Морские течения и учёт постоянного течения при прокладке.

Горизонтальные перемещения водных масс в морях и океанах под влиянием различных факторов называются морскими течениями.

Элементами течения являются его скорость u_т и направление К_т. Направление течения имеет название той точки горизонта, куда оно движется (“ветер дует в компас, а течение идёт из компаса”). Направление течения обычно выражается в градусах, а иногда в румбах. Например течение 45° означает, что оно направлено на NE. К_т - это направление течения относительно N_и. При аналитическом расчёте течения используются направления течения относительно линии курса - q_т и относительно линии пути - Р_т. Скорость течения u_т указывается в узлах, а в некоторых навигационных пособиях в десятых долях узла.

Рис. 4.22. Построение навигационного треугольника при прямой задаче учета течения

Под действием судового двигателя судно получает движение относительно воды по направлению ДП, которое определяется ИК. При наличии течения вода сама имеет движение относительно Земли, следовательно скорость судна относительно Земли определится геометрической суммой

`V = `V_л + `u_т (4.34)

и судно будет перемещаться по направлению вектора `V (рис.4.22).

Треугольник АВС, сторонами которого являются векторы трёх скоростей, называется навигационным треугольником или треугольником скоростей, который необходимо строить при учёте течения. Линия АС, по которой перемещается судно при течении, называется линией пути при течении, а угол между северной частью истинного меридиана и линией пути при течении называется путевым углом при течении ПУ_b.

Угол b между линией пути при течении и линией курса называется углом сноса от течения и рассчитывается по формуле

b = ПУ_b - ИК. (4.35)

Связь между ИК, ПУ_b и b определяется алгебраическими формулами

ПУ_b = ИК + ( ± b ) и (4.36)

ИК = ПУ_b - ( ± b ). (4.37)

Знак b зависит от направления сноса. Если течение направлено в левый борт, то b будет иметь знак “+”, при течении в правый борт - знак “-”.

Так как рулевой удерживает судно на истинном курсе, то судно, перемещаясь по линии пути со скоростью V, называемой путевой (истинной) скоростью (скоростью относительно дна), имеет ДП параллельную ИК (см. рис.4.22).

При плавании на течении, также как и при учёте дрейфа, решаются две задачи: прямая и обратная.

Рис. 4.23. Обратная задача при учете течения

Обратная задача. По заданным ПУ,`V<sub>л</sub>, К<sub>т</sub> и необходимо найти ИК, а в конечном итоге ГКК, который должен держать рулевой, чтобы судно шло по намеченному на карте пути, угол b и `V. Для получения истинного курса также надо построить навигационный треугольник. Его построение производится следующим образом: на карте проложена линия пути. Из исходной точки в условном масштабе проводят вектор скорости течения , из конца которого в том же масштабе радиусом равным скорости судна по лагу V_л делают засечку на линии пути; отрезок от исходной точки до полученной точки на линии пути и есть путевая скорость V (в том же масштабе). Далее соединяют тонкой прямой начальную точку с полученной точкой и эту линию переносят параллельно в исходную точку. Полученная линия и есть линия истинного курса, направление которой снимается с карты (рис.4.23). Угол между линией пути и линией курса в этом случае называется поправкой на снос от течения.

По снятому с карты ИК рассчитывают ГКК = ИК - DГК, который дают рулевому.

Особенности графических построений на карте при учёте течения.

1. На карте прокладываются и линия курса (ИК) и линия пути (ПУ).

2. При построении навигационного треугольника вектора скорости судна и течения берутся в одном условном масштабе. Обычно берется количество миль в масштабе карты, проходимое за час или на крупномасштабных картах за полчаса. Этот треугольник является частью навигационной прокладки и не стирается до конца рейса.

3. Путевая (истинная) скорость - это вектор навигационного треугольника по линии пути.

4. При изменении хотя бы одного из четырёх элементов: курса судна, скорости судна, направления или скорости течения необходимо построить новый навигационный треугольник.

5. Для получения счислимой точки пройденное по лагу расстояние S_л (исправленная разность отсчётов лага) откладывается по линии курса и переносится по направлению течения на линию пути (рис.4.23).

6. Для расчёта отсчёта лага и времени прохода судном заданной точки С (см. рис.4.23) на линии пути, проводится линия из этой точки по направлению обратному направлению течения до пересечения её с линией курса (точка В на рис.4.23). С карты снимается расстояние АВ, которое судно должно пройти относительно воды и рассчитывается ОЛ_в =ОЛ_а + S_л / К_л и время Т_в=Т_а +S_л/V_л.

7. Время и отсчёт лага прихода ориентира на траверз судна или, в общем случае, на заданный КУ определяется так: рассчитывается траверзный ИП_^= ИК ± 90° (в общем случае ИП = ИК ± КУ ) и от ориентира проводится ОИП_^ (в общем случае ОИП) до пересечения с линией пути - точка F (рис.4.23) (судно одновременно будет находиться на линии пути и на линии пеленга). Далее действия те же, как и для расчёта ОЛ и Т прихода судна в заданную точку (см. п.6).

8. Вместо прокладки на карте двух линий: линии курса и линии пути, часто прокладывают одну линию пути ПУ_b и находят на ней точки, откладывая пройденные расстояния по линии пути, рассчитанные по формуле S =V ´ t, где V - путевая, (истинная) скорость, которая снята с навигационного треугольника, построенного на свободном месте карты в стороне от истинного местонахождения судна. Такой способ учёта течения при прокладке удобен при отсутствии лага, когда скорость судна относительно воды определяется по оборотам. Этот способ можно применять и при наличии лага, откладывая по линии ПУ_b расстояние, пройденное по линии пути S = S_л´К, где К = V / V_л.

9. При учёте попутного и встречного течения ПУ_b = ИК и b =0°. Рассчитывается снос судна течением за время плавания

S_т = u_т (Т₂ -Т₁), (4.38)

и тогда фактически пройденное расстояние S будет равно

S = S_л ± S_т , (4.39)

при попутном течении будет знак “+”, при встречном знак “-”.

Рис. 4.24. Определение элементов течения по серии обсерваций

Надписи на карте производятся по возможности над линией пути, а если нельзя над линией пути, то под линией пути и параллельно ей. Аналогично надписи при учёте дрейфа; надпись над линией пути при учёте течения состоит из ГКК, D ГК, КК, DМК и угла b с его знаком. У счислимого места на линии пути пишется время и отсчёт лага (см. рис.4.23).