Перечень билетов к государственному экзамену №2 – «МОРСКОЕ СУДОВОЖДЕНИЕ»

Билет № 1

1. Форма и размеры Земли. Возможность замены геоида эллипсоидом вращения или шаром. Референц-эллипсоид Красовского, Бесиля, Хайфорда.

При рассмотрении различных вопросов навигации необходимо учитывать форму и размеры Земли. Земля представляет собой тело неправильной геометрической формы, которое назвали геоидом. По форме геоид наиболее близок к эллипсоиду вращения, т. е. к математической фигуре, образованной вращением эллипса вокруг его малой оси. Эллипсоид вращения называется земным эллипсоидом, или референц-эллипсоидом (эллипсоид сравнения).

Наиболее достоверные размеры земного эллипсоида вычислены в Советском Союзе проф. и его учениками в 1940 г., после чего его стали называть эллипсоидом Красовского. В 1946 г. размеры эллипсоида Красовского были приняты за ос­нову для всех геодезических расчетов на территории Советского Союза. Эллипсоид имеет следующие размеры: большая полуось а=6378245 м; малая полуось b=6356863 м; сжатие Земли d=(a—b)/a=l : 298,3.

Разность между большой и малой полуосями эллипсоида Кра­совского составляетм, или 21,4 км. Таким образом, очевид­но, что Земля сжата у полюсов.

Вследствие того что разница между размерами большой и ма­лой полуосей земного эллипсоида составляет всего 0,3%, для боль­шинства задач, решаемых в навигации, можно без ущерба для точ­ности принять Землю за шар, объем которого равен объему эллип­соида Красовского. Из геометрии известно, что объем эллипсоида вращения Vэ= 4/3 πa²b, а объем шара Vш=4/3πR3, cледовательно,

где а и b — большая и малая полуоси эллипсоида;

R — радиус шара.

Из приведенного равенства

Подставляя в эту формулу значения а и b референц-эллипсоида Красовского, получим радиус земного шара:=6371.1 км.

2. Обязанности и инструкции для вахтенного помощника капитана, несущего ходовую вахту.

Вахтенный помощник капитана должен обеспечить надлежащее визуальное и слуховое наблюдение, так же как и наблюдение с помо­щью имеющихся технических средств, применительно к преобладаю­щим условиям и обстоятельствам плавания с тем, чтобы полностью оценивать ситуацию и опасности столкновения, посадки на грунт и пр.

В ночное время для наблюдения следует использовать РЛС даже при плавании в открытом море.

Кроме того. целями наблюдения являются обнаружение терпящих бедствие людей, судов и летательных аппаратов, опасных объектов и предметов на воде, своевременное опознавание судовых и береговых огней и знаков, контроль за точным удержанием судна на курсе, наблюдение за обстановкой на экране РЛС, контроль за глубиной с помощью эхолота, определение фактической дальности видимости.

Вахтенный помощник капитана должен четко осознавать свою ответственность за безопасность судна независимо от присутствия капитана на мостике.

При любом сомнении в обстановке вахтенный помощник доклады­вает капитану, вызывает его на мостик и до прихода капитана само­стоятельно принимает меры для обеспечения безопасности плава­ния, особенно в случаях:

резкого изменения погоды и ухудшения видимости, когда судно невозможно удержать на заданном пути;

когда сохранение заданного курса становится опасным:

когда в расчетное время не обнаружен берег, навигационный знак или ожидаемая глубина;

когда неожиданно открылся берег, навигационный знак или произошло неожиданное изменение глубины;

встречи со льдом;

поломки СЭУ, рулевого устройства, технического, средства навигации или иного важного судового устройства;

опасного маневрирования судов, находящихся в непосредственной близости:

внезапного появления крена судна:

получения сигнала бедствия, важного навигационного сообще­ния;

конкретного указания капитана.

Вахтенный помощник капитана контролирует правильность удержания судна на курсе авторулевым, следит за тем, чтобы матрос-рулевой был готов перейти на ручное управление рулем, а также постоянно контролирует точность удержания судна на курсе. Установка отсчета курса на авторулевом выполняется с обязательным участием вахтенного помощника капитана, так как рулевой, самостоятельно устанавливая отсчет курса на авторулевом, следит за тем, чтобы рыскание было симметричным, и невольно вводит собственную поправку в заданный курс. Вахтенный помощник капитана обязан:

не менее одного раза за вахту осуществлять перевод с автоматического управления рулем на ручное и обратно;

плавание в особых условиях осуществлять, как правило, при руч­ном управлении рулем;

во всех случаях опасного сближения с другими судами забла­говременно переходить на ручное управление рулем;

четко знать порядок перехода с автоматического управления ру­лем на ручное, а также на запасное и аварийное рулевое управление.

