О методах измерения скорости судна. Мерные линии
В нашей жизни скорость передвижения транспортных средств измеряется в километрах в час (км/час). Так характеризуется движение автомобиля, поезда, самолета. Но из этого правила есть одно исключение. В морской навигации скорость движения судна обозначается в узлах. Эта единица измерения не входит в Международную систему СИ, но традиционно допускается для использования в мореходстве.
Измерение быстроходности судов
Такой порядок сложился исторически. Когда-то быстрота движения судна определялась при помощи специального прибора, который назывался секторный лаг . Он представлял собой доску, на конце которой был закреплен линь - тонкий корабельный трос. На всем его протяжении через равные промежутки были завязаны узлы. Моряк, касаясь троса рукой, подсчитывал количество узлов, прошедших через его руку за определенное время, определяя таким способом скорость сразу в узлах. Важно, что при этом способе не требовалось производить никаких дополнительных расчетов.
Лагами подобной конструкции уже давно никто не пользуется. Сейчас для измерения скорости морских судов применяют приборы на основе последних научных и технических достижений в области гидроакустики и гидродинамики. Популярностью пользуются измерители на основе эффекта Доплера . Существуют и более простые способы - при помощи специальных металлических вертушек, помещенных в воду. В этом случае скорость определяется исходя из количества их оборотов в единицу времени.
Морская миля
В переводе на обычный язык один узел означает скорость, с которой корабль проходит за час одну морскую милю. Поначалу ее величина равнялась 1853,184 метра. Именно такова длина поверхности Земли по меридиану в одну угловую минуту. И только в 1929 году Международная конференция в Монако установила длину морской мили в 1852 метра.
Необходимо помнить, что, кроме морской мили, существуют и другие. В прошлом в разных государствах в качестве единиц измерения длины существовало несколько десятков различных миль. После введения метрической системы мер мили в качестве единицы измерения расстояний стали стремительно терять популярность. Сегодня из всего многообразия сухопутных миль осталось лишь около десяти. Самой распространенной из них является американская миля . Ее длина составляет 1609,34 метра.
К длине земного меридиана привязана не только морская миля. Старинная французская мера длины морское лье равняется 5555,6 метрам, что соответствует трем морским милям. Интересно, что, кроме морского лье, во Франции существовало еще сухопутное, также привязанное к длине меридиана, и почтовое лье.
Правила перерасчета скорости
Сегодня быстроходность морских судов все так же измеряется в узлах. Для того чтобы представлять эту характеристику в привычной для нас форме, необходимо переводить их в километры в час. Это можно сделать несколькими способами :
- Просто умножить количество узлов на 1,852 любым доступным способом, например, используя калькулятор.
- Сделать примерный расчет в уме, умножив количество узлов на 1,85.
- Применить специальные таблицы перевода из интернета.
Сделав подобный перерасчет, легко сравнить между собой скорости движения морских судов и других транспортных средств.
Рекордсмены среди судов
Быстроходность морских пассажирских судов обычно выше, чем торговых. Последний официальный рекорд («Голубая лента Атлантики») принадлежит американскому скоростному трансатлантическому лайнеру «Юнайтед Стейтс» . Он был установлен в 1952 году. Тогда лайнер пересек Атлантику со средней скоростью 35 узлов (64,7 км/час).
Печально знаменитый «Титаник» в своем единственном рейсе в момент столкновения с айсбергом в ночь с 14 на 15 апреля 1912 года шел практически на пределе своих технических возможностей со скоростью 22 узла. Наивысшая тогда скорость пассажирских лайнеров («Мавритании» и «Лузитании») равнялась 25 узлам (46,3 км/час).
Вот некоторые из морских судов, бывшие когда-то обладателями «Голубой ленты Атлантики»:
- «Грейт Вестерн» (Великобритания) в 1838 году.
- «Британия» (Великобритания) в 1840 году.
- «Балтик» (Великобритания) в 1873 году.
- «Кайзер Вильгельм дер Гроссе» (Германия) в 1897 году.
- «Лузитания» (Великобритания) в 1909 году.
