Устройство и основные характеристики судна 6 страница

Рис. 3.12. ЭКНИС Рис. 3.13. Индикатор GPS

Навигационные инструменты

Навигационный секстан - угломерный инструмент (рис. 3.14), служащий:

— в мореходной астрономии - для измерения высот светил над видимым гори­зонтом;

— в навигации - для измерения углов между земными предметами.

Слово «секстан» происходит от латинского слова «Sextans» - шестая часть круга.

Морской хронометр - высокоточные переносные часы, позволяющие полу­чать в любой момент достаточно точное гринвичское время (рис. 3.15).

Судовое время определяется по меридиану местонахождения судна и чаще всего корректируется ночью вахтенным офицером. Так, например, при изменении долготы на 15° на восток часы переводятся на 1 час вперед, а при изменении долго­ты на 15° в западном направлении — на 1 час назад.

Для того чтобы в машинном отделении, столовой команды, каютах, салонах, барах, камбузе иметь точное и одинаковое показание времени, устанавливают электрические часы, корректируемые от главных часов, находящихся на мостике.

Рис. 3.14. Секстан Рис. 3.15. Хронометр

К прокладочным инструментам относятся (рис. 3.16):

— измерительный циркуль - для измерения и откладывания расстояний на карте;

— параллельная линейка - для проведения на карте прямых, а также па­раллельных заданному направлению линий;

— навигационный транспортир - для построения и измерения углов, курсов и пеленгов на карте.

Кроме этого, на мостике находятся журналы, папки с документацией, навига­ционные карты, обязательные справочники и пособия и др. (рис. 3.17).

Рис. 3.16. Прокладочный инструмент

3.2. Основные понятия навигации

Дисциплина «Навигация и лоция» решает задачу выбора безопасного и выгодного пути судна и обеспечения плавания по выбранному маршруту с учетом преобладающих гидрометеоусловий.

Навигация и лоция изучает: методы определения направлений в море; теорию картографических проекций;

навигационные карты, пособия и руководства для плавания, их корректуру; методы определения места судна по наземным ориентирам; навигационные опасности и способы их ограждения; навигационные инструменты и приборы; основные принципы несения ходовой навигационной вахты.

Географические координаты

Положение судна на поверхности Земли определяется с помощью географических коор­динат. Формой Земли является геоид - непра­вильное геометрическое тело, но для простоты принимаем форму Земли за шар (рис. 3.18).

Воображаемая прямая, вокруг которой происходит вращение Земли, называется земной осью. Точки пересечения ее с поверхностью Земли называются географическими или истин­ными полюсами - Северным Pn и Южным Ps.

Окружность большого круга EQ, плос­кость которого перпендикулярна земной оси и проходящая через центр Земли, называется эк­ватором. Он делит земной шар на северное и Рис. 3.18. Географические южное полушария.

координаты Окружности малых кругов, плоскости ко­

торых параллельны плоскости экватора, называются параллелями.

Окружности больших кругов, плоскости которых проходят через ось Земли, называются меридианами.

Меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (Англия), называется Гринвичским или нулевым меридианом. Гринвичский мериди­ан вместе с противоположным ему меридианом делит земной шар на восточное и западное полушария.

Меридианы и параллели на земной поверхности образуют сетку географиче­ских координат. Главные направления — четыре взаимно перпендикулярных направления в плоскости истинного горизонта: N (норд), S (зюйд), E (ост), W (вест). Относительно этих направлений и осуществляется ориентирование на по­верхности Земли.

Начало координат — в точке пересечения экватора с Гринвичским меридиа­ном. Координатными линиями являются параллели и меридианы, а координатами — географическая широта и географическая долгота.

Географической широтой какой-либо точки (например, точки М - местопо­ложение нашего судна) называется угол при центре Земли (угол МОК), составлен­ной земным радиусом, проведенным через данную точку (линия МО), и плоско­стью экватора EQ. Широта измеряется дугой меридиана от экватора до параллели данной точки (дуга КМ). Она отсчитывается к северу или югу от экватора и лежит в пределах от О⁰ до 90⁰. Если точка находится в северном полушарии, ее широте дается наименование N (северная), если в южном - S (южная).

Географической долготой какой-либо точки называется угол между плоско­стью Гринвичского меридиана и плоскостью меридиана данной точки (угол GOK). Долгота отсчитывается от Гринвичского меридиана к востоку или западу и лежит в пределах от О⁰ до 180⁰. Если точка находится в восточном полушарии, то долготе приписывается наименование Е (восточная), если в западном — W (западная).

За единицу длины в море принята морская миля. Морской милей называется значение 1 минуты дуги земного меридиана. Принято среднее значение величины морской мили, равное 1852 метра. Кабельтов — единица длины, равная 1/10 мили или 185, 2 метров.

Дальность видимости предметов

В открытом море наблюдатель видит вокруг судна водную поверхность, ограниченную кругом, называемый видимым горизонтом. Расстояние De от места наблюдателя до линии видимого горизон­та называется дальностью видимого горизонта и определяется формулой:

De = 2,08Ve, (мили)

где е — высота глаза наблюдателя над уров­нем моря, измеряемая в метрах.

