(6.7)

Рассмотрим, каким образом изменяется судовой магнетизм при появлении некоторого угла крена θ (рис. 6.2 а). Вместо составляющих X, Y и Z индукции магнитного поля Земли при крене судна его корпус будет намагничиваться силами, представляющими собой проекции составляющих земного магнитного поля (на наклонные оси x1, y1 z1). Значит, по осям x1, y1 z1 действуют соответственно силы:

(6.8)

Рис. 6.2 Составляющие магнитного поля при крене судна

С учетом этих обозначений уравнения приобретают новый вид:

(6.9)

Силы Х΄к, Y΄K, Z΄K действуют на компас по наклонным осям х1, у1 z1 (рис.6.2 б). Но картушка компаса при наклоне судна остается в горизонтальной плоскости. Поэтому, чтобы определить результат влияния сил Х΄к, Y΄K, Z΄K на компас, необходимо эти силы «привести» к плоскости картушки, т. е. надо найти проекции сил Х΄к, Y΄K, Z΄K на оси х, у, z. Обозначив новые проекции Х"к, Y"K, Z"K и используя рис. 7.2 б), получаем:

(6.10)

Силу Z"K можно не рассматривать, так как она направлена перпендикулярно плоскости картушки и отклоняющего воздействия на компас не оказывает. Две другие силы Х"к, Y"K, действующие в плоскости картушки, с учетом выражений принимают вид

Подставив сюда значения Хк, Yk, Zk из уравнений, можно записать

При ограниченных углах крена, когда , выражения имеют вид

(6.11)

Отбрасывая в каждом уравнении слагаемые самого высокого порядка малости, окончательно получаем

. (6.12)

Сравнивая уравнения с исходными выражениями приходим к выводу, что при крене судна в плоскости картушки (по оси у) возникает добавочная сила

. (6.13)

которая является причиной появления креновой девиации. Сила имеет периодический характер: она действует попеременно к левому и правому бортам судна с частотой чередования, равной частоте качки. Под влиянием этой силы картушка отклоняется то вправо, то влево, т. е. у компаса наблюдается динамическая знакопеременная погрешность. Значение этой погрешности может быть весьма существенным (5—10°).

Для уменьшения (уничтожения) креновой девиации компенсируют вертикальную силу , проекция которой на ось у, определяемая выражением (6.13), непосредственно воздействует на картушку. Сила компенсируется вертикальным постоянным магнитом, устанавливаемым внутри нактоуза. Магнит-компенсатор (креновой магнит) создает вертикальную силу RM, с учетом которой суммарная сила становится равной нулю:

. (6.14)

Здесь во вторых круглых скобках вертикальная сила R постоянного судового магнетизма, откорректированная креновым магнитом, создающим добавочное действие RM. Из выражения (6.14) находим общее условие уничтожения креновой девиации:

R=(e-k)Z. (6.15)

Для реализации условия используется судовой инклинатор — прибор, с помощью которого измеряется магнитное наклонение I' в точке, где располагается центр картушки компаса. Величина I' характеризуется выражением tgI' = Z'E/Y'E, где Z'E и Y'E— судовые магнитные силы, определяемые уравнениями Пуассона для магнитного курса Е или W. Если предположить, что полукруговая девиация предварительно уничтожена, т. е. поперечная сила Q компенсирована магнитами-уничтожителями (Q = 0), и, учитывая, что для магнитного курса E(W)Y=H, тангенс магнитного наклонения I определится выражением

Подставляя в выражение вместо R величину R* из уравнения, находим

. (6.16)

где I — магнитное наклонение в данном районе (вне судна). Значение I может быть непосредственно измерено на берегу или снято с карты магнитных изоклин.

Таким образом, условие уничтожения креновой девиации свелось к равенству берегового и судового магнитных наклонений. Это условие может быть сформулировано так: если на судне на магнитном курсе Е или W после уничтожения полукруговой девиации от силы магнитное наклонение , измеренное в центре компасных стрелок в поперечной плоскости судна, равно береговому магнитному наклонению I, то у компаса креновой девиации от поперечного крена наблюдаться не будет.