- «Рекс» (Италия) в 1933 году.
- «Куин Мери» (Великобритания) в 1936 году.
Существует отдельная категория судов - на подводных крыльях, которые используются для пассажирских перевозок и береговой охраны. Они могут развивать скорость свыше 100 км/час (60 узлов), но их область применения в море сильно ограничена исключительно прибрежной зоной и низкими экономическими характеристиками.
Смена приоритетов
С развитием авиации подобное активное соперничество среди океанских пассажирских судов потеряло свою актуальность. Пассажиры для пересечения Атлантики стали отдавать предпочтение самолетам, а судовладельческим компаниям пришлось переориентироваться на обслуживание туристов. Для круизных лайнеров важнейшими показателями стали надежность, комфортабельность и экономическая эффективность.
Оптимальная скорость современных океанских круизных теплоходов составляет обычно от 20 до 30 узлов, а для грузовых судов - примерно 15 узлов. Рекордное для того времени достижение «Юнайтед Стейтс» так и осталось наивысшим в истории. Для торговых судов приоритетными показателями сегодня являются прежде всего экономические. Погоня за рекордами окончательно ушла в прошлое.
Видео
В этой видеоподборке вы найдете много интересной информации по поводу измерения скорости морского транспорта.
«Определение скорости судна и пройденного расстояния в море»
Расстояние в море измеряется в морских милях и кабельтовых, поэтому и пройденное судном расстояние измеряется в этих же единицах. 1миля = 10 кбт.
Скорость судна выражается количеством миль в час, или узлов.
Узел-единица скорости судна, равная одной миле в час.1узел = 1миля/час.
Приборы, с помощью которых измеряется скорость судна и определяется пройденное расстояние называются лагами.
Лаги в зависимости от принципа действия и устройства подразделяются на
Относительные(Гидродинамические, индукционные), измеряющие скорость судна относительно воды
Абсолютные(Доплеровские лаги, инерциальные и геоэлектромагнитные системы), измеряющие скорость судна относительно грунта.
1. Гидродинамические. Работа этих лагов основана на измерении разности статического и динамического давления воды, зависящей от скорости судна.
2. Индукционные. Принцип работы основан на использовании зависимости между скоростью судна и ЭДС, индуцируемой в воде источником магнитного поля, закрепленном на днище судна.
3. Допплеровские. Принцип работы основан на использовании эффекта Допплера, заключающийся в изменении наблюдаемой частоты вследствие относительного движения источника излучаемой энергии
Движение судна так же принято делить на относительное со скоростью V о (V л), абсолютное со скоростью V (V а, V и) и переносное V c под воздействием ветра, течения или их совместном воздействии.
На судах в основном используются относительные лаги, которые измеряют скорость и пройденное расстояние относительно воды с учётом ветра, но без учёта течения. Как правило, лаги имеют погрешность, называемую поправкой лага.
Поправкой лага называется систематическая погрешность, выраженная в процентах.
S -РОЛ
ΔЛ = ----------- 100%
где S – фактическое (истинное) расстояние, снятое с карты;
РОЛ – разность отсчётов лага. РОЛ=ОЛ 2 – ОЛ 1 .
Часто поправку лага выражают через коэффициент лага k л.
Поправку лага и скорость судна определяют после постройки или ремонта на специальных полигонах – мерных линиях при следующих условиях: волнение не более 3 баллов, ветер до 8 м/с, глубина не менее 6 средних осадок.
Поправка лага и скорость судна определяются на ППХ, СПХ, МПХ, СМПХ в грузу и в балласте.
Полученные результаты заносят в таблицу маневренных элементов.
При отсутствии течения на мерной линии делается 1 пробег.
При наличии постоянного течения для его исключения делается 2 пробега, т.к. на взаимно обратных курсах из формулы (1) на первом пробеге, предположим, V 0 = V 1 - V T , тогда на втором пробеге V 0 = V 2 - V T . Совместное решение этих двух уравнений позволяет исключить течение и определить скорость судна относительно воды.
Соответственно определится и поправка лага: рассчитываются по формуле (2) для двух пробегов.
