Способы ориентирования при плохой видимости и малой изученности судового хода.

Практикой судовождения выработаны различные способы ориен­тирования при плохой видимости и малой изученности судового хода. Рассмотрим некоторые из этих способов.

По глубинам можно ориентироваться имея эхолот или спе­циальный шест с делениями, называемый наметкой или футштоком. Если глубины постоянны, то это показывает, что судно идет по фарва­теру или около него. Уменьшение глубин говорит о том, что судно вы­шло за кромку судового хода.

По характеру грунта дна ориентируются следую­щим образом. Если под наметкой при промере глубин чувствуется рых­лый песок, то судно находится на участке с быстрым течением, обычно около фарватера, где происходит движение донных наносов. Если под наметкой чувствуется ил, то вероятнее, что судно находится вдалеке от фарватера на слабом течении, где выпадают особенно мелкие части­цы наносов. Если под наметкой чувствуется плотно слежавшийся пе­сок, то судно, по-видимому, зашло в тиховод, где слабое течение.

Если наметка встречает камни, то судно находится около огрудков или на гряде, поэтому надо остановиться, определить местоположе­ние судна и изменить его курс для выхода на фарватер.

По шуму движителя и вибрации корпуса также можно судить о положении судна. Долговременное плавание приучает слух к характерному для данного судна шуму от работы дви­жителей. Изменения в их работе сразу обращают на себя внимание. На мелких местах движители вращаются быстрее, чем на глубоких. Поэтому при выходе на мелкое место такт работы движителей становится учащеннее.

При выходе на мелкое место корпуса некоторых судов начинают вибрировать, а палуба — совершать заметные на глаз волнообразные движения. В помещениях корпуса судна, особенно в корме, слышен ха­рактерный шум от удара о днище песка и гальки, поднятой движите­лем.

По судовой волне можно судить о выходе судна на мел­кое место. Движущееся судно раздвигает своим корпусом воду, за его кормой образуется впадина, которую старается заполнить вода. Поэтому за судном постоянно идет волна, в судоводительской практи­ке называемая придонной.

При выходе судна на мелкое место придонная волна становится вы­ше и с шумом идет за судном, захватывая со дна грунт. С какого борта отмель, с той стороны волна выше и шум от нее больше. Кроме того, о выходе судна на мелкое место сигнализирует исчезновение у носа «усов» — расходящихся носовых волн.

Заструги и косы могут помочь ориентировке. За иду­щим судном остаются расходящиеся волны, которые, взбегая на под­водные отмели, косы и заструги, образуют крутые волны с гребнями, ясно обозначая этим подводные препятствия. По обозначившимся от­мелям можно судить о правильности курса судна и ввести в него по­правки при повторном движении по этому участку.

Последу иногда судят о правильности курса судна. При дви­жении одиночного самоходного судна или толкаемого состава за его кормой остается лентообразный след волн, который хорошо заметен в тихую погоду в виде светлой полосы, тянущейся до горизонта Если судно идет фарватером прямолинейным курсом, то след остается ров­ным продолжительное время; при криволинейном курсе он сильно ис­кривляется и быстро исчезает.

По урезу и заплеску, цвету воды и плы­вущим предметам можно судить об изменении уровня воды. Если отлогий заплесок примыкает к урезу и заметно сливается с водой, то обычно идет убыль воды или положение уровня не меняется. Если заплеск обрывист и подмывается, то происходит прибыль воды. Во время прибыли вода обычно становится более мутной из-за поступле­ния в нее большого количества наносов.

На подъеме паводка поверхность воды в реке приобретает выпук­лую форму, и поэтому плывущие по реке хворост, бревна и другие предметы тяготеют к берегам. В период спада паводка поверхность во­ды в реке вогнутая, поэтому в это время предметы плывут по середи-нереки.

При плавании для ориентировки приходится нередко определять глубины и препятствия по виду поверхности воды. Умение делать это приобретается в результате практического опыта, но известен ряд об­щих рекомендаций.

Глубокие места могут быть выделены следующим обра­зом. На поверхности реки рельеф дна отражается своеобразным рисун­ком и цветом. Вид поверхности зависит от слоя воды, скорости и на­

правления течения, особенности рельефа дна, освещения, ветра и ко­лебания уровней воды.

Днем при тихой погоде поверхность воды над глубокими местами имеет более темный и волнистый вид по сравнению с видом над мелкими местами, где из-за ослабленного течения поверхность воды более ров­ная и светлая. При очень тихой погоде по этому признаку судить о глу­бинах трудно, так как вся поверхность выглядит ровно.

При сильном ветре поверхность воды бывает темной, покрытой вол­нами, поэтому по цвету воды судить о глубинах становится невозможно. В ночное время глубокие места имеют более темный вид по сравнению с мелкими, имеющими беловатый оттенок.

