Гидроакустические доплеровские лаги (ГДЛ).

Принцип работы ГДЛ заключается в измерении доплеровского сдвига частоты высокочастотного гидроакустического сигнала, посылаемого с судна и отражённого от поверхности дна.

Результирующей информацией являются продольная и поперечная составляющей путевой скорости. ГДЛ позволяет измерить их с погрешностью до 0.1%. Разрешающая способность высокоточных ГДЛ составляет 0,01 - 0,02 уз.

При установке дополнительной двух лучевой антенны А2 (см. рис.) ГДЛ позволяет контролировать перемещение относительно грунта носа и кормы, что облегчает управление крупнотоннажным судном при плавании по каналам, в узкостях и при выполнении швартовых операции.

Большинство существующих ГДЛ обеспечивают измерение абсолютной скорости при глубинах под килём до 200-300 м. При больших глубинах лаг перестаёт работать или переходит в режим измерения относительной скорости, т.е. начинает работать от некоторого слоя воды как относительный лаг.

Антенны ГДЛ не выступают за корпус судна. Для обеспечения их замены без докования судна они устанавливаются в клинкетах.

Источниками погрешности ГДЛ могут быть: погрешность измерения доплеровской частоты; изменение углов наклона лучей антенны; наличие вертикальной составляющей скорости судна. Суммарная погрешность по этим причинам у современных лагов не превышает 0.5%.

Корреляционные лаги. Принцип действия гидроакустического корреляционного лага(ГКЛ) заключается в измерении временного сдвига между отражённым от грунта акустическим сигналом, принятым на разнесенные по корпусу судна антенны.

На глубинах до 200 м ГКЛ измеряет скорость относительно грунта и одновременно указывает глубину под килём. На больших глубинах он автоматически переходит на работу относительно воды.

Достоинствами ГКЛ по отношению к ГДЛ являются независимость показаний от скорости распространения звука в воде и более надёжная работа на качке.

Гидроакустический лаг (ТАЛ) - лаг, основанный на использовании законов распространения акустических волн в воде.

Гидродинамический лаг (ГЛ) - лаг, определяющий скорость судна в зависимости от динамического давления воды, обтекающей судно при его движении.

Индукционный лаг (ЛИ) - лаг, определяющий скорость судна в зависимости от электродвижущей силы, индуктируемой в потоке воды, обтекающем судно при его движении.

Доплеровский лаг (ДЛ) - лаг, основанный на использовании эффекта Доплера.

 

16. Дальность видимого горизонта, дальность видимости огней и предметов.

Дальность видимого горизонта позволяет судить о видимости пред­метов, находящихся на уровне воды. Если предмет имеет определенную высоту h над уровнем моря, то наблюдатель может обнаружить его на расстоянии, превышающем D_e так как какая-то часть предмета будет возвышаться над горизонтом. Следовательно, предельная дальность видимости предмета D_п (рис. 6) зависит как от е, так и от h. Из рис, 6 видно, что Д_п равна сумме дальностей видимого горизонта с высоты глаза наблюдателя е и с высоты предмета h, т. е. D_g=-D_e + D_h, или Dп=2,08√e+ 2,08√ h, где е и h выражены в метрах, а Д_п — в милях.

По этой формуле рассчитана помещенная в приложении к МТ-75 но­мограмма, с помощью которой можно найти значение D_п по известным е и h.

D_n может быть найдена и с помощью табл. 22 МТ-75 путем сложе­ния выбранных из нее дальностей видимого горизонта с высот е и h.

На морских картах и в навигационных пособиях приводится зара­нее вычисленная дальность видимости огней маяков Dк с высоты глаза наблюдателя 5 м. С такой высоты D_e равна 4,7 мили. При е, отличной от 5 м, в D_K следует вносить поправку. Как видно из рис. 6, значение поправки ∆ Dк равно разности дальностей видимого горизонта с дейст­вительной высоты глаза наблюдателе е. и расчетной высоты 5 м:

∆ Dк=Dе-D5=2,08√e-2,08√5

или

∆ Dк=2,08√e-4.7

Знак поправки положителен, если е>5 м, и отрицателен, если е < 5м.

