Реферат: Навигационные особенности плавания в штормовых условиях

Спасаемые люди должны по концу перебираться на шлюпку или бросаться за борт в воду с надетыми на себя спасательными нагрудниками, откуда людей подбирают на шлюпку. Если вследствие сильного волнения нельзя использовать шлюпки, снятие людей с аварийного судна производится путем устройства леерного сообщения между судами, использовав для этой цели ракетный линь. Расстояние между судами следует держать возможно коротким. В этом случае спасателю целесообразно держаться кормой к корме аварийного судна и, дрейфуя вместе ним, поддерживать установленное расстояние между обоими судами, маневрируя машиной. Для спуска и подъема коллек­тивных спасательных средств суда снабжены шлюпбалками, конструк­ция которых должна обеспечивать безопасный спуск спасательного средства с полным количеством людей и снабжения при крене судна на любой борт до 20 и дифференте 10°.

Практическое решение задач с помощью универсальной

диаграммы качки

Для выбора безопасных курсов и скоростей следует пользоваться уни­версальной диаграммой качки. Диа­грамма показывает характер измене­ния видимых параметров волн любой длины в зависимости от изменения курса и скорости судна. Построена она для системы волн при регуляр­ном волнении. При волнении, кото­рое принято считать нерегулярным, всегда возможно выделить преобла­дающую систему волн, измерить на­правление их бега и видимые перио­ды. Диаграмма получила название универсальной, так как позволяет решать многие задачи судовожде­ния.

Универсальная диаграмма качки состоит из двух частей (рис. 1). Нижняя часть диаграммы представ­ляет собой семейство концентриче­ских полуокружностей и пучок лу­чей из их центра. Каждая полуок­ружность соответствует определен­ной скорости судна в узлах, а каж­дый луч — определенному курсовому углу в градусах направления фонда волны. Наиболее сильная бортовая качка в секторе 78—102°, а в сек­торе 0—12° и 168—180° наиболее сильная килевая качка. Курсовые углы фронта волны даны в двух значениях: 6 и 174°; 12 и 188°; 18 и 162° и т. д. Удобство такой разбив­ки градусной сетки обусловлено тем, что курсовой угол фронта волны от­носительно ДП судна может быть взят как по правому, так и по ле­вому борту.

Верхняя часть диаграммы пред­ставляет собой семейство кривых.

На диаграмме фронт волны распо­ложен из центра О вертикально вверх. По этой вертикальной оси диаграммы нанесены длины волн от 10 до 240 м. Положение ДП судна, параллельное осевой вертикали диа­граммы, соответствует судну, идуще­му лагом к волне, и соответствует курсовому углу q = 0°, а положение, параллельное осевой горизонтали, соответствует курсу, который совпа­дает с направлением бега волны или навстречу бегу волны q = 90°.

Направление бега волны является исходным для графического решения задач с помощью диаграммы. Гори­зонтальная ось — это проекция ско­рости хода судна на направлении бега волны.

Верхняя часть диаграммы пред­ставляет собой семейство кривых, где каждая кривая соответствует определенному значению видимого периода волн т. В левой части ниж­ней половины диаграммы, располо­женной левее пунктирной кривой,  = оо соответствует случаям, когда скорость бега волны больше скорости судна, а верхняя половина диаграммы соответствует случаям, когда скорость бега волны меньше скорости судна.

Рис. 1. Универсальная штормовая диаграмма

Пассивная штормовая стабилизация корабля достигается за счет заострения ватерлинии в оконечностях корпуса и скругления формы шпангоутов в его средней части. При этом главной архитектурной особенностью такой стабилизации всегда является исключение чрезмерных объемов в надводной части герметичного корпуса, а также всяческое снижение высоты и площади парусности палубных надстроек и мачт. Последнее ограничение неприемлемо для большого класса малых плавсредств и крупных судов, таких как:

· спасательные шлюпки, имеющие относительно малую собственную массу и большой внутренний объем для размещения пассажиров;

· паромы, размещающие в своем корпусе колесную технику;

· авианесущие корабли, нуждающиеся в просторных ангарах и высоких полетных палубах;

· все классы скоростных глиссирующих судов и гидросамолетов.

Большой запас плавучести, по какой бы причине он ни придавался морскому судну, всегда крайне отрицательно влияет на безопасность штормового плавания, так как он всегда приводит к резкой качке, слемингу, зарываемости под гребнями крутых волн и, как следствие, к неизбежной опасности захвата и опрокидывания корабля под ударами шторма в случае выхода из строя его двигателей или движителей. Тем не менее, исторический опыт кораблестроения уверенно демонстрирует эффективность методов активного штормового плавания легконагруженных судов. Все эти методы ориентированы на активное штормовое маневрирование корабля, способного противопоставить штормовой стихии энергию своих двигателей или парусного вооружения, находящихся под непрерывным контролем ходовой вахты и активным управлением.

