Михайлов В.С, Кудрявцев В.Г, Давыдов В.С. Навигация и лоция
Подождите немного. Документ загружается.
5) → рассчитывается поправка лага в процентах (ΔЛ%) на пробеге по формуле:
(5.11)
6) → рассчитывается коэффициент лага (К
Л
) на пробеге по формуле:
(5.12)
Для исключения влияния течения на результаты на каждом режиме работы движителей
выполняется:
a. → по 2 пробега → если скорость течения в районе мерной линии постоянна;
b. → по 3 пробега → если течение не постоянно и его элементы (К
Т
, υ
Т
) 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: V
О1
, V
Л1
, N
1
, ΔЛ
1
%;
2-й пробег: V
О2
, V
Л2
, N
2
, ΔЛ
2
%;
3-й пробег: V
О3
, V
Л3
, N
3
, ΔЛ
3
%.
7) → рассчитываются для конкретного, назначенного режима работы движителей средние значения
искомых величин:
a. → истинная (относительная) скорость хода судна (V
о
) на режиме по формуле:
(5.13)
b. → скорость хода судна по лагу (V
Л
) на режиме по формуле:
(5.14)
c. → число оборотов движителей (винтов) на режиме по формуле:
(5.15)
d. → поправку лага в процентах (ΔЛ%) на режиме по формуле:
(5.16)
e. → коэффициент лага (К
Л
) на режиме по формуле:
(5.17)
Если на режиме выполняется не 3 а 2 пробега, то формулы (5.13÷5.17) примут вид:
Примечание:
(5.13a)
(5.14a)
(5.15a)
(5.16a)
(5.17a)
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 – V
OII
, V
ЛII
, N
OII
, ΔЛ
II
%, К
ЛII
;
III режим – V
OIII
, V
ЛIII
, N
OIII
, ΔЛ
III
%, К
ЛIII
.
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 (Δ Л%)
скорости хода судна (рис. 5.3)
Рис. 5.2. График соответствия скорости хода
судна частоте вращения его движителей
Рисунок 5.3. График соответствия поправки
лага скорости хода судна
С этих графиков снимаются данные для заполнения рабочих таблиц штурмана (РТШ).
Соответствие скорости хода частоте вращения движителей и поправке (коэффициенту) лага
Таблица 5.2.
Обороты
Vуз.
ΔЛ%
К
Л
50
70
:
6
9
:
+7,0
+5,0
:
1,07
1,05
:
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.
Рис.5.4. Определение поправки лага с помощью высокоточной РНС
Определение V и ΔЛ% при помощи судовой РЛС.
Рис. 5.5. Определение поправки лага при помощи судовой РЛС
Определение V и ΔЛ% на кабельной мерной линии.
Рис. 5.6. Кабельная мерная линия
5.4. Определение пройденного судном расстояния
Пройденное судном расстояние получают по измерителю скорости хода – лагу, как разность
показаний его счетчиков пройденного расстояния, т.е. разность отсчетов лага – РОЛ.
РОЛ = ОЛ
2
− ОЛ
1
(5.18)
где
ОЛ
1
– показания счетчика пройденного расстояния лага на время Т
1
(на 09.00 ОЛ
1
= 83,6);
ОЛ
2
– показания счетчика пройденного расстояния лага на время Т
2
(на 10.12 ОЛ
2
= 95,8).
Рис. 5.7. Определение пройденного судном расстояния
Для нашего примера (рис. 5.7) РОЛ = 95,8 – 83,6 = 12,2. Но это еще не расстояние, пройденное
судном за 1 час 12 мин (Т
2
– Т
1
= 10.12 – 09.00 = 01.12).
Независимо от конструкции лаг показывает скорость хода, а значит, и пройденное по лагу
расстояние с какой-то погрешностью.
Погрешность в определении пройденного судном расстояния накапливается пропорционально
проходимому им расстоянию.
Величина этой погрешности при различных скоростях хода судна различна.
Для получения фактического расстояния, пройденного по показаниям лага (S
Л
), разность отсчетов
лага (РОЛ) исправляется коэффициентом лага (К
Л
) или поправкой лага (Δ Л%), которые определяются
на мерной линии.
Эту работу мы уже выполнили и результаты проверки лага на визуальной мерной линии свели в
таблицу 5.3 «Поправка и коэффициент лага».