Действительная дальность видимости огней маяков рассчитывается по формулеD п= Dк+∆D к

Дальность видимости предметов, расcчитанная по формуле, называется геометрической, или географической. Вычисленные резуль­таты соответствуют некоторому среднему состоянию атмосферы в дневное время суток. При мгле, дожде, снегопаде или туманной погоде видимость предметов, естественно, сокращается. Наоборот, при опре­деленном состоянии атмосферы рефракции может быть очень большой, вследствие чего дальность видимости предметов оказывается значитель­но больше рассчитанной,

Па маяках источники снега обычно имеют такую мощность, которая обеспечивает видимость огни на расстоянии, не меньшем геометриче­ской дальности видимости маяка. Однако в отдельных случаях, если огонь недостаточно яркий, оптическая дальность видимости огня, может быть меньше геометрической. Тогда на картах указывается меньшая дальность видимости. Поэтому при расчете дальности видимости маяков в дневное время рекомендуется вычислять ее по формуле D п= Dе+D h выбирая значение h из навигационных пособий.

17. Управление судном при производстве поворотов и оборотов, привале и отвале.

Чтобы привалить маломерным судном к необорудованному берегу, необходимо выбрать удобное для высадки пассажиров пологое место. Необходимо учесть снос под воздействием течения. Подходить к стоящему судну или бону необходимо так, чтобы прижаться бортом. Приваливать рекомендуется против течения или ветра. Перед отвалом необходимо осмотреть акваторию водоема и убедиться, что вблизи нет других судов. При отвале судно отталкивают от берега и ставят так, чтобы винт оказался на глубоком месте и не мог удариться об отмель.

 

18. Кодекс ОСПС.

После трагических событий 11 сентября 2001 года двадцать вторая сессия Ассамблеи Международной морской организации единогласно решила разработать новые меры по охране судов и портовых средств.

12 декабря 2002 года Конференция Договаривающихся правительств одобрила поправки к Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года (МК СОЛАС-74), касающихся специальных мер по повышению безопасности и усилению охраны на море, и Международный кодекс по охране судов и портовых средств (Кодекс ОСПС).

Кроме новых правил, вошедших в Главу XI-2 МК СОЛАС-74, и части А и Б Кодекса ОСПС, Дипломатическая конференция приняла поправки к существующим правилам МК СОЛАС-74, способствующие ускорению выполнения требований оборудования судов автоматическими идентификационными системами, и приняла новые правила для включения в Главу XI-1 МК СОЛАС-74, касающиеся судовых опознавательных номеров и необходимость иметь на судне журнал непрерывной регистрации истории судна. Наиболее важными поправками являются новая Глава XI-2 "Специальные меры по усилению охраны на море" МК СОЛАС-74 и Кодекс ОСПС.

Главой XI-2 МК СОЛАС-74 вводятся новые требования, регламентирующие охрану судов и портовых средств с целью противодействия незаконным актам, направленным против безопасности мореплавания и перевозки морем защищенных грузов.

Требования Кодекса ОСПС формируют международную структуру, посредством которой суда и портовые средства могут взаимодействовать с целью обнаружения и предотвращения актов, угрожающих безопасности в секторе морского транспорта.

Кодекс ОСПС состоит из двух частей.

Часть А носит обязательный характер, а часть Б - рекомендательный. Рекомендации в части Б, следует учитывать при осуществлении положений Главы XI-2 МК СОЛАС-74 и части А Кодекса ОСПС.

Часть А устанавливает требования к:

· Декларации об охране;

· защите судна;

· оценке уязвимости судна;

· плану охраны судна;

· лицу командного состава, ответственному за охрану судна;

· тренировкам и учениям на судах;

· безопасности портовых средств;

· оценке уязвимости портовых средств;

· плану охраны портовых средств;

· должностному лицу компании, ответственному за охрану;

· должностному лицу портового средства, ответственному за охрану;

· тренировкам и учениям на портовых средствах;

· освидетельствованию и сертификации;

· выдаче и подтверждению свидетельств;

а также устанавливается:

· ответственность Договаривающихся правительств; и

· обязанности судоходной компании.

