Определение скорости движения судна

По лагу. Точность ориентировки во многом зависит от достоверных сведе­ний о скорости движения судна. При плавании на озерах и водохранилищах средняя скорость относительно дна может быть определена по лагу.

Лаги бывают различной конструкции. Вертушечные лаги, работающие на принципе гидрометрической вертушки, стационарные и выдвигаются по мере надобности из днища судна. Гидродинамические лаги представляют собой две трубки, с помощью которых измеряют давление забортной воды при движе­нии и стоянке. Чем больше скорость, тем больше давление в одной из трубок. По разности давлений можно судить о скорости судна. В целом лаги являются сложными электромеханическими приборами.

Речной поток, воздействуя на лаг, позволяет определять по нему только скорость судна относительно спокойной воды, но не относительно берегов. Кро­ме этого, неровные течения и движение судна в поворотах русла искажают по­казания лага.

По длине корпуса судна. Скорость движения судна относительно дна можно определить одним из излагаемых ниже способов. На носу и корме вы­бирают две плоскости надстроек, перпендикулярных диаметральной плоскости судна, или два предмета, создающих створные визирные плоскости. В носовой и кормовой визирных плоскостях стоят два наблюдателя Н и К (рис. 78). На­блюдатели выбирают неподвижный предмет П, расположенный на берегу или воде. В момент прихода предмета в носовую визирную плоскость наблюдатель Н подает сигнал, по которому наблюдатель К замечает время. В момент прихода предмета П в кормовую визирную плоскость наблюдатель К. также делает от­метку времени. По расстоянию между визирными плоскостями / и времени рас­считывается скорость.

Засечки времени может Делать тре­тий наблюдатель, находящийся на мо­стике, по знакам наблюдателей Н и К в момент прихода предмета П в визирные плоскости.

Рис. 78. К определению скорости

движения судна по длине его кор­пуса

Менее точно скорость рассчиты­вают при визировании объекта П по одному судовому предмету, когда створ­ная визирная плоскость отсутствует или, когда объект визирования ока­жется на траверзе форштевня и ахтер­штевня судна.

С помощью пеленгования предмета. Сущность этого простого и надежного

способа заключается в следующем. В диаметральной плоскости судна, движуще­гося прямолинейным курсом, между точками а и b (рис. 79) измеряют расстоя­ние l, называемое базисом. Находясь в точках a и b, наблюдатели в одни и те же моменты измеряют углы a1 a2 a3 B1 B2 B3 и т. д. между базисом и направле­нием на предмет П.

При обработке полученных замеров на листе бумаги проводят произволь­ную линию, на которой проставляют точку, обусловливающую пеленгуемый предмет. Из этой точки под замеренными углами a1, b1 и т. д. проводят линии пеленгов произвольной длины. Замечая на линейке в любом масштабе длину ба­зиса, вмещают ее между линиями пеленгов, параллельно курсу, пока она не коснется их соответствующими отметками.Таким образом определяют положения корпуса судна в моменты пеленгования. Пройденное судном расстояние за вре­мя пеленгования с учетом принятого масштаба снимают непосредственно со схемы.

Для построения схемы достаточно двух пеленгований, но более надежным получается результат при нескольких пеленгованиях.

Пеленгование предмета осуществляют при помощи компаса или другого угломерного инструмента. При отсутствии их используют планшет, которым может служить лист фанеры, плотный картон, обрезок широкой доски или па­лубный столик.

Планшет с листом бумаги устанавливают над местом визирования. На ли­сте чертят линию, совпадающую с линией базиса. Пеленгатором служит деревян­ный брусок с ровным краем.

Наблюдатель в момент пеленгования, направляя срез бруска на предмет проводит карандашную линию и обозначает ее номером замера. Углы с планше­та снимают при помощи транспортира.

Рис. 79. К определению скорости движения судна с помощью пеленгова­ния с него предмета

Пеленгование осуществляют следующим образом. Наблюдатели, сверив свои часы, расходятся по местам. В одни и те же моменты, например через 15 или 20 с, они пеленгуют один и тот же предмет. Пеленгование может происходить по сигналам третьего наблюдателя. Определив пройденное расстояние и время, легко рассчитать скорость.

Предлагаемый способ применим для определения маневренных качеств суд­на: инерционного пути, циркуляции и др.

По относительной скорости сближения судов. Зная расстояния между встречными или обгоняемыми судами, а также скорость встречного или обгоняе­мого судна, можно определить скорость своего судна или, наоборот, по своей скорости рассчитать скорость встречного или обгоняемого состава. |

Обозначим: S — расстояние между судами, v1 — скорость нашего судна, v2 — скорость встречного или обгоняемого судна, t — время сближения. Тогда

В этой формуле знак плюс «+» берется для случая встречи судов, а знак минус (—) — обгона.