С каждой из штормовых волн судно с большой парусностью и высоким надводным бортом неизбежно вступает в активное динамическое взаимодействие, интенсивность которого приводит к огромным нагрузкам на корпус, нарушающим его прочность, и к интенсивной качке, делающей условия обитания на борту такого судна невыносимыми. В реальной морской практике ходовая вахта старается выбрать такой курс и такую скорость хода судна, при которых воздействия шторма менее всего угрожают безопасности плавания. В зависимости от архитектуры судна, таким оптимальным режимом штормового плавания будет либо ход по ветру, либо лагом к волне, либо курсом носом на волну. Во всех этих режимах требуется повышенная надежность движителей и рулевых устройств, а также достаточно высокий опыт управления судном у капитана, его вахтенного помощника и рулевого, так как любая малейшая ошибка в штормовом маневрировании, совершенная на ходовом мостике, может привести к катастрофе.

Для надежного определения места с помощью РЛС необходи­мо быть уверенным в правильном опознании объектов, наблю­даемых на экране индикатора. Наиболее точно могут быть опоз­наны объекты, называемые точечными ориентирами. К ним от­носятся обозначенные на карте небольшие островки, отдельно лежащие камни, скалы, плавучие знаки навигационного ограж­дения, оконечности молов и причалов, а также радиолокацион­ные маяки-ответчики.

Хорошее изображение, отвечающее по форме очертаниям берега на карте, дают высокие обрывистые берега. Такой берег может быть опознан достаточно уверенно. Низменные песчаные мысы, плоское побережье, покрытые снегом пологие берега, пла­вучий лед рассеивают энергию и могут не давать эхо-сигналов. В результате этого возвышенные полуострова, соединяющиеся с основным берегом низкими перешейками, могут изображать­ся на экране РЛС как острова. Если мыс имеет пляж, за кото­рым лежит обрывистый склон, то при пеленговании или изме­рении расстояния до такого мыса легко ошибиться, так как урез воды на определенных расстояниях радиолокатор не обна­ружит. Ошибки при измерении расстояний до берега особенно вероятны в морях, имеющих низкие берега и значительные ко­лебания уровня воды.

Обычно уже на расстоянии от 15 до 8 миль изображение на экране индикатора достаточно верно передает очертания береговой черты, что позволяет сопоставлять его с кар­той.

Для определения места могут быть использованы радиолока­ционные расстояния до опознанных на экране РЛС объектов или пеленги этих объектов.

Радиолокационное измерение расстояний в большинстве слу­чаев производится с помощью подвижного круга дальности (ПКД). Расстояние до объекта можно определить также на глаз по неподвижным кругам дальности (НКД). При этом спо­собе ошибка расстояния составляет в среднем 0,1 интервала между соседними кругами. Для повышения точности наблюдений расстояния следует измерять до выдающихся частей бере­га, направленных к судну.

Радиолокационные пеленги измеряют при помощи механи­ческого или электронного визира, устанавливаемого над середи­ной эхо-сигнала. Истинный пеленг на объект находят затем пу­тем исправления радиолокационного .пеленга поправкой гиро­компаса. Если РЛС не имеет ориентации по норду, то измеряют КУ эхо-сигнала, который переводят в ИП.

Пеленги следует брать на обрывистые оконечности, направ­ленные перпендикулярно к визирной плоскости. Ошибка в пе­ленге будет тем меньше, чем дальше располагается эхо-сигнал от центра экрана, поэтому при взятии пеленгов следует исполь­зовать шкалу наиболее крупного масштаба.

В большинстве случаев точность радиолокационного измере­ния расстояний значительно выше точности радиолокационного пеленгования, что необходимо иметь в виду при определении места судна. Только на малых расстояниях, не превышающих 0,5 мили, линия пеленга не уступает по точности измеренному расстоянию.

Определение места судна по радиолокационным расстояниям . Если на экране РЛС можно выбрать два или три удачно рас­положенных точечных или характерных ориентира, то место суд­на может быть получено по измеренным до этих ориентиров ра­диолокационным расстояниям. Проведя радиолокационные на­блюдения, находят на карте ориентиры, соответствующие эхо-сигналам, от которых наносят вблизи счислимого места судна засечки радиусами, равными измеренным расстояниям в мас­штабе карты. Место судна получают в пересечении засечек (рис. 1, а).

Если на экране индикатора имеется изображение ровной бе­реговой черты, не имеющей характерных выступающих мысов, и одного точечного ориентира, то место судна получают следую­щим приемом (рис. 1, б). Измерив расстояние D1 до точечного объекта, подводят подвижной круг дальности касательно к кром­ке берега, т. е. измеряют кратчайшее расстояние D2 до берего­вой черты. От точечного ориентира радиусом D1 проводят на карте дугу аа''. Взяв циркулем расстояние D2, находят на дуге аа' такое положение острия циркуля, при котором карандаш опишет окружность bb', касательную к береговой черте. Место накола острия циркуля будет соответствовать положению суд­на. Полученную с помощью РЛС обсервованную точку обозна­чают кружком с полукругом над ним.

Во всех случаях судоводитель должен стремиться определять место судна по трем расстояниям, что дает возможность по ве­личине треугольника погрешностей выявить возможные ошибки в наблюдениях или опознании объектов. Для уменьшения оши­бок от неодновременного измерения