В части Б Кодекса ОСПС приводятся разъяснения и рекомендации по организации и выполнению требований части А и Главы XI-2 МК СОЛАС-74

19. Навигационные пособия при плавании по Дунаю. Деятельность Дунайской Комиссии.

Одним из направлений деятельности ДК ст. 8 Белградской конвенции определила «издание справочников, лоций, навигационных карт и атласов для нужд судоходства». Издательская деятельность, как и остальные виды деятельности ДК, стала практически повседневной заботой Секретариата — постоянно действующего исполнительного органа Дунайской комиссии, штаб-квартира которой сначала находилась в Галаце, а в 1954 г. была перенесена в Будапешт.

Начало издательской деятельности Дунайской комиссии было положено выпуском в 1951 г. протоколов первых трех сессий ДК, состоявшихся в ноябре 1949-го, марте и декабре 1950 г. По состоянию на середину 2008 г. комиссией было выпущено 473 издания (возможная погрешность в расчетах — в пределах 2 %). По градации, принятой в ДК, ее издательская деятельность относится к семи укрупненным направлениям.

В число 73 протоколов, выпущенных ДК за 60 лет, вошли и протоколы пяти внеочередных и двух юбилейных сессий комиссии. Среди прочих изданий общего характера за указанный период следует назвать пять выпусков брошюр, содержащих общие сведения о ДК, два выпуска текста Конвенции о режиме судоходства на Дунае и др. Вне общего ряда стоит единственное за всю историю ДК «художественное» произведение — выпущенная в 2004 г. к 150-летию Европейской Дунайской комисии и 50-летию пребывания ДК в Будапеште книга «Дунайская Комиссия и дунайское судоходство».

Наибольшее количество изданий ДК посвящается основному направлению деятельности комиссии, связанному с навигационными вопросами. Здесь, прежде всего, следует выделить выпуск поучастковых лоцманских карт р. Дунай — за все годы их было издано 28.
Со временем лоцманские карты Дуная начали издаваться одновременно в виде гармошки и альбома, а с 1986 г. — только в виде альбома. Судоходная часть Дуная от Кельхейма (2414,7 км) до Сулины отражена в 11 альбомах поучастковых лоцманских карт.

Одно из важнейших изданий ДК — «Лоция реки Дунай» выходила всего три раза — в 1953, 1966 и 1989 гг. Кроме основного блока информации, посвященной естественным условиям и навигационным особенностям отдельных участков реки (они сведены в последнем издании в 7 глав), лоция содержит также 10 приложений в табличной и графической форме (продольный профиль реки, схемы гидроэлектростанций, перечень мостов с габаритами, таблицы расстояний, основных зимовников и временных зимних убежищ и т. д.). В 50—60-х годах прошлого века был выпущен также десяток поучастковых лоций, охвативших Средний и Нижний Дунай (от 1880 до 0 км) и навигационное описание отдельных участков реки и фарватера. Позднее этот опыт больше не повторялся.

Полтора десятка изданий ДК, начиная с 1953 г., посвящены правилам плавания на Дунае. В этой сфере главными для судоводителей являются «Основные положения о плавании по Дунаю» (ОППД), принятые впервые ДК в 1951 г. и вышедшие отдельным изданием в 1953 г. ОППД стали базисом для компетентных органов придунайских стран при разработке и вводе в действие местных правил плавания на своих участках реки (первое издание относится к 1981 г.). ОППД периодически пересматриваются для приведения их в соответствие с «Европейскими правилами судоходства по внутренним водным путям» (ЕПСВВП), которые «курирует» Рабочая группа SC. 3 по внутреннему водному транспорту ЕЭК ООН.

Более чем двумя десятками изданий представлены нормативы по применению радиосвязи в судоходстве — преимущественно в форме рекомендаций, а также правил, инструкций и т. п.
Другие издания по навигационным вопросам включают неоднократно обновляющиеся выпуски инструкций по расстановке знаков навигационной путевой обстановки на Дунае, различные рекомендации (по техническим предписаниям для судов внутреннего плавания, по унификации электрооборудования толкаемых составов и др.), обзорные (настенные) карты р. Дунай и проч. Особого внимания среди изданий подобного рода заслуживают «Километровник реки Дунай» и «Справочник судоводителя».

