"Bestämma ett fartygs hastighet och avståndet till havs"

Avstånd till sjöss mäts i nautiska mil och kablar, så avståndet som ett fartyg tillryggalägger mäts i samma enheter. 1 mil = 10 kbt.

En båts hastighet uttrycks i miles per timme, eller knop.

En knop är en hastighetsenhet för ett fartyg, lika med en mil per timme. 1 knop = 1 mil/timme.

Instrument som mäter ett fartygs hastighet och bestämmer tillryggalagd sträcka kallas släpar.

Beroende på funktionsprincipen och enheten är loggar indelade i

Relativ (hydrodynamisk, induktion), mäter fartygets hastighet i förhållande till vattnet

Absolut (Dopplerloggar, tröghets- och geoelektromagnetiska system), som mäter fartygets hastighet i förhållande till marken.

1. Hydrodynamisk. Driften av dessa stockar är baserad på att mäta skillnaden mellan statiskt och dynamiskt vattentryck, vilket beror på fartygets hastighet.

2. Induktion. Funktionsprincipen är baserad på användningen av förhållandet mellan fartygets hastighet och EMF som induceras i vatten av en magnetfältskälla fäst vid kärlets botten.

3. Doppler. Funktionsprincipen är baserad på användningen av dopplereffekten, som består i en förändring av den observerade frekvensen på grund av den relativa rörelsen av källan till utsänd energi

Ett fartygs rörelse brukar också delas in i relativ med en hastighet V o (V l), absolut med en hastighet V (V a, V i) och bärbar V c under inverkan av vind, ström eller deras kombinerade påverkan.

Fartyg använder främst relativa loggar, som mäter hastighet och tillryggalagd sträcka i förhållande till vattnet, med hänsyn till vinden, men inte strömmen. Vanligtvis har fördröjningar ett fel som kallas fördröjningskorrigering.

Lagkorrigering kallas systematiskt fel, uttryckt i procent.

S-ROL

ΔL= ----------- 100%

Var S– faktiska (sanna) avstånd taget från kartan;

ROL– skillnad i eftersläpning. ROL=OL 2 – OL 1.

Ofta uttrycks fördröjningskorrigeringen genom fördröjningskoefficienten k l.

Fördröjningskorrigeringen och fartygets hastighet bestäms efter konstruktion eller reparation på speciella provningsplatser - mätlinjer under följande förhållanden: vågor högst 3 punkter, vind upp till 8 m/s, djup inte mindre än 6 medeldjupgående.

Loggkorrigeringen och fartygets hastighet bestäms vid PPH, SPH, MPH, SMPH i last och i barlast.

De erhållna resultaten förs in i tabellen över manövrerbara element.

Om det inte finns någon ström på mätledningen görs 1 körning.

Om det finns en konstant ström, görs 2 körningar för att eliminera den, eftersom på ömsesidigt inversa kurser från formel (1) på den första körningen, anta att V 0 = V 1 - V T , sedan på den andra körningen V 0 = V 2 - V T . Den gemensamma lösningen av dessa två ekvationer gör att man kan eliminera strömmen och bestämma fartygets hastighet i förhållande till vattnet.

Fördröjningskorrigeringen kommer att bestämmas i enlighet med detta: den beräknas med formel (2) för två körningar.

Om en propeller med fast stigning är installerad på fartyget, noteras under körningarna propellerns N rotationshastighet och hastigheten på fartyget V varv beror på den. Sedan kan den tillryggalagda sträckan bestämmas med formeln: , där a- förskott, d.v.s. den sträcka som fartyget tillryggalagt i förhållande till vattnet under ett varv av framdrivningen. Den beräknas utifrån V om och motsvarande rotationshastighet för framdrivarna N: . .

I havet hastighets- och eftersläpningskorrigeringen bestäms av en fritt flytande referenspunkt (för att utesluta strömmen) med hjälp av radar eller med hjälp av högprecisionsobservationer (med satelliter) med uteslutande av strömmen grafiskt eller med hjälp av formler. För att eliminera ackumulerade fel bör längden på en körning vara med en hastighet av 10 knop. – 2,3 NM; 15kt. – 3,6 NM; 18 knop – 4,3 mm eller; 20 knop – 4,9 NM (N.V. Averbakh, Yu.K. Baranov Bestämning av manövrerbara delar av ett sjöfartyg och loggkorrigeringar). Sedan

Problem som ska lösas när man håller siffror.

Förberäkning av eftersläpningsräkningen: OL i +1 =ROL+ OL i, där ROL=Sl/kl.

Beräkning av tillryggalagd sträcka längs stocken: S l =V l DT.

Beräkning av simtid: T= S l / V l; DT= S och / V och;

fartygets hastighetsmätare

Alternativa beskrivningar

. (engelska "lag") ett tidsavstånd mellan två händelser

En indikator som återspeglar eftersläpningen eller framstegen i tid för ett fenomen jämfört med andra

Navigationsenhet

En anordning för att bestämma ett fartygs hastighet och den tillryggalagda sträckan

Arabunionen (förkortning)

Fartygets hastighetsmätare

Hastighetsmätare av ett sjöfartyg, som inte har något att göra med sjukdomen AIDS

Ett fartygsinstrument för att bestämma den sträcka ett fartyg tillryggalagt

Balk under golvet

Marin hastighetsmätare

Anordning för att bestämma ett fartygs hastighet

Hastighetsmätare på en yacht

Fartygets sida

. "hastighetsmätare" på en skonare

. hastighetsmätare på ett fartyg

Tillfälligt "gap"

Marint instrument

. "hastighetsmätare" på ett fartyg

Eftersläpning

Fartygets "knutmätare"

Marin analog av hastighetsmätaren

Skeppsinstrument

Knutmätare

Hastighetsmätare

Det finns en hastighetsmätare i en bil, men vad finns på ett fartyg?

Mäter fartygets hastighet

Fartygets "hastighetsmätare"

Fartygets hastighetsmätare

Anordning för att bestämma ett fartygs hastighet

Hastighetsmätare för fartyg

Tidsgap mellan händelser

. "Hastighetsmätare" på ett fartyg

. "Hastighetsmätare" på ett fartyg

. "Hastighetsmätare" på en skonare

. "Hastighetsmätare" på en yacht

Det finns en hastighetsmätare i en bil, men vad finns på ett fartyg?

Tillfälligt "gap"

Fartygets "hastighetsmätare"

M. Morsk. ena sidan, skeppets sida, i förhållande till kanonerna; eld med en fördröjning, från alla vapen på ena sidan. Angående vattentunnor: lager, rad. En projektil för att mäta ett fartygs hastighet: en trätriangel kastas upprätt i vattnet, på ett snöre mätt i knop

Fartygets "knutmätare"

. (engelska "lag") ett tidsavstånd mellan två händelser

Med fördröjning. Orienteringsnoggrannheten beror till stor del på tillförlitlig information om fartygets hastighet. Vid simning på sjöar och reservoarer kan medelhastigheten i förhållande till botten bestämmas av stocken.

Stockar finns i olika utföranden. Vridbordsstockar, som fungerar på principen om en hydrometrisk vändskiva, är stationära och sträcker sig efter behov från fartygets botten. Hydrodynamiska stockar är två rör som används för att mäta tryck havsvatten vid bilkörning och parkering. Ju högre hastighet, desto högre tryck i ett av rören. Tryckskillnaden kan användas för att bedöma fartygets hastighet. I allmänhet är stockar komplexa elektromekaniska enheter.

Flodflödet, som verkar på stocken, gör det möjligt att utifrån det bestämma endast fartygets hastighet i förhållande till lugnt vatten, men inte i förhållande till stränderna. Dessutom förvränger ojämna strömmar och fartygets rörelse i svängar av kanalen loggavläsningarna.

Längs med fartygets skrov. Fartygets hastighet i förhållande till botten kan bestämmas med någon av metoderna som beskrivs nedan. Vid fören och aktern väljs två plan av överbyggnader, vinkelräta mot fartygets mittlinjeplan, eller två objekt som skapar vikbara siktplan. Det finns två observatörer i siktplanen för fören och aktern N och K(Fig. 78). Observatörer väljer ett stationärt objekt P, ligger på stranden eller vattnet. I det ögonblick som objektet anländer till det nasala siktplanet, betraktaren N ger en signal om att betraktaren TILL märker tiden. När varan kommer P observatör i det bakre siktplanet TILL. gör också en tidsstämpel. Hastigheten beräknas utifrån avståndet mellan siktplanen / och tiden.

Tidsregistreringar kan göras av den tredje observatören på bron, enligt observatörernas tecken N Och TILL i det ögonblick varan anländer P in i siktplanen.

Ris. 78. Mot bestämning av hastighet

fartygets rörelse längs skrovets längd

Hastigheten beräknas mindre exakt när man ser ett föremål P ett fartygsobjekt i taget när det inte finns något siktplan eller när siktobjektet är ovanför fartygets förstam och akterstolpe.

Använda riktningssökning av ett objekt. Kärnan i detta enkla och pålitliga

Metoden är som följer. I mittplanet av ett fartyg som rör sig på en rak kurs mäts avståndet mellan punkterna a och b (fig. 79) l, kallad grunden. Att vara i punkterna a och b , observatörer i samma ögonblick mäter vinklar a1 a2 a3 B1 B2 B3 etc. mellan basen och riktningen till objektet P.

Vid bearbetning av de erhållna mätningarna dras en godtycklig linje på ett pappersark, på vilken en punkt placeras som bestämmer objektet som tas. Från denna punkt, vid uppmätta vinklar a1, b1, etc., dras bärande linjer med godtycklig längd. Lägg märke till längden på basen på en linjal på valfri skala, placera den mellan bärlinjerna, parallellt med kursen, tills den berör dem med motsvarande märken bärande fynd. Den sträcka som fartyget tillryggalagt under riktningsbestämning, med hänsyn till den accepterade skalan, tas direkt från diagrammet.

För att konstruera ett diagram räcker det med två riktningsfynd, men resultatet som erhålls med flera riktningsfynd är mer tillförlitligt.

Riktning av ett föremål utförs med hjälp av en kompass eller annat goniometriskt instrument. Om de inte finns, använd en surfplatta, som kan vara en plywoodskiva, tjock kartong, en bit bred bräda eller ett däcksbord.

En surfplatta med ett pappersark är installerad ovanför observationsplatsen. En linje ritas på arket som sammanfaller med baslinjen. Riktningsmätaren är ett träblock med slät kant.

I ögonblicket för riktningsavkänning ritar observatören, riktar snittet av blocket mot föremålet, en pennlinje och markerar den med mätnumret. Vinklar avlägsnas från tabletten med hjälp av en gradskiva.

Ris. 79. Att bestämma ett fartygs hastighet med hjälp av riktningsavkänning av ett föremål från det

Riktningsbestämning utförs enligt följande. Observatörerna, efter att ha kontrollerat sina klockor, går till sina platser. I samma ögonblick, till exempel efter 15 eller 20 s, tar de bäring för samma föremål. Riktningsfakta kan ske baserat på signaler från en tredje observatör. Genom att bestämma tillryggalagd sträcka och tid är det lätt att beräkna hastigheten.

Den föreslagna metoden är tillämplig för att bestämma ett fartygs manövreringsegenskaper: tröghetsbana, cirkulation etc.

Baserat på den relativa hastigheten för inflygning av fartyg. Genom att känna till avstånden mellan mötande eller omkörda fartyg, samt hastigheten på det mötande eller omkörda fartyget, kan du bestämma hastigheten på ditt fartyg eller, omvänt, använda din egen hastighet för att beräkna hastigheten på det mötande eller omkörda fartyget. |

Låt oss beteckna: S - avstånd mellan fartyg, v1 - hastigheten på vårt fartyg, v2 - hastigheten för det mötande eller omkörda fartyget, t- närmande. Sedan

I den här formeln tas plustecknet "+" för fallet med fartyg som möts, och minustecknet (-) för omkörning.

Vid omkörning av fartyg är den relativa inflygningshastigheten lika med skillnaden i hastighet, och vid möte är det summan av båda fartygens hastigheter. Med andra ord, i det första fallet verkar det omkörda fartyget stå stilla och det omkörande fartyget rör sig med en hastighet som är lika med skillnaden i deras hastigheter. I det andra verkar ett av fartygen stå, och det andra rör sig med en hastighet som är lika med summan av båda fartygens hastigheter.

Under simning har ovanstående formel begränsad tillämpning och kan endast användas i speciella fall. Därför kan bestämningen av hastigheten, såväl som den tid och avstånd som fartyg täcker vid möte och omkörning, göras med hjälp av D.K Zemljanovskys universella nomogram (fig. 80). Det är lätt att använda, applicerbart i fartygsförhållanden och låter dig snabbt lösa alla problem utan mellanliggande beräkningar, förutsatt att fartygen rör sig på samma eller parallella kurser.

Nomogrammet har tre skalor, och var och en av dem har en dubbel dimension för bekvämlighet. Reglerna för att använda nomogrammet framgår tydligt av dess nyckel. Till exempel, mellan ett motorfartyg som färdas med en hastighet av 20 km/h och ett påskjutet tåg i det ögonblick som signaler ges för divergens, är avståndet 2,5 km. Det är nödvändigt att bestämma tågets hastighet om inflygningstiden är 300 s.

För att bestämma påskjutarens hastighet, applicera en linjal (penna, pappersark, tråd) på den översta skalan till 300 s-märket (se fig. 80) och på den mellersta skalan till 2,5 km-märket. Svaret avläses på den nedre skalan - 30 km/h. Detta är den gemensamma stängningshastigheten, därför är pusherhastigheten 10 km/h.

Som ni vet är det under fartygsförhållanden när man seglar på inre vattenvägar ofta inte möjligt att utföra ens enkla aritmetiska beräkningar.

Ris. 80. Nomogram för bestämning av ett fartygs hastighet, tid och sträcka som fartyg tillryggalägger vid möte och omkörning

par. Därför kan nomogrammet användas för att lösa problem om tid och väg vid möte och omkörning av fartyg.

Vi kommer att visa beräkningsmetoderna med hjälp av nomogrammet med hjälp av exempel. Båtare ska inte sträva efter att få för exakta värden, som tiondels meter och sekund. För stora avstånd är det ganska acceptabelt att avrunda de resulterande värdena till närmaste hundra meter, för små avstånd - till ett dussin eller en meter.

Exempel l. Hastigheten för två mötande torrlastfartyg: det som går ner är 23 km/h, det som går upp är 15 km/h. Avståndet mellan fartygen är 1,5 km. Det är nödvändigt att bestämma tid och sträcka som fartygen täcker före mötet.

Lösning. Fartygens totala hastighet blir 38 km/h. Vi hittar en punkt på den nedre skalan med ett märke på 38 km och applicerar en linjal på den. Vi applicerar den andra änden av linjalen på 1500 m-märket på avståndsskalan och läser svaret på den översta skalan - 140 s.

Farten för det rörliga fartyget uppifrån är 23 km/h. Vi applicerar en linjal på den nedre skalan på 23 km-märket, och den andra änden av linjalen på 140 s-märket, vi läser svaret på avståndsskalan - 900 m. Sedan är vägen som båten går under 600 m.

Exempel 2. Ett tåg 150 m långt, som går uppåt med en hastighet av 8 km/h, från ett avstånd av 300 m, vilket ger klartecken, börjar köra om ett 50 m långt lastfartyg som rör sig med en hastighet av 14 km/h. Beräkna den totala omkörningstiden och sträckan.

Lösning, Full distans, d.v.s., med hänsyn till fartygets längder och sammansättning, är lika med 500 m (300 + 150 4"50 = 500 m). Hastighetsskillnaden är 5 km/h.

För att bestämma tiden, placera ena änden av linjalen på den vänstra skalan vid 6 km/h-märket och mitten av linjalen vid 500 m-märket på avståndsskalan. Vi läser svaret på den översta skalan - 320 s. Den totala sträckan som det omkörande motorfartyget tar från början av signalen är lika med produkten av dess hastighet och omkörningstiden. Enligt nomogrammet bestäms detta på ett välkänt sätt. Vi applicerar änden av linjalen på 14 km/h-märket och den högra änden på 320 s-tidsmärket. Vi läser svaret på medelskalan - 1250 m.

Som framgår av de givna exemplen kan du med hjälp av nomogrammet enkelt och enkelt lösa eventuella problem med att passera och köra om fartyg, samtidigt som du befinner dig direkt på fartyget.

Använder radar. För att bestämma rörelsehastigheten är radar de mest använda tekniska medlen. På radarskärmen finns fixerade avståndscirklar (RDC), med vilka du kan bestämma avstånd. Vissa radarer har moving range circles (MRC), vilket gör det ännu bekvämare att mäta avstånd. Efter att ha mätt avståndet som tillryggalagts på ett objekt med hjälp av radar och noterat tiden, beräknas rörelsehastigheten.

Förbi navigationskarta eller enligt uppslagsboken. I I det här fallet bestäms den tillryggalagda sträckan med hjälp av en karta eller referensbok, och tiden bestäms med hjälp av en klocka. Genom att dividera längden på den täckta sektionen med tiden beräknas rörelsehastigheten. Denna metod är vanligast när man seglar på flodbåtar.

Fartygets hastighet under hastighetstester hittas på olika sätt.

Det är utbrett att bestämma ett fartygs hastighet på speciella mätlinjer utrustade med kustsekantsektioner (tvärgående) vars avstånd är exakt känt. På mätlinjen bestäms fartygets hastighet av den tid det tar för fartyget att färdas ett känt avstånd mellan målen. Denna metod är ett av de mest exakta sätten att mäta ett fartygs hastighet.

Kabelmätledningar, som är någon sorts av de nämnda mätlinorna med tvärsnitt, är också kända för att användas. På kabelmätlinjen passerar fartyget över elkablar som är förlagda i botten av farleden tvärs över fartygets rörelseriktning. En elektrisk ström leds genom kablarna, avståndet mellan vilka måste vara exakt känt. Särskild elektronisk utrustning installerad på fartyget registrerar ögonblicket då fartyget passerar över kabeln.

Nyligen har olika radionavigeringssystem, i synnerhet fas ett, börjat användas i stor utsträckning för att mäta fartygshastighet.

Fartygets hastighet, med relativt sett mindre noggrannhet, kan även mätas med hjälp av fartygets egen radarstation, som successivt med korta intervall mäter avståndet till ett specifikt objekt som reflekterar radiovågor bra.

Att mäta ett fartygs hastighet med hjälp av bärfläkten för två objekt eller med andra navigeringsmetoder, till exempel med hjälp av fyrar, vars avstånd är känt, är inte tillräckligt exakt.

Alla ovanstående och många andra metoder, inklusive huvudmetoden för att bestämma ett fartygs hastighet på en mätlinje, har en gemensam nackdel, som är att fartygets hastighet hittas i förhållande till stranden, inte vattnet. I det här fallet påverkas mätningarna av inverkan av vind- eller tidvattenströmmar, vilket är svårt att exakt bedöma. Under tiden, när man utför hastighetstester och för vidare användning av de erhållna data, är det nödvändigt att känna till fartygets hastighet i förhållande till det omgivande vattnet, d.v.s. i frånvaro av en ström. Därför väljs testernas förhållanden och placering på ett sådant sätt att flödets påverkan är minimal eller riktas, om möjligt, längs mätsektionen. I dessa fall utförs fartygets körningar på mätsektionerna i inbördes motsatta riktningar och i en viss sekvens.

Trots vissa svårigheter bör det alltid föredras att bestämma ett fartygs hastighet på en mätlinje eller använda radionavigeringshjälpmedel framför att mäta hastighet med standardfartyg och speciella loggar eller hydrometriska mätare på grund av den låga noggrannheten hos de senare, även om de mäter hastigheten på fartyget direkt i förhållande till vattnet.

För hastighetstester bör mätlinor användas som är placerade nära den plats där fartyget är byggt eller baserat, vilket sparar tid och bränsle som krävs för att närma sig mätlinjen. På grund av bränsleförbrukningen vid förflyttning till en avlägsen mätlinje är det dessutom svårt att säkerställa det angivna värdet på fartygets deplacement.

Vattendjupet i området för mätlinjen, d.v.s. dess mätsektion och när det kommer till den (på båda sidor), såväl som i området där fartyget svänger på omvänd kurs, måste vara tillräckligt för att eliminera grunt vattens inverkan på vattnets motstånd mot fartygets rörelse och därför på dess hastighet.

Det är känt att vågsystemet som skapas av ett fartyg när det rör sig i grunt vatten skiljer sig från vågsystemet på djupt vatten och beror på regimen som kännetecknas av det så kallade Froude-talet på grunt vatten

Där σ är fartygets hastighet, m/s; g - fritt fallacceleration, m/s2; H - farledsdjup, m.

En förändring i karaktären av vågbildning leder till en ökning eller minskning av motståndet mot fartygets rörelse och påverkar därför dess hastighet.

Samtidigt utvecklas en motström av vatten, vilket ökar flödeshastigheten runt skrovet och följaktligen fartygets friktionsmotstånd. Fullständig uteslutning av inverkan av grunt vatten kräver stora djup på mätlinjen, som inte alltid är möjliga att tillhandahålla (tabell 1).

Tabell 1. Värden för minsta djup av mätlinjen, m

Som ett resultat, när de bestämmer de minsta erforderliga djupen, utgår de vanligtvis från hastighetsförlusten på grund av inverkan av grunt vatten, vilket uppgår till 0,1% av det uppmätta värdet. För att uppfylla dessa villkor måste värdet Frh≥0,5 tas för vågmotstånd och för friktionsmotstånd
Det är baserat på detta tillvägagångssätt att testreglerna som utvecklats av den 12:e internationella konferensen av experimentpooler rekommenderar att man tar det minsta tillåtna djupet på mätlinjen större än det som beräknats med formlerna
där B och T är fartygets bredd respektive djupgående. En liknande metod rekommenderas av den inhemska standarden OH-792-68, men formlerna är skrivna i formen
Om möjligt bör mätlinjen placeras i ett område skyddat från rådande vindar och havsvågor. Slutligen är en förutsättning att det finns tillräckligt med utrymme i båda ändar av mätlinan, vilket är nödvändigt för fartygets fria manövrering vid slutet av löpningen på mätsektionen, vända tillbaka och accelerera efter svängen.

Tillåtna avvikelser i vattendjupet vid inflygningarna till mätlinjens mätsektion bör inte överstiga ±5 %.

Fartygets kurs på undersökningslinjen måste vara minst två till tre mil från kustfaror. Underlåtenhet att uppfylla detta villkor skapar en risk att fartyget kommer att göra det höga hastigheter, även om det manövreras på rätt sätt, om rodret fastnar kan det gå på grund.

Det är inte alltid möjligt att uppfylla alla ovanstående krav, därför är antalet fullfjädrade mätlinjer mycket begränsat.

I tabell 2 visar vissa data som kännetecknar mätlinjerna för ett antal främmande länder. Som framgår av tabellen är längden på mätsektionerna på dessa linjer olika, och djupen på många av dem är otillräckliga för att testa relativt höghastighetsfartyg.

Tabell 2. Huvudegenskaper hos några mätlinjer

Mätlinjer	Längd på mätsektion, mil	Fartygets sanna kurs, grader	Mätlinjens djup vid starkaste lågvatten, m
England
Skelmorlie Gao Loh Abs-Hid Polperro Portland Flodens mynning Tyne Plymouth	1 1 1 1,15 1,43 1 1	0 och 180 156 och 335 111 och 191 86 och 226 134 och 314 161 och 341 93 och 273	65-75 30-40 44-52 31-37 31 20 20-28
Danmark
O. Bornholm	1	-	70-80
Frankrike
Porquerolles-Taya: 1:a avsnittet 2:a 3:a Croix Trevignon	3,50 2,36 4,70 5,6	48 och 228 48 och 228 48 och 228 120 och 300	70-80 70-80 70-80 40
USA
Rockland	1	0 och 180	-

I fig. Figur 3 visar ett diagram över mätlinjen nära Rockland (USA), på vilken Ett stort antal höghastighetsprovning av fartyg, inklusive forskningsfartyg. Denna linje uppfyller de flesta av ovanstående krav, men den är inte skyddad från västliga vindar och de vågor de orsakar. Längden på mätsektionen är en nautisk mil (1852 m), längden på varje accelerationssektion är tre nautiska mil. Mätlinjen är försedd med två kustnära tvärgående (sekant) sektioner vinkelräta mot mätsektionen. En av tvärsektionerna är utrustad med tre skyltar (sköldar), den andra med två.

Ris. 3. Schema för mätlinjen i Rockland (USA). Δ - ledande tecken.

Dessutom, längs färdlinjen, för att guida navigatorn, placeras milstolpar som anger gränserna för accelerations- och mätsektionerna.

Många mätlinor är utrustade med så kallade ledande sektioner, på vars linje mätsektionen är placerad. För närvarande anses närvaron av en ledande mätare inte vara obligatorisk, även om det fortfarande finns en åsikt att det är nödvändigt i fall där det finns en ström i området för mätlinjen som inte sammanfaller med mätlinjens riktning . Denna åsikt är dock felaktig: enkla geometriska konstruktioner visar att i detta fall, när man styr fartyget längs den främre linjen på samma sätt som med en kompass, färdas fartyget ett avstånd som är större än avståndet mellan linjerna i linjerna. Därför ställs kravet att flödesriktningen sammanfaller med mätlinjens riktning eller i alla fall gör en vinkel med den som inte överstiger 15-20°.

Inledande märken (fig. 4) på ​​mätlinor är sköldar som är installerade på sådan höjd att de är väl synliga från havet. Typiskt är den främre skölden, det vill säga skölden som är belägen närmare mätsektionen av mätlinjen, installerad något lägre än den bakre skölden på ett sådant sätt att när fartyget passerar målet överlappar sköldarna varandra och utgör nästan en hel i vertikal riktning. I mitten av sköldarna anbringas vertikala färgglada ränder, som också bör synas tydligt från havet.

Ris. 4. Inledande märken på mätlinjen.

Ris. 5. Linjär känslighet för målen.

1 - främre måltecken; 2 - bakre målskylt.

Emellertid kan en observatör på ett fartyg som korsar de tvärgående sektionerna av mätlinjen i räta vinklar praktiskt taget inte helt exakt bestämma ögonblicket för mållinjens passage, det vill säga det ögonblick då sköldarnas mittremsor är på samma vertikala rak linje, som om de bildar en fortsättning på varandra vän.

Storleken på felet vid bestämning av ögonblicket för fullständig täckning av målsköldarnas mittremsor beror på målets så kallade linjära känslighet (fig. 5).

Upplösningsförmågan hos ett normalt öga är lika med en bågminut. Låt oss plotta på fartygets färdlinje längs mätlinjen (fig. 5) segmentet A1A2, motsvarande en bågminut. I intervallet A1A2 är vinkeln mellan de två tecknen mindre än en minut, och därför kan vilken punkt som helst i detta intervall fungera som markering för början av hastighetsmätningen. Värdet OA1=OA2 kallas målets linjära känslighet och betecknas vidare med bokstaven W.

För att hitta ett uttryck för W använder vi relationen
tga=tg(p-y). (1.2)
omvandlas till formuläret

Efter att ha ersatt värdena för tan β och tan γ i uttryck (1.3) och enkla transformationer kommer vi att ha

Den första termen på höger sida av uttrycket (1.4) kan försummas, eftersom den kommer att vara av en högre grad av litenhet jämfört med de två efterföljande. Då kommer ekvation (1.4) att ta formen
dW = tan αDc (Dc + d), (1,5)
var

Genom att ersätta vinkelns tangent med en båge och vinkeln med värdet av ögats upplösning, och även genom att införa belysningskoefficienten för målet a" (för dagsljus α" = 2 och för nattljus α "= 3.5), får vi värdet på målets linjära känslighet (i meter)

Var
Dс - avstånd från det främre tvärsnittsmärket till mätlinjens löpredskap, m; ao är ögats upplösningsvinkel; d - avstånd mellan inledande tecken, m.

Låt oss presentera känslighetsvärdena för sekantsektioner av en av de främmande mätlinjerna:

Om vi ​​tar känsligheten för ett par justeringar lika med hälften av det möjliga absoluta felet, kommer det relativa felet i längden på linjens mätsektion (intervall 2-3) att vara lika med 0,4%.