Вахтенный помощник капитана обязан знать инструкцию по под­готовке СЭУ к действию и изменению режимов ее работы, а также приборы контроля за работой СЭУ при наличии дистанционного управления на мостике, порядок аварийной остановки СЭУ и пуска ее на задний ход.

Вахтенный помощник капитана должен твердо знать маневренные возможности своего судна, особенно тормозные пути, временные и линейные элементы циркуляции с максимальным углом кладки руля. сравнительную эффективность маневров курсом и скоростью.

Вахтенный помощник капитана, готовясь к плаванию в стесненных условиях, должен изучить (а наиболее важные данные запомнить);

курс на каждом участке маршрута;

расстояние и время плавания на каждом участке и между СНО;

ориентиры для контроля поворотов и плавания на каждом участ­ке и другие характеристики;

наличие естественных створов;

значения ограждающих пеленгов и дистанций, других навига­ционных параметров;

допустимое отклонение от оси фарватера в случае расхождения с другими судами;

стесненные участки, где расхождение изменением курса затру­днено;

места возможных постановок на якорь.

3. Ненаправленные (круговые) маяки.

Билет № 2

1. Основные точки, линии и плоскости на земном шаре. Географические координаты. Разность широт и разность долгот.

ОСНОВНЫЕ ТОЧКИ, ЛИНИИ И ПЛОСКОСТИ ЗЕМНОГО ШАРА

Ось вращения Земли PNPS пересекается с земной поверхностью в двух точках, которые называются географическими, или истин­ными, полюсами: северным РN (рис. l) и южным Ps. Любая плос­кость, проходящая через ось Земли, называется плоскостью истин­ного меридиана. В пересечении с поверхностью Земли эти плоско­сти образуют меридианы.

Плоскость, перпендикулярная оси вращения Земли и проходя­щая через центр Земли, называется плоскостью экватора. В пере­сечении с поверхностью Земли она образует линию экватора EQ. Экватор делит Землю на два полушария — северное и южное.

Плоскости, параллельные плоскости экватора, при пересечении земной поверхности образуют малые круги, называемые паралле­лями. Все меридианы и параллели пересекаются под прямыми уг­лами.

Представим себе наблюдателя, находящегося на земной поверх­ности в точке А (рис. 2). Отвесная линия zА, проходящая через место наблюдателя, указывает направление zn (зенит—надир).

Плоскость, проходящая через точку А и перпендикулярная от­весной линии zn, называется плоскостью истинного горизонта на­блюдателя.

Рис. l. Основные точки и линии земного шара

Любая плоскость, проходящая через отвесную линию, будет вер­тикальной плоскостью. Вертикальная плоскость, проходящая через место наблюдателя и земные полосы pn и ps, называется плос­костью истинного меридиана наблюдателя. В пересечении с плос­костью истинного горизонта она образует направление N — S.

Вертикальная плоскость, проходящая через точку наблюдателя и перпендикулярная плоскости истинного меридиана наблюдателя, называется плоскостью первого вертикала. В пересечении с плос­костью истинного горизонта плоскость первого вертикала образует линию Е — W.

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ

Для определения положения какой-либо точки на поверхности Земли применяют географические координаты — широту и долготу.

Географической широтой называется центральный угол между отвесной линией точки А (рис. 3) и ее проекцией на плоскость экватора. Широта измеряется дугой меридиана, заключенной меж­ду экватором и параллелью данной точки к N или к S от 0° до 90°. Широта может иметь наименование северной (нордовой) N или южной (зюйдовой) S.

Географической долготой называется двугранный угол, заклю­ченный между плоскостью начального меридиана (Гринвичского) и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку А.

Долгота измеряется дугой экватора от начального меридиана до меридиана данной точки от 0° до 180° к востоку или к западу. Относительно начального меридиана долгота имеет наименование восточной (Е) или западной (W).

