"Определяне на скоростта на кораба и изминатото разстояние в морето"

Разстоянието в морето се измерва в морски мили и кабелни мили, така че изминатото разстояние от кораба се измерва в същите единици. 1 миля = 10 kb.

Скоростта на кораба се изразява в мили в час или възли.

Възелът е единица за скорост на кораба, равна на една миля в час. 1 възел = 1 миля/час.

Наричат ​​се инструменти, които измерват скоростта на кораба и определят изминатото разстояние изостава.

Дървените трупи, в зависимост от принципа на работа и устройството, се разделят на

Относителна (хидродинамична, индукционна), измерваща скоростта на плавателния съд спрямо водата

Абсолютни (доплерови трупи, инерционни и геоелектромагнитни системи), измерващи скоростта на плавателния съд спрямо земята.

1. Хидродинамични.Работата на тези трупи се основава на измерване на разликата между статичното и динамичното налягане на водата, което зависи от скоростта на плавателния съд.

2. Индукция.Принципът на действие се основава на използването на връзката между скоростта на кораба и ЕМП, индуцирана във водата от източник на магнитно поле, фиксиран на дъното на кораба.

3. доплер.Принципът на действие се основава на използването на ефекта на Доплер, който се състои в промяна на наблюдаваната честота поради относителното движение на излъчвания енергиен източник

Движението на плавателния съд обикновено се разделя на относителна скорост V o (V l), абсолютна скорост V (V a, V u) и преносима V c под въздействието на вятъра, течението или тяхното комбинирано въздействие.

На корабите се използват предимно относителни трупи, които измерват скоростта и изминатото разстояние спрямо водата, като се отчита вятърът, но без да се отчита течението. По правило закъсненията имат грешка, наречена корекция на изоставане.

Корекция на изоставанесе нарича систематична грешка, изразена като процент.

S-ROL

ΔL= ----------- 100%

където С– действително (истинско) разстояние, взето от картата;

ROL- разликата между показанията на изоставането. ROL=OL 2 - OL 1.

Често корекцията на изоставането се изразява чрез коефициента на изоставане k l.

Корекцията на закъснението и скоростта на плавателния съд се определят след изграждане или ремонт на специални полигони - измервателни линиипри следните условия: вълни не повече от 3 точки, вятър до 8 m/s, дълбочина не по-малка от 6 средно газене.

Корекцията на закъснението и скоростта на плавателния съд се определят на FPH, SPH, MPH, SMPH в товари и в баласт.

Получените резултати се вписват в таблицата на маневрените елементи.

При липса на поток по измерваната линия се прави 1 прогон.

При наличие на постоянен поток се правят 2 пуска за изключване, т.к при взаимно обратни курсове от формула (1) при първия цикъл, да предположим, че V 0 = V 1 - V T , след това при втория цикъл V 0 = V 2 - V T . Съвместното решение на тези две уравнения дава възможност да се елиминира течението и да се определи скоростта на кораба спрямо водата.

Съответно ще се определи и корекцията на закъснението: те се изчисляват по формула (2) за два цикъла.

Ако на плавателния съд е монтиран витло с фиксиран наклон, тогава по време на пробегите се забелязва скоростта на витлото N и зависимостта на скоростта на плавателния съд V rev. Тогава изминатото разстояние може да се определи по формулата: , където а- авансово, т.е. разстоянието, изминато от плавателния съд спрямо водата за един оборот на витлото. Изчислено от V около и съответната честота на въртене на витлата N: . .

В моретокорекцията на скоростта и закъснението се определя от свободно плаваща референтна точка (за изключване на течението) с помощта на радар или високопрецизни наблюдения (от спътници) с изключване на течението графично или по формули. За да се елиминират натрупващите се грешки, дължината на едно движение трябва да бъде със скорост 10 възела. - 2,3 NM; 15 възела – 3,6 NM; 18 възела - 4,3 мм или; 20 възела - 4,9 NM (Н. В. Авербах, Ю. К. Баранов Определяне на маневрените елементи на морски кораб и корекции на закъснение). Тогава

Решавани задачи при провеждане на изчисленията.

Предварително изчисление на изоставането: OL i +1 =ROL+ OL i , където ROL=Sl/kl.

Изчисляване на изминатото разстояние по дневника: S l \u003d V l DT.

