Учет сноса от течения: прямая и обратная задачи

4.5.1 Классификация течений

В зависимости от устойчивости направления и скорости тече­ния делятся на постоянные, периодические и непериодические.

Постоянными называются течения, направление и скорость которых длительное время остаются постоянными.

Периодическими называются течения, направление и скорость которых изменяются с определенным периодом. К таковым относятся приливные течения.

Непериодическими называются течения, направление и скорость которых изменяются незакономерно.

К непериодическим течени­ям можно отнести ветровые течения.

Данные об элементах течения (его направлении и скорости) вы­бирают из атласов течений, которые издаются для различных рай­онов Мирового океана. Для отдельных районов со значительными приливными течениями издаются таблицы течений. Приближен­ные сведения о течениях можно получить в лоциях морей.

4.5.2 Влияние течения на движущееся судно

При плавании в районе, в котором имеется течение, судно участвует в двух движениях:

• в движении относительно масс воды по направлению истинного курса со скоростью V_л. Эту скорость будет показывать относительный лаг;

• в движении вместе с массами воды по направлению К_Т и

со скоростью течения V_Т.

Рис. 4.12

Результирующее (суммарное) движение является геометрической суммой этих двух движений. Для получения вектора суммарного движения производится геометрическое сложение двух векторов

V_л и V_Т (рис.4.12).

На карте прокладывается линия истинного курса ИК, по которой откладывается вектор скорости судна относительно воды V_л. Из конца этого вектора прокладывается линия по направлению течения К_Т и по ней откладывается вектор скорости течения V_Т .

Соединив начало вектора V_л концом вектора V_Т получают вектор суммарного перемещения судна с учетом течения.

Вектор суммарного перемещения судна с учетом течения называется путевой скоростью V_П.

Треугольник, образованный векторами скоростей V_л , V_Т и V_П называется скоростным треугольником.

Линия, по которой фактически перемещается судно с уче­том течения, называется линией пути при течении. Угол ПУ_ между северной частью истинного меридиана и линией пути при течении называется путевым углом при течении.

Угол между линией истинного курса и линией пути при течении называется углом сноса . Угол сноса измеряется в круговой системе счета и рассчитывается по формуле

 = ПУ_ - ИК.

Формула алгебраическая, в ней следует учитывать знак угла , который имеет знак "плюс" (+), если течение направлено в левый борт судна и знак "минус" (-), если течение направлено в правый борт.

4.5.3 Учет постоянного течения при графическом счислении

При графическом счислении с использованием относительного лага решают две типовые задачи.

Задача 1 (прямая). Расчет пути и путевой скорости.

По истинному курсу ИК, скорости судна V_л и элементам течения

К_Т и V_Т необходимо определить путевой угол на течении ПУ_ и путевую скорость V_П (рис. 4.12).

Решение:

• из точки начала учета постоянного течения, прокладывается линия истинного курса ИК;

• на этой линии от начальной точки откладывается вектор относительной скорости судна V_л ;

• из конца вектора скорости судна прокладывается линия направления течения К_Т, по которой откладывается вектор скорости течения V_Т ;

• соединив начальную точку с концом вектора течения, получают линию пути.

Измерив направление линии пути ПУ_ транспортиром, получают его значение в градусах. Величину вектора путевой скорости V_П измеряют циркулем .

Угол сноса в градусах рассчитывается по формуле

= ПУ_ - ИК.

Задача 2 (обратная). Расчет компасного курса для следования по заданной линии пути при течении.

По заданному пути с учетом течения ПУ_, известным скорости судна V_л, элементам течения К_Т и V_Т и поправке компаса ГК следует определить необходимый компасный курс ГКК (рис. 4.13).

Решение:

• из точки К начала учета течения прокладывается заданная линия пути ПУ_;

• из этой же точки прокладывается линия по направлению течения К_Т, по которой откладывается величина ско­рости течения V_Т;

• из конца вектора течения (точка А) с помощью циркуля, радиусом, равным скорости судна V_л , делается засечка на линии пути (точка В);

• линия АВ параллельна направлению истинного курса ИК. С помощью параллельной линейки по направлению линии АВ из точки К проводится линия истинного курса. Направление ИК этой линии измеряется с помощью транспортира.

Угол  рассчитывается по формуле  = ПУ_ - ИК.

Рассчитанное значение компасного курса КК = И К - ГК задается рулевому.

Задача 3. Расчет координат текущего места (рис. 4.14).

Исходная точка K на момент времени Т₁ и отсчет лага ол₁ задана. Известны значения истинного курса ИК, коэффициента лага k, лаговой скорости V_л, элементов течения K_Т и V_Т.

Нанести счислимую точку на момент времени Т₂ и отсчет лага ол₂.