Стрежень на реках с быстрым течением и на глубоких местах с темной поверхностью воды обозначается светлой разрозненной поло­сой. Обычно на глубоких местах на поверхности воды в тихую погоду хорошо заметны водовороты в виде больших кругов, подобных кругам, образующимся при закипании воды. На реках с тихим течением стре­жень не имеет ясно выраженных примет.

Мелкие места имеют следующие особенности. У рек с быст­рым течением на мелких местах вода бурлит, переливаясь через греб­ни, образуя буруны и сбои течения. У рек с тихим течением на мелких местах вода обычно имеет гладкую поверхность.

В тихую погоду на мелком месте вода светлая. При расположении отмели против Солнца поверхность воды приобретает зеркальный блеск.

Воронки водоворотов на мелких местах по сравнению с глубокими имеют малые размеры. Когда отмели и косы песчаные, вода на них при волнении приобретает желтоватый оттенок.

Размеры волн на мелководных участках значительно меньше, чем на глубоких. На крупных и неглубоких отмелях при волнении созда­ется толчея и крупные волны имеют белые гребни

Граница между глубоким и мелким местом обозначается волнистой полосой темного цвета — «рубцом». При сильном волнении с помощью рубца четко определяются мелкие участки русла. На рубце волна круп­ная, неровная, с белыми гребнями и всплесками. Особенно ясно ру­бец выражен с наветренной стороны мелководья. В тех случаях, когда коса вытянута вдоль течения, при волнении рубец может не возникать и она будет незаметна. Если коса расположена под большим углом к стрежню, то при волнении над ней создается большой рубец, укрупне­нию волн способствует течение, встречающее преграду.

В лунные ночи подвалья, косы или заструги заметны издали по цвету поверхности воды: мелкое место имеет беловатый блеск на фоне глубокого темного места. Следует учитывать, что при некоторых осо­бенностях освещения поверхность воды над отмелями (по сравнению с глубокими местами) приобретает более темный оттенок, иногда с обо­значением контура светлой узкой полосой.

Тиховоды можно определить по светлой и гладкой поверхности воды и полоске пены, образующейся на границе быстрого и тихого те­чений.

У перекатов поверхность воды на корыте постепенно сгла­живается до самого подвалья. За подвальем, где глубины увеличиваются, поверхность воды вновь становится волнистой. В сильный ветер подвалье четко выражено характерным рубцом, состоящим из боль­ших и крутых волн. Если под подвальем течение очень слабое, то здесь образуется толчея.

На майданах поверхность воды неровная, с характерными мелкими и крутыми волнами, с возникающими и исчезающими ворон­ками воды небольших размеров. Цвет поверхности воды темный.

У суводей вода имеет заметное вращательное движение, при­чем поверхность суводи как бы вспучивает отдельными крупными во­доворотами. На поверхности суводи, почти всегда вращаясь, плавает мусор.

Отдельные подводные препятствия при не­большой глубине могут быть обнаружены по завихрениям, которые об­разует вода, переливаясь через них. При больших глубинах майдан, образованный препятствием, выражен нерезко.

Звуковые сигналы иногда используются для ориенти­рования и обнаружения препятствий. Особое значение приобретает этот способ при плавании в тумане и в местах с крутыми поворотами русла.

Звук распространяется от источника сферическими волнами, сле­дующими одна за другой, во все стороны. Отдельно взятое направле­ние распространения звуковой волны называют звуковым лучом. В однородной воздушной среде при отсутствии ветра звуковые волны распространяются во все стороны с одинаковой скоростью; звуковые лучи при этом прямолинейны. В реальных условиях такое распростра­нение звука наблюдается редко. На крупных водоемах самая лучшая слышимость звука бывает ночью в тихую погоду и при отсутствии осад­ков и тумана.

Воздух атмосферы не бывает однороден и имеет (особенно в слоях, прилегающих к земле) разную температуру и плотность. В связи с этим звуковые волны распространяются неравномерно, что приводит к преломлению звуковых лучей, а иногда к образованию беззвуковых зон (звуковые тени) или отражению звука (эхо).

Беззвуковые зоны создаются при убывании температуры с увеличе­нием высоты. Расстояние от источника звука до зоны молчания зависит от степени убывания температуры и от высоты источника над уровнем воды. Например, при высоте источника 1 м и падении температуры на 0,8° С на 100 м высоты расстояние до зоны молчания составит 370 м, а 1 °С на 100 м — 330 м. Такое явление чаще бывает днем при тихой и малооблачной погоде. Следовательно, в этот период суток слышимость хуже.

При возрастании температуры воздуха и высоты звуковые лучи распространяются по траектории, выпуклость которой направлена кверху, поэтому звуковая тень не создается и слышимость будет луч­ше. Это обычно бывает ночью и утром.

