Ориентирование в ночное время

В соответствии с Правилами плавания по внутренним судоходным путям РСФСР дальность видимости сигнальных огней на судах уста­новлена в зависимости от их цвета и назначения. Для цветных отличи­тельных огней дальность видимости должна быть не менее 4 км и бе­лых мачтовых (топовых) не менее 8 км.

В темное время суток ориентирование на судне происходит по свето­вым сигналам и силуэтам окружающей местности. При этом возникает ряд трудностей из-за особенностей ночного зрительного восприятия человеком окружающей его местности. Так, судоводитель имеет огра­ниченное число предметов для ориентирования, которые в свою оче­редь приобретают искаженные формы (из-за отсутствия объемного зре­ния все судовые и навигационные огни представляются лежащими в одной плоскости), затрудняется глазомерное определение расстояний и др. Ориентирование в ночное время—очень сложный психофизио­логический процесс деятельности судоводителя.

Статистика показывает, что относительное число аварий на речном транспорте в ночное время значительно больше, чем в дневное. Одна из причин аварий — это неприспособленность глаз человека к рез­кой смене освещенности, которая строго индивидуальна.

При переходе наблюдателя из темного помещения в светлое или по окончании засветки его глаз ярким светом происходит как бы времен­ное ослепление, которое через некоторое время проходит. Процесс вос­становления зрения в темноте называется темновой адапта­цией. Восстановление зрения при переходе от слабого освещения к сильному называется световой адаптацией

Адаптационная способность человека варьирует в широких преде­лах. С возрастом человека острота сумеречного зрения резко ухудша­ется. У людей старше 20 лет она уменьшается в два раза каждые по­следующие 13 лет.

Темновая адаптация длится довольно продолжительное время, иногда до нескольких десятков минут, а световая совершается значи­тельно быстрее и требует лишь несколько секунд. Чем ярче свет, тем более длительное время требуется для адаптации. Для того чтобы сни­жение чувствительности глаз при переходе от большой яркости к мень­шей было практически равно нулю, необходимо, чтобы первичная и вто­ричная яркости различались не более чем в 3—5 раз.

На темновую адаптацию большое влияние оказывает спектральный состав (цвет) засветки. Например, засветка глаз красным светом умень­шает продолжительность темновой адаптации. В связи с этим желатель­но оборудовать приборы в рубках судов красной подсветкой, а све­тильники снабдить красными светофильтрами.

Благоприятное освещение можно создать понижением электричес­кого напряжения в судовой сети. Для этого нужно снабдить реостатом панели с контрольными приборами в рубке. При снижении электри­ческого напряжения меняется спектральный состав света ламп нака­ливания и получают преобладание длинноволновые (оранжевые и крас­ные) излучения. Одновременно снижаются общая освещенность и яр­кость светового потока, создаваемого лампами накаливания. Все это будет благоприятно сказываться на процессе темновой адаптации.

Благоприятное влияние на темновую адаптацию также оказывает зеленый свет, который не утомляет зрения и в то же время обеспечи­вает четкое освещение приборов.

При плавании ночью следует предохранять глаза судоводителей в рубке от засвечивания белым светом. В течение ночи на палубе долж­на быть полная темнота, все иллюминаторы, окна, люки, выходящие на палубу, должны быть плотно закрыты.

Для приспособления глаз к низкой освещенности рекомендуется перед выходом на мостик некоторое время побыть в темноте.

С началом погружения Солнца под горизонт уровень освещенности постепенно падает и видимость объектов ухудшается.

Ночное время суток в зависимости от высоты Солнца разделяется на несколько частей.

Гражданские сумерки — когда глубина погружения Солнца под горизонт 0—6°. В этот период становятся видимыми наибо­лее яркие звезды. Сумеречное освещение достаточно интенсивное и ус­ловия видимости практически не отличаются от дневных, т. е. можно снимать отсчеты со шкал приборов, писать, читать. На экваторе гражданские сумерки длятся 24 мин, на полюсе они достигают 15— 16 сут.

Навигационные сумерки — когда глубина погруже­ния Солнца 6—12°. В этот период происходит быстрое ухудшение види­мости, заставляющее включать сигнальные огни. Однако свет еще до­статочен для того, чтобы судоводитель мог ориентироваться по силу­этам берегов и крупных предметов, видимых на фоне неба.

Астрономические сумерки — когда глубина погру­жения Солнца 12—18°. С этого момента погружения на безоблачном и безлунном небе для невооруженного глаза становятся видимыми слабые звезды. В это время становится темно, но в районе зари небо сохраняет несколько повышенную яркость. Условия видимости дале­ких и близких предметов практически не отличаются от ночных. В Ле­нинграде астрономические сумерки продолжаются всю ночь с середи­ны апреля до середины августа (белые ночи).

Полная ночь — когда Солнце находится под горизонтом более чем на 18°. Освещенность с дальнейшим погружением Солнца не меняется.

Моменты начала и конца сумерек на любой день года помещены в астрономических календарях и ежегодниках.

В связи с тем что на речных судах в большинстве случаев нет аст­рономических календарей и ежегодников, темным временем суток сле­дует считать промежуток от захода до восхода Солнца плюс еще один час сумерек (полчаса утром и полчаса вечером).

