Учёт циркуляции при счислении

Если на движущемся судне переложить руль на некоторый угол и удерживать его в этом положении, то оно начнет перемещаться по криволинейной траектории. Такое движение судна, а также траекторию движения его центра тяжести называют циркуляцией.

Учитывать циркуляцию требуется при плавании в стесненных навигационных условиях (вблизи берегов и в узкостях), когда прокладка ведется на картах крупного масштаба, для повышения точности графического счисления и предупреждения сближения судна с надводными и подводными опасностями. Циркуляцию необходимо учитывать также при плавании по фарватерам, при поворотах и выходах с одной линии створа на другую.

Циркуляция - сложный процесс, осуществляемый по законам гидродинамики движения судна. В настоящем учебно-методическом пособии рассмотрены практические приемы учета циркуляции при прокладке в форме упрощенной, но удовлетворяющей требованиям практической навигации. Некоторые способы учета циркуляции представлены в форме, модернизированной автором.

Учет циркуляции на движущемся судне затруднен и зачастую по объективным причинам не может быть реализован в том виде, в котором он предлагается в настоящей работе. Но для обеспечения безопасности мореплавания судоводитель должен знать и четко представлять себе все этапы и особенности, сопутствующие этому процессу.

Характерную особенность в поведении корабля на циркуляции довольно точно отметил адмирал С.О. Макаров. Он писал, что прежде всего следует уяснить, что руль двигает в сторону не нос. а корму корабля и что точка вращения корабля находится далеко впереди центра корабля. Эту и другие особенности движения корабля на циркуляции и должен четко уяснить себе судоводитель.

Циркуляцией называется процесс движения судна при перекладке руля (или другого средства управления) из нулевого положения на некоторый угол и удержания его в этом положении. Термином циркуляция обозначается также траектория движения судна, сопутствующая этому процессу.

Различают три периода циркуляции: маневренный, эволюционный и установившийся. Маневренный период по времени совпадает с продолжительностью перекладки руля. Эволюционный период начинается с момента окончания перекладки руля и заканчивается, когда элементы движения судна перестанут изменяться во времени. Установившийся период начинается с момента окончания второго периода и длится все время, пока руль находится в переложенном положении. Движение судна в третьем периоде принято называть установившейся циркуляцией.

В первых двух периодах циркуляция судна представляет собой кривую переменной кривизны, в установившемся периоде - окружность. Форма циркуляции показана на рис. 1.

Началом циркуляции является точка на линии первоначального курса Ао, совпадающая с центром тяжести судна в момент начала перекладки руля. Для количественной характеристики циркуляции используются следующие величины:

DТ - тактический диаметр циркуляции - расстояние между ДП судна в начале поворота и ее положением после изменения первоначального курса судна на 180°.

- диаметр установившейся циркуляции - диаметр окружности, по которой движется ц.т. судна на установившейся циркуляции.

l1 - выдвиг - расстояние, на которое смещается центр тяжести судна в направлении первоначального курса от точки начала циркуляции до точки, с которой совпадает центр тяжести в момент изменения курса на 90°.

l2 - прямое смещение - кратчайшее расстояние от линии первоначального курса судна до точки, с которой совпадает центр тяжести в момент изменения курса на 90°.

l3 - обратное смещение - расстояние между линией первоначального курса и параллельной ей касательной к траектории движения в начальные периоды поворота, т.е. смещение ц.т. судна в сторону, обратную направлению поворота.

δR - угол перекладки руля - угол между ДП и пером руля.

βс - угол дрейфа - угол между вектором скорости судна (касательной к траектории движения судна) и ДП.

ωсугловая скорость судна.

- путь "мертвого " промежутка - расстояние, пройденное судном между моментом подачи команды на руль (точка АО) и моментом начала поворота (точка А).

Примечание: индекс с означает установившуюся циркуляцию.

