами, в 1,5 раза больше площади

промежутков воды между ними

Площадь, занятая льдами, в 2-2,5 раза больше площади

промежутков воды между ними

Сплоченный лед

Площадь, занятая льдами, в 4 раза больше площади

промежутков воды между ними

Площадь, занятая льдами, в 9 раз больше площади

промежутков воды между ними

Очень сплоченный лед

Льдины полностью покрывают видимую поверхность моря

Сплошной лед

Сжатие льда характеризуется такими понятиями:

1) – сжатый лед → сплоченный лед, в котором начинаются процессы напластования или торошения;

2) – сильно сжатый лед → очень сплоченный лед, в котором наблюдается интенсивное торошение или

напластование;

3) – лед на расплыве → лед, разрежающийся после сжатия.

По строению льда и состоянию поверхности моря в связи с льдообразованием полезно знать

такие термины:

1) – торосистый лед → лед, имеющий неровную поверхность вследствие нагромождения обломков

льдин;

2) – подсов → льдина или часть ее, расположенная под другой льдиной, находящейся на плаву;

3) – ропак → отдельная льдина, вертикально или наклонно стоящая среди сравнительно ровного поля;

4) – торос → отдельное нагромождение льдин на сравнительно ровном ледяном покрове;

5) – льдина с тараном → торосистая льдина, имеющая подводный ледяной выступ;

6) – айсберг (ледяная гора) → отделившаяся часть берегового ледника, дрейфующая в море;

7) – полынья → пространство воды среди льда, сохраняющееся устойчиво и имеющее

преимущественно продолговатую форму;

8) – разводье → пространство воды или редкого льда среди более сплоченных дрейфующих льдов.

Имеет неопределенную форму; сохраняется обычно в течении непродолжительного времени.

37.2. Признаки приближения судна ко льдам, к разводьям и чистой воде

Неосторожный вход судна во льды может повлечь за собой незначительные повреждения корпуса,

винтов, рулей и т.п. Поэтому при подходе ко льдам нужно проявлять особую осмотрительность.

Никогда не следует входить во льды и форсировать их, если есть возможность обойти район скопления

льдов или пройти его по разводьям и полыньям.

Для безопасности судна важно уметь достаточно заблаговременно обнаружить льды, разводья в

них, а также направления, по которым наиболее близко и легко можно достичь окончания скопления

льдов.

Опыт ледовых плаваний показывает, что кратчайший по расстоянию путь судна – путь через льды –

далеко не всегда является кратчайшим по времени и выгоднейшим по сравнению с обходным путем по

чистой воде. Находясь во льду и подвергаясь его воздействию, судно вынуждено следовать не в

заданном направлении, и в направлении наименьшего сопротивления.

Если невозможно обойти льды, нужно стремиться прокладывать путь через разводья, полыньи,

узкие перемычки из наиболее рыхлого, старого или еще неокрепшего льда. При этом наблюдателя за

льдами нужно помещать как можно выше, чтобы он мог дальше видеть ледовую обстановку и выявлять

наиболее слабые места.

Судоводителями накоплен целый арсенал примет и признаков, позволяющих своевременно

обнаружить приближение ко льдам, а при плавании во льдах к разводьям или кромке окончания льдов.

Признаками приближения ко льдам являются:

а) → ледяной отблеск – белесоватое отсвечивание на низких облаках над скоплением льдов, когда они

находятся за горизонтом;

б) → при сильном ветре со стороны льдов заметно уменьшается волнение моря, или зыбь;

в) → своеобразный шум и треск, происходящий от столкновения и трения льдин, разрушения или

образования торосов;

г) → появление эха от ледяных масс при стрельбе, свистках и ударах в рынду;

д) → в некоторых случаях – понижение температуры воздуха и внезапный туман;

е) → в отдельных случаях – появление тюленей и птиц вдали от берегов.

Признаками приближения к чистой ото льдов воде являются:

а) → «водяное» небо – характерные темные пятна и полосы на низких облаках над пространством воды

среди льда или за его кромкой;

б) → морозное парение – низкий, иногда клубящийся туман над свободной ото льда водной

поверхностью;

в)→появление зыби во льду со стороны чистой воды;

г) → в некоторых случаях – увеличение количества морского зверя и птицы.

