Совместный учет дрейфа и течения. Графическое счисление с учетом дрейфа и течения. Циркуляция судна и её учет

1.

Калининградский государственный технический университет
«Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота»
Морской институт
Кафедра судовождения и безопасности мореплавания
Раздел 6 «Счисление координат судна»
Лекция № 4 (6.4)
Тема:
Калининград
2023
Доцент кафедры судовождения и безопасности мореплавания,
кандидат военных наук, доцент Щавелев В.П.
1

2.

Учебная цель лекции. Учебные вопросы.
Учебная цель:
- формирование конвенционных компетентностей в части,
касающейся совместного учета дрейфа и течения при ведении
графического счисления с учетом ветра и течений.
Учебные вопросы:
1. Графическое счисление с учетом дрейфа и течения.
2. Циркуляция судна и ее учет при графическом счислении.
2

3.

Литература
3
Основная:
1. Дмитриев В.И, Рассукованый Л. С. Навигация и лоция, навигационная
гидрометеорология, электронная картография (+CD). Учебник. – Москва: Моркнига,
2018 . – 312 с.
2. Дмитриев В.И., Григорян В.Л., Катенин В.А. Навигация и лоция. Учебник для
вузов (3-е издание переработанное и дополненное)/Под общ. ред. д.ф.т.н., проф.
В.И. Дмитриева. – М.: «МОРКНИГА», 2009. Глава 15, с.215 - – 458 с.: ил.

4.

Первый учебный вопрос
1. Графическое счисление с учетом дрейфа
и течения.
4

5.

Совместный учет дрейфа и течения
5
В открытых районах морей и океанов на судно одновременно действуют ветер
и течение. Возникает задача совместного учета дрейфа и течения.
В этом случае решение рассмотренных ранее прямой и обратной задач
графического счисления имеет особенности.
Типовые задачи:
Задача 1. Расчет пути судна при совместном учете дрейфа и течения.
Задача 2. Расчет компасного курса для удержания судна на заданной линии
пути при совместном учете дрейфа и течения.
Задача 1. Расчет пути судна при совместном учете дрейфа и течения.
Nи
х
Условия задачи, известно:
- ИК, VО, элементы: кажущегося ветра KW,
течения KТ, VТ .
Определить путь судна ПУ.
В
VТ
А
С
Рисунок 1 – Задача 1 совместного
учета дрейфа и течения
W,
1. Рассчитываем КУ кажущегося ветра КУW
= KW и отношение скоростей W/VО.
2. По этим данным из таблицы углов дрейфа
выбираем угол дрейфа α и его знак.
3. Рассчитываем путь судна при дрейфе
Пуα = ИК + α

6.

Совместный учет дрейфа и течения
6
4. По рассчитанному направлению прокладываем линию пути при
дрейфе и на ней строим скоростной треугольник.
Из точки начала совместного учета дрейфа и течения А по линии пути
прокладываем вектор скорости судна АВ, рассчитанный по показаниям
лага (рис. 1).
5. Из полученной точки В на линии пути
Пуα прокладываем
направление течения и его вектор скорости VТ. Соединив начальную точку
А с концом вектора течения – тоской С, получаем линию пути при
совместном учете дрейфа и течения (ПУС).
Угол дрейфа α и угол сноса ß суммируются:
α + ß = с,
где с – суммарный угол сноса.
ПУС = ИК + с
Особенность решения задачи 1:
– вначале учитывается дрейф, а затем течение, поэтому вектор
скорости судна прокладывается по направлению пути судна при дрейфе.

7.

Совместный учет дрейфа и течения
7
Задача 2. Расчет компасного курса для удержания судна на заданной
линии пути при совместном учете дрейфа и течения.
Nи
х
А
Условия задачи, заданы:
- направление пути ПУС, элементы: ветра KW,
W, течения KТ, WТ и скорость судна VЛ.
Рассчитать КК для удержания судна на
заданной линии пути (ПУС).
С
VТ
В
Рисунок 2 – Задача 2 совместного
учета дрейфа и течения
Особенность решения задачи 2:
- вначале учитывается течение, а затем
дрейф.
Порядок решения задачи 2
1. Из точки начала учета дрейфа и течения А
прокладываем заданную линию пути (рис. 2).
2. Из точки А прокладываем вектор течения VТ . Из конца вектора течения –
точки В – радиусом скорости судна VЛ проводим дугу окружности до пересечения с
линией пути в точке С. Линия ВС параллельна линии пути при дрейфе и с
помощью параллельной линейки она переносится в точку А.

8.

Совместный учет дрейфа и течения
8
3. По полученной линии пути при дрейфе и элементам движения судна
и ветра определяем угол дрейфа α и рассчитываем ИК и КК по формулам:
ИК = ПУα - α, КК = ИК - ∆ ГК
4. При счислении с учетом дрейфа и течения на карте проводят две
линии: линия пути при дрейфе ПУα и линия пути с учетом дрейфа и
течения ПУС .
5. Вдоль линии пути делается надпись с указанием КК, поправки
компаса и суммарного угла сноса: КК 80,0° (+ 1.0°) с=+ 5,0°.
6. Возле каждой точки на линии пути пишутся время и отсчет лага. Для
определения счислимых мест судна на линии пути пройденное судном
расстояние рассчитывается по лагу и откладывается по линии ПУα.
Полученные точки по направлению течения переносятся на линию пути.
Если плавание судна совершается без лага, то для расчета
пройденного расстояния учитывается изменения скорости от действия
ветра.

9.

Второй учебный вопрос
2. Циркуляция судна
графическом счислении.
и
ее
9
учет
при

10.