Изчисляване на времето за плаване: T= S l / V l; DT= S u / V u;

индикатор за скоростта на плавателния съд

Алтернативни описания

. (на английски "закъснение") разлика във времето между две явления

Индикатор, отразяващ изоставането или напредването във времето на едно явление в сравнение с други

навигационно устройство

Устройство за определяне на скоростта на кораб и изминатото разстояние

Съюз на арабските държави (съкращение)

корабен скоростомер

Скоростомерът на морски кораб, който няма нищо общо с болестта СПИН

Корабен инструмент за определяне на разстоянието, изминато от кораб

Греда под пода

корабен скоростомер

Инструмент за определяне на скоростта на кораб

Скоростомер на яхта

борда на кораба

. "спидометър" на шхуна

. "спидометър" на кораба

Времева разлика

корабен инструмент

. "спидометър" на кораба

Закъснение

Корабен "възел"

Морски аналог на скоростомера

корабен инструмент

Габарит на възел

Скоростомер

В колата има скоростомер, но какво да кажем за кораба?

Измерва скоростта на кораб

Корабен "скоростомер"

Скоростомер на плавателния съд

Инструмент за определяне на скоростта на кораб

Инструмент за измерване на скоростта на кораб

Разлика във времето между събитията

. "Спидомер" на кораба

. "Спидомер" на кораба

. "Спидомер" на шхуна

. "Спидомер" на яхта

Скоростомер в колата и какво има на кораба

Времева разлика

Корабен "скоростомер"

М. морск. едната страна, страната на кораба, спрямо оръдията; огън със закъснение, от всички оръдия от едната страна. По отношение на бъчви с вода: слой, ред. Снаряд за измерване на скоростта на кораб: дървен триъгълник се хвърля с глава във водата, на връв, измерена в възли

Корабен "възел"

. (на английски "закъснение") разлика във времето между две явления

По изоставането. Точността на ориентация до голяма степен зависи от надеждната информация за скоростта на кораба. При плуване по езера и водоеми средната скорост спрямо дъното може да се определи от дневника.

Краката са с различни дизайни. Грамофонните трупи, работещи на принципа на хидрометрична грамофонна маса, са неподвижни и се придвижват напред при необходимост от дъното на съда. Хидродинамичните трупи са две тръби, които измерват налягането на извънбордовата вода по време на движение и паркиране. Колкото по-голяма е скоростта, толкова по-голямо е налягането в една от тръбите. Разликата в налягането може да се използва за преценка на скоростта на кораба. Като цяло трупите са сложни електромеханични устройства.

Речният поток, действащ върху дънера, ви позволява да определите от него само скоростта на плавателния съд спрямо спокойна вода, но не и спрямо брега. Освен това неравномерните течения и движението на съда в завоите на канала изкривяват показанията на дневника.

По дължината на корпуса на кораба.Скоростта на съда спрямо дъното може да се определи по един от следните методи. На носа и кърмата се избират две равнини на надстройка, перпендикулярни на диаметралната равнина на кораба, или два обекта, които създават водещи зрителни равнини. Двама наблюдатели стоят в носа и кърмата на прицелните самолети Х и К(фиг. 78). Наблюдателите избират фиксиран обект P,разположени на брега или на водата. В момента на пристигане на обекта в назалната зрителна равнина, наблюдателят Хдава сигнал, чрез който наблюдателят Да сезабелязва времето. Когато артикулът пристигне Пнаблюдател на заден прицел ДА СЕ.също така прави времева марка. За изчисляване на скоростта се използва разстоянието между прицелните равнини / и времето.

Отбелязването на времето може да се направи от трети наблюдател на моста, според знаците на наблюдателите Хи Да сев момента на пристигане на обекта Пв полезрението на самолетите.

Ориз. 78. Към определението за скорост

движение на кораба по дължината на корпуса му

По-малко точно скоростта се изчислява при наблюдение на обект Пна един корабен обект, когато отсъства водещата зрителна равнина или когато обектът на наблюдение е върху гредата на ствола и кърмата на кораба.

С помощта на предметно ориентиране.Същността на това просто и надеждно

методът е както следва. В диаметралната равнина на плавателен съд, движещ се по прав курс, между точки a и b (фиг. 79) измерете разстоянието лнаречена основа. Намирайки се в точки a и b , наблюдателите в същите моменти измерват ъглите a1 a2 a3 B1 B2 B3 и т.н. между основата и посоката към обекта П.

При обработката на получените измервания върху лист хартия се начертава произволна линия, върху която се поставя точка, която определя обекта за определяне на посоката. От тази точка под измерените ъгли a1, b1 и т.н. се изтеглят носещи линии с произволна дължина. Забелязвайки дължината на основата върху линийката в произволен мащаб, те я поставят между носещите линии, успоредни на курса, докато тя ги докосне със съответните знаци.Така позицията на корпуса на кораба се определя в моментите на лагеруване намиране. Разстоянието, изминато от кораба по време на определяне на посоката, като се вземе предвид приетият мащаб, се взема директно от диаграмата.