Эта формула позволяет определить дальность до предметов, находящихся на уровне моря. Если предмет имеет собственную высоту над уровнем моря, то наблюдатель обнаружит значительно раньше. При дожде, снегопаде, тумане, мгле дальность видимости сокращается. Наоборот, при определенном состоянии атмо­сферы рефракция может быть большой, вследствие чего дальность видимости предметов оказывается значительно больше рассчитанной.

Явление преломления световых лучей в атмосфере называется земной ре­фракцией, которая зависит от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха.

Определение направлений в море

Истинным курсом ИК называется горизонтальный угол между направлением на северный полюс (Pn) и диаметральной плоскостью (ДП) судна по направлению его движения, измеренный по ходу часовой стрелки.

Истинный пеленг ИП - горизонтальный угол между направлением на север­ный полюс (Pn) и направлением на ориентир (О), измеряемый по часовой стрелке.

Курсовым углом КУ называется угол между носовой частью диаметральной плоскости судна и линией пеленга. В основном курсовые углы измеряют в полу­круговой системе (от 0⁰ до 180⁰) и им придают наименования, указывающие в сто­рону какого борта судна (правого или левого) вели счет. Например:: КУ= 10° л/б, КУ= 45° п/б.

Между ИК, ИП и КУ существует сле­дующая зависимость:

ИП = ИК + КУ; ИК = ИП - КУ; КУ = ИП - ИК.

Земля представляет собой гигантский магнит. Магнитные полюсы Земли сравни­тельно недалеко располагаются от географи­ческих, но с ними не совпадают.

Кроме этого, они постоянно постепен­но изменяют свое положение. В результате стрелка магнитного компаса оказывается отклоненной на некоторый угол от плоскости истинного меридиана. Этот угол называется магнитным склонением d и отсчитывается от северной части истинного меридиана (Pn) к Е или к W. Если стрелка отклонена к Е, то склонение имеет наименование восточное и ему присва­ивается знак плюс (+), если к западу - западное со знаком минус (-).

На навигационные карты наносят значение и наименование склонения в рай­оне плавания (рис. 3.19). Надписи о значении склонения помещают в центре кар­тушки, нанесенной на карте. Установлено, что значение склонения ежегодно изме­няется, поэтому на картах указывают год, к которому относится склонение, и зна­чение его годового изменения. Годовое изменение необходимо учитывать при рас­чете поправки компаса. Для этого к значению склонения прибавляют или вычита­ют из него годовое изменение склонения, умноженное на разность лет между го­дом на данный момент и годом, к которому относится склонение на карте.

На направление стрелки магнитного компаса оказывает также влияние судо­вое железо. Горизонтальный угол, на который отклоняется стрелка компаса под действием магнитного поля судна, называется девиацией магнитного компаса 3.

На каждом курсе девиация у судовых компаса различна, поэтому ее перио­дически определяют и заносят в специальную таблицу (рис. 3.20).

Таким образом, поправка магнитного компаса равна

ДМК = d + 5;

Между ИК, МК и МП существуют следующие зависимости, при этом необ­ходимо учитывать знак магнитной поправки ДМК:

ИК = МК ± ДМК;

ИП = МП ± ДМК

ИК = ГКК ± ДГК; ИП = ГКП ± ДГК.

Неверные показания компасов или неправильный учет их поправок - основные причины навигационных ошибок. При при­емке вахты необходимо сличать показания гиро и магнитного компасов, а также в начале каждого часа и при изменении курса судна. В течение рейса поправки компасов систематически уточ­няют.

3.3. Морские навигационные карты

Морская навигационная карта - карта, предназначенная для обеспечения задач судо­вождения. Картой называется изображение на плоскости части или всей земной поверхности. Навигационные карты применяются для графи­ческого учета движения судна во время плава­ния, на ней прокладываются курсы и пеленги на ориентиры (рис. 3.21). Чтобы судно могло осу­ществить переход из одного пункта в другой, необходимо выбрать кратчайший и безопасный путь, для этого делается подборка карт по марш­руту следования. Требования к морской навигационной карте:

1) линия курса и пеленгов должны изображаться прямыми линиями;

Рис. 3.19. Информация о магнитном склонении на карте Рис. 3.20. Таблица девиа­ции магнитного компаса Главная ось гирокомпаса под действием направляющей силы должна уста­навливаться в плоскости истинного меридиана, но в результате различных причин полное совпадение не происходит. Вследствие этого гирокомпас и картушки репи­теров имеют свою поправку ДГК. Поправка отсчитывается от Pn к востоку Е (+) или к W (-). Курсы и пеленги, определяемые относительно гироком- пасного меридиана, называются гирокомпасными. Существует следующая зависимость:

2) карта должна быть равноугольной.

Картографическая проекция, удовлетворяющая этим требования, называется меркаторской (Меркатор - голландский картограф, предложил эту проекцию в 1569 г.).

На навигационных картах отображаются:

- береговая линия и глубины;

- рельеф дна и навигационные опасности;

- навигационное оборудование;

- фарватеры;

- места якорных стоянок;

- сведения о магнитном склонении, ледовом режиме, грунте дна;

- районы, запрещенные для плавания.