Циркуляция судна и ее учет при графическом счислении
10
Циркуляция судна и ее учет при
графическом счислении
При изменении кура под действием переложенного руля или движетелей центр
тяжести судна движется по криволинейной траектории.
С
ДУ
В
Циркуляция - криволинейная траектория по
которой движется центр тяжести судна под
действием переложенного руля или машин.
Q
D
А
ДЦ
Рисунок 7 – Циркуляция
судна
Циркуляция имеет вид сложной кривой (рис. 7).
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
самом начале изменения курса циркуляция имеет
переменную кривую и называется неустойчивой
циркуляцией.

11.

Циркуляция судна
11
Начиная с точки С кривая циркуляции превращается в окружность и
называется установившейся циркуляцией.
Во время циркуляции носовая часть диаметральной плоскости судна
направлена внутрь кривой циркуляции и составляет с касательной к циркуляции
угол QЦ - угол дрейфа при циркуляции.
В точке D судно изменит первоначальный курс на 180°.
Диаметр циркуляции - расстояние между линией первоначального курса и
линией курса судна после изменения курса на первые 180° (ДЦ).
Диаметр установившейся циркуляции - диаметр окружности, по которой
движется центр тяжести судна в период установившейся циркуляции (ДУ).
Полупериод циркуляции (t180) – время, в течение которого судно изменяет
свой курс на первые 180°.
Для учета циркуляции при графическом счислении пути судна используют
диаметр циркуляции ДЦ и полупериод циркуляции t180.
ДЦ зависит от:
- длины судна; - ширины; - площади руля; - величины угла перекладки руля.
От скорости судна диаметр циркуляции зависит незначительно.

12.

Циркуляция судна
12
Полупериод циркуляции t180 зависит от:
- угла перекладки руля;
- скорости судна.
Диаметр циркуляции и полупериод циркуляции для различных скоростей и
углов перекладки руля определяются в период скоростных испытаний и сводятся в
таблицу циркуляции.
При графическом учете циркуляции делаются два допущения:
1. Сложная кривая циркуляции заменяется окружностью, радиус которой:
RЦ = ДЦ/2
2. Курс судна в процессе поворота изменяется равномерно.
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 задач:
Задача 1. По известной точке начала поворота и заданному значению нового
курса найти точку окончания поворота.
Задача 2. По известному начальному ИК1 и заданной линии нового курса ИК2,
определить точки начала и окончания поворота.

13.

Учет циркуляции
Т2
ОЛ2
Т1
ОЛ1
В
А
RЦ
О
Рисунок 8 – Учет циркуляции
(задача 1)
13
Задача 1. По известной точке начала
поворота и заданному значению нового курса
найти точку окончания поворота (рис. 8).
1. На линии первоначального ИК1 (рис. 8)
отмечаем точку А начала поворота.
2. Из точки А восстанавливаем
в сторону изменения курса.
Откладывая по
радиус циркуляции RЦ получаем точку О – центр
окружности циркуляции.
3. Из точки О радиусом RЦ от точки А проводим дугу окружности АВ,
которая представляет собой линию пути судна при циркуляции
4. Касательно к этой дуге окружности проводим линию нового ИК2.
Точка касания В является точкой конца поворота из которой
прокладывается линия нового истинного курса ИК2.
5. Для оформления прокладки на карте в точках начала А и окончания
В поворота отмечаем время и отсчет лага.

14.

Циркуляция судна
Задача 2. По известному начальному ИК1 и
заданной линии нового курса ИК2 определить
точки начала и окончания поворота (рис. 9).
С
Б
А
14
О
б
Рисунок 9 – Учет циркуляции
(задача 2)
Для решения задачи линии ИК1 и ИК2
продолжаем их до пересечения в точке С. Из
произвольной точки а на линии ИК1 радиусом,
равным RЦ проводим дугу окружности. Как
касательные к этой дуге окружности проводим
линию,
параллельную
линии
ИК1.
Аналогичное построение выполняется и на
линии ИК2.
Точка О пересечения касательных является центром окружности
циркуляции. Из точки О радиусом RЦ проводим дугу окружности. Точки
касания этой дуги с линиями ИК1 и ИК2 и являются искомыми точками
начала и конца поворота.

15.

Выводы по лекции
15
1. В открытых районах морей и океанов на судно одновременно действуют
ветер и течение. Возникает задача совместного учета дрейфа и течения. В этом
случае решение рассмотренных ранее прямой и обратной задач графического
счисления имеет особенности. Типовыми задачами в этом случае являются:
задача 1. Расчет пути судна при совместном учете дрейфа и течения и задача
2. Расчет компасного курса для удержания судна на заданной линии пути при
совместном учете дрейфа и течения.
2. Особенностью решения задачи 1 является: вначале учитывается дрейф,
а затем течение, поэтому вектор скорости судна прокладывается по
направлению пути судна при дрейфе.
3.
Особенность
решения
задачи
2
является
следующая
последовательность: вначале учитывается течение, а затем дрейф.
4. Важное значение для ручного графического счисления имеет
тщательный учет циркуляции судна, которая имеет вид сложной кривой и
представляет криволинейную траекторию по которой движется центр тяжести
судна под действием переложенного руля или машин.
При графическом способе учета кривая циркуляции наносится на карту с
помощью циркуля. Точки начала и конца поворота находят графическим
способом.

16.

Задание на самостоятельную работу
16
1. Изучить материал лекции и законспектировать.
2. Быть готовым к ответу на следующие контрольные
вопросы:
- типовые задачи при совместном учете дрейфа и
течения;
- порядок расчета пути судна при совместном учете
дрейфа и течения;
- порядок расчета компасного курса для удержания
судна на заданной линии пути при совместном учете
дрейфа и течения;
- особенность решения задачи 1;
- особенность решения задачи 2;
- определение циркуляции судна;
- от каких элементов зависит диаметр циркуляции;
- порядок графического учета циркуляции.