Поправка и коэффициент лага (учебная)
Таблица 5.3.
V
Л
, узл.
ΔЛ%
К
Л
V
Л
, узл.
ΔЛ%
К
Л
4
–5,0
0,95
18
+2,0
1,02
6
–4,0
0,96
20
+3,0
1,03
8
–3,0
0,97
22
+4,0
1,04
10
–2,0
0,98
24
+5,0
1,05
12
–1,0
0,99
26
+6,0
1,06
14
0
1,0
28
+7,0
1,07
16
+1,0
1,01
30
+8,0
1,08
Поправку лага мы рассчитали по формуле (5.11).
Если вместо скорости хода (истинной) судна (V
О
) в формулу (5.11) подставить пройденное по лагу
расстояние (S
Л
), а вместо скорости по лагу (V
Л
) подставить разность отсчетов лага (РОЛ), то формула
(5.11) примет вид:
(5.19)
Из формулы (5.19) следует, что
(5.20)
В формуле (5.20) вынесем РОЛ за скобки – получим:
(5.21)
Выражение в скобках есть коэффициент лага, показывающий отношение расстояния, пройденного
судном по лагу (S
Л
), к разности отсчетов лага (РОЛ).
К
Л
– число относительное:
• если S
Л
= РОЛ, то К
Л
= 1;
• если S
Л
> РОЛ, то К
Л
> 1;
• если S
Л
< РОЛ, то К
Л
< 1.
Из формулы (5.21) имеем:
S
Л
= К
Л
· РОЛ
(5.22)
(5.23)
(5.24)
Вот теперь, зная значение К
Л
(для V = 10 уз. К
Л
= 0,98) и значение РОЛ (12,2) по формуле (5.22)
можем рассчитать пройденное судном расстояние по лагу, т.е. S
Л
= 0.98 · 12,2 = 12,0 мили.
Решение задачи по формуле (5.22) упростится, если использовать специальную таблицу «МТ-75»
(Приложение № 4) или таблицу 2.17 «МТ-2000» (с. 277÷280).
Входные аргументы: 1) – величина РОЛ (от 1 до 100) – левая колонка и 2) – значение ΔЛ% (от
+1% до +10% и от –1% до –10% через 1%) или значение К
Л
(от 1,01 до 1,10 и от 0,99 до 0,90) – верхняя
строка.
Использование специальных таблиц
Пройденное по лагу расстояние (из табл. 2.17 «МТ-2000»)
а) при К
Л
< 1 (ΔЛ% – отрицательная)
Таблица 5.4.
б) при К
Л
> 1 (ΔЛ% – положительная)
Например:
1) РОЛ = 9,0 ΔЛ% = -7% (К
Л
= 0,93); S
Л
= ? = (8,4 мили).
2) РОЛ = 13,0 ΔЛ% = +3% (К
Л
= 1,03); S
Л
= ? = (13,4 мили).
В том же случае, когда лаг по какой-либо причине не работает, а также для проверки правильности
его работы, пройденное судном расстояние рассчитывается по частоте вращения движителей (по
оборотам) и времени плавания – по формуле:
(5.25)
или
S
ОБ(мили)
= V
ОБ(уз.)
· t
(час)
(5.26)
где
V
ОБ
– скорость хода судна, соответствующая заданному режиму работы движителей (обороты
линии вала) – см. рис. 5.2.
Для нашего примера: V
ОБ
= 10 уз., t = 1 час 12 мин., S
ОБ
= ? = 12,0 мили.
Т.е. S
Л
(12,0 мили) = S
ОБ
(12,0 мили) → лаг работает исправно и ΔЛ% (К
Л
) – верна.
Формулу (5.25) удобно решать с помощью специальной таблицы «МТ-75» – Приложение 2, или
таблицы 2.15 «МТ-2000» (с. 275) – см. табл. 5.5.
Расстояние по времени и скорости (из табл. 2.15 «МТ-2000»)
Таблица 5.5.
Входные аргументы: 1) – V
ОБ
узлы (от 1 до 60) – левая и правая колонки; 2) – минуты (от 1 до 10) –
верхняя строка. Искомая величина – S
ОБ
мили.
Например: V
ОБ
= 14уз. t = 6 мин. S
ОБ
= ? (1,4 мили).