Если же этого равенства магнитных наклонений нет, то его нужно создать на судне искусственным путем. Для этого в основном используют судовой инклинатор.

6.3 Уничтожение креновой девиации

1. В порту стоянки судна измерить при помощи судового инклинатора береговое магнитное наклонение, для чего, установив инклинатор на треногу, нужно поворачивать его вокруг вертикальной оси вправо или влево, пока стрелка прибора не остановится на наименьшем отсчете. Этот отсчет при хорошо выверенном приборе равняется магнитному наклонению.

2. На судне любым из известных способов уничтожения полукруговой девиации компенсировать силу .

3. На магнитном курс Е или W установить в кольца пружинного подвеса нактоуза судовой инклинатор, предварительно сняв с колец котелок компаса. Если отсчет по стрелке инклинатора окажется не равным тому отсчету, который был получен на берегу, то, перемещая в трубе девиационного прибора вертикальный (креновой) магнит вверх или вниз, нужно добиться равенства этих отсчетов. Затем креновой магнит следует закрепить на той высоте, на которой было достигнуто это равенство.

На этом уничтожение креновой девиации от поперечного крена заканчивается. Остается только проверить, не нарушена ли достигнутая ранее компенсация силы из-за того, что ось кренового магнита не совпадает с центром компаса.

Условия уничтожения креновой девиации от поперечного крена требуют: полной компенсации вертикальной составляющей магнетизма жесткого в магнитном отношении судового железа (R = 0) и равенства параметров (k = e) мягкого железа. Поэтому правильнее было бы уничтожать эту девиацию так: доводить постоянным креновым магнитом R до нуля, и, подбирая под компасом вертикальный брусок мягкого железа, обеспечивать k = e. Но этого не делают. Креновую девиацию уничтожают постоянным магнитом, который «заменяет» мягкий в магнитном отношении вертикальный брусок. Такая «замена» приводит к тому, что креновая девиация оказывается уничтоженной только для данной магнитной широты. С изменением широты района плавания величина ее изменяется. Поэтому на больших переходах нужно следить за компасом, по возможности подуничтожая креновую девиацию. Иногда это удается сделать при боковой качке на курсах N или S, когда креновая девиация проявляется особенно сильно. Если в этих условиях картушка начинает «ходить» вправо и влево, то надо перемещать креновый магнит в нактоузе компаса вверх или вниз, чтобы уменьшить это «хождение».

На малых судах креновая девиация может быть уничтожена путем создания искусственного крена. Для этого нужно направить судно по курсу N или S и взять пеленг отдаленного предмета ОКП0. Затем, накренив судно на 10º на один борт, повторить пеленгование того же предмета. Если пеленг при крене судна изменится, то, продолжая удерживать судно в накрененном положении, нужно переместить креновой магнит в трубе девиационного прибора вверх или вниз, пока пеленг того же предмета не примет своего прежнего значения ОКП0. То же самое нужно повторить при крене на другой борт, создавая крен точно такой же величины, как и в первом случае. Если пеленг того же отдаленного предмета снова изменился и стал равным ОКП1, то креновой магнит следует передвинуть в нактоуз вверх или вниз так, чтобы пеленг ½(ОКП0+ОКП1). После этого крен необходимо выровнять. Креновая девиация уничтожена.

Но на больших судах осуществить искусственное кренование очень сложно по ряду различных причин.

Уничтожение креновой девиации с применением судового инклинатора может быть выполнено в море во время рейса. Для этого необходимо: судну лечь на магнитный курс Е или W; вместо котелка компаса установить судовой инклинатор; действуя креновым магнитом привести показания инклинатора к береговому значению, то есть выполнить условие (6.16).

7 Уничтожение электромагнитной девиации

Причиной девиации магнитного компаса может быть не только магнит, но и проводник с постоянным электрическим током. На современных судах предусмотрены специальные обмотки, предназначенные для защиты судов от магнитных мин. Эти обмотки, охватывающие корпус судна или его отдельные части, подключаются к источнику постоянного тока.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12