Перечисленные признаки должны проверяться и дополняться на судне наблюдениями с помощью

оптических, радиотехнических и звуковых средств. Очень важно своевременно обнаружить

приближение ледяного покрова, особенно в условиях темного времени суток или малой видимости

(дождь, снег, туман).

37.3 Особенности навигационных условий плавания во льдах

Ледяной покров поверхности моря создает особые условия для навигации и вызывает

необходимость применения особых приемов судовождения при плавании во льдах.

В ходе предварительной подготовки суда, не приспособленные к плаванию во льдах, обшиваются

деревянной «шубой» – поясом из дубовых досок не менее 120 мм. толщиной, укрепленных вдоль

наружных бортов на один метр по обе стороны от ватерлинии. Внутри помещений судна

устанавливаются от борта до борта поперечные распорки. Вместо бронзовых и стальных винтов

устанавливаются чугунные винты с короткими лопастями.

При плавании во льдах нужно избегать районов сжатия и торошения льдов и обходить такие

участки с наветренной стороны. Чтобы не попасть в наиболее сплоченные льды, необходимо

придерживаться подветренных берегов. Подходить к льдине (кромке льда) нужно самым малым ходом.

При даче заднего хода независимо от того, куда предполагается повернуть, руль всегда следует ставить

прямо. Следует иметь в виду, что начав плавание в допустимых для данного судна условиях, можно

попасть в условия, выходящие за пределы допустимых.

Поэтому нужно особенно тщательно выбирать путь, используя для этого результаты ледовой

авиаразведки, ледовые и метеорологические прогнозы, и в случае нужды вызывать ледокол. В этом

случае капитан судна должен руководствоваться Правилами для судов, проводимых ледоколами

через лед.

Для указания наиболее легкого пути во льдах в помощь судам могут высылаться самолеты и

вертолеты.

Существенной особенностью при плавании во льдах является частое и незакономерное изменение

курса и скорости хода судна, которые зависят от сплоченности, крепости, формы льда и от тактико-

технических характеристик судна. Как правило, при плавании во льдах ни один из современных лагов

работать не может, а если и работает, то показания его ненадежны. Судоводитель должен уметь

определять скорость хода судна во льдах без лага.

Судно, вошедшее в сплоченный лед, подвергается общему дрейфу вместе со льдами. Величину и

направление дрейфа также нужно уметь определять и учитывать в счислении.

37.4 Способы определения скорости хода судна при плавании во льдах

Существуют несколько способов определения скорости хода судна при плавании во льдах: способ

«планширного лага», способ «уголкового визира», способ «с вытравливанием нити», с помощью РЛС, с

помощью стробоскопа и др. Рассмотрим лишь самые простые и наиболее распространенные способы.

1. Способ «планширного лага» является наиболее распространенным способом, применяемым на

судах, не имеющих РЛС, или в случаях, когда РЛС не может быть использована. Сущность способа

состоит в измерении времени, за которое определенная часть длины судна (база L) проходит мимо

специально выброшенного на лед предмета. В момент прихода предмета на траверз начала базы

запускают секундомер, а в момент прихода предмета на траверз конца базы – секундомер

останавливают. По известным времени (Δ t, сек.) и длине (L, м), которую судно проходит за это время,

рассчитывают скорость хода (Vуз) судна по формуле

(37.1)

Погрешность определения скорости таким способом не превышает 10%. При скоростях 4-6 уз.,

которыми обычно суда плавают во льдах, погрешность в скорости 0,4÷0,6 уз. является вполне

удовлетворительной.

2. Определение скорости хода с помощью РЛС

В этом способе предпочтительнее выбирать хорошо видимый на экране РЛС ориентир (ропак,

торос), расположенный прямо по носу (или корме). Тогда, измерив до него дважды расстояния D

и D

через промежуток времени Δt, находят разность расстояний

(37.2)

которая и является плаванием, совершенным судном за время Δt.

Поскольку расстояния в этом способе измеряются в кабельтовых (кб.), время Δ t – в секундах,

скорость хода в узлах, рассчитывается по формуле

(37.3)

Однако более общим является случай, когда хорошо видимая на экране РЛС льдина расположена

не по носу (корме), а на произвольном курсовом угле.

На бумаге или планшете в произвольном, но достаточно крупном масштабе (1 см = 1 кб)

вычерчиваем перемещение судна относительно наблюденной льдины А по наблюденным пеленгам и

расстояниям (рис. 37.1).