Километровник переиздавался четыре раза, в последний раз — в 2004 г. Это компактное издание объемом в четыре сотни страниц дает наглядное представление о всех заслуживающих внимания объектах вдоль судоходной части Дуная от устья до Кельхейма. Местоположение объектов по обоим берегам реки обозначено в Километровнике с точностью до 0,01 км.

«Справочник судоводителя» выдержал в ДК, начиная с 1971 г., четыре издания, последнее вышло в 2006 г. Справочник можно отнести к одному из наиболее информационно насыщенных пособий ДК. Более двадцати разделов этого издания содержат самые существенные сведения об инфраструктуре судоходного Дуная (водный путь, порты, зимовники и временные зимние убежища, мосты, шлюзы и др.), схемы судоходных соединений Дуная, максимальные габариты и схемы толкаемых и буксируемых составов на реке (по участкам), выдержки из предписаний о правилах шлюзования на Дунае, прочие материалы справочного характера, полезные не только судоводителям, но и широкому кругу иных специалистов, занимающихся проблемами дунайского судоходства. Рекомендации для ДК по совершенствованию некоторых разделов «Справочника судоводителя» были подготовлены Укрниимфом в издании 2001 г.

Среди изданий по гидротехническим вопросам три представляют собой ежегодные выпуски, из них старейшее, издававшееся в 1962 — 1980 гг. — «Информация о содержании судоходного фарватера р. Дунай от Регенсбурга до Сулины (2379,3 — 0 км)». В период 1981—2001 гг. это издание охватывало участок от Ульма (2588,0 км) до Сулины.

Вторым ежегодным выпуском по вопросам гидротехники были «Паспорта перекатов на Дунае», выдержавшие в 1962 —1979 гг. 19 изданий. Затем сведения о перекатах вошли в информационные издания о содержании судоходного фарватера р. Дунай.

Третье ежегодное издание можно назвать новым условно, ибо оно является результатом трансформации ранее выходившего ежегодника, что видно и из его названия — «Информация о содержании судоходного фарватера и о критических участках на Дунае от Кельхейма до Сулины» (выходит с 2003 г.). Данное издание охватывает фактически участок Дуная, на который распространяется международно-правовой режим реки. Содержащаяся в ежегоднике информация формируется по данным придунайских стран и отражает годовые объемы регуляционных работ по содержанию судоходного фарватера и других работ в интересах улучшения условий судоходства и обслуживания судов в портах, данные о ледовом режиме, перекатах, критических участках на реке за отчетный год и др.
Одно из наиболее «солидных» изданий ДК по формату и весу — «Альбом мостов на Дунае». Вышли два его издания, последнее — в 1992 г., дополненное в 2001 г. информацией о новых мостах и изменениях в ранее уже опубликованных материалах. «Альбом мостов на Дунае» в качестве навигационного пособия содержит все необходимые сведения для безопасного прохождения судов под мостами. Главные из них — это номера устоев, между которыми расположены судоходные пролеты, габариты судоходных пролетов, отметки судоходных уровней воды, шкала свободной высоты судоходного пролета моста и др. Нумеруются устои мостов от левого к правому берегу.
Альбом состоит из вставных складывающихся листов, каждый посвящен отдельному мосту. Графическая часть включает ситуационный план участка реки, где расположен мост (М 1:5000/10000/20000), продольный разрез судоходных пролетов моста (м 1:400/500/1000) с указанием их основных габаритов. В качестве иллюстрации здесь на рисунке приведена схема судоходных пролетов моста Харош в черте г. Будапешта.
Из числа других изданий ДК по вопросам гидротехники следует отметить доклады о ледовом режиме Дуная за определенные периоды (3 издания), схемы продольного профиля реки (3 издания), а также относимые комиссией к категории проблем гидротехнического характера «Рекомендации по предотвращению загрязнения вод Дуная от судоходства» (2 издания) и др.