Таким образом, неправильное и непрямолинейное распростране­ние воздушной звуковой волны создает зоны молчания (рис. 84), в которых на судне не слышно звукового сигнала, хотя оно находится близко от источника. Поэтому иногда вблизи источника звука звук не

Рис. 84. Зоны молчания при подаче звуковых сигналов

слышен, затем по мере удаления от него сила звука постепенно осла­бевает, совсем прекращается, потом через некоторое время с увеличе­нием расстояния звук вновь слышен, затем опять пропадает. Это явле­ние по мере удаления от источника звука может повторяться несколько раз.

Ветер ускоряет или замедляет распространение звука в зависимо­сти от их взаимного направления. Влияние ветра на распространение звука в термически однородной среде схематично показано на рис. 85.

Звуковые сигналы — сирены, гудки, звон колокола и др. — назы­вают в судовождении туманными сигналами. При плавании, особенно в тумане или ночью, следует учитывать все обстоятельства, могущие искажать распространение звука. Полностью полагаться при движе­нии в тумане на звуковые сигналы нельзя, так как их слышимость ме­няется и зависит от густоты тумана, величины водяных капель, высоты тона сигналов и ветра. В крупнокапельном тумане лучшую звуковую проходимость имеют сигналы низкого тона, в мелкокапельном густом тумане — высокого тона. Поэтому для лучшей слышимости судовые гудки иногда комбинируются из звуковых свистков высокой и низкой частот.

Дальность слышимости сигналов зависит не только от температуры и влажности воздуха, направления ветра, но также от расположения наблюдателя. При звуке, идущем с наветренной стороны, он будет рань­ше услышан наблюдателем, находящимся ближе к воде. Если звук идет

Рис. 85. Влияние ветра на распрост­ранение звука:

а — ветер с высотой не меняется; б — ве­тер с высотой усиливается; в — ветер ос­лабевает, затем меняется на обратный и усиливается

с подветренной стороны, то он будет раньше услышан наблюдателем, находящимся выше от воды.

Сила звуковых сигналов встречных судов бывает настолько слабой, что может быть не слышна из-за шума на собственном судне даже на близком расстоянии и особенно в поворотах реки. Поэтому при ухуд­шении видимости судоводитель должен устранить по возможности все шумы на судне, которые мешали бы восприятию звуков, исходящих от других судов или береговых средств навигационного обеспечения (СНО).

В некоторых случаях сигнал может быть воспринят в виде эха, ко­торое приходит к судну с другой стороны от источника звука. Такое явление бывает в густом тумане, у высоких берегов и др.

Если на пути распространения звука встречаются препятствия в виде утесов, мысов, островов и т. п., то звук ослабевает. Утесы и горы, расположенные сзади источника звука, также влияют на правильность отражения и распространения звука. Поэтому туманная звуковая сиг­нализация может служить только средством предупреждения об опас­ности, но не средством определения по ней места судна во время тумана.

При плавании у высоких гористых берегов при плохой видимости иногда с судна дают свисток паровым гудком или судовой сиреной и по времени возвращения эха к судну судят о расстоянии до берега. Ес­ли горы подходят к самому берегу отдельными цепями, разделенными глубокими долинами, то услышанное на судне эхо свистка свидетель­ствует, что на траверзе судна горы; если эхо не слышно — значит на­против находится долина. Подобный способ не может считаться точ­ным.

По слышимости звуковых сигналов можно определять расстояния до встречных судов. Если заметить на встречном судне момент появле­ния пара из свистка и определить число секунд Т от этого момента до момента, когда свисток услышан, то расстояние, м, можно определить по формуле

S=332T. (105)

При движении у высоких берегов можно получить представление о месте судна, используя эхо судового свистка. Для этого, подав сиг­нал, пускают секундомер и внимательно слушают. Когда отраженный от высокого берега сигнал в виде эха вернется, останавливают секундо­мер. Расстояние до берега, км, за время Т определяется по формуле

S=0,17T. (106)

По данным специальных исследований ГИИВТ, проведенных на Волге, Каме, Енисее и Лене, сделан вывод, что сила звука вдоль реки спадает в соответствии с экспоненциальным законом, а дальность вос­приятия на слух звуковых сигналов речных судов вдоль реки в усло­виях ясной погоды и слабого ветра при нахождении наблюдателя на от­крытой местности (при отсутствии посторонних шумов) в среднем со­ставляет: для паровых гудков — 5—6 км, для тифонов— 3,5—4,5 км, для сирен — 1,5—2,5 км.

Судоводитель должен твердо знать, что использование услышанного сигнала берегового СНО или другого судна возможно только для при­

мерного определения своего места, так как распространение звука в среде различной плотности происходит непрямолинейно. Поэтому ка­жущееся направление, по которому слышен звуковой сигнал, может быть ошибочным на несколько десятков градусов.