До сих пор мы решали прямую задачу: – по РОЛ (12,2) нашли пройденное судном расстояние (S
Л
=
12,0 мили) и отложив его от начальной точки (рис. 5.7 т. ) нашли место судна в т. (отложили
по линии ИК).
В практике судовождения часто приходится решать и обратную задачу (рис. 5.8).
Следуя ИК = 90,0°, имея V = 10 уз. когда мы подойдем к точке постановки на бочку (в заданную
точку).
Рис. 5.8. Расчет времени и отсчета лага для заданной точки
Решение:
1. Снимаем с карты расстояние до заданной точки (S = 8,0 мили).
2. Из таблицы (5.3) «Поправка и коэффициент лага» выбираем для V = 10 уз. ΔЛ = –2% и К
Л
= 0,98.
3. По формуле (5.23) рассчитываем РОЛ = = 8,2
4. Рассчитываем значение ОЛ
2
, которое будет по счетчику лага по приходу в заданную точку: ОЛ
2
= ОЛ
1
+ РОЛ = 95,8 + 8,2 = 104,0.
5. Рассчитываем, сколько потребуется времени на переход (табл. 5.6) и в какое время будем в
заданной точке t = = 0,8 ч · 60 = 48 мин.
T
2
= T
1
+ t = 10.12 + 00.48 = 11.00.
(специальная табл. «МТ-75» Приложение № 3 или табл. 2.16 «МТ-2000» с. 276).
Ответ: в 11.00 при ОЛ = 104,0 будем в заданной точке.
Время по расстоянию и скорости (из табл. 2.16 «МТ-2000»)
Таблица 5.6.
5.5. Задачи по расчету: S
об
, S
л
, t, РОЛ, ΔЛ%
а) – пройденного судном расстояния (S
ОБ
) заданной скоростью (V
ОБ
) за назначенное время (t)
Дано
\
№ зад.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
V
ОБ
, уз =
t, мин =
7,0
23
8,0
34
9,0
48
10,0
52
11,0
42
12,0
27
13,0
37
14,0
29
15,0
22
16,0
17
S
ОБ
, мили?
2,7
4,5
7,2
8,7
7,7
5,4
8,0
6,8
5,5
4,5
б) – пройденного судном расстояния (S
Л
) по показаниям лага
(РОЛ = ОЛ
2
– ОЛ) и известной поправке лага (ΔЛ%)
Дано
\
№ зад.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
РОЛ =
ΔЛ% =
4,2
+ 7
5,5
+ 6
7,0
+ 5
7,5
+ 4
8,4
+ 3
10,0
– 3
9,0
– 4
7,8
– 5
6,7
– 6
5,5
– 7
S
Л
, мили?
4,5
5,8
7,3
7,8
8,6
9,7
8,7
7,4
6,3
5,1
в) – необходимого времени (t) для прохождения заданного расстояния (S) заданной скоростью (V
ОБ
)
Дано
\
№ зад.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
S, мили=
V
ОБ
, уз =
1,1
11,0
2,2
13,0
3,5
14,0
4,6
15,0
7,5
16,0
21,0
23,0
19,0
21,0
15,0
20,0
12,0
19,0
6,5
17,0
t, мин.?
6
10
15
18
28
55
54
45
38
23
г) – разности отсчетов лага (РОЛ) при прохождении судном заданного расстояния (S) и известной
поправке лага (ΔЛ%)
Дано
\
№ зад.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
S, мили=
ΔЛ% =
1,6
– 5
1,9
– 6
5,3
– 7
7,6
– 6
10,0
– 5
12,4
+ 7
13,6
+ 6
14,7
+ 5
15,8
+ 4
16,9
+ 3
РОЛ ?
1,7
2,0
5,7
8,1
10,5
11,6
12,8
14,0
15,2
16,4
д) – значений поправки лага на режиме (ΔЛ%) по результатам испытаний на визуальной мерной линии
(3 пробега и расстояние между секущими створами – 3,0 мили)
Дано
\
№ зад.
1 2 3 4 5
Пробег
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
1
2
3
19,2
23,0
27,0
22,5
26,2
30,3
06,0
10,0
14,8
09,0
13,1
17,9
13,2
17,8
21,4
16,0
20,7
24,2
52,0
57,0
61,2
55,2
60,1
64,4
16,2
20,1
24,0
19,1
23,0
26,8
ΔЛ% = ?