Если на судне установлен винт фиксированного шага, то во время пробегов замечают скорость оборотов винта N и составляют зависимость от неё скорости судна V об. Тогда пройденное расстояние можно определить по формуле: , где a - аванс, т.е. расстояние проходимое судном относительно воды за один оборот движителя. Рассчитывается по V об и соответствующей ей частоте вращения движителей N: . .
В море скорость и поправка лага определяются по свободно плавающему ориентиру (для исключения течения) с помощью РЛС или с помощью высокоточных обсерваций (по спутникам) с исключением течения графически или по формулам. Для исключения накапливающихся погрешностей длина одного пробега должна составлять при скорости 10 уз. – 2,3 м.мили; 15уз. – 3,6 м. мили; 18 уз. – 4,3 м.м или; 20 уз. – 4,9 м.мили (Н. В. Авербах, Ю. К. Баранов Определение маневренных элементов морского судна и поправки лага). Тогда
Задачи, решаемые при ведении счисления.
Предвычисление отсчёта лага: ОЛ i +1 =РОЛ+ ОЛ i , где РОЛ=Sл/kл.
Расчёт расстояния, пройденного по лагу: S л =V л DT.
Расчёт времени плавания: T= S л / V л; DT= S и / V и;
определитель скорости судна
Альтернативные описания. (английское «запаздывание») разрыв во времени между двумя явлениями
Показатель, отражающий отставание или опережение во времени одного явления по сравнению с другими
Навигационный прибор
Прибор для определения скорости хода судна и пройденного расстояния
Союз арабских государств (аббревиатура)
Спидометр корабля
Спидометр морского судна, ничего общего с болезнью СПИД не имеющий
Судовой прибор для определения пройденного судном расстояния
Балка под полом
Судовой спидометр
Прибор для определения скорости судна
Спидометр на яхте
Борт судна
. «спидометр» на шхуне
. «спидометр» на корабле
Временной «зазор»
Судовой прибор
. «спидометр» на судне
Запаздывание
Судовой «узломер»
Морской аналог спидометра
Корабельный прибор
Измеритель морских узлов
Спидометр
В авто спидометр, а что на корабле?
Измеряет скорость судна
Корабельный «спидометр»
Спидометр судна
Прибор для определения скорости судна
Прибор для измерения скорости судна
Разрыв во времени между явлениями
. "Спидометр" на корабле
. "Спидометр" на судне
. "Спидометр" на шхуне
. "Спидометр" на яхте
В авто спидометр, а что на корабле
Временной "зазор"
Корабельный "спидометр"
М. морск. одна сторона, бок корабля, относительно к пушкам; палить лагом, из всех орудий одной стороны. Относительно к водяным бочкам: слой, ряд. Снаряд для измеренья скорости судна: деревянный треугольничек бросается стойком в воду, на бечевке, размеренной на узлы
Судовой "узломер"
. (английское "запаздывание") разрыв во времени между двумя явлениями
5.2. Принципы измерения скорости судна
Скорость хода судна измеряется специальными приборами ®лагами . В настоящее время на судах используются следующие системы (типы) лагов:
Вертушечные лаги (выпускаемые на лаглине и днищевые).
Частота вращения вертушки пропорциональна скорости хода судна. Коэффициент пропорциональности определяется на испытаниях. Число оборотов вертушки фиксируется на счетчике, указывающем пройденное судном расстояние.
Гидродинамические лаги (ГДЛ).
Приемные устройства этих лагов измеряют давление скоростного напора воды, возникающее при движении судна. На основании измеренной величины давления (разности динамического и статического давлений) в счетно-решающей схеме лага вырабатывается скорость хода судна и пройденное им расстояние. Для измерения разности давлений в этих лагах применяются пружинные (сильфонные) и жидкостные (ртутные) дифференциальные манометры. (ЛГ-25, ЛГ-50, ЛГ-4, ЛГ-6, МЛГ-25, МЛГ-50 и др.).
Индукционные лаги (ИЭЛ).
Принцип работы этих лагов основан на явлении электромагнитной индукции, возникающей при движении морской воды между двумя электродами в переменном магнитном поле. Источником магнитного поля в лаге служит электромагнит, питаемый переменным током. Он заключен в обтекатель, на поверхности которого расположены два измерительных электрода, соприкасающиеся с морской водой. Под воздействием переменного магнитного поля магнита, в воде возникает переменная э.д.с.. Амплитуда этой э.д.с. оказывается пропорциональной скорости движения электромагнита , а следовательно, и судна. Измерение сигнала, снимаемого с электродов, осуществляется по компенсационному методу. Если гидродинамические лаги дают устойчивые показания приV >3 уз ., то индукционные®практически с0 уз.
Гидроакустические лаги (ГАЛ).
Принцип их работы основан на использовании эффекта Доплера . Импульс ультразвуковых колебаний, посылаемых с судна, отражается от грунта и возвращается обратно к судовому приемнику лага. При движении судначастота принятого сигнала будет отличаться от излучаемой в зависимости от скорости хода.
ГАЛы измеряют скорость хода судна не относительно воды, как все указанные выше, а относительно грунта и поэтому считаютсяабсолютными лагами (а не относительными ). Однако устойчивая работа этих лагов возможна при сравнительно небольших глубинах моря, но точность их работы очень высокая.
Лаги всех систем, как и любые другие приборы, не могут давать абсолютно точных показаний, они требуют периодической выверки и регулировки. Та часть погрешности в показаниях лага, которая не может быть скомпенсирована, определяется на «мерной линии» и затем учитывается с помощью поправки лага.
Поправка лага – величина, равная относительной погрешности, выраженной в процентах и взятой с обратным знаком, т.е.
где S Л – действительное расстояние, пройденное судном;
РОЛ – расстояние, пройденное судном по счетчику лага (РОЛ=ОЛ 2 -ОЛ 1 )
(5.7)
где V 0 – истинная скорость судна;
V Л – скорость судна по показаниям лага.
5.3. Определение скорости судна. Поправка и коэффициент лага
Скорость судна или корабля (V ) и поправки их лагов (DЛ %) определяются различными способами:
на визуальной мерной линии;
с помощью судовой РЛС;
с помощью РНС высокой точности;
на кабельной мерной линии и др.
Все способы определения V иDЛ % различаются между собой только методикой получения истинного расстояния (S ), необходимого для расчета истинной скорости хода судна (V 0)®см. рис. 5.4, 5.5, 5.6.
Рассмотрим один из способов ®определение скорости хода судна (V ) и его поправки лага (DЛ %) на визуальной мерной линии.
Визуальная мерная линия ®специально оборудованный полигон для проведения скоростных испытаний судов.
Такой полигон должен отвечать следующим требованиям:
– располагаться в стороне от путей движения кораблей и судов;
– быть свободным от навигационных опасностей (>2 миль) и укрытым от ветра и волны;
– должен обеспечивать свободу маневра (V £36уз .®L = 3мили ;V £24уз .®L = 2мили иV £12уз .®L = 1миле );
– иметь возможность обеспечить требуемую точность определения места и безопасность плавания;
– иметь глубины, исключающие влияние мелководья на скорость хода судна (при осадке в 5 м иV £30уз. Н ³ 95 м ).
Рис. 5.1. Визуальная мерная линия
Визуальная мерная линия оборудуется секущими (Б, В, Г ) створами (не<2-х), направление которых перпендикулярно линии пробега судна (рис. 5.1), а расстояние между створами измерено с высокой точностью.
Некоторые мерные линии оборудуются ведущим створом, по которому направляется линия пробега судна (А ).
Методика определения скорости хода (V ) и поправки лага (DЛ %) сводится к следующему:
®судно, на установившемся режиме работы движителей, т.е. при постоянном числе оборотов движителей (винтов), делает пробег по ведущему створуА . (При отсутствии ведущего створа, курс на пробеге удерживается перпендикулярным направлению секущих створовБ, В, Г ).
При пересечении линии Iсекущего створа (Б ) по команде «Ноль!» включаются секундомеры наблюдателей и снимаются отсчет лага (ОЛ 1 ) и отсчет с суммарного счетчика оборотов движителей (n 1 ).
При пересечении линии IIсекущего створа (Г илиВ ) по команде «Ноль!» останавливаются секундомеры и снимаются: – отсчет лага (ОЛ 2 ) и отсчет с суммарного счетчика оборотов движителей (n 2 ).
®рассчитывается истинная скорость судна на пробеге по формуле:
(5.8)
где S – расстояние (из формуляра или описания мерной линии) между секущими створамиБ иГ (илиБ иВ илиВ иГ ) (т.е. длина пробега, которая устанавливается в зависимости от скорости хода судна на пробеге: еслиV <12уз . – 1миля; еслиV = 12¸24уз . – 2мили; еслиV >24уз . – 3мили );
t i – среднее время пробега в секундах (осредненное время всех секундомеров).
®рассчитывается скорость судна на пробеге по лагу по формуле:
(5.9)
где РОЛ = ОЛ 2 – ОЛ 1 – разность отсчетов лага (показаний счетчика лага).
®рассчитывается число оборотов движителей в минуту на пробеге по формуле:
(5.10)
где
.
®рассчитывается поправка лага в процентах (DЛ %) на пробеге по формуле:
(5.11)
®рассчитывается коэффициент лага (К Л ) на пробеге по формуле:
(5.12)
Для исключения влияния течения на результаты на каждом режиме работы движителей выполняется:
а) ®по 2 пробега®если скорость течения в районе мерной линии постоянна;
б) ®по 3 пробега®если течение не постоянно и его элементы (К Т , u Т ) недостоверны.
Режимов работы движителей должно быть не менее 3-х (как правило: I – «ПХ» –назначенный ход;II – «СХ» – 75% от «ПХ»;III – «МХ» – 50% от «ПХ»). На каждом режиме выполняется (обычно) по 3 пробега и после расчетов имеем:
1-й пробег: V О1 , V Л1 , N 1 , DЛ 1 %;
2-й пробег: V О2 , V Л2 , N 2 , DЛ 2 %;
3-й пробег: V О3 , V Л3 , N 3 , DЛ 3 %.
®рассчитываются для конкретного, назначенного, режима работы движителей средние значения искомых величин:
а) ®истинная (относительная) скорость хода судна (V О ) на режиме по формуле:
;
(5.13)
б) ®скорость хода судна по лагу (V Л ) на режиме по формуле:
;
(5.14)
в) ®число оборотов движителей (винтов) на режиме по формуле:
;
(5.15)
г) ®поправку лага в процентах (DЛ %) на режиме по формуле:
;
(5.16)
д) ®коэффициент лага (К Л ) на режиме по формуле:
. (5.17)
Примечание:
Если на режиме выполняется не 3 а 2 пробега, то формулы (5.13¸5.17) примут вид:
(5.13а
)
(5.14а
)
(5.15а
)
(5.16а
)
(5.17а
)
II режим –V O II ,V Л II ,N O II ,DЛ II %,К Л II ;
III режим –V O III ,V Л III ,N O III ,DЛ III %,К Л III .
®по результатам замеров на мерной линии составляются:
|
а) график соответствия скорости хода судна частоте вращения движителей (рис. 5.2) |
б) график соответствия поправки лага (DЛ %) скорости хода судна (рис. 5.3) |
|
Рис. 5. 2 . График соответствия скорости хода судна частоте вращения его движителей |
Рис . 5. 3 . График соответствия поправки лага скорости хода судна |
С этих графиков снимаются данные для заполнения рабочих таблиц штурмана (РТШ).
Соответствие скорости хода частоте вращения движителей
и поправке (коэффициенту) лага
Постоянное знание судоводителем достоверной скорости своего судна является одним из важнейших условий безаварийного плавания.
Движение судна относительно дна со скоростью, называемой аб солютной, рассматривается в навигации как результат сложения вектора скорости судна относительно воды и вектора течения, действующего в районе плавания.
В свою очередь вектор скорости судна относительно воды (относи тельная скорость) является результатом работы судовых движителей и действия на судно ветра и волнения.
В условиях отсутствия ветра и волнения она наиболее просто определяется по частоте вращения винтов.
Знание скорости дает возможность определить пройденное судном расстояние S об в милях:
S об = V об t, (38)
где V об - скорость судна, определенная по частоте вращения винтов, уз; t - время плавания судна, ч.
Однако этот способ неточен, так как не учитывает изменение состояния судна (обрастание корпуса, изменение осадки), влияние ветра и волнения. На скорость судна относительно воды оказывают влияние следующие факторы.
1. Степень загрузки, крен и дифферент судна. Скорость судна изменяется с изменением осадки. Обычно в условиях хорошей погоды судно в балласте имеет несколько большую скорость, чем в полном грузу. Однако с усилением ветра и волнения потери в скорости судна в балласте становятся намного больше, чем судна в полном грузу.
Значительное влияние на изменение скорости оказывает дифферент. Как правило, дифферент на нос снижает скорость. К таким же результатам приводит значительный дифферент на корму. Оптимальный вариант дифферента выбирается на основании опытных данных.
Наличие крена судна вызывает его систематический уход с заданного курса в сторону повышенного борта, что является следствием нарушения симметрии обводов погруженной в воду части корпуса. По этой причине приходится чаще прибегать к перекладке руля для удержания судна на курсе, а это в свою очередь ведет к уменьшению скорости судна.
2. Ветер и волнение обычно действуют на судно одновременно и, как правило, вызывают потери в скорости. Встречные ветер и волнение создают значительное по силе сопротивление движению судна и ухудшают его управляемость. Потери в скорости в этом случае могут быть значительны.
Ветры и волнение попутного направления снижают скорость судна в основном за счет резкого ухудшения его управляемости. Лишь при слабом попутном ветре и незначительном волнении у отдельных типов судов наблюдается небольшое увеличение скорости.
3. Обрастание
корпуса наблюдается при плавании судов
в любых
условиях
как
в пресной,
так
и в соленой
воде.
Наиболее
интенсивно
обрастание
происходит
в теплых
морях.
Следствием
обрастания
является
увеличение
сопротивления
воды
движению
судна,
т.е.
снижение
скорости.
В средних
широтах
через
шесть
месяцев
уменьшение
скорости
может
достигать
5 - 10%.
Борьба
с обрастанием
ведется
путем
систематической
очистки
корпуса
судна
и его
окраски
специальными
не
обрастающими
красками.
4. Мелководье.
Влияние мелководья
на уменьшение
скорости
судна
начинает
сказываться
при глубинах в районе плавания
H ≤4T cp + 3V 2 /g,
где Н - глубина, м.
Т cp , - средняя осадка судна, м;
V - скорость судна, м/с;
g - ускорение силы тяжести, м/с 2 .
Таким образом, определенная для конкретных условий плавания зависимость скорости судна от частоты вращения винтов под влиянием перечисленных факторов будет нарушена. В этом случае расчеты пройденного судном расстояния, выполненные по формуле (38), будут содержать значительные ошибки.
В практике судовождения скорость судна иногда рассчитывают, используя известную зависимость
V=S / t,
где V - скорость судна относительно грунта, уз;
S - расстояние, пройденное с постоянной скоростью, мили; t - время, ч.
Учет скорости и пройденного судном расстояния осуществляется наиболее точно с использованием специального прибора - лага.
Для определения скорости судна оборудуются мерные линии, к районам расположения которых предъявляются следующие требования:
отсутствие влияния мелководья, что обеспечивается при минимальной глубине, определяемой из соотношения
Н/Т ≥ 6,
где Н - глубина района мерной линии, м; Т - осадка судна, м;
защищенность от господствующих ветров и волнения;
отсутствие течений или наличие слабых постоянных течений совпадающих с направлениями пробегов;
возможность свободного маневра судов.
Рис. 23. Мерная линия
Оборудование мерной линии (рис. 23), как правило, состоит из нескольких параллельных секущих створов и одного ведущего, перпендикулярного к ним. Расстояния между секущими створами вычисляются с высокой точностью. В большинстве же случаев линия пробега судов обозначается не ведущим створом, а выставленными вдоль нее буями или вехами.
Обычно замеры делаются при полной загрузке и в балласте для основных режимов работы двигателей. В период выполнения замеров на мерной линии ветер не должен превышать 3 баллов, а волнение - 2 баллов. Судно не должно иметь крена, а дифферент должен быть в оптимальных пределах.
Для определения скорости судну необходимо лечь по компасу на курс, перпендикулярный линиям секущих створов, и развить заданную частоту вращения движителей. Измерение продолжительности пробега обычно производится по показаниям трех секундомеров. В момент пересечения первого секущего створа пускают секундомеры и через каждую минуту замечают показания тахометров. Секундомеры останавливаются с пересечением второго секущего створа.
Рассчитав среднее время продолжительности пробега по показаниям секундомеров, определяют скорость по формуле
V = 3600S/t, (39)
где S - длина пробега между секущими створами, мили;
t - средняя продолжительность пробега между секущими створами, с; V - скорость судна относительно грунта, уз.
Частота вращения движителей определяется как среднее арифметическое значение из показаний тахометров за время пробега.
Если в районе мерной линии отсутствует течение, то скорости относительно грунта и воды равны. В этом случае достаточно сделать всего один пробег. При наличии в районе маневрирования постоянного по направлению и скорости течения необходимо делать два пробега в противоположные стороны. Относительная скорость судна V 0 и частота вращения движителей п в этом случае будут определяться по формулам:
Vo=(V 1 +V 2)/2, (40)
n=(n 1 + n 2)/2, (41)
Рис. 24. График зависимости скорости от частоты вращения движителей
где V 1 , V 2 - скорости судна относительно дна
на первом
и втором
пробегах;
n 1 и n 2
- частота вращения движителей на первом и втором пробегах.
При действии в районе мерной линии равномерно меняющегося течения рекомендуется делать третий пробег в том же направлении, что и первый, а скорость, свободная от влияния течения, рассчитывается н о приближенной формуле
V 0 = (V 1 + 2V 2 + V 3)/4. (42)
Если же характер изменения течения неизвестен или желают получить более точный результат, то делают четыре пробега и скорость рассчитывают по формуле
V 0 = (V 1 + 3V 2 + 3V 3 +V 4)/8. (43)
Средняя частота вращения движителей в этих случаях рассчитывается для трех и четырех пробегов соответственно:
n = (n 1 + 2n 2 + n 3)/4; (44)
n = (n 1 + 3n 2 + 3n 3 +n 4)/8. (45)
Таким образом определяют скорость и частоту вращения движителей для нескольких режимов работы главных двигателей в грузу и в балласте. По полученным данным строят графики зависимости скорости от частоты вращения движителей при различной загрузке судна (рис. 24).
На основании данных графиков составляется таблица соответствия скорости хода частоте вращения гребных винтов или таблица соответствия частоты вращения винтов скорости судна.
Если по результатам прохождения мерной линии известна какая-либо скорость и соответствующая ей частота вращения винтов, то можно рассчитать значение скорости для любого промежуточного значения частоты вращения винтов по формуле Афанасьева
V И =V 0 (n 1 /n 0) 0, 9 , (46)
где V 0 - известная скорость при частоте вращения движителя п 0 ; V И, - искомая скорость для частоты вращения движителя n 1 .
Таким образом, определив скорость своего судна по графику зависимости ее от частоты вращения винтов, можно рассчитать пройденное расстояние в морских милях по формуле
где V 0 - скорость судна, уз; t - время плавания, мин.
Если же известно пройденное расстояние, то расчет времени плавания выполняется:v
По этим формулам составлены таблицы «Расстояние по времени и скорости» и «Время по расстоянию и скорости» в МТ - 75 приложения 2 и 3 соответственно.
Расчеты пройденного расстояния с использованием скорости, определенной по частоте вращения винтов V o6 , выполняются лишь при отсутствии лага или для контроля его работы.
