Тема 1.5 Скорость судна и пройденное расстояние

Принципы измерения скорости судна. Определение относительной скорости и пройденного расстояния

Судно, перемещаясь по водной поверхности Земли, совершает движение в двух средах водной и воздушной, которые также движутся относительно дна морей и океанов. Движение судна принято делить на относительное ( относительно водных масс ) и абсолютное ( относительно поверхности Земли ). Перемещение судна под воздействием ветра и течения называется переносным движением.

Рис.1.10

- вектор абсолютной скорости, - вектор скорости сноса судна ветром,

- вектор относительной скорости, - вектор скорости течения,

- вектор переносной скорости.

Расстояние S₀ от некоторого нуля фиксируется специальным счетчиком, а его мгновенное значение в данный момент называется отсчетом лага (ОЛ).

Лаг, как и любой прибор, определяет скорость (V₀) с погрешностью. В дальнейшем, для избежания путаницы, относительную скорость V₀ обозначим V_Л или V_C.

Математически погрешность показаний лага компенсируется поправкой, называемой поправкой лага (D_Л). Лаг показывает пройденное расстояние с нарастающим итогом. Чтобы определить пройденное судном расстояние, нужно заметить отсчеты лага в начале плавания ОЛ₁ и при его окончании ОЛ₂ и рассчитать разность этих отсчетов ОЛ₂ – ОЛ₁. Сокращенно Разность Отсчетов Лага пишут как РОЛ. Для определения пройденного судном расстояния необходимо рассчитать погрешность лага и учесть ее при исправлении РОЛ.

К_Л = 1 +

S_Л = К_Л ∙ РОЛ

Скорость судна и правильность работы лага определяется на ходовых испытаниях на специальном полигоне, называемом мерная линия. Полигон оборудован секущими, а иногда и ведущими створами. Между секущими створами на мерной линии показывается расстояние с точностью до 0, 0001 мили. Поправка лага зависит от относительной скорости, поэтому скорость и поправку лага определяют на различных режимах работы главного двигателя (как минимум на ППХ, СПХ и МПХ).

Развив необходимую скорость, судно ложится на ИК перпендикулярный секущим створам. При пересечении створа запускают секундомер и замечают ОЛ₁. При пересечении второго створа останавливают секундомер и замечают ОЛ₂. При отсутствии течения относительную скорость рассчитывают по формуле:

V_Л = 3600 ( 1.36)

где S₀ – расстояние между створами в милях,

t – время плавания между створами в сек.

Теоретически достаточно одного пробега, но для убедительности проводят измерения и на обратном курсе. Усредняя результаты измерений, исключают воздействие на судно неизвестных факторов (течения).

V_Л =

При скоростных испытаниях судно удерживают на курсе не по ведущему створу, а по показанию компаса. Необходимость такого управления судном видна на рисунке.

Напишем уравнение проекций на направление S:

S = V_Л*t₁ + V_т*Cosq_т*t₁ при следовании судна от точки А к точке В и

S = V_Л*t₂ – V_т*Cosq_т*t₂ при следовании судна в обратном направлении. Решение этих двух

уравнений дает: V₀ = , . но так как V₁ = , а V₂ = можно записать:

V_Л =

При трех пробегах относительная скорость определится: на трех пробегах V_Л = , а при четырех пробегах: V_Л = , D_Л =

Рис.1.11

Точность определения скорости на мерной линии определяют из выражения:

m_V0 = .

m_V0 – точность измерения скорости на мерной линии зависит от длины пробега (S). Приняв среднюю квадратическую погрешность измерения времени m_t равной 1, 5 сек (m_t=1, 5сек), получим оптимальную длину пробега (S). S = . S = 0, 8 ¸ 1, 5 мили

Относительную скорость судна V₀ и поправку лага в море определяют с помощью свободно плавающего буя или вехи. Для этого выбирают погоду со слабыми ветрами и, после установки буя, отходят от него на расстояние, достаточное для пробега и видимости буя на экране радиолокатора. Затем, следуя курсом на буй, разгоняют судно до нужной скорости и приступают к замерам.

Рис.1.12

В момент T₁ замечают дистанцию до буя и отсчет лага ОЛ₁, пройдя расстояние чуть более одной мили, на момент T₂ замечают дистанцию до буя и отсчет лага ОЛ₂

V_Л = ; РОЛ = ОЛ₂ – ОЛ₁

Dл =