Четвертое направление издательской деятельности ДК связано с выпуском информационных и других материалов по гидрометеорологическим вопросам. Здесь приоритет принадлежит одному из старейших справочных пособий комиссии — «Гидрологическому ежегоднику реки Дунай», 52 выпуска которого увидели свет, начиная с первого издания 1954 года. Как и большинство изданий, характеризующих отдельные участки реки или расположенные на них объекты, данное издание готовится на основании материалов, полученных от придунайских стран по принятому ДК макету. Содержание ежегодника составляют сведенные в пять глав таблицы уровней расходов воды и ее температуры, ледового режима реки и осадков. В каждом выпуске ежегодника помещена схема Дунайского бассейна с указанием водомерных постов и метеорологических станций в информационной сети придунайских стран.
Обобщение основные данных гидрологических ежегодников в динамике, начиная с 1921 г, находило свое отражение в «Гидрологических справочниках реки Дунай», 6 выпусков которых увидели свет в период 1954 — 2005 гг. Это, пожалуй, единственное систематизированное издание международной организации, которое содержит информацию, задолго предшествующую году создания самой Дунайской комиссии (1949 г.).

Преследуя цели обеспечения судоходства гидрографическими и гидрометеорологическими материалами, а также гидрометеорологическими прогнозами, ДК разработала и приняла ряд рекомендаций, вышедших отдельными изданиями. К их числу относятся «Рекомендации по координации гидрометеорологической службы на Дунае» (с учетом измененного названия пособия вышло 6 его изданий), рекомендации, относящиеся к составлению штормовых предупреждений на реке, установлению низкого судоходного и регуляционного уровня воды на Дунае и др.
Самые немногочисленные издания ДК относятся к пятому направлению издательской деятельности комиссии, оно касается вопросов эксплуатации флота и экологии. Данное направление в качестве самостоятельного выделилось только в 1997 г. после дополнения «Рекомендаций, касающихся технических предписаний для судов внутреннего плавания», новой главой «Предотвращение загрязнения вод». Пять изданий ДК по вопросам эксплуатации и экологии связаны с перевозкой по реке опасных грузов, из них три источника — это сами «Правила перевозки опасных грузов по Дунаю (ВОПОГ-Д)», изданные в последние годы трижды, — в 1997 г., 2004 г. и 2007 г.
Наиболее широким спросом пользуются издания ДК по статистическим и экономическим вопросам. Они востребованы не только специалистами, непосредственно занятыми в сфере дунайского судоходства, но и экономистами и политиками, прослеживающими развитие общей ситуации в странах Дунайского бассейна, проектировщиками, прогнозирующими развитие транспортной инфраструктуры в регионе и др. Широко применяются издания ДК по статистике и экономике в учебном процессе.

Начало статистическому учету судоходства Дунайской комиссией было положено в 1950 г. Однако в систематизированном виде показатели объемов перевозок, наличия флота и грузооборота портов на бассейне публикуются ДК, начиная с 1962 или 1964 года. Эта информация приводится в «Статистических ежегодниках Дунайской комиссии», до настоящего времени вышли 44 сборника.

Кроме «Статистических ежегодников ДК», периодически выпускается «Статистический справочник Дунайской комиссии». Он содержит итоговые таблицы основных статистических показателей за период с 1950 года. До настоящего времени вышло 5 таких справочников, последний — в 2004 г.

К другим изданиям по статистическим и экономическим вопросам относятся сборники статистических документов, информационные сборники о действующих в дунайском судоходстве сборах, штрафах и пошлинах (вышло 3 издания) и др.

Последнее, седьмое направление издательской деятельности ДК относится к юридическим и организационным вопросам. Здесь следует выделить «Правила процедуры ДК» (9 изданий), «Правила речного надзора на Дунае» (2 издания), рекомендации, относящиеся к унификации правил санитарного, ветеринарного, фитосанитарного, таможенного надзора и др.

По существу, являются самостоятельными периодическими изданиями, но оформляются пока в виде документов ДК, информационные выпуски о судоходстве на Рейне, Майне и канале Майн — Дунай, доклады об экономическом положении дунайского судоходства и др.

За подготовку и выпуск изданий ДК отвечает советник Секретариата Дунайской комиссии по вопросам изданий и по связям с общественностью. В трехлетней каденции сотрудников ДК, начавшейся в июне 2007 г., эту должность занимает Андрей Тома, представляющий в Секретариате комиссии Республику Молдова.