– 7,7
– 2,3
+ 5,3
– 4,7
+ 4,4
Дано
\
№ зад.
6 7 8 9 10
Пробег
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
ОЛ
1
ОЛ
2
1
2
3
86,0
90,0
93,3
88,8
92,7
96,0
84,0
88,8
93,6
87,1
91,9
96,8
18,2
22,0
25,8
21,0
24,9
28,7
92,0
96,6
101,0
95,1
99,7
104,2
13,0
17,5
22,0
16,1
20,7
25,2
ΔЛ% = ?
+ 10,2
– 3,9
+ 4,4
– 3,8
– 5,4
Выводы
1. За единицу длины в судовождении принята стандартная морская миля, равная 1852 метра и
соответствующая 1′ дуги меридиана в широте 45°.
2. За единицу скорости в судовождении принят 1 узел = 1 миля/час.
3. Скорость хода судна измеряется специальными приборами – лагами.
4. Определение скорости хода судна, поправок его лага производится на специальном полигоне –
мерной линии.
5. По результатам испытаний на мерной линии составляются:
• график соответствия скорости хода судна частоте вращения движителей;
• график соответствия поправки лага скорости хода судна.
6. Пройденное судном расстояние определяется по показаниям счетчика лага с учетом его
поправки (коэффициента).
ГЛАВА 6. МОРСКИЕ НАВИГАЦИОННЫЕ КАРТЫ В ПРОЕКЦИИ МЕРКАТОРА
6.1. Требования к морской навигационной карте
Морская навигационная карта → незаменимое руководство для плавания. С их помощью
судоводитель еще до выхода судна в море изучает район плавания, намечает наиболее безопасный и
выгодный маршрут.
Во время плавания на таких картах ведут навигационную прокладку пути судна по счислению,
корректируют ее обсервациями, непрерывно следят за навигационной безопасностью плавания
судна.
С помощью морских навигационных карт и судового журнала выясняют все обстоятельства
плавания и устанавливают характер действия лиц, ответственных за управление судном.
Именно морская навигационная карта является основным юридическим документом при
судебном разбирательстве причин навигационной аварии или столкновения судна.
Ни один международный договор либо соглашение по вопросам судоходства, рыболовства,
установления морских государственных и других границ не могут быть разработаны без использования
морских карт.
6.1.1. Морская карта. Требования к ее содержанию и оформлению
Карта – уменьшенное изображение земной поверхности или отдельных ее участков на плоскости,
выполненное по определенному математическому закону.
Морская карта – графическое изображение на плоскости (бумаге) водных районов Земли и
прилегающих к ним участков суши, выполненное в определенной картографической проекции и
определенном масштабе.
На морских картах элементы морской обстановки изображены с особой подробностью, а остальные
элементы носят подчиненный характер или вовсе опущены.
Морская карта служит основным пособием для плавания судна и предназначена для
обеспечения мореплавания и использования природных ресурсов. На ней условными знаками
обозначены берега, глубины, навигационные опасности, СНО, помогающие определению места судна в
море.
Морские карты предназначены для графического решения задач судовождения, изучения
района плавания, получения наглядного представления о местности и физико-географических,
гидрологических и специальных сведений по данному району.
Морские карты должны удовлетворять следующим требованиям по содержанию и
оформлению:
• обеспечивать удобство и простоту графических построений;
• обладать геометрической точностью, соответствующей их назначению;
• наиболее полно отображать элементы морской обстановки и побережья;
• иметь достоверные элементы морской и общегеографической обстановки;
• быть удобными для использования в стесненных судовых условиях.
Большинство наносимых на карту объектов рисуются условными знаками (опасности, средства их
ограждения, СНО, глубины, изобаты, створы, фарватеры и др.) и судоводитель обязан знать значение
этих условных знаков и уметь «читать» карту.
6.1.2. Масштаб карты
Чтобы изобразить тот или иной участок земной поверхности на карте, необходимо предварительно
уменьшить его размеры. Для удобства введено понятие условный глобус, т.е. глобус, подобный
земному эллипсоиду, степень уменьшения которого называется общим или главным масштабом
карты. Карта же изображает земную поверхность или часть ее уже с условного глобуса в масштабе 1:1.
Вследствии наличия искажений в картографии различают главный масштаб (μ
0
) и частный
масштаб (μ).