При обгоне судов относительная скорость сближения равна разности ско­ростей, а при встречах—сумме скоростей обоих судов. Другими словами, в пер­вом случае обгоняемое судно как бы стоит на месте, а обгоняющее идет со ско­ростью, равной разности их скоростей. Во втором — одно из судов как бы стоит, а другое идет со скоростью, равной сумме скоростей обоих судов.

Во время плавания приведенная формула имеет ограниченное применение и может быть использована лишь в частных случаях. Поэтому определение ско­рости, а также времени и расстояния, проходимых судами при встречах и об­гонах, может быть произведено по универсальной номограмме Д. К. Землянов-ского (рис. 80). Она проста в использовании, применима в судовых условиях и позволяет быстро решить любую задачу без промежуточных расчетов, при усло­вии, что суда движутся одинаковыми или параллельными курсами.

Номограмма имеет три шкалы, причем каждая из них для удобства — двой­ную размерность. Правило пользования номограммой понятно по ее ключу. Например, между теплоходом, идущим со скоростью 20 км/ч, и толкаемым соста­вом в момент подачи сигналов на расхождение расстояние равно 2,5 км. Требует­ся определить скорость состава, если время сближения равно 300 с.

Для определения скорости толкача прикладывают линейку (карандаш, лист бумаги, нитку) на верхней шкале к отметке 300 с(см. рис. 80), а на средней — к отметке 2,5 км. Ответ читают на нижней шкале — 30 км/ч. Это — совместная скорость сближения, следовательно, скорость толкача 10 км/ч.

Как известно, в судовых условиях при плавании по внутренним водным пу­тям зачастую нет возможности выполнять даже несложные арифметические рас.

Рис. 80. Номограмма для определения скорости движения судна, времени и рас­стояния, проходимых судами при встречах и обгонах

четы. Поэтому номограмма может быть использована для решения задач о вре­мени и пути при встречах и обгонах судов.

Покажем способы расчета по номограмме на примерах. Судоводители не должны стремиться к получению слишком точных величин, например десятых долей метра и секунды. При больших значениях расстояний вполне допустимо округление получаемых значении до сотни метров, при малых — до десятка или до метра.

Пример l. Скорость двух встречных сухогрузных теплоходов: идущего вниз— 23 км/ч, идущего вверх — 15 км/ч. Расстояние между судами 1,5 км. Следует определить время и расстояние, проходимые теплоходами до встречи.

Решение. Сумма скоростей теплоходов составит 38 км/ч. Находим на ниж­ней шкале точку с отметкой 38 км и прикладываем к ней линейку. Другой конец линейки прикладываем к отметке 1500 м на шкале расстояний, а ответ читаем на верхней шкале — 140 с.

Скорость сверху идущего теплохода 23 км/ч. Прикладываем линейку на нижней шкале к отметке 23 км, а другой конец линейки к отметке 140 с, ответ читаем на шкале расстояний — 900 м. Тогда путь, проходимый снизу идущим теплоходом, равен 600 м.

Пример 2. Состав длиной 150 м, идущий вверх со скоростью 8 км/ч, с расстояния 300 м, давая отмашку, начинает обгонять грузовой теплоход длиной 50 м, который идет со скоростью 14 км/ч. Рассчитать полное время и расстояние обгона.

Решение, Полное расстояние, т. е. с учетом длин теплохода и состава, рав­но 500 м (300 + 150 4" 50 = 500 м). Разница в скоростях составляет 5 км/ч.

Для определения времени один конец линейки прикладываем на левой шка­ле к отметке 6 км/ч, а середину линейки к отметке 500 м на шкале расстояний. Ответ читаем на верхней шкале — 320 с. Полное расстояние, проходимое об­гоняющим теплоходом с начала отмашки, равно произведению его скорости на время обгона. По номограмме это определяется уже известным способом. Конец линейки прикладываем к отметке 14 км/ч, а правый конец к отметке времени 320 с. Ответ читаем на средней шкале — 1250 м.

Как видно из приведенных примеров, с помощью номограммы можно легко и просто решать любые задачи по расхождению и обгону судов, находясь непосредственно на судне.

С помощью РЛС. Для определения скорости движения наибольшее приме­нение из числа технических средств находят радиолокаторы. На экране РЛС имеются неподвижные круги дальности (НКД), с помощью которых можно опре­делять расстояния. Некоторые РЛС имеют подвижные круги дальности (ПКД), с помощью которых еще удобнее измерять расстояния. Измерив по какому-либо предмету с помощью РЛС пройденное расстояние и заметив время, рассчи­тывают скорость движения.

По навигационной карте или по справочнику. В этом случае по карте или справочнику определяют пройденное расстояние, а по часам—время. Путем де­ления длины пройденного участка на время вычисляют скорость движения. Этот способ наиболее распространен при плавании на речных судах.