Два DF са достатъчни за изграждане на схема, но резултатът е по-надежден с няколко DF.

Определянето на посоката на обект се извършва с помощта на компас или друг гониометричен инструмент. При липса на тях се използва таблет, който може да бъде лист шперплат, дебел картон, парче широка дъска или маса за палуба.

Над точката на наблюдение се поставя таблет с лист хартия. На листа се начертава линия, съвпадаща с основната линия. Пеленгаторът е дървен блок с гладък ръб.

Наблюдателят в момента на определяне на посоката, насочвайки разреза на лентата към обекта, чертае линия с молив и я маркира с номера на измерване. Ъглите от таблета се отстраняват с помощта на транспортир.

Ориз. 79. Да се ​​определи скоростта на плавателния съд с помощта на пеленгатор от него

Намирането на посоката се извършва по следния начин. Наблюдателите, след като си сверят часовниците, се разотиват по местата си. В същите моменти, например, след 15 или 20 s, те поемат посоката на същия обект. Намирането на посоката може да стане по сигнали на трети наблюдател. Чрез определяне на изминатото разстояние и време е лесно да се изчисли скоростта.

Предложеният метод е приложим за определяне на маневрените качества на плавателния съд: инерционен път, циркулация и др.

От относителната скорост на приближаване на корабите.Познавайки разстоянията между насрещните или изпреварвани плавателни съдове, както и скоростта на приближаващия или изпреварвания кораб, можете да определите скоростта на собствения си кораб или, обратно, да изчислите скоростта на насрещния или изпреварен влак от собствената си скорост. |

Означете: S - разстояние между корабите, v1-скоростта на нашия кораб, v2 е скоростта на идващия или изпреварвания кораб, T-време за подход. Тогава

В тази формула знакът плюс "+" се взема за случай на среща на кораби, а знакът минус (-) се взема за изпреварване.

При изпреварване на кораби относителната скорост на приближаване е равна на разликата в скоростите, а при среща - сумата от скоростите на двата кораба. С други думи, в първия случай изпревареният кораб изглежда неподвижно, а изпреварващият се движи със скорост, равна на разликата в скоростите им. Във втория случай единият от корабите сякаш стои неподвижно, докато другият се движи със скорост, равна на сумата от скоростите на двата кораба.

По време на навигация горната формула има ограничено приложение и може да се използва само в специални случаи. Следователно, определянето на скоростта, както и времето и разстоянието, изминато от корабите по време на срещи и изпреварвания, може да се извърши по универсалната номограма на Д. К. Земляновски (фиг. 80). Той е лесен за използване, приложим в корабни условия и ви позволява бързо да решите всеки проблем без междинни изчисления, при условие че корабите се движат по един и същи или паралелен курс.

Номограмата има три скали, като всяка от тях, за удобство, има двойно измерение. Правилото за използване на номограма е ясно от нейния ключ. Например, между кораб, движещ се със скорост 20 km/h, и тласкан влак в момента на сигнализиране за разминаване, разстоянието е 2,5 km. Необходимо е да се определи скоростта на влака, ако времето за подход е 300 s.

За да се определи скоростта на тласкача, линийка (молив, лист хартия, конец) се прилага върху горната скала до маркировката 300 s (виж фиг. 80), а на средната скала до марката 2,5 km. Отговорът се чете на долната скала - 30 км/ч. Това е общата скорост на приближаване, следователно скоростта на тласкача е 10 km/h.

Както знаете, при корабни условия при плаване по вътрешни водни пътища често не е възможно да се извършат дори прости аритметични състезания.

Ориз. 80. Номограма за определяне на скоростта на плавателния съд, времето и разстоянието, изминато от корабите при среща и изпреварване.

четири. Следователно номограмата може да се използва за решаване на проблеми за времето и разстоянието при среща и изпреварване на кораби.

Ще покажем методите за изчисление според номограмата с помощта на примери. Водачите на лодки не трябва да се стремят към получаване на твърде точни стойности, като десети от метъра и секундата. За големи разстояния е напълно приемливо да се закръглят получените стойности до стотици метри, за малки - до десет или до метър.

Пример л.Скоростта на два насрещни сухотоварни кораба: слизане - 23 км / ч, изкачване - 15 км / ч. Разстоянието между корабите е 1,5 км. Необходимо е да се определи времето и разстоянието, изминато от корабите преди срещата.