 

20. Тормозной путь. Влияние водоизмещения, осадки, дифферента, скорости и запаса воды под килем. Эффект проседания.

Влияние мелководья на управляемость судна проявляется в снижении эффективности пера руля. Происходит это по следующим причинам. Движущееся судно имеет перепад давлений вдоль корпуса. В результате этого уровень воды в средней части пониженный, а в районе форштевня и ахтерштевня - повышенный. Перепад уровней воды в кормовой оконечности приводит к тому, что вода, перетекая от повышенного уровня к пониженному, образует попутный поток, скорость которого зависит от величины перепада уровней воды. При движении судна на мелководье перепад давлений (и как следствие - уровней воды) увеличивается по мере приближения скорости судна к ее критическому значению Vкр.

Вращающий момент, создаваемый пером руля, при всех прочих равных условиях зависит от скорости набегающего потока. Увеличение скорости попутного потока при выходе судна на мелководье снижает скорость набегающего на перо руля потока и, как следствие, снижает эффективность рулевого устройства.

Другим фактором, влияющим на управляемость, является то, что при выходе судна на мелководье для сохранения прежней скорости требуются большие энергетические затраты, чем на глубокой воде. Эта дополнительная энергия расходуется на то, что в процесс волнообразования вовлекаются дополнительные массы воды. Таким образом происходит увеличение кинетической энергии движущейся вместе с судном воды, а следовательно, и кинетической энергии системы “судно плюс присоединенные массы воды”.

Увеличение инерционности судна при падении эффективности пера руля приводит к ухудшению маневренных и тормозных характеристик судна.

При движении судна в узкости наблюдаются те же явления в поведении судна, что и на мелководье с неограниченной акваторией, только проявляется все это в более резкой форме.

Влияние мелководья на поведение судна зависит не только от глубины моря, но и от габаритов судна и его скорости. Существуют различные эмпирические формулы для определения глубины, с которой начинает сказываться мелководье. Согласно одной из формул [1] влияние мелководья на поведение судна наблюдается на глубинах:

(1)

где Н_гл - глубина, м;

d - средняя осадка судна, м;

V_с - скорость судна, м/с;

g - ускорение свободного падения, 9.81 м/с².

Другим критерием оценки влияния мелководья, связанным с изменением картины волнообразования, является “число Фруда” по глубине:

(2)

Согласно этому критерию ощутимое влияние мелководья начинает проявляться при Fr_н > 0.4 - 0.5.

Термин “ скоростное проседание ” обозначает разность между глубинами под килем движущегося судна и судна, не имеющего хода относительно воды.

Причиной скоростного проседания судна является следующий физический процесс, происходящий вокруг движущегося судна.

При рассмотрении движения судна относительно воды можно в равной степени говорить о движении воды относительно судна. Таким образом, частицы воды, встречающие на своем пути корпус судна, вынуждены его огибать вдоль бортов и днища (рис.1).

Рис.1

Поскольку вода обладает свойством неразрывности, то вытесняемые в стороны частицы воды, двигаясь по криволинейной траектории, за то же самое время должны пройти больший путь чем частицы, движущиеся по прямой. Следовательно, скорость частиц, огибающих судно, выше скорости частиц, движущихся по прямой. Кроме того, эти частицы, находившиеся в состоянии покоя относительно грунта, образуют поток, движущийся относительно грунта в направлении, встречном направлению движения судна.

Зависимость между скоростью потока жидкости и давлением жидкости на данном участке описывается уравнением Бернулли:

(3)

где Р - давление жидкости на данном участке;

g - плотность жидкости;

V _в - скорость потока.

Из выражения (3) видно, что если на каком либо участке скорость движения жидкости увеличивается, то для сохранения равенства должно понизиться давление.

Следовательно, во время движения судна, чтобы выражение (3) сохранялось, вокруг судна происходит падение давления, а следовательно, и уровня воды (рис.2).

Рис.2

Это и является причиной скоростного проседания судна. Из выражения (3) видно, что чем больше скорость потока, движущегося вдоль корпуса судна, тем больше падает давление, и тем значительнее проседание судна.

Поле вызванных скоростей не симметрично относительно миделя, следовательно, не симметрично и поле давления воды вдоль движущегося судна (рис.2). В носовой части формируется поле повышенного давления за счет лобового сопротивления формы корпуса, замедляющего набегающий поток. В кормовой части замедление потока, огибающего судно, (а следовательно, и повышение давления) происходит за счет влияния “попутного потока”, движущегося вместе с судном. Однако, работа винта, создающего дополнительное разряжение воды у кормовой оконечности, существенно влияет на результирующую величину поля давлений.

Участки повышенного давления в носовой и кормовой оконечностях имеют разную природу и разные величины, зависящие от многих параметров погруженной части корпуса. Несимметричность поля давления вдоль корпуса приводит к тому, что скоростное проседание происходит с изменением дифферента судна. Для большинства судов, имеющих обычную конфигурацию корпуса (без носового бульба), характерно проседание с дифферентом на корму.

Скоростное проседание с дифферентом на нос характерно для крупнотоннажных судов. Результаты натурных испытаний показывают, что у судов с коэффициентом общей полноты С _в > 0.8 проседание носовой оконечностью больше, чем кормовой.

При выходе судна на мелководье скоростное проседание увеличивается в сравнении с проседанием на глубокой воде. Причин тому несколько. Одной из причин является меняющаяся картина волнообразования (рис.3). В общем случае движущееся судно образует две системы волн: поперечную, распространяющуюся перпендикулярно диаметральной плоскости судна, и систему волн, образующую сектор (рис.3, а).

Ширина волнового сектора зависит от значения Fr. На мелководье, по мере приближения скорости судна к критическому значению, угол между ДП судна и фронтом расходящихся волн увеличивается. При достижении скорости судна значения, близкого к критическому (Fr  1), обе системы волн вырождаются в две поперечные волны - носовую и кормовую (рис.3, б)

Рис.3

Образовавшиеся поперечные волны имеют значительную амплитуду. У судов с обычными обводами корпуса носовая волна располагается под носовой оконечностью, а кормовая волна - несколько позади кормовой оконечности. Это приводит к тому, что носовая оконечность всплывает на волне с увеличением дифферента на корму.

Другой причиной дополнительного проседания судна на мелководье является малый запас воды под килем. Как уже говорилось, частицы воды, огибающие корпус, движутся с большей скоростью, образуя поле вызванных скоростей (встречный поток). Если поле вызванных скоростей достигает грунта, то там возникает пограничный слой, где силы трения притормаживают встречный поток воды (рис. 4).

Рис.4

Но для того, чтобы то же количество воды успевало проходить под днищем, скорость потока увеличивается. А увеличение скорости потока под днищем приводит к дополнительному падению давления в этом районе, что и приводит к дополнительному проседанию корпуса.

При движении судна на мелководье с ограниченной акваторией (в узкости) на поле вызванных скоростей оказывают влияние не только дно, но и стенки канала. В результате этого воздействия перепады поля давлений вокруг судна имеют большую амплитуду, чем в условиях неограниченной акватории. Дополнительное падение давления приводит к дополнительному проседанию.

Четкой границы между мелководьем с неограниченной и ограниченной акваторией нет. Дополнительным параметром при оценке поведения судна в мелководном канале служит отношение  _к / _, где  _к - площадь поперечного сечения канала, а _ - площадь поперечного сечения погруженной части мидель-шпангоута. Ощутимое влияние узкости на проседание начинает сказываться при  _к / _ < 12.

Наличие крена у судна увеличивает его осадку (рис.12)

 

Рис.12.

Величина крена зависит как от ширины судна, так и от угла крена. Поскольку подводная часть корпуса судна имеет сложную конфигурацию, и любое накренение нарушает симметрию погруженной части относительно диаметральной плоскости, то использование простых формул для расчета дополнительного проседания возможно лишь на небольших углах крена, когда эта несимметричность не приводит к существенным погрешностям.

В Наставлениях НШС-82 (НШСР-86) увеличение осадки судна при углах крена  < 10^о рекомендуется определять (в метрах) из выражения:

(23)

Следует помнить, что отсутствие статического крена не дает основания пренебрегать этой величиной, т.к. у судна может в любой момент появиться динамический крен в результате воздействия ветра или волн.