Различают:

- генеральные карты;

- путевые карты, имеющие масштаб 1:100'000-1:500'000;

- частные карты, имеющие масштаб 1:25'000-1:50'000; и

- морские планы, имеющие масштаб 1:500-1:25000.

Для того чтобы правильно пользоваться картой, надо уметь читать ее, т. е. понимать все нане­сенные на карту условные обозна­чения и правильно разбираться в них. Чтение карты следует начи­нать с заголовка, в котором указы­вается ее название (район плава­ния), числовой масштаб с указа­нием главной параллели, к кото­рой он отнесен, меры, в которых даны глубины и высоты прибреж­ных гор, а также год, к которому приведено магнитное склонение. После заголовка прочитывают расположенные под нижней рамкой отметки о датах последней (большой и малой) корректуры данной карты и год ее издания. Все примечания, предупреждения (печатающиеся красным цветом), рисунки маяков и планы портов помещаются на карте таким образом, чтобы не закрывать береговой черты и вод­ной поверхности.

Адмиралтейский номер карты состоит из пяти цифр. Первая из них обозна­чает район Мирового океана, вторая - масштаб карты, третья - район океана или море, последние две цифры - порядковый номер карты данного района океана или моря.

После предварительного знакомства с картой подробно просматривают рай­он, в котором предстоит плавать, чтобы во всех подробностях изучить навигацион­ную обстановку - глубины, опасности и систему их ограждения, береговую черту, расположение маяков и знаков. Для изображения на карте состояния и особенно­стей поверхности моря его дна и побережья применяется система условных обо­значений.

Глубины на современных картах показываются в метрах и дециметрах. Точки с одинаковыми глубинами соединяются линиями равных глубин - изобатами. Изо­бата отделяющая прибрежное мелководье либо отдельную мель или банку, называ­ется линией опасности, или предостерегательной изобатой.

Грунты обозначаются условными сокращениями, например: П - песок, И - ил, Кор - кораллы и т. д. Сложные грунты указывают сочетаниями сокращений со­ставляющих грунтов: ИП - илистый песок, ГрП - гравий с песком, СрГл, МК - серая глина, мелкий камень. Буквами обозначаются также цвет и характеристика грунта: жлП - желтый песок, срмПГл - серый мелкий песок с глиной. Если составляющие грунта располагаются слоями, то первым пишется верхний слой мППл - мелкий пе­сок на плите.

Естественные навигационные опасности - банки, мели, рифы дают на кар­тах контуром из точек с обязательным указанием наименьшей глубины над ними. Все остальные морские опасности обозначаются различными условными знаками. Если положение или существование показанной на карте опасности вызывает со­мнения, то рядом с обозначением такой опасности или внутри нее ставятся помет­ки: ПС - "положение сомнительно" или СС - "существование сомнительно".

Места якорных стоянок обозначаются рисунком якоря. Изображение якоря без штока означает стоянку для малых судов, а якоря со штоком - для больших су­дов. Район с плохим грунтом обводят пунктиром с надписью: плх (плохой грунт).

Освещаемые знаки и маяки имеют на карте цветные изображения огней и их характеристики. Расцветка маячных огней показывается цветными окружностями с центром в точке нахождения маяка или частями окружности в пределах угла осве­щения. Характеристика огня дается рядом с маяком в одну строчку, например: ГрПр(3)(25с)10М(н), что означает - группопроблесковый огонь с тремя проблеска­ми и периодом 25 с, Дальность видимости 10 миль, туманный сигнал - наутофон. Створы обозначают на картах сплошными линиями (ходовая часть) и пунктиром (неходовая часть, а также поворотные и секущие створы на мерных линиях).

Морские течения, которые необходимо учитывать при прокладке, наносят на карты в виде стрелок: показывающие направление постоянного течения - с опере­нием, переменное - волнистой линией. Скорость течения с точностью до 1/4 уз пи­шется сверху стрелки. Приливные течения обозначают стрелкой с оперением свер­ху, отливные - без оперения. Различные приметные строения и предметы на берегу, чье место определено, - церкви, башни, отдельные высоты, - также показывают условными знаками. Точное место показанного на карте предмета относится к се­редине основания или к центру условного знака.

Представляющие для мореплавателя серьезную опасность затонувшие суда обозначаются пятью различными знаками: для затонувших судов с частями корпу­са, возвышающимися над водой; с мачтами над водой; для судов, глубина над ко­торыми меньше 18 м и больше 18 м; осыхающих.

Рис. 3.21. Навигационная карта

3.4. Средства навигационного оборудования

Для обозначения надводных или подводных опасностей, обеспечения плава­ния по фарватерам и определения места судна в прибрежных районах выставляют средства навигационного оборудования (СНО). В зависимости от места установки СНО бывают береговые и плавучие.

К береговым относятся маяки, огни, знаки, радио­локационные станции, а также акустические средства ту­манной сигнализации.

Маяки - специальные сооружения высотой от 10 до 50 метров, снабженные мощным светооптическим обору­дованием. Огни маяков зажигают от захода до восхода Солнца, дