Влияние ветра на путь следования судна. дрейф

В случае ветра достаточной силы или течения в районе плава­ния судно сверх своего хода получает дополнительное перемеще­ние в подветренную сторону или в направлении течения. В общем случае, т. е. когда ветер или течение направлены не вдоль диамет­ральной плоскости судна, судно смещается с линии своего курса и следует уже в ином направлении (рис. 69).

Рассчитывают отсчет лага в заданной точке 0Л2 = 0Лг + РОЛ. Рассчитывают продолжительность плавания ts

Линия действительного перемещения судна называется линией пути судна. Угол между плоскостью истинного меридиана и ли­нией пути называется путевым углом (ПУ), или путем судна.

Путевые углы, как и истинные курсы, отсчитывают на плоскости истинного горизонта по круговому счету, т. е. от 0 до 360° по ча­совой стрелке.

У*

Рис. 70. Действие сил ветра на дви­жущееся судно.

Явление смещения судна с линии курса, происходящее под вли­янием ветра, называется дрейфом. Угол отклонения линии пути

Рис. 69. Влияние ветра на путь следования судна, идущим: а — левым галсом; 6 — правым галсом.

от линии истинного курса при дрейфе, обозначаемый буквой а, называется углом дрейфа, или поправкой на дрейф. Под словом дрейф понимают также перемещение судна без помощи парусов или движителей, а также перемещение любых других предметов, например льдов, происходящее только под влиянием ветра.

В зависимости от того, каким бортом — левым или правым — расположено судно к ветру, оно считается идущим левым либо правым галсом (линией курса). Судно, идущее левым галсом (см. рис. 69, а), смещается ветром вправо, и его путевой угол будет численно больше, чем истинный курс. Если же судно идет правым галсом (см. рис. 69, б), то оно будет смещаться влево и его путе­вой угол будет численко меньше истинного курса. Поэтому угол дрейфа левого галса (а_л/_г) учитывают со знаком «плюс», а угол дрейфа правого галса (а_пр/_ЛГ) — со знаком «минус».

Путевой угол судна, истин­ный курс и угол дрейфа связа­ны соотношением

ПУ = ИК±*$_Г.

Рассмотрим подробнее, как действует ветер на направление следования и на скорость хода судна, учитывая, что ветер на­правлен под каким-либо углом q к диаметральной плоскости судна, т. е. действует в соответ­ствующей мере и вдоль, и поперек судна (рис. 70). Выразим пол­ную силу давления ветра на судно вектором Р, который прило­жен к так называемому центру парусности судна (точка О).

Проекция вектора Р на траверзную плоскость судна Pj=.Psin q дает составляющую, смещающую судно с линии курса, т. е. вызы­вающую дрейф. Проекция же вектора на диаметральную плоскость судна Р2—Pc-os q даст составляющую, действующую вдоль судна и изменяющую скорость хода, уменьшающуюся при ветре на острых курсовых углах (с носа) и увеличивающуюся при ветре на тупых курсовых углах (с кормы). Это изменение скорости хода судна входит в величину Sj,.

Если при дрейфе требуется рассчитать компасный курс судна, то предварительно, учтя дрейф, рассчитывают истинный курс, ко­торый затем переводят в компасный. Если же рассчитывают путе­вой угол, а курс задан компасный, то последний предварительно исправляют, т. е. также находят истинный курс. Затем, учтя дрейф, находят путевой угол.

Пример. ПУ — 290°,0; а = 8°_Пр/г; d = 22°,0 0^st. Ь выбрать из таблицы. Рассчитать КК.

Решете. _ ПУ = 290° ,0 МК = 276°, 0

а = — 8°,0 ~ Ь = + 4°,5

_ИК = 298°,0 КК = 271°,5 (графическое построение см. d = + 22,0 рис. 71, в).

МК = 276°, 0

Пример. КК = 110,0; d = 13,30^s'; а = 5^вл/г, в выбрать из табли­цы. Рассчитать ПУ.

Рештиг. КК = 110°,0 , ИК= 119°,6 (графическое построение ом» — 5 = — 3°,7 + а = + 5°,0 рис. 71, б).

,МК= 106°,3 ПУ = 124°,6⁺ d = +13°, 3

Я/С= 119,6

При дрейфе достаточно прокладывать на карте только линию пути, надписывая над ней курс по главному компасу, поправку компаса и величину угла дрейфа с указанием наименования галса, т. е. КК=90° (—4°), а=8°пр/г (рис. 72).

Расстояние, проходимое судном по лагу (РОЛ) с учетом поправ­ки или коэффициента лага либо определяемое без лага (по оборо­там), откладывают по линии пути судна.

Днищевые лаги (кроме индукционных) в отличие от буксируе­мых воспринимают давление встречной воды в направлении диа­метральной плоскости судна, а не линии пути. Поэтому, если угол дрейфа больше 10—15°, а пройденное расстояние велико, то более точно его определяют по формуле

Sjj = РОЛК_л sec а.

Траверз прохождения какого-либо пункта должен быть проло­жен как перпендикуляр из проходимой точки к линии курса суд­на. Но так как последнюю при дрейфа на карту не наносят, то
линию траверза прокладывают, рассчитав ее направление, равное Я/С±90°.