Условно географической северной широте и восточной долготе приписывается знак (+). Географической южной широте и запад­ной долготе приписывается знак минус (—). Географическая ши­рота обозначается греческой буквой φ, а долгота — греческой бук­вой λ.

Совершая плавание из одной точки в другую, судно непрерывно меняет широту и долготу.

Рис. 4. Разность широт и разность долгот

Допустим, что координаты пункта отхода А будут φ1 и λ1, а координаты пункта прихода В—φ2 и λ2 (рис. 4). Изменения широты и долготы называются соответственно разностью широт (РШ) и разностью долгот (РД).

Разность широт измеряется дугой меридиана от параллели точ­ки отшествия (А) до параллели точки пришествия (В):

РШ φ2-φ1

Разность широт измеряется от 0° до 180° к северу (норду) или к югу (зюйду) и имеет наименование «к N»—знак плюс (+) или «к S» — знак минус (—).

Задачи та определение РШ удобно решать со знаками, контро­лируя решение вспомогательным чертежом.

Можно решать задачи по нахождению широты точек А или В, если известна РШ:

φ1=φ2-РШ; φ2=φ1+РШ.

Эти формулы алгебраические.

Разность долгот (РД) измеряется наименьшей дугой экватора, заключенной между меридианом точки отшествия и меридианом точки пришествия. Разность долгот измеряется от 0° до 180° к во­стоку Е или к западу (W).

Разности долгот условно присваивается знак плюс (+), если она сделана к востоку, и знак минус (—), если к западу.

Алгебраическая формула разности долгот следующая:

РД=λ2-λ1.

Контролировать правильность решения можно вспомогательным чертежом.

Если РД, рассчитанная по формуле, получилась больше 180°, нужно взять дополнение до 360° и изменить наименование РД на обратное.

2. Классификация судов. Классы судов и районы плавания.

3. Принцип работы створного радиомаяка.

Билет № 3

1. Истинный курс, истинный пеленг, обратный истинный пеленг, курсовой угол и взаимосвязь между ними.

ИСТИННЫЙ КУРС, ИСТИННЫЙ ПЕЛЕНГ И КУРСОВОЙ УГОЛ

Основные задачи навигации: определение направления движе­ния судна и определение направлений на ориентиры, наблюдаемые с судна. Обычно направление движения судна определяется поло­жением его диаметральной плоскости (ДП) относительно истинно­го меридиана.

Истинный курс (ИК) — угол в плоскости истинного горизонта, заключенный между нордовой (Nи) частью истинного меридиана и линией курса (рис. 9). Линия курса — линия пересечения диамет­ральной плоскости судна с плоскостью истинного горизонта.

Истинный курс судна измеряется углом в горизонтальной пло­скости, отсчитываемым от линии истинного меридиана по часовой стрелке от 0° до 360°.

Истинный пеленг (ИП) —угол между плоскостью истинного ме­ридиана и вертикальной плоскостью, проходящий через наблюда­теля и ориентир. Линия пересечения вертикальной плоскости, про­ходящей через ориентир, с плоскостью истинного горизонта назы­вается линией пеленга.

Истинный пеленг измеряется в горизонтальной плоскости от ли­нии истинного меридиана до линии пеленга по часовой стрелке от 0° до 360°.

Рис. 9. Истинные направления:

С — судно; А в В — ориентиры; КУА и КУВ — соответственно курсовые углы на ориентиры А и В; ИПА и ИПВ — истинные пеленги соответственно на ориентиры А и В; ОИП — обратный истинный пеленг на ориентир А

Угол, отличающийся от истинного пеленга на 180°, называется обратным истинным пеленгом (ОИП), т. е. ОИП=ИП±180°.

Курсовой угол (КУ) — угол, заключенный между диаметраль­ной плоскостью судна и верти­кальной плоскостью, проходящей через наблюдателя и ориентир. Курсовые углы отсчитываются от носовой части диаметральной плоскости (ДП) вправо и влево от 0° до 180°, и в зависимости от этого называются курсовыми уг­лами правого (п/б) и левого (л/б) борта.

Если курсовой угол на ориен­тир составляет 90° правого или левого борта, то говорят, что ориентир находится на траверзе судна.

Условно курсовым углам правого борта приписывается знак плюс (+), а левого борта - знак минус (—).

В судовождении применяется также счет курсовых углов от но­совой части диаметральной плоскости по часовой стрелке от 0° до 360°, в этом случае борт судна не указывают.

Зависимость между ИК, ИП и КУ выражается формулами:

ИП=ИК+КУ; КУ=ИП-ИК; ИК=ИП-КУ.

Указанные формулы алгебраические, и курсовой угол входит в них со своим знаком.

2. Архитектурно-конструктивные типы судов. Классификация судовых помещений.

3.Определение стороны по кардиоиде при приеме на комбинированную антенную систему.

Билет № 4

1. Гирокомпасные направления. Поправка гирокомпаса. Соотношения между направлениями по гирокомпасу и магнитному компасу.

2. Основные маневренные элементы судна, их определение и учет.

3. Погрешности и ошибки при радиопеленговании.

Точность радиопеленгования харак­теризуется величиной абсолютной по­грешности, равной разности между из­меренным и истинным направлениями на радиомаяк.

Погрешности могут быть случайны­ми, связанными с несовершенством ор­ганов чувств наблюдателя (зрение, слух) или с неумелым использованием аппаратуры, и систематическими, свя­занными с конструкцией радиопелен­гатора, условиями работы его на суд­не и с особенностями распространения радиоволн.

Погрешности из-за помех. Помимо полезного сигнала, получаемого при приеме электромагнитных колебаний, излучаемых радиомаяком, на входе пеленгаторного приемника появляются также сигналы от помех электрическо­го происхождения. Это атмосферные, промышленные помехи, сигналы ме­шающих станций и собственные шумы приемника. В слуховых радиопеленга­торах они проявляются в виде шума и треска в телефонах или в виде звуко­вых сигналов мешающей станции. В визуальных радиопеленгаторах та­кие помехи создают на экране кратко­временные засветки, легко различимые на фоне картины, получаемой от сиг­налов радиомаяка.

Уровень помех обычно не зависит от угла поворота рамки, и в пределах некоторого угла, называемого углом молчания, при минимуме восьмерочной диаграммы направленности напря­жение помех больше, чем амплитуда напряжения полезного сигнала. При пеленговании по минимуму в этом слу­чае невозможно точно определить на­правление на излучающую станцию.

В современных радиопеленгаторах предусмотрена возможность изменения ширины полосы пропускания приемни­ка. Помехи имеют значительно более широкий частотный спектр по сравне­нию со спектром полезного сигнала. Поэтому при более узкой полосе ча­стот наиболее высокочастотные состав­ляющие сигнала помехи срезаются и уровень шумов на выходе приемника уменьшается.

Береговой эффект. Погрешности из-за берегового эффекта появляются при радиопеленговании, когда электро­магнитная волна распространяется от радиомаяка до радиопеленгатора, пе­ресекая линию берега, или проходит вблизи нее. Причиной ошибок являет­ся изменение фронта волны при рас­пространении ее над неоднородной по­верхностью.

Если бы электромагнитная волна распространялась от радиомаяка в различных направлениях только над поверхностью моря, то фронт волны представлял бы собой окружность. При пеленговании, когда плоскость рамки совмещается с фронтом волны, указатель показал бы в любой точке истинное направление на радиомаяк.

При движении волны над сушей благодаря конечной величине проводи­мости почвы часть энергии поглоща­ется Землей. Возникающие при этом высокочастотные токи в верхних слоях Земли создают свое собственное поле, влияющее на поле волны. При нало­жении этих двух полей происходит из­менение фазы результирующего поля. Чем большую часть пути волна про­ходит над сушей, тем больше измене­ние фазы.

Вследствие этого фазовый фронт результирующей волны отличается от окружности, и указатель, связанный с рамкой, дает направление с погреш­ностью. Величина погрешности дости­гает 2 ... 3° при острых углах пересе­чения волной береговой линии и умень­шается до нуля в направлении, перпендикулярном берегу.

Чем дальше от береговой черты расположен радиопеленгатор в море, тем меньше погрешность берегового эффекта. Это объясняется тем, что при увеличении расстояния от берега уве­личивается затухание дополнительного поля, созданного высокочастотными токами Земли, следовательно, оно меньше влияет на изменение фазы ре­зультирующего поля волны. При рас­стояниях от берега, больших 10миль, ошибка берегового эффек­та становится настолько мала, что ее можно не учитывать при пеленговании.

Поляризационные погрешности. При пеленговании на средних волнах в ноч­ное время и особенно при восходе и заходе Солнца появляются погрешно­сти, сопровождающиеся блужданием пеленга, изменением «расплывчато­сти» минимума и амплитуды сигнала на выходе приемника. Это явление но­сит название ночного эффекта, а по­грешности называются поляризацион­ными, так как причина их появления— смещение плоскости поляризации элек­тромагнитной волны, принимаемой на рамку после отражения от ионосферы.

В дневное время вследствие силь­ного поглощения энергии пространст­венной волны в слое D к месту приема приходит только нормально поляризо­ванная поверхностная волна, создаю­щая э. д. с. в вертикальных сторонах рамки и обеспечивающая обычную восьмерочную диаграмму направлен­ности.

Ночью слой D исчезает, поэтому пространственная волна, отражаясь от слоя Е, претерпевает незначительное поглощение и, имея достаточно боль­шую напряженность в месте приема, влияет на работу радиопеленгатора. Это влияние связано с изменением на­правления векторов напряженности поля отраженной волны.

Вследствие наклона такой волны относительно горизонта и наличия го­ризонтальной составляющей напря­женности электрического поля (верти­кальной составляющей магнитного по­ля) э. д. с. индуцируется и в горизон­тальных проводниках рамки. Диаграм­ма направленности в этом случае име­ет вид восьмерки, но ее минимумы смещены на 90° относительно нормаль­ного положения. В конечном счете это приводит к тому, что результирующая диаграмма направленности рамки мо­жет иметь смещение минимума на угол от 0 до 90°. Величина угловой погреш­ности зависит от соотношения ампли­туд и фаз поверхностной и простран­ственной волн. Кроме того, сдвиг по фазе вызывает появление внефазной составляющей поля пространственной волны, которая дает «расплывчатость» минимума. Ввиду непрерывного хаоти­ческого изменения состояния ионосфе­ры амплитуда и фаза пространствен­ной волны не остаются постоянными, поэтому величина угловой погрешно­сти и «расплывчатость» минимума все время изменяются.

В дневное время можно произво­дить радиопеленгование на любых расстояниях без поляризационных по­грешностей. Ночью пеленгование на расстоянии свыше 30миль от ра­диомаяка следует считать сомнитель­ным.

Радиодевиация. Радиодевиацией называются погрешности, связанные с влиянием на работу радиопеленгатора окружающих его проводников электри­ческого тока.

Электромагнитная волна, приходя­щая к судну, наводит э. д. с. не только в рамке и антенне радиопеленгатора, но также во всех металлических частях судна (корпусе, мачтах, трубах, таке­лаже, судовых антеннах и т. д.). Все эти части судна при протекании в них высокочастотных токов являются вто­ричными излучателями, создающими свое собственное электромагнитное поле. Поле вторичного излучения, имея ту же частоту, что. и поле основ­ной приходящей от радиомаяка волны, в общем случае не совпадает с послед­ним ни по фазе, ни по направлению.

Для удобства рассмотрения влия­ния вторичного поля на работу радио­пеленгатора его разделяют на две со­ставляющие, одна из которых (фаз­ная) совпадает, а другая (внефазная) составляющая сдвинута по фазе на 90° относительно первичного поля. Фазная составляющая приводит к сме­щению минимума диаграммы направ­ленности рамки, т. е. к появлению уг­ловой погрешности, которая называется радиодевиацией f. Внефазная со­ставляющая вызывает «расплывча­тость» минимума, что, в конечном сче­те, также не позволяет получать от­счет направления на радиомаяк без погрешности.

Для каждого излучателя, располо­женного на судне, характерна опреде­ленная зависимость величины радио­девиации от угла, составленного на­правлением приходящей волны с диа­метральной плоскостью судна. Несмот­ря на разнообразие форм вторичных излучателей, все они по характеру этой зависимости разделяются на два типа:

антенноподобные излучатели — вер­тикальные или наклонные проводники, имеющие соединение с корпусом суд­на только в своей нижней части,— мач­ты, стрелы, трубы, вентиляторы, стой­ки, судовые антенны и т. д.;

рамочные излучатели, т. е. опреде­ленным образом ориентированные кон­туры, созданные, например, палубой, двумя мачтами и соединяющими их штагами.

Корпус судна по характеру созда­ваемой радиодевиации относится так­же к рамочным излучателям.

В результате одновременного дей­ствия всех имеющихся на судне вто­ричных излучателей получается доста­точно сложная зависимость радиоде­виации f от радиокурсового угла q, вы­даваемого радиопеленгатором. Дейст­вительный курсовой угол на радиома­як р может быть определен из соотно­шения

p=q+f (1.6)

Кривая радиодевиации (ее зависи­мость от радиокурсового угла) может быть представлена в виде гармониче­ского ряда Фурье

f = ± А ± В sin q ± С cosq ± D sin 2q ± Е cos 2q ± … ,

где А, В. С. D. Е и др. — коэффициенты раз­ложения ряда, называемые коэффициентами радиодевиации; А — коэффициент постоянной радиодевиации, обусловленный несимметрич­ным расположением рамки радиопеленгатора относительно диаметрали судна или плоско­сти рамочного излучателя, а также — смеще­нием указателя; В, С—коэффициенты полу­круговой радиодевиации от антенно-подобных излучателей; О, Е-коэффициенты четвертной радиодевиации от рамочных излучателей и корпуса судна.

В реальных судовых условиях, где принимаются меры к устранению эф­фективно действующих антенноподобных и рамочных излучателей, радио­девиация обусловлена излучением кор­пуса судна. Такая радиодевиация име­ет явно выраженный четвертной ха­рактер (рис. 17), который может не­сколько искажаться от постоянной и полукруговой радиодевиации. Макси­мальное значение / может достигать 15—25°, поэтому должны быть приня­ты меры не только к определению ра­диодевиации, но и к уменьшению (ком­пенсации).

Обычно радиодевиация определяет­ся на специальном радиодевиацион-ном полигоне, где одновременно сни­маются отсчеты визуального пеленга­тора и радиопеленгатора при пеленго­вании одного и того же радиомаяка на различных радиокурсовых углах.

Определение радиодевиации произ­водят как после первоначальной уста­новки радиопеленгатора, так и после любых работ, связанных с изменением в такелаже и надстройках; при приеме палубного металлического груза, при изменении осадки и т. д.

При определении радиодевиации судно должно иметь исправный радио­пеленгатор, нормальную осадку и весь такелаж, закрепленный по-походному. Судовые антенны, удаленные от радио-пеленгаторной рамки менее чем на 12...15 м, отключают от передатчиков.

Радиодевиацию следует определять на рабочей волне радиопеленгатора (800...1000 м). Для определения харак­тера суммарной радиодевиации и по­следующего подсчета коэффициентов радиодевиации А, В, С, D и Е доста­точно определить ее значения для

Рис. 17. Кривая радиодевиация на реальном судне

восьми равноотстоящих радиокурсо­вых углов (обычно 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315°). Отсчеты снимают на плавной циркуляции судна или на пе­ременных курсах.

По полученным данным строят гра­фик суммарной радиодевиации и опре­деляют коэффициенты радиодевиации по специальным таблицам или форму­лам. Знание величины и знака коэффи­циентов дает возможность определить, каким излучателем они созданы, и, бо­лее того, уменьшить величину радио­девиации, устраняя причину появле­ния тех или иных коэффициентов или компенсируя их.

Наибольший интерес представляют коэффициенты A, D, Е, которые могут быть скомпенсированы. Компенсацию коэффициента А, показывающего, на­сколько вся кривая радиодевиации смещена вверх (+А) или вниз (—А), можно осуществить, вводя постоянную поправку смещением указателя.

Компенсацию коэффициентов ра­диодевиации ±D и ±Е в радиопелен­гаторах с неподвижными рамками про­изводят электрически либо путем под­ключения к рамкам радиодевиацион-ных дросселей (в гониометрических пеленгаторах), либо путем изменения коэффициентов усиления приемников (в визуальных пеленгаторах). Оба этих способа вносят дополнительную ошибку четвертого характера, кото­рая, будучи равной по величине, но противоположной по знаку радиоде­виации, устраняет последнюю.

После уничтожения (компенсации) радиодевиации проводят повторное оп­ределение остаточной радиодевиа­ции — обычно на полной циркуляции судна через 10...20°. По полученным данным строят кривую остаточной де­виации на специальном бланке, кото­рый вывешивают рядом с радиопелен­гатором. Кривая остаточной радиоде­виации не должна иметь максималь­ных значений, больших чем 1,5...2°.

Билет № 5

1. Морские международные единицы расстояния и скорости. Принципы определения скорости судна и пройденного расстояния по лагу, времени и оборотам винта.

МОРСКИЕ ЕДИНИЦЫ ДЛИНЫ И СКОРОСТИ

В основе принятой в судовождении системы мер лежит длина дуги минуты земного меридиана. Вследствие этого устанавли­вается соотношение между единицами, в которых измеряются рас­стояния, и единицами, в которых измеряются углы. Это удобно, когда допустимо пренебрежение эллипcовидностью Земли и можно считать, что расстояние между двумя точками на земной поверх­ности численно равно углу в минутах между направлениями на эти точки из центра Земли.

Но Земля не является шаром, и ее меридианы представляют со­бой эллипсы. Следовательно, длина дуги одной минуты земного меридиана будет величиной непостоянной, меняющейся в зависи­мости от удаления ее от экватора. Длина одной минуты земного меридиана у полюсов достигает значения 1861,6 м, а у экватора— 1842,9 м. Пользоваться этими величинами неудобно, и за меру дли­ны в судовождении принята длина одной минуты меридиана, рав­ная 1852 м, что соответствует длине одной минуты меридиана в широте 45°. Эта же длина минуты, принятая за милю, получится, если считать Землю шаром, объем которого равен объему земного эллипсоида:

l миля== =1852,3 м.

Морской милей называется длина одной минуты дуги земного меридиана, если Землю принять за шар, равный по объему земно­му эллипсоиду.

Для измерений длины менее чем морская миля принята едини­ца длины кабельтов, равный одной десятой мили (примерно 185 м).

Для перевода морских миль в километры и наоборот служит табл. 44 Мореходных таблиц (МТ—75). На английских морских картах, в навигационных микроЭВМ англо-американских фирм применяются единицы длины — морская сажень, ярд, фут.

Морская сажень равна 6 футам, или 1,83 м;

фут равен 30,48 см;

ярд равен 3 футам, или 91,44 см.

Узел — единица скорости, принятая в судовождении. 1 узел со­ответствует скорости 1 миля в час, или 0,514 м/с.

2. Эксплуатационные качества судна. Мореходные качества судна. Ходовые характеристики судна.

3. Радиопеленгатор «Рыбка». Подготовка к пеленгованию.

Билет № 6

1. Основные формулы поправки лага, коэффициента лага и зависимость между ними. Определение скорости судна и поправки лага на мерной линии.

Для того чтобы точно и в заданный срок провести судно из од­ной точки в другую, судоводителю надо знать истинный курс суд­на, его скорость и время лежания на курсе.

Расстояние, проходимое судном, можно рассчитать по формуле, Скорость судна выражается количеством миль в час.

Значение скорости, равное одной миле в час, имеет свое наиме­нование — узел. Этот термин сохранился еще со времен парусного флота. (Лаг—прибор для определения пройденного расстояния - представлял собой в те времена линь, ходовой конец которого кре­пился к сектору-поплавку, выбрасываемому в воду, а коренной находился в руках наблюдателя. Линь был размечен узелками через 1/120 часть морской мили и по ходу судна свободно выпускался за корму. Наблюдатель в течение 0,5 мин отсчитывал, сколько узел­ков уйдет за борт, и по их числу определял скорость судна. Назва­ние «узел» прижилось и сохранилось до нашего времени.)

Обычно скорость судна определяют между двумя точками, ко­торые точно известны. Расстояние снимают с карты. Тогда ско­рость, уз,

V=S60/t

где S — расстояние с карты, мили;

t — время лежания на курсе, мин.

Скорость рассчитывают до десятых долей узла.

Пройденное расстояние по курсу

S=Vt/60

Однако надо учитывать, что при разных условиях плавания пу­тевая скорость будет иметь разные значения. Более точно прой­денное судном расстояние показывает лаг.

Лаги в зависимости от принципа действия и устройства под­разделяются на вертушечные, гидродинамические и индукционные.

На судах речного флота в настоящее время применяются гид­родинамические и индукционные лаги. В вопросах навигации сле­дует учитывать, что гидродинамические лаги показывают пройден­ное расстояние относительно воды и течение не учитывают.