Величины Dt, l1, l2, l3 в долях диаметра установившейся циркуляции DC лежат в относительно узких пределах для судов различных классов и в среднем составляют:

DT= (0,9 ÷ 1,2) Dc; l1= (0,6 ÷1,2) Dc; l2= (0,5÷0,6)Dc; l3 = (0÷0,1)DC.

При движении судна на установившейся циркуляции каждая точка по длине судна описывает окружность. Эти окружности имеют общий центр, именуемый центром циркуляции. Под характеристиками циркуляции понимаются соответствующие характеристики центра тяжести судна.

Прямая задача. Известно положение точки А начала поворота. Требуется определить положение точки В конца поворота, из которой следует проложить новый курс.

1. Рассчитывается средний курс ИКср = ИК1 ± α°/2,

где

α° - угол поворота в градусах (знак "плюс" при повороте вправо, знак "минус" при повороте влево).

2. Рассчитывается промежуточное плавание (в кбт) d = 2Rcsinα/2,,где

Rс - радиус установившейся циркуляции (выбирается из таблицы маневренных элементов).

3. Из точки А прокладывается линия ИКср и по ней, от точки А, промежуточное плавание d. Врезультате будет получена точка В конца поворота.

Из точки В прокладывается линия ИК2,

Траекторию движения судна из точки А в точку В по циркуляции можно провести в виде дуги окружности радиусом Rс, соединяющей точки А и В.

6. Рассчитывается плавание на циркуляции (расстояние поворота)

Sα = 0.017RCα0.

7. Рассчитывается продолжительность поворота

где T180 - полупериод циркуляции (выбрать из таблицы маневренных элементов судна).

8. Рассчитывается РОЛ между точкой А и В

РОЛ = Sα/kл,

где kл - коэффициент лага.

9. Рассчитывается время и отсчет лага в точке В

ТВ = ТА +tα;

ОЛВ = ОЛА +РОЛ.

Обратная задача. Заданы линия начального курса (ИК1) и линия нового курса (ИК2). Требуется определить положение точки А, в которой следует начать поворот, чтобы после циркуляции оказаться на заданной линии нового курса, и положение точки В конца поворота.

1.При заданном угле перекладки руля δr рассчитывается расстояние до нового курса

d1 = RСtgα/2,(1)

Расстояние d1 откладывается от точки М пересечения начального инового курсов по линиям ИК1 и ИК2 (см. рис 1). В результате будут получены точка начала поворота А и точка окончания поворота В.

Время и отчёт лага рассчитываются также как и при решении прямой задачи.

После расчёта элементов циркуляции при решении обеих задач (прямой и обратной) рассчитывается расстояние "мертвого" промежутка

SM= VtM,

где V - скорость судна перед поворотом (выбирается из таблицы маневренных элементов);

tM - время "мертвого" промежутка (определяется экспериментально).

Команду на руль необходимо подавать, не доходя до точки начала поворота на расстояние Sм.

48399851080091Если в районе плавания действует течение, элементы которого известны, то положение точки А начала поворота необходимо определить с учетом действия на судно течения. Для этого способом, изложенным выше, необходимо найти положение точки А без учета течения. Из этой точки в направлении, противоположном направлению течения, откладывается модуль вектора течения, который рассчитывается по формуле:

ST = tαVT,

где Vt - скорость течения;

tα- продолжительность поворота.

Из конца вектора ST проводится линия, параллельная новой линии пути ПУ2 , до пересечения с первоначальной линией пути ПУ1. В результате будет получена точка начала поворота с учетом течения.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Морские карты. Навигационные руководства пособия. Навигационные опасности и средства навигационного оборудования морей. Счисление пути корабля и определение счислимых координат. Определение места корабля по береговым ориентирам. Навигационные параметры. Кораблевождение в особых условиях плавания. Навигационное обеспечение постановки корабля на якорь.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Эта тема принадлежит разделу:

Навигация и лоция

Морские карты. Навигационные руководства пособия. Навигационные опасности и средства навигационного оборудования морей. Счисление пути корабля и определение счислимых координат. Определение места корабля по береговым ориентирам. Навигационные параметры. Кораблевождение в особых условиях плавания. Навигационное обеспечение постановки корабля на якорь.

