4.3 Учет циркуляции при графическом счислении

При изме­нении курса под действием переложенного руля центр тяжести судна движется по криволинейной траектории. Такая траектория называется циркуляцией.

Циркуляция имеет вид сложной кривой (рис. 4.5).

При пере­кладке руля в точке А судно некоторое время продолжает движение прежним курсом и лишь незначительно смещается в сторону, про­тивоположную повороту.

Этот промежуток времени называется мертвым промежутком. В точке В судно начинает изменять свой курс. В начале изменения курса циркуляция имеет переменную кривизну и называется по­этому неустановившейся циркуляцией. Начиная с точки С кривая циркуляции превращается в окружность и называется установив­шейся циркуляцией.

Во время циркуляции носовая часть диаметральной плоскости судна направлена внутрь кривой и составляет с касательной к траектории угол θ, который называется углом дрейфа на циркуляции.

В точке D судно изменит первоначальный курс на 180°.

Рассто­яние между линией первоначального курса и линией курса судна после его изменения на 180° называется тактическим диа­метром циркуляции Дт.

Рис. 4.5

Диаметр окружности, по которой движется центр тяжести суд­на в период установившейся циркуляции, называется диаметром установившейся циркуляции Д.

Время, в течение которого судно изменяет свой курс на первые 180°, называется полупериодом циркуляции t₁₈₀.

Для учета циркуляции при графическом счислении пути судна используются тактический диаметр циркуляции Дт и полупериод циркуляции t₁₈₀. Тактический диаметр циркуляции зависит от дли­ны судна, его ширины, площади пера руля и от величины угла пере­кладки руля. От скорости судна тактический диаметр циркуляции зависит незначительно.

Полупериод циркуляции t₁₈₀ зависит от угла перекладки руля и от скорости судна.

Тактический диаметр циркуляции и полупериод циркуляции для различных скоростей и углов перекладки руля определяют­ся в период скоростных испытаний и сводятся в таблицу цирку­ляции.

При графическом способе учета кривая циркуляции наносится на карту с помощью циркуля. Точки начала и конца поворота находят графическим способом. При этом возможно решение двух основных задач.

Задача 1. По известной точке начала поворота и заданному зна­чению нового курса найти точку конца поворота.

На линии первоначального истинного курса ИК₁ (рис. 4.6) от­мечается точка А начала поворота.

Рис. 4.6

Из точки А восстанавливается перпендикуляр в сторону изме­нения курса. Откладывая по перпендикуляру радиус циркуляции R_ц=0,5Д_т, получают точку О — центр окружности циркуляции.

Из точки О радиусом R_ц от точки А проводится дуга окружности АВ, которая представляет собой линию пути судна при циркуляции.

Касательно к этой дуге окружности проводится линия нового истинного курса ИК₂. Точка касания B будет точкой конца поворо­та, из которой и прокладывают линию нового истинного курса. Для оформления прокладки на карте в точках начала А и конца В поворота отмечают время и отсчет лага.

Задача 2. По известному начальному истинному курсу ИК₁ и за­данной линии нового курса ИК₂ определить точки начала и конца поворота.

Для решения задачи линии истинных курсов ИК₁ и ИК₂ продол­жают до пересечения их в точке С. Из произвольной точки а на ли­нии ИК₁ радиусом, равным R_ц, проводится дуга окружности. Каса­тельно к этой дуге окружности проводится линия, параллельная ли­нии ИК₁ Аналогичное построение выполняется и на линии ИК₂.

Точка О пересечения касательных будет центром окружности циркуляции. Из точки О радиусом R_ц проводится дуга окружности. Точки A и Б касания этой дуги с линиями ИК₁ и ИК₂ являются точками начала и конца поворота.

Графический учет циркуляции выполняется на картах крупного масштаба

М > 1 : 100 000.

Рисунок 1.5- Движение судна на циркуляции

Она характеризуется следующими геометрическими элементами:

выдвиг l₁ -расстояние, на которое смещается центр тяжести судна в направлении первоначального курса от начальной точки циркуляции до точки, соответствующей изменению курса на 90°;

прямое смещение l₂ - расстояние от линии первоначального курса по нормали до центра тяжести судна в момент изменения курса на 90°; обратное смещение l₃) - максимальное смещение центра тяжести судна от линии первоначального курса в сторону, обратную направлению поворота, происходящее в начале циркуляции под влиянием боковой силы руля;

тактический диаметр циркуляции D_т - расстояние между положениями диаметральной плоскости до начала поворота и в момент изменения курса на 180° ; диаметр установившейся циркуляции Dу - расстояние между положениями диаметральной плоскости судна для двух последовательных курсов, отличающихся на 180°; при установившемся движении.