Каждый лаг, не являясь абсолютно точным прибором, имеет свою поправку. Обычно для определения поправки лага использу­ют мерную линию.

Поправка лага, %,

ΔЛ = (S-РОЛ)/РОЛ * 100

где РОЛ—разность отсчетов лага, т. е. РОЛ=ОЛ2—ОЛ1.

Пройденное судном расстояние относительно воды с учетом по­правки лага

Sл = РОЛ+РОЛ(ΔЛ/100)

или

Sл = РОЛ(1+(ΔЛ/100)

По данным формулам составлены таблицы в МТ—75 для поло­жительных и отрицательных поправок лага. Для входа в таблицы надо знать разность отсчетов лага и поправку лага.

Коэффициент лага используется часто вместо поправки лага.

Коэффициент лага

Кл=S/РОЛ

Этот коэффициент рассчитывают с погрешностью до 0,01.

Между Кл и ΔЛ существует следующая зависимость:

ΔЛ=(S/РОЛ –1)100

Но S/РОЛ=Кл. Следовательно, ΔЛ=(Кл—1)100, откуда Кл=1 + ΔЛ/100

2. Циркуляция судна, элементы циркуляции, определение и учет.

Если перо руля вывести из диа­метральной плоскости (ДП) судна, то судно будет совершать движение по криволинейной траектории. Эта траектория, описываемая центром тяжести судна, называется цирку­ляцией.

Различают четыре периода цир­куляции: предварительный, манев­ренный, эволюционный и установив­шейся циркуляции.

Предварительный период — время от момента подачи команды руле­вому до начала перекладки пера руля.

Маневренный период — время от момента начала перекладки руля до момента окончания.

Эволюционный период — время от момента окончания перекладки руля до момента, когда элементы движе­ния примут установившийся харак­тер.

Период установившейся циркуля­ции — с момента движения центра тяжести судна по замкнутой кривой.

В начальный, эволюционный пе­риод циркуляции на перо руля, вы­веденное из ДП, действует гидро­динамическая сила, одна из со­ставляющих которой направлена перпендикулярно к ДП, и вызывает дрейф судна. Под действием упора винта и боковой силы судно движется вперед и смещается в сторону, противоположную перекладке руля. Поэтому наряду с дрейфом возни­кает обратное смещение судна в сторону, противоположную повороту. Траектория циркуляции в первый момент искажается. Обратное сме­щение уменьшается по мере воз­растания центробежной силы инер­ции, приложенной к центру тяжести судна и направленной во внешнюю сторону поворота. Обратное смеще­ние выносит судно за внешнюю сто­рону циркуляции. И хотя оно не пре­вышает полуширины судна, учиты­вать его надо, особенно при крутых поворотах в узкости.

В период установившейся цирку­ляции моменты сил, действующих на руль и корпус судна, уравно­вешиваются и судно совершает движение по окружности. Нарушение параметров движения судна может произойти при изменении угла пе­рекладки руля, скорости судна или под воздействием внешних сил.

Основные элементы циркуляции судна — диаметр и период. Диа­метр циркуляции характеризует по­воротливость судна. Различают так­тический диаметр циркуляции Dт и диаметр установившейся циркуля­ции Dц (рис. 163).

Тактический диаметр циркуляции Dт — это расстояние между перво­начальным курсом судна и после его поворота на 180 ° и составляет 4—6 длин морских транспортных судов.

Диаметр установившейся цирку­ляции Dц — это диаметр окружности, по которой движется центр тяжести судна во время установившейся цир­куляции.

Тактический диаметр циркуляции примерно на 10 % больше диамет­ра установившейся циркуляции.

Диаметр циркуляции зависит от многих факторов: длины, ширины, осадки, загрузки, скорости судна, дифферента, крена, стороны и угла прокладки, количества гребных вин­тов и рулей и др.

При циркуляции. ДП судна не совпадает с касательной к криволи­нейной траектории движения центра тяжести. В результате этого обра­зуется угол дрейфа Р. Нос судна смещается внутрь кривой циркуля­ции, а корма во внешнюю сторону. С увеличением скорости угол дрейфа увеличивается, и наоборот. Изза наличия угла дрейфа судно на цир­куляции занимает полосу воды боль­ше своей величины. Это необходимо учитывать судоводителям при манев­рировании и расхождении в стес­ненных условиях плавания.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5