Кроме того, динамический крен будет иметь место при маневрировании судна, что следует учитывать при движении по криволинейному фарватеру. В этом случае приближенный расчет дополнительного проседания от динамического крена можно произвести на основании того, что на установившейся циркуляции наступает равенство моментов кренящего М_кр и восстанавливающего М_в [4]:

где  - водоизмещение судна, кг;

V_ц - скорость судна на циркуляции, м/с;

g - ускорение свободного падения, 9.81 м/с²;

R_ц - радиус циркуляции, м;

Z_g = (Z_m - h_o) - возвышение центра тяжести над основной плоскостью, м;

Z_m - возвышение метацентра над основной плоскостью, м;

h_o - начальная метацентрическая высота, м.

Выразив угол  из (24) и подставив его в (23) можно получить формулу для приближенного вычисления ожидаемого приращения осадки от динамического крена, если известны: начальная метацентрическая высота, радиус кривизны фарватера и предстоящая скорость движения:

На быстроходных судах. Когда скорость в м/с не превышает (g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с². L – длина между перпендикулярами), элементы циркуляции возрастают с дальнейшим ростом скорости.

Загруженность судна (соответственно его водоизмещение и осадка) также естественным образом влияют на манёвренные его характеристики.

 

21. Судовые радиопеленгаторы. Радиопеленгование. Определение места. Оценка точности.

Радиопеленгатор представляет собой радиотехническое устройство, которое позволяет использовать свойства распространения радиоволн для определения направления их прихода.

По методу определения радиопеленга существующие судовые радиопеленгаторы подразделяют на два типа:

слуховые, в которых направление на радиомаяк определяется по минимуму слышимости радиосигнала;

визуальные, в которых направление определяется по расположению характерной развертки на электронно-лучевой трубке.

Для определения места судна с помощью судовых радиопеленгаторов в основном используются морские радиомаяки кругового излучения, расположение которых показано на морских навигационных картах. Для их работы выделен специальный диапазон частот 285— 320 кГц (λ = 1050/920 м). Мощность радиоизлучения морских радиомаяков находится в пределах 50—250 Вт, а эффективная дальность использования днем до 175 миль. Передача радиосигналов радиомаяками осуществляется автоматически.

Для удобства использования они объединяются в навигационные группы по 2—6 маяков, которые работают на одной частоте по единому расписанию.

В слуховых радиопеленгаторах рамочная антенна подключена к специальному гониометрическому устройству, которое позволяет по минимуму слышимости радиосигнала определить направление на радиомаяк.

В визуальных радиопеленгаторах применен двухканальный радиоприемник, подключенный к двум взаимно перпендикулярным рамочным антеннам. В качестве индикатора направления используется электронно-лучевая трубка, на две пары отклоняющих пластин которой подаются сигналы от разных рамочных антенн. По характеру и расположению развертки определяется направление прихода радиоволны.

Слуховой и визуальный радиопеленгаторы позволяют определить направление на радиомаяк в виде отсчета радиокурсового угла (ОРКУ) по неподвижной шкале и в виде отсчета радиопеленга (ОРП) по шкале, соединенной с гирокомпасом.

Счет радиокурсовых углов ведется от диаметральной плоскости судна по направлению движения часовой стрелки в пределах 0—360°.

Таким образом, определение пеленга на радиомаяк судовым радиопеленгатором осуществляется по направлению прихода фронта радиоволны. Однако радиосигнал воздействует не только на рамочную антенну пеленгатора, но и на металлические конструкции корпуса судна, которые в результате этого становятся источниками «вторичного» излучения электромагнитной энергии.

Отклонение фронта электромагнитной волны от истинного направления под влиянием «вторичных» излучений металлических конструкций корпуса судна называется радиодевиацией.

Расположение всех вторичных излучателей на судне по отношению к рамочной антенне радиопеленгатора сохраняется неизменным, в то время как курсовые углы прихода радиоволны могут меняться в пределах 0—360°.

Следовательно, радиодевиация будет зависеть от радиокурсового угла на радиомаяк.

Уничтожение радиодевиации производится с помощью специального компенсирующего устройства — радиопеленгатора. Эта работа завершается определением остаточной ра