К данному материалу относятся разделы:

Определение предмета, задачи и цели изучаемого курса

Основные задачи кораблевождения, основные дисциплины кораблевождения

Навигация - основная дисциплина кораблевождения

Фигура и размеры земли

Основные точки, линии и плоскости на поверхности Земли

Географические координаты

Определение направлений в море

Понятия курс, пеленг и курсовой угол

Магнитные направления

Компасные направления

Дальность видимости ориентиров в море

Основные единицы расстояния и скорости

Морские карты, навигационные руководства и пособия для плавания

Понятие о картографических проекциях

Назначение морских карт и требования к их содержанию и оформлению

Классификация морских карт

Чтение навигационных карт

Порядок несения поправок и изменений в морские карты

Классификация морских навигационных руководств и пособий

Нумерация морских навигационных руководств и пособий

Использование в кораблевождении навигационных морских карт, морских навигационных руководств и пособий для плавания

Особенности навигационных условий плавания в заданном районе

Берега

Глубины, рельеф дна и характер грунта

Гидрометеорологическое обстановка в районе плавания, ее влияние на действия сил флота

Метеорологические условия плавания

Температура и влажность воздуха

Ветры

Облачность и осадки

Местные признаки погоды

Особые метеорологические явления

Гидрологические условия плавания

Колебания уровня

Ледовый режим

Морские навигационные опасности. Виды навигационных опасностей

Система ограждения навигационных опасностей

Особенности кораблевождения и способы счисления пути корабля

Ручное географическое счисление с учетом циркуляции, с учетом дрейфа и с учетом течения

Счисление пути корабля с учетом течения

Учёт циркуляции при счислении

Учет циркуляции графическим способом

Аналитическое (письменное) счисление

Автоматическое счисление

Точность графического счисления

Единицы длины, принятые в кораблевождении

Общие принципы определения места корабля по ориентирам

Классификация погрешностей наблюдений

Оценка точности определения места судна по двум линиям положения при влиянии случайных погрешностей

Средства и способы измерения навигационных параметров

Определение места по расстояниям до 2-х ориентиров

Определение места по расстояниям до 3-х ориентиров

Определение места корабля по расстояниям методом крюйс – способом

Определение места корабля по компасным пеленгом

Определения места корабля по двум пеленгам

Определение места корабля по трем пеленгам

Определение места корабля по пеленгам методом крюйс – способом

Общая характеристика космических навигационных систем

Навигационное использование низкоорбитных космических систем

Сущность определения места по геофизическим полям

Плавание в районах стесненных в навигационном отношении

Подготовка к плаванию в узкостях

Навигационные особенности плавания в узкостях

Кораблевождение в узкостях

Кораблевождение в ограниченную видимость

Кораблевождение во льдах

Расчет места якорной стоянки

Постановка корабля на один якорь и съемка с якоря

Задачи и содержание навигационной подготовки к походу

Практическое занятие по основам маневрирования

Похожие материалы:

Расчет силового трансформатора

Цель учебного пособия - оказать помощь студентам в проектировании силовых трансформаторов типа ТМ специальности \"Электропривод и автоматизация горных работ\" , \"Электропривод и автоматизация промышленных установок\", \"Электроизоляционная и кабельная техника.

Акушерство і гінекологія. Тест та відповіді

Лікувальна справа. Тестові питання з позначеними правильні відповіді на тему акушерство і гінекологія

Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций

Охрана природы. Охрана земель. Охрана воздушного бассейна. Охрана водного бассейна. Генеральный план и транспортное хозяйство. Топливное и масляное хозяйство. Водоподготовка и химический контроль. Управление, автоматизация технологических процессов и теплотехнический контроль

Территориальное устройство. Швейцарский федерализм

Начало возникновения Швейцарии как государства было положено в XIII веке. В настоящее время Швейцария состоит из 26 кантонов, 6 из которых разделены на два полукантона каждый.

АКТ судебно-медицинского исследования трупа