Прямая АА' представит собой путь судна, её длина – пройденное судном расстояние (S) за время

(Δt) между замерами П и D, и тогда

(37.4)

3. Способ определение скорости хода судна на глаз имеет весьма широкое распространение при

плавании во льдах потому, что численное значение V нужно знать часто, а инструментальное

определение её производится дискретно (2-3 раза в час). Скорость хода на глаз определяется из

сопоставления целого ряда явлений, связанных с движением судна; числа оборотов гребного винта,

величины изменения пеленга на близкие от судна предметы, силы ветра от хода судна (только в штиль),

ледовых условий.

В ледовом плавании, особенно в его начале, определяемая на глаз скорость должна многократно

проверяться по результатам инструментального её определения с учетом толщины, крепости,

сплоченности льдов и числа оборотов гребных винтов. Только многочисленные тренировки в таких

определениях и сопоставлениях дадут уверенность в достаточной точности глазомерных определений

скорости в тех случаях, когда она не будет проверяться инструментально.

Рис. 37.1. Определение скорости по РЛС

37.5. Определение дрейфа судна в сплоченных льдах

Когда судно совершает плавание в редких льдах, дрейф его учитывается обычными приемами,

принятыми в счислении его пути.

При плавании в сплоченных льдах судно дрейфует вместе со льдами, и определение дрейфа в таких

условиях требует специального приема.

Для этого судно ставится на ледовый якорь или бортом к подветренной льдине, с наветренного

борта, где должно быть достаточных размеров разводье, измеряется глубина места (Z) ручным лотом,

груз которого в этом случае следует увеличить одной-двумя балластинами.

Как только будет надежно замерена глубина, лотлиню дается слабина длиной d от 20 до 50 м и в

этот же момент запускают секундомер.

Судно дрейфует вместе со льдом из положения I в положение II (рис. 37.2), в котором вся слабина

лотлиня будет выбрана и он туго натянется. В момент натяжения лотлиня стопорят секундомер.

Величина дрейфа судна (К

) в метрах вычисляется по формуле

или

(37.5)

Формулу (37.5) следует рассматривать как приближенную, так как в ней не учитывается прогиб

лотлиня.

По вычисленной величине К

и полученной из наблюдений Δ t, вычисляется скорость дрейфа судна

при плавании в сплоченных льдах

(37.6)

Рис. 37.2. Определение дрейфа судна

Направление дрейфа определяют с помощью компаса и пеленгатора по направлению

вытравленного лотлиня.

Недостатком этого способа является то, что он требует при каждом определении дрейфа остановки

судна и возможен на глубинах не более 200 м.

37.6. Особенности счисления пути судна при плавании во льдах

В основе счисления пути при плавании судна во льдах лежат приемы и способы, принятые для

обычных морских условий. Однако частые изменения курсов и скорости хода, остановки движения,

задние хода, особенности в определении дрейфа и скорости судна вынуждают прибегать к некоторым

особым приемам счисления его пути.

Впервые разработал и применил способ счисления при плавании во льдах создатель первого в мире

ледокола "Ермак" флотоводец и ученый адмирал Степан Осипович Макаров (1848 -1904гг.).

К способу С.О.Макарова обращаются тогда, когда курсы судна меняются не реже четырех раз в

час. Если они меняются реже, графическое счисление пути судна ведется обычным способом. В способе

С.О. Макарова каждые пять минут записывают курс и скорость хода, оцениваемой, как правило на

глаз. По полученным данным вычисляют разность широт (РШ, Δφ) и отшествие (ОТШ, ω) для каждого

пятиминутного периода плавания. По разности широт и отшествию вычисляют генеральные разности

широт и отшествие за каждый час, а по ним генеральный курс и генеральное плавание. После этого на

МНК строят навигационный треугольник для учета сноса судна от дрейфа за час и получают счислимое

место судна.

Для записей курсов С.О. Макаров применил схему, представляющую собой развернутую в виде

вертикальных столбцов картушку компаса, градуировка столбцов которой нанесена через 5°.

Следовательно, точность записей курса составляет в этом способе ±2,5°.

Таким образом, способ С.О. Макарова весьма неточен, схемы для записей и вычислений громоздки,

не обладают хронологической последовательностью по времени.