В темное время суток с убыванием яркости объектов одновремен­но уменьшается и яркость фона, поэтому с падением уровня освещен­ности величина контраста меняется очень мало. Казалось бы, глаз дол­жен в темное время видеть так же хорошо, как и днем. Однако этого не происходит.

Уменьшение дальности видимости ночью объясняется изменением свойств зрения. В темное время уменьшение уровня освещенности вы­зывает возрастание порога контрастной чувствительности глаза. Вели­чина порога е вместо 2—3% днем ночью достигает 50 или даже 100%. Кроме возрастания порога контрастной чувствительности, ночью рез­ко падает острота зрения, достигая нескольких градусов.

В темное время суток под открытым небом может быть сравнитель­но светло. Это происходит из-за рассеивания света звезд, собственного свечения неба и из-за рассеивания солнечных лучей, которые даже ночью проникают в атмосферу. Свечение ночного неба достигает на­ибольшей величины около полуночи.

В лунные ночи видно значительно дальше, чем в безлунные. При волной луне величина порога контрастной чувствительности находит­ся в пределах 20—50%.

В непогодные и безлунные ночи видимость особенно снижается, когда идет снег или моросит дождь. Ухудшение видимости происхо­дит при мгле, образующейся из-за скопления в долине реки дыма от лесных и торфяных пожаров или от густой пыли.

Ночью глаз не может различить цвета объектов. Все ориентиры имеют белесый оттенок. Предметы синего и зеленого цвета выглядят более светлыми, а красного и оранжевого — более темными.

Глазомерное определение расстояний в ночное время приводит к большим ошибкам. Дальние и промежуточные объекты могут казать­ся расположенными на одном расстоянии.

В ночное время основными ориентирами являются характерные силуэты мысов, островов, опушек, проектирующихся на фоне неба. Видимость можно улучшить выбором на судне точки наблюдения. Например, при понижении уровня расположения глаз легче обнару­жить невысокие объекты на фоне неба, а при повышении —улучшает­ся видимость предметов на поверхности воды.

В сумеречное время дальность видимости уменьшается по тем же причинам, что и ночью, т. е. из-за падения уровня освещенности про­исходит непрерывное изменение величины порога контрастной чувст­вительности.

При большой контрастности, но малой освещенности наблюдается так называемая «силуэтная» видимость. В данном случае освещенность недостаточна, чтобы нормально видеть объект за счет его яркости, но глаз способен различить его силуэт (контуры). При такой видимости утрачивается достоверная глазомерная оценка расстояний и увеличи­вается время распознавания объекта.

Важное значение для обеспечения безопасности плавания в ночное время имеет правильное применение судовых прожекторов.

Прожекторный луч представляет собой световой конус с углом рас­твора около 1,5°. В воздухе наибольшая часть светового потока про­жектора поглощается и рассеивается частицами воздуха. Рассеянный световой поток создает свечение масс воздуха, а в связи с этим обес­печивает освещение фона и объектов. Световой поток прожектора рас­пространяется до полного рассеяния и поглощения.

Дальность видимости объектов в луче прожектора зависит от осве­щенности, которую он создает на наибольшем расстоянии.

Для различения объекта необходимо иметь определенный порог освещен­ности, ниже которого объект не будет обнаруживаться судоводителем.

Порог освещенности, создаваемый лучом прожектора, определяется по фор­муле

где т — коэффициент пропускания света атмосферой;

L — расстояние от прожектора до освещаемого объекта, км;

/ — осевая сила света прожектора, причем

/ = kBS. (101)

Здесь k — коэффициент, учитывающий потери светового потока прожектора;

В — яркость источника света, кд/м²;

S — площадь светового окна. отражателя, м².

Дальность видимости объектов в луче прожектора зависит от его осевой силы света. Чем больше сила света, тем больше дальность види­мости. На дальность видимости влияет удаление объекта от оси луча и то, насколько сила света прожектора по этому направлению меньше его осевой силы света Объект, освещаемый кромкой луча, будет иметь меньшую освещенность и будет виден значительно хуже, чем при осве­щении серединой луча.

Видимость в луче прожектора зависит от формы и размеров объек­тов и от их способности отражать световой поток. Например, светлые объекты с правильной формой видны лучше, чем темные, имеющие ло­маный контур.

Судоводитель, находящийся у включенного прожектора, оказывает­ся в неблагоприятных условиях, так как его глаза освещаются светом, проникающим через защитные устройства прожектора, и рассеянным светом от луча. Наблюдению мешают также лучи, отразившиеся от вод­ной поверхности, и световые блики.

Судоводительская практика запрещает освещение прожектором других судов. Если луч будет направлен на рубку, то судоводитель, находящийся в ней, будет ослеплен. Наиболее сильное ослепление наступает тогда, когда освещение сменяется полной темнотой (напри­мер, направленный на рубку луч гаснет, а не сдвигается предвари­тельно в сторону). Ослепление бывает еще сильнее, когда освещение рубки происходит вспышками.

Ослепление от луча прожектора длится примерно 30—40 с. За это время суда, имеющие большую скорость, могут уклониться в сторо­ну или пересечь границу судового хода, т. е. оказаться в опасном по­ложении.

При встречах и обгонах судов прожекторы должны быть выключе­ны или хотя бы направлены в противоположные стороны.