Решение.Сборът от скоростите на корабите ще бъде 38 км/ч. Откриваме на долната скала точка с отметка 38 км и прилагаме линийка към нея. Прилагаме другия край на линийката към маркировката 1500 m на скалата за разстояние и четем отговора на горната скала - 140 s.

Скоростта на лодката, движеща се отгоре, е 23 км/ч. Прилагаме линийката на долната скала до отметката 23 km, а другия край на линийката до маркировката 140 s, четем отговора по скалата на разстоянието - 900 м. След това пътят, изминат отдолу от движещия се корабът е 600 м.

Пример 2. Влак с дължина 150 m, движещ се нагоре със скорост 8 km/h, от разстояние 300 m, давайки зелена светлина, започва да изпреварва товарен кораб с дължина 50 m, който се движи със скорост 14 км/ч. Изчислете общото време и разстояние за изпреварване.

Решение,Общото разстояние, т.е., като се вземат предвид дължините на кораба и състава, е 500 m (300 + 150 4 "50 = 500 м). Разликата в скоростта е 5 км/ч.

За да определим времето, прилагаме единия край на линийката на лявата скала до маркировката от 6 km / h, а средата на линийката до маркировката от 500 m на скалата за разстояние. Отговорът се чете по горната скала - 320 s. Общото разстояние, изминато от изпреварващия кораб от началото на старта, е равно на произведението на неговата скорост и времето за изпреварване. Според номограмата това се определя по вече познатия метод. Прилагаме края на линийката към маркировката от 14 km / h, а десния край към времевата марка от 320 s. Четем отговора на средната скала - 1250 m.

Както се вижда от горните примери, с помощта на номограма можете лесно и просто да решите всякакви проблеми с преминаване и изпреварване на кораби, като сте директно на кораба.

С помощта на радара.За определяне на скоростта на движение, радарите са най-широко използваните сред техническите средства. Радарният екран има кръгове с фиксиран обхват (RCD), които могат да се използват за определяне на разстояния. Някои радари имат движещи се кръгове на обхват (VRM), които правят още по-удобно измерването на разстояния. Чрез измерване на изминатото разстояние върху обект с помощта на радар и забелязване на времето се изчислява скоростта на движение.

Според навигационната карта или според указателя. ATВ този случай изминатото разстояние се определя от карта или справочник, а времето се определя от часовника. Чрез разделяне на дължината на изминатия участък на времето се изчислява скоростта на движение. Този метод е най-често срещан при плаване на речни лодки.

Скоростта на плавателния съд в процеса на високоскоростни тестове се намира по различни начини.

Широко разпространено е определянето на скоростта на кораб по специални измервателни линии, оборудвани с крайбрежни секущи (напречни) линии, разстоянието между които е точно известно. На измерената линия скоростта на плавателния съд се определя от времето, необходимо на кораба да премине известно разстояние между центровете. Този метод е един от най-точните начини за измерване на скоростта на кораб.

Известно приложение имат и кабелни измервателни линии, които са вид от споменатите измервателни линии с напречни сечения. По линията за измерване на кабела плавателният съд преминава през електрическите кабели, положени в дъното на фарватера по посока на движението на кораба. Електрическият ток се пропуска през кабели, разстоянието между които трябва да се знае точно. Специално електронно оборудване, инсталирано на кораба, записва момента, в който корабът преминава през кабела.

Напоследък различни радионавигационни системи, по-специално фазови системи, започнаха да се използват широко за измерване на скоростта на плавателен съд.

Скоростта на кораба, с относително по-ниска точност, може да бъде измерена и с помощта на собствена радарна станция на кораба, която последователно измерва разстоянието до конкретен обект, който отразява добре радиовълните на кратки интервали.

Измерването на скоростта на кораб с помощта на ветрило за ориентиране на два обекта или използване на други навигационни методи, например с помощта на фарове, разстоянието между които е известно, няма достатъчна точност.

Всички изброени по-горе и много други методи, включително основният метод за определяне на скоростта на кораб по измерена линия, имат един общ недостатък, който е, че скоростта на кораба се намира спрямо брега, а не спрямо водата . В същото време върху измерванията се наслагва влиянието на вятъра или приливните течения, което е трудно да се оцени точно. Междувременно при провеждане на тестове за скорост и за по-нататъшно използване на получените данни е необходимо да се знае скоростта на плавателния съд спрямо заобикалящата го вода, т.е. при отсъствие на течение. Следователно условията и мястото на изпитване се избират по такъв начин, че ефектът на тока да е най-малък или да е насочен, ако е възможно, по дължината на измервателния участък. В тези случаи ходовете на съда в измервателните участъци се извършват във взаимно противоположни посоки и в определена последователност.

Въпреки някои трудности, определянето на скоростта на плавателен съд по измерена линия или използването на радионавигационни средства винаги трябва да се предпочита пред измерването на скорост с помощта на стандартен кораб и специални трупи или хидрометрични лопатки поради ниската точност на последните, въпреки че измерват скоростта на съдът директно спрямо водата.

За високоскоростни тестове трябва да се използват измервателни линии, разположени в близост до мястото на изграждане или базиране на плавателния съд, което ще спести време и гориво, необходимо за приближаване до измервателната линия. Освен това, поради разхода на гориво при преминаване към дистанционна измервателна линия, е трудно да се осигури дадена стойност на водоизместването на кораба.

Дълбочината на водата в областта на измерваната линия, т.е. нейната измервателна секция и при подхода към нея (от двете страни), както и в зоната на плавателния съд, който се обръща към противоположния курс, трябва са достатъчни, за да се изключи влиянието на плитката вода върху водоустойчивостта на движението на съда, а оттам и неговата скорост.

Известно е, че системата от вълни, създавани от кораба, когато се движи в плитка вода, се различава от вълновата система в дълбоки води и зависи от режима, характеризиращ се с т. нар. число на Фруд в плитка вода.

където σ е скоростта на кораба, m/s; g - ускорение на свободно падане, m/s2; H - дълбочина на фарватера, m.

Промяната в естеството на образуването на вълни води до увеличаване или намаляване на съпротивлението на движението на съда и следователно се отразява на скоростта му.

В същото време се развива обратен воден поток, който увеличава скоростта на потока около корпуса и следователно съпротивлението на триене на кораба. Пълното изключване на влиянието на плитките води изисква големи дълбочини на измерваната линия, които не винаги са възможни (Таблица 1).

Таблица 1. Стойности на минималната дълбочина на измерваната линия, m

В резултат на това при определяне на минималните необходими дълбочини те обикновено изхождат от загубата на скорост поради влиянието на плитката вода, която е 0,1% от измерената стойност. За да се съобразят с тези условия, стойността Frh≥0,5 трябва да се вземе за съпротивление на вълната и за съпротивление на триене
Въз основа на този подход правилата за изпитване, разработени от 12-тата международна конференция на експерименталните басейни, препоръчват да се вземе минималната допустима дълбочина на измервателната линия, по-голяма от тази, изчислена по формулите
където B и T са съответно ширината и газенето на кораба. Подобен метод се препоръчва от домашния нормален OH-792-68, но формулите са написани във формата
Измервателната линия, ако е възможно, трябва да бъде разположена в зона, защитена от преобладаващи ветрове и морски вълни. И накрая, предпоставка е наличието на достатъчно пространство в двата края на измервателната линия, необходимо за свободното маневриране на плавателния съд след края на бягането на измервателния участък, обръщане на обратен курс и ускорение след завоя.

Допустимите отклонения на дълбочината на водата при подстъпите към измервателния участък на измервателната линия не трябва да надвишават ± 5%.

Линията за движение на кораба по линията на габарит трябва да бъде най-малко две до три мили от крайбрежните опасности. Неспазването на това условие създава риск корабът при високи скорости, дори в случай на правилно маневриране, да заседне при заклинване на руля.

Не винаги е възможно да се изпълнят всички изисквания, изброени по-горе, така че броят на пълноценните измервателни линии е много ограничен.

В табл. 2 са показани някои данни, характеризиращи измерените линии на редица чужди държави. Както се вижда от таблицата, дължината на измервателните участъци на тези линии е различна, а дълбочините на много от тях са недостатъчни за изпитване на относително високоскоростни съдове.

Таблица 2. Основни характеристики на някои измервателни линии

Измерете линии	Дължина на измервателния участък, мили	Истинският курс на кораба, градушка	Дълбочина на измерената линия по време на най-силните отливи, m
Англия
скелморли Гао Лох Абс-глава Полперо Портланд Устието на реката Тайни Плимут	1 1 1 1,15 1,43 1 1	0 и 180 156 и 335 111 и 191 86 и 226 134 и 314 161 и 341 93 и 273	65-75 30-40 44-52 31-37 31 20 20-28
Дания
относно. Борнхолм	1	-	70-80
Франция
Porquerolle Thaya: 1-ви раздел 2-ро 3-то Кроа-Тревиньон	3,50 2,36 4,70 5,6	48 и 228 48 и 228 48 и 228 120 и 300	70-80 70-80 70-80 40
САЩ
рокланд	1	0 и 180	-

На фиг. Фигура 3 показва диаграма на измервателна линия близо до Рокланд (САЩ), където бяха проведени голям брой тестове на високоскоростни кораби, включително изследователски. Тази линия удовлетворява повечето от изискванията, изброени по-горе, но не е защитена от западните ветрове и вълните, които те причиняват. Дължината на измервателния участък е равна на една морска миля (1852 m), дължината на всеки ускорителен участък е три морски мили. Измервателната линия е оборудвана с две крайбрежни напречни (секущи) секции, перпендикулярни на измервателния участък. Едно от напречните сечения е оборудвано с три знака (щитове), а другото - с два.

Ориз. 3. Схема на измервателна линия в Рокланд (САЩ). Δ - водещ знак.

Освен това по линията на бягане са поставени основни точки за ориентация на навигатора, посочващи границите на ускоряващите и измервателните участъци.

Много измервателни линии са оборудвани с така наречените водещи центрове, на чиято линия е разположена измервателната секция. Понастоящем наличието на водещо подравняване не се счита за задължително, въпреки че все още има мнение, че е необходимо в случаите, когато има ток в областта на измерваната линия, който не съвпада с посоката на измерването линия. Това мнение обаче е погрешно: простите геометрични конструкции показват, че в този случай, когато плавателният съд се управлява по водещата линия по същия начин като компаса, корабът изминава разстояние, по-голямо от разстоянието между линиите за подравняване. Ето защо се поставя изискването посоката на потока да съвпада с посоката на измерваната линия или във всеки случай да прави с нея ъгъл, който не надвишава 15-20 °.

Водещи знаци (фиг. 4) на измерените линии са щитове, които са монтирани на такава височина, че да се виждат ясно от морето. Обикновено предният щит, т.е. щитът, разположен по-близо до измервателната секция на измервателната линия, се монтира малко по-ниско от задния по такъв начин, че в момента, в който корабът премине центровката, щитовете се припокриват един друг, което прави нагоре почти едно цяло във вертикална посока. В средата на щитовете са поставени вертикални ярко оцветени ивици, които също трябва да се виждат ясно от морето.

Ориз. 4. Водещи знаци на измервателната линия.

Ориз. 5. Линейна чувствителност на подравнявания.

1 - преден знак за подравняване; 2 - заден знак за подравняване.

Независимо от това, наблюдател на кораб, пресичащ напречните линии на измервателната линия под прав ъгъл, не може практически абсолютно точно да определи момента, в който линията на подравняване преминава, тоест момента, в който средните ивици на щитовете са на една и съща вертикална права линия , сякаш представляват продължение един на друг.приятел.

Големината на грешката при определяне на момента на пълно покритие на средните ленти на подравняващите щитове зависи от т. нар. линейна чувствителност на центровката (фиг. 5).

Разделителната способност на нормално око е една дъгова минута. Нека сложим върху линията на движение на кораба по измерената линия (фиг. 5) отсечката A1A2, съответстваща на една дъгова минута. В интервала A1A2 ъгълът между двата знака е по-малък от една минута и следователно всяка точка от този интервал може да служи като знак за начало на измерване на скоростта. Стойността OA1=OA2 се нарича линейна чувствителност на целта и допълнително се обозначава с буквата W.

За да намерим израз за W, използваме релацията
tgα=tg(β-γ). (1.2)
преобразувана във формата

След заместване на стойностите tg β и tg γ в израз (1.3) и прости трансформации, имаме

Първият член от дясната страна на израза (1.4) може да бъде пренебрегнат, тъй като той ще бъде от по-висок порядък на малка в сравнение със следващите два. Тогава уравнението (1.4) приема формата
dW = tg αDc (Dc + d), (1.5)
където

Замяна на тангенса на ъгъла с дъга и ъгъла със стойността на разделителната способност на окото, както и въвеждане на коефициента на осветеност на целта a "(за дневна светлина α"=2 и за нощна светлина α"=3,5) , получаваме стойността на линейната чувствителност на целта (в метри)

Където
Dc - разстояние от предния знак на секачната центровка до ходовата част на измервателната линия, m; ao - ъгъл на разделителна способност на окото; d - разстояние между водещите знаци, m.

Ето стойностите на чувствителността на секущите участъци на една от чуждите измервателни линии:

Ако вземем чувствителността на двойка подравнявания, равна на половината от възможната абсолютна грешка, тогава относителната грешка в дължината на измервания участък от линията (цели 2-3) ще бъде 0,4%.

Както се вижда от формула (1.6), за да се намали грешката при определяне на разстоянието между секциите и следователно да се увеличи чувствителността на секциите, е необходимо съотношението Dc:d да бъде възможно най-малко. На практика обаче това съотношение обикновено е не по-малко от три.

За да се оцени влиянието на грешката във времето, както и влиянието на чувствителността на центровките и дължината на линията на движение върху резултатите от измерването на скоростта, е необходимо да се вземе предвид зависимостта на скоростта на кораба от пътя и времето
v=s/t (1.9)
където v е средноаритметичната стойност на няколко измервания на скоростта, m/s; s - средноаритметично на пътя, m; t е средноаритметичната стойност на времето за изпълнение, s.

Както е известно, грешката в резултата от индиректните измервания (скоростта се изчислява от измерената траектория и време) се състои от грешките в резултатите от всяко директно измерване, включено в непрякото. При непреките измервания се намира относителната грешка (среднеквадратична, вероятна или граница) на всяко директно измерване и се изчислява общата относителна грешка на непрякото измерване. Да, в този случай

където εν - относителна грешка на измерване на скоростта, .%; εs - грешка при измерване на относителната траектория; εt - относителна грешка при измерване на времето за пътуване.

Изразявайки относителните грешки по отношение на вероятните, получаваме

или, след заместване, t = s/v.

Където ρs е вероятната грешка при измерване на пътя, m; ρt - вероятна грешка при измерване на времето за пътуване, s (съгласно ρt = 0,5 s). Вероятна грешка при измерване на пътя

ако се приеме, че чувствителността и на двете подравнявания е еднаква и равна на половината от сумата от чувствителността им, а броят на ходовете в режима е равен на три.

Замествайки тези стойности във формула (1.12) и я трансформираме, получаваме

По този начин големината на грешката ще зависи от три компонента: чувствителността на секущите линии, дължината на движението по линията на измерване и скоростта на плавателния съд.

Като пример, в табл. 3 са показани данни за точността на измерване на скоростта на плавателния съд по една от измервателните линии. Въз основа на тези данни може да се заключи, че измерените скорости, независимо от скоростта на кораба, се определят с висока степен на точност. Така че в участъка на измервателната линия между второто и третото нивелиране грешките при измерване на скоростта са 0,35-0,40%. С увеличаване на дължината на линията за измерване (участъкът между първото и второто подравняване е една миля, между второто и третото подравняване - две мили и между първото и трето - три мили), грешката при измерване на скоростта рязко намалява .

Таблица 3. Точност на измерване на скоростта на съда по измерваната линия, %

Скорост на кораба, възли	Средна чувствителност на портите, m
	12.8 (раздел между първото и второто подравняване)	14.9 (раздел между второто и третото подравняване)	13.0 (раздел между първото и третото подравняване)
8 12 16 20 24 28 32 36 30	0,58 0,59 0,61 0,63 0,66 0,69 0,72 0,75 0,79	0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,40 0,42 0,43	0,20 0,20 0,21 0,22 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26

Това обаче не означава, че е по-целесъобразно да се правят бягания по дълги измервани линии, тъй като това увеличава грешките, причинени от възможната неравномерна работа на основните механизми на голямо разстояние и влиянието на смущаващи външни влияния, водещи до курс отклонение от права линия.

При определяне на дължината на измервателната секция на измервателната линия също трябва да се има предвид, че по време на високоскоростни тестове (при липса на автоматично оборудване за записване на показанията на инструмента) понякога е необходимо да се измери въртящият момент на витлото вал най-малко осем до десет пъти или за премахване на индикаторни диаграми веднъж или два пъти, както и няколко пъти за измерване на честотата на въртене на карданните валове и определяне на някои параметри на работата на електроцентралата. Всичко това отнема поне четири минути. По този начин минималната дължина на движение s на измерената линия, която е функция от времето, необходимо за извършване на посочените измервания и определяне на скоростта на кораба, може да се изчисли по формулата
s = 0,067νs (1,15)
където νs ​​е скоростта на кораба, възли, s е пробега на кораба, мили.

Коефициент на размери от 0,067 съответства на приблизително 4 минути, т.е. времето, необходимо за извършване на измерванията.

В нашия живот скоростта на превозните средства се измерва в километри в час (км/ч). Така се характеризира движението на кола, влак, самолет. Но има едно изключение от това правило. В морското корабоплаване скоростта на кораба се изразява в възли. Тази мерна единица не е включена в международната система SI, но традиционно е разрешена за използване в навигацията.

Измерване на скоростта на корабите

Този ред се е развил исторически. След като скоростта на движение на кораба беше определена с помощта на специално устройство, наречено секторно изоставане. Беше дъска, в края на която беше фиксирана линия - тънък корабен кабел. По цялата му дължина възлите бяха вързани на равни интервали. Морякът, докосвайки кабела с ръка, преброи броя на възлите, преминали през ръката му за определено време, определяйки по този начин скоростта веднага във възли. Важно е този метод да не изисква допълнителни изчисления.

Никой не е използвал лагове на този дизайн от дълго време. Сега за измерване на скоростта на корабите се използват инструменти, базирани на най-новите научни и технически постижения в областта на хидроакустиката и хидродинамиката. Измерителите с доплеров ефект са популярни. Има по-прости начини - с помощта на специални метални грамофони, поставени във вода. В този случай скоростта се определя въз основа на броя на техните обороти за единица време.

Морска миля

На обикновен език един възел означава скоростта, с която корабът изминава една морска миля за час. Първоначално стойността му беше 1853,184 метра. Това е точно дължината на земната повърхност по меридиана за една дъгова минута. И едва през 1929 г. Международната конференция в Монако установява дължината морска миляна 1852 метра.

Трябва да се помни, че освен морската миля има и други. В миналото в различни държави са съществували няколко десетки различни мили като единици за измерване на дължината. След въвеждането на метричната система милите като единица за измерване на разстояния започнаха бързо да губят популярност. Днес от цялото разнообразие от статутни мили остават само около десет. Най-често срещаният от тях е американска миля. Дължината му е 1609,34 метра.

Не само морската миля е обвързана с дължината на земния меридиан. Старата френска мярка за дължината на морската лига е 5555,6 метра, което съответства на три морски мили. Интересно е, че освен морската лига във Франция е имало и сухопътна лига, също обвързана с дължината на меридиана, и пощенска лига.

Правила за преизчисляване на скоростта

Днес скоростта на корабите все още се измерва в възли. За да представим тази характеристика в познатата ни форма, е необходимо да ги преобразуваме в километри в час. Може да се направи по няколко начина:

1. Просто умножете броя на възлите по 1,852 по всякакъв възможен начин, например с помощта на калкулатор.
2. Направете приблизително умствено изчисление, като умножите броя на възлите по 1,85.
3. Прилагайте специални таблици за превод от Интернет.

След като се направи такова преизчисление, е лесно да се сравнят скоростите на кораби и други превозни средства.

Съдебни рекордьори

Скоростта на морските пътнически кораби обикновено е по-висока от тази на търговските кораби. Последният официален рекорд (Blue Ribbon of the Atlantic) принадлежи на американски високоскоростен трансатлантически лайнер "Съединени щати". Инсталиран е през 1952 г. След това лайнерът прекоси Атлантика със средна скорост от 35 възела (64,7 км/ч).

Скандално известният Титаник в своето единствено пътуване, в момента на сблъсъка си с айсберг в нощта на 14 срещу 15 април 1912 г., на практика е на предела на техническите си възможности при скорост от 22 възела. Най-високата скорост на пътническите лайнери (Мавритания и Лузитания) тогава беше 25 възела (46,3 км/ч).

Ето някои от корабите, които някога са били собственици на Синята лента на Атлантика:

1. Great Western (Великобритания) през 1838г.
2. "Британия" (Великобритания) през 1840г.
3. „Балтик” (Великобритания) през 1873г.
4. "Кайзер Вилхелм дер Гросе" (Германия) през 1897г.
5. "Лузитания" (Великобритания) през 1909г.
6. "Рекс" (Италия) през 1933г.
7. "Кралица Мария" (Великобритания) през 1936 г.

Има отделна категория плавателни съдове - подводни криле, които се използват за превоз на пътници и брегова охрана. Те могат да достигат скорост над 100 км/ч (60 възела), но полето им на приложение в морето е силно ограничено до крайбрежната зона и лоши икономически показатели.

Смяна на приоритетите

С развитието на авиацията такова активно съперничество между океанските пътнически кораби загуби своята актуалност. Пътниците за пресичане на Атлантическия океан започнаха да предпочитат самолетите, а компаниите-притежатели на кораби трябваше да се преориентират, за да обслужват туристи. За круизните лайнери надеждността, комфортът и икономическата ефективност се превърнаха в най-важните показатели.

Оптималната скорост за съвременните океански круизни кораби обикновено е 20 до 30 възела, а за товарните кораби е около 15 възела. Рекордното постижение на Съединените щати за това време остава най-високото в историята. За търговските кораби днес приоритетните показатели са предимно икономически. Преследването на рекорди най-накрая остава в миналото.

Видео

В тази видео компилация ще намерите много интересна информация за измерване на скоростта на морския транспорт.