Предвычисление отсчета лага и момента времени при дрейфе осуществляют следующим образом. Так как лаг учитывает влияние ветра, то предвычисление отсчета лага выполняется так же, как и при отсутствии дрейфа. Что же касается момента времени, то

Ч» H«N*NJ„ Н,

Рис. 71. Графическое построение: • — расчета КК; 6 — расчета ПУ.

Рис. 72. Прокладка пути на карте при дрейфе.

продолжительность плавания рассчитывают, исходя из фактиче­ской скорости хода судна, которая может быть и больше, и меньше, чем при тихой погоде.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ДРЕЙФА

Величина угла дрейфа зависит прежде всего от силы ветра и направления его относительно диаметральной плоскости судна, т. е. от курсового угла 'наблюдаемого ветра (рис. 73). Ветер имеет

следующие наименования: про­тивный, т. е. дующий прямо по носу; бейдевинд, дующий спра- . ва или слева по носу; галфинд,

^ дующий справа или слева по

траверзу; бакштаг, дующий сле­ва или справа позади траверза, и фордевинд, дующий прямо в корму. Ветер, кроме противно­го и фордевинда, будет левого или правого галса.

За направление ветра отно­сительно истинного меридиана считают не то, по которому он дует, а то, от которого он дует. 1- Например, если говорят, ветер

^& норд-остовый, то это значит, что

Рис. 73. Курсовые углы ветра. он дует от норд-оста.

На судах с механическим двигателем наибольший дрейф при одной и той же силе ветра происходит при бейдевинде, близком к галфвинду, наименьший — при бакштаге. Кроме того, дрейф при одной и той же силе ветра и его курсовом угле будет тем больше, чем больше высота надводного борта судна и продольная площадь настроек, и тем меньше, чем больше осадка и скорость хода судна.

Величину дрейфа судна можно определить, если известно место судна в каких-либо двух точках на переходе, установленное из наблюдений. Проведя через эти точки линию пути на карте и срав­нив полученный путевой угол с истинным курсом, можно найти величину дрейфа, так как а=ПУ—И К-

Однако мореплавателю важно определить величину дрейфа в начале перехода, чтобы сразу начать его учитывать. Наиболее просто и быстро можно определить величину дрейфа по углу от­клонения кильватерной струи, оставляемой судном от диаметраль­ной плоскости, взяв компасный пеленг струи в наиболее отдален­ной точке и сравнив его с компасным курсом судна: а = (ЖЯ_струи — —АГАТ, или, если пеленгуем струю по гирокомпасу, а = /7<77_струи ± ±180°—ГАГАТ.

Вместо самой струи можно, что более точно, пеленговать буек, выпущенный на лине в 3—4 раза длиннее судна, а ночью — ук­репленный на таком буйке зажженный факел. На судах, употреб­ляющих забортный лаг, можно приблизительно определить вели­чину дрейфа по углу отклонения лаглиня.

Пример. ПУ, установленный из наблюдений, = 165°,0; ГКК = 154°,0; Г К = +1°,5. Определить а. Ответ, а = 9°,5_л/г.

Пример. ГК.П буйка, выпущенного за кормой,= 252°; ГКК ~ 79°,0. Определить а. Ответ, а = 7°,0_Пр/г.

Способ определения угла дрейфа по элементам наблюдаемого ветра не требует внешних ориентиров. Его осуществляют в откры­том море, но точность обусловлена соответствующим опытом в на­блюдениях за поведением судна при различных курсовых углах и силе ветра. Обычно его выполняют только для полного хода судна, отдельно для загруженного и находящегося в балласте.

Для определения угла дрейфа на основании опытных данных имеются формулы, например формула Н. Н. Матусевича и К. К- Федяевского, по которой

где W— скорость наблюдаемого ветра, м/с; V — скорость хода судна, м/с;

— коэффициент, зависящий от отношения площади надводной части суд­на (т. е. борта и продольных стен надстроек) и площади подводной части диаметральной плоскости судна; q—курсовой угол наблюдаемого ветра,".

Если определить угол дрейфа каким-либо точным способом, то
коэффициент К а можно рассчитать по приведенной формуле, ис­ходя из обратной зависимости,

^"^(if)²'

Полученную величину Ка вводят в предыдущую формулу для расчета а при любых других значениях W, V и q.

Для транспортных судов величину Ка следует определить дваж­ды, когда судно при полной загрузке и когда оно в балласте.

Рис. 74. График для определения величины дрейфа.

Чтобы упростить определение угла дрейфа непосредственно в плавании, величину а для различных значений W, V и q рассчи­тывают заранее и результаты сводят в таблицу (табл. 8).

Таблица 8 W = 11 м/с (6 баллов) N. я 15° 30* 45° 60* 75° 90° 105° 120° 136° 150° 165* V \ узлы \                       8 10 12 0,9 0,7 0,5 1,5 1,2 0,9 2,3 1,8 1,3 3,2 2,4 1,8 4,7 2,9 2,9 4,9 3,1 2,3 3,4 2,8 2,1 2,7 2,6 1,4 2,0 1,9 0,9 1,3 1,0 0,6 0,8 0,6 0,2

Таблицы дают значение угла дрейфа только для одной опре­деленной скорости кажущегося ветра. Поэтому потребуется не­сколько таблиц для ряда ско­ростей.

Таблицы можно заменить графиками также по одному для каждой скорости ветра (рис. 74), что удобнее таблиц, так как не требуют интерполирования.