Рис. 4.14

Решение:

• из точки К строим скоростной треугольник KAB (как в задаче 1);

• продлеваем линию истинного курса ИК, рассчитываем значение РОЛ = ол₂ – ол₁;

• рассчитываем пройденное по лагу расстояние S_л = k ·РОЛ;

• от точки K по линии ИК откладываем пройденное по лагу расстояние S_л, получаем точку C;

• из точки C проводим линию, параллельную вектору течения V_Т (по направлению K_Т) до пересечения с линией пути ПУ_;

• полученная на линии пути ПУ_ точка D будет являться текущей точкой графического счисления с учетом действия течения на момент времени Т₂ и отсчет лага ол₂.

Аналогичным образом решается задача предвычисления коор­динат на любой заданный момент времени. Так как в этом случае отсчет лага неизвестен, пройденное по лагу расстояние S_л рассчитывают по времени и лаговой скорости V_л плавания:

S_л = V_л · (Т₂ – Т₁).

Задача 4. Предвычисление отсчета лага и времени прибытия судна в заданную точку (рис. 4.15).

Исходная точка K на момент времени Т₁ и отсчет лага ол₁ задана. Известны значения путевого угла ПУ_, коэффициента лага k, лаговой скорости V_л, элементов течения K_Т и V_Т.

Рассчитать время Т₂ и отсчет лага ол₂ прибытия в заданную точку D.

Решение:

• из точки К проводим линию пути судна ПУ_;

• строим линию истинного курса ИК (как в задаче 2), снимаем с помощью транспортира значение ИК;

• из заданной на линии пути точки D проводим линию, параллельную вектору течения V_Т (по направлению, противоположному K_Т), до пересечения в тоске C с линией истинного курса;

• по линии истинного курса, с помощью циркуля, измеряем длину отрезка KC – пройденого по лагу расстояние S_л;

• рассчитываем промежуток времени T плавания от точки K до точки D

T = S_л / V_л;

• рассчитываем значение РОЛ

РОЛ = S_л / k;

• Определяем значения Т₂ и ол₂

Т₂ = Т₁ + Т; ол₂ = ол₁ + РОЛ.

При счислении пути судна с учетом течения (рис. 4.16) на карте обязатель­но прокладываются две линии: линия истинного курса ИК и линия пу­ти при наличии течения ПУ_.

По линии истинного курса откладываются пройденные судном расстояния S_л , рассчитанные по лагу или по скорости и времени плавания. Полученные точки переносятся на линию пути по на­правлению течения.

Рис. 4.16

Все надписи делаются вдоль линии пути: записывается компас­ный курс, поправка компаса и угол . У точек, означающих места судна, подписывается время и отсчет лага.

При каждом изменении курса или скорости заново выполняют­ся графические построения для определения нового угла сноса .

Новый угол сноса  рассчитывается и при изменении элементов течения K_Т и V_Т. Моменты начала и конца учета течения фиксируются в судовом журнале с указанием учитываемых элементов течения и источника сведений о течении.

Контрольные вопросы к лекциям 2.1 ÷ 2.3:

2.1 Что называется счислением пути судна?

2.2 Что относится к элементам счисления?

2.3 Основные требования к счислению.

2.4 Какие существуют способы выполнения счисления?

2.5 Какие точки на линии пути следует обязательно отмечать при ведении счисления?

2.6 Какие две основные задачи решаются при ведении графического счисления?

2.7 Что называется циркуляцией?

2.8 Что называется тактическим диаметром циркуляции?

2.9 Какие две основные задачи решаются при графическом учете циркуляции?

2.9 На картах какого масштаба выполняется графический учет циркуляции?

2.10 Что называется дрейфом судна?

2.11 Правило для определения направления ветра

2.12 Что такое наблюденный (кажущийся) ветер?

2.13 Что такое линия пути при дрейфе?

2.14 Правило знаков для угла .

2.15 Способы определения угла дрейфа.

2.16 Формулировка и решение прямой задачи при дрейфе.

2.17 Формулировка и решение обратной задачи при дрейфе.

2.18 Как оформляется графическая прокладка при дрейфе?

2.19 Классификация течений в зависимости от устойчивости направления и скорости.

2.20 Источники информации об элементах течений.

2.21 Особенности движения судна при наличии в районе плавания течения.

2.22 Что называется путевой скоростью судна?

2.23 Что называется скоростным треугольником?

2.24 Что называется путевым углом при течении?

2.25 Что называется углом сноса при течении?

2.26 Правило знаков для угла .

2.27 Формулировка прямой задачи при плавании на течении и ее решение.

2.28 Формулировка обратной задачи при плавании на течении и ее решение.

2.29 Как оформляется графическая прокладка при течении.