Som framgår av formel (1.6), för att minska felet vid bestämning av avståndet mellan målen och följaktligen öka målens känslighet, är det nödvändigt att förhållandet Dc:d är så litet som möjligt. Men i praktiken är detta förhållande vanligtvis aldrig mindre än tre.

För att bedöma inverkan av ett fel i tidpunkten, såväl som inverkan av målens känslighet och färdlinjens längd på hastighetsmätningsresultaten, är det nödvändigt att överväga fartygets hastighets beroende av banan och tid
ν=s/t (1,9)
där v är det aritmetiska medelvärdet av flera hastighetsmätningar, m/s; s - aritmetiskt medelvärde för vägen, m; t - aritmetiskt medelvärde av restid, s.

Som bekant är felet i resultatet av indirekta mätningar (hastigheten beräknas från den uppmätta vägen och tiden) sammansatt av felen i resultaten av varje direkt mätning som ingår i den indirekta. Vid indirekta mätningar hittas det relativa felet (root mean square, troligt eller begränsande) för varje direkt mätning och det totala relativa felet för den indirekta mätningen beräknas. Ja, i det här fallet

där εν är det relativa felet för hastighetsmätning, .%; εs - relativa fel för vägmätning; εt är det relativa felet vid mätning av restid.

Att uttrycka relativa fel i termer av sannolika, får vi

eller, efter substitution t = s/v.

Där ρs är det troliga felet vid mätning av vägen, m; ρt är det troliga felet vid mätning av restid, s (enligt ρt = 0,5 s). Troligt vägmätningsfel

om känsligheten för båda inställningarna antas vara densamma och lika med halva summan av deras känslighet, och antalet körningar i läget är lika med tre.

Genom att ersätta dessa värden i formeln (1.12) och omvandla den får vi

Storleken på felet kommer således att bero på tre komponenter: känsligheten hos sekantsektionerna, längden på löpningen längs mätlinjen och fartygets hastighet.

Som exempel i tabellen. Figur 3 visar data om noggrannheten vid mätning av ett fartygs hastighet på en av mätlinjerna. Baserat på dessa data kan vi dra slutsatsen att de uppmätta hastigheterna, oavsett farten på fartyget, bestäms med en hög grad av noggrannhet. Således, i sektionen av mätlinjen mellan den andra och tredje inriktningen, är felen i mäthastigheten 0,35-0,40%. När längden på mätlinjen ökar (avsnittet mellan den första och andra mätaren är en mil, mellan den andra och tredje mätaren - två miles, och mellan den första och tredje - tre miles), minskar felet i hastighetsmätningen kraftigt.

Tabell 3. Noggrannhet vid mätning av fartygets hastighet på mätlinjen, %

Fartygets hastighet, knop	Genomsnittlig känslighet för mål, m
	12.8 (avsnitt mellan första och andra avsnittet)	14.9 (avsnitt mellan andra och tredje avsnittet)	13.0 (avsnittet mellan första och tredje avsnittet)
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

Detta betyder dock inte att det är mer ändamålsenligt att köra på långa mätlinjer, eftersom detta ökar felen som orsakas av den möjliga ojämna driften av huvudmekanismerna över en lång sträcka och påverkan av störande yttre påverkan som leder till avvikelse av kurs från en rak linje.

Vid tilldelning av längden på mätlinjens mätsektion bör det också beaktas att det under höghastighetstester (i avsaknad av automatisk utrustning för registrering av instrumentavläsningar) ibland är nödvändigt att mäta vridmomentet på propellern axel minst åtta till tio gånger eller ta indikatordiagram en eller två gånger, och mät även propelleraxlarnas rotationshastighet flera gånger och bestäm några parametrar för driften av kraftverket. Allt detta tar minst fyra minuter. Således kan den minsta körlängden s på mätlinjen, som är en funktion av den tid som krävs för att utföra dessa mätningar och bestämma fartygets hastighet, beräknas med hjälp av formeln
s = 0,067νs (1,15)
där νs är fartygets hastighet, knop, s är fartygets körsträcka, miles.

En dimensionskoefficient på 0,067 motsvarar ungefär 4 minuter, dvs den tid som krävs för att utföra mätningar.

I vårt liv rörelsens hastighet Fordon mätt i kilometer i timmen (km/h). Så kännetecknas rörelsen av en bil, ett tåg eller ett flygplan. Men det finns ett undantag från denna regel. I sjöfarten anges ett fartygs hastighet i knop. Denna måttenhet ingår inte i det internationella SI-systemet, men är traditionellt accepterad för användning i navigering.

Fartygshastighetsmätning

Denna ordning har utvecklats historiskt. En gång i tiden bestämdes hastigheten för ett fartygs rörelse med hjälp av en speciell anordning som kallas sektorlogg. Det var en bräda, i slutet av vilken en lina var fäst - en tunn fartygskabel. Knutar knöts med jämna mellanrum längs hela dess längd. Sjömannen, som rörde vid kabeln med handen, räknade antalet knop som passerade genom hans hand under särskild tid, bestämmer på detta sätt hastigheten omedelbart i knop. Det är viktigt att denna metod inte krävde några ytterligare beräkningar.

Ingen har använt fördröjningar av denna design på länge. Nu för att mäta hastighet sjöfartyg de använder instrument baserade på de senaste vetenskapliga och tekniska landvinningarna inom området hydroakustik och hydrodynamik. Mätare baserade på dopplereffekten är populära. Det finns fler enkla sätt- med hjälp av speciella metallskivor placerade i vatten. I detta fall bestäms hastigheten baserat på antalet varv per tidsenhet.

Sjömil

Översatt till vanligt språk betyder en knop den hastighet med vilken ett fartyg färdas en sjömil på en timme. Till en början var dess värde 1853,184 meter. Detta är exakt längden på jordens yta längs meridianen i en bågminut. Det var först 1929 som den internationella konferensen i Monaco fastställde längden sjömil på 1852 meter.

Man måste komma ihåg att det förutom sjömilen finns andra. Tidigare fanns flera dussin olika mil som måttenheter för längd i olika länder. Efter införandet av det metriska systemet började miles som en enhet för mätning av avstånd snabbt tappa i popularitet. Idag, av alla de olika landmilen, återstår bara ett tiotal. Den vanligaste av dem är Amerikansk mil. Dess längd är 1609,34 meter.

Inte bara sjömilen är fäst vid längden av jordens meridian. Den gamla franska längdenheten, nautiska ligan, är lika med 5555,6 meter, vilket motsvarar tre nautiska mil. Det är intressant att det, förutom sjöligan, i Frankrike också fanns en landliga, också bunden till meridianens längd, och en postliga.

Regler för omräkning av hastighet

Idag mäts sjöfartygens hastighet fortfarande i knop. För att presentera denna egenskap i en form som är bekant för oss är det nödvändigt att omvandla dem till kilometer i timmen. Det kan göras på flera sätt:

1. Multiplicera helt enkelt antalet noder med 1,852 på alla möjliga sätt, till exempel med hjälp av en miniräknare.
2. Gör en grov beräkning i ditt huvud genom att multiplicera antalet noder med 1,85.
3. Använd speciella översättningstabeller från Internet.

Efter att ha gjort en sådan omräkning är det lätt att jämföra farterna för sjöfartyg och andra fordon.

Rekordhållare bland fartyg

Farten för sjöpassagerarfartyg är vanligtvis högre än för kommersiella fartyg. Det senaste officiella rekordet ("Blue Ribbon of the Atlantic") tillhör det amerikanska höghastighetsfartyget över Atlanten "Förenta staterna". Den installerades 1952. Sedan korsade linjefartyget Atlanten med medelhastighet 35 knop (64,7 km/h).

Den ökända Titanic, på sin enda resa, seglade nästan på gränsen för sin tekniska förmåga med en hastighet av 22 knop när den träffade ett isberg natten mellan den 14 och 15 april 1912. Högsta hastigheten alltså passagerarflygplan("Mauretania" och "Lusitania") var 25 knop (46,3 km/h).

Här är några av fartygen som en gång var vinnare av Atlantic Blue Ribbon:

1. Great Western (Storbritannien) 1838.
2. "Britannia" (Storbritannien) 1840.
3. "Baltic" (Storbritannien) 1873.
4. "Kaiser Wilhelm der Grosse" (Tyskland) 1897.
5. Lusitania (Storbritannien) 1909.
6. "Rex" (Italien) 1933.
7. Queen Mary (Storbritannien) 1936.

Existerar separat kategori fartyg - bärplansbåtar, som används för passagerartransporter och Kustbevakningen. De kan nå hastigheter på över 100 km/h (60 knop), men deras användningsområde till sjöss är starkt begränsat till kustzonen och låga ekonomiska egenskaper.

Ändra prioriteringar

Med utvecklingen av flyget har en sådan aktiv konkurrens mellan oceangående passagerarfartyg förlorat sin relevans. Passagerare började föredra flygplan för att korsa Atlanten, och fartygsägande företag var tvungna att omorientera sig till att betjäna turister. För kryssningsfartyg De viktigaste indikatorerna var tillförlitlighet, komfort och ekonomisk effektivitet.

Optimal hastighet för det moderna havet kryssningsfartygär vanligtvis från 20 till 30 knop, och för lastfartyg - cirka 15 knop. En rekordprestation för den tiden, USA är fortfarande den högsta i historien. För handelsfartyg idag är prioritetsindikatorerna främst ekonomiska. Jakten på rekord är äntligen ett minne blott.

Video

I den här videosamlingen hittar du mycket Intressant information när det gäller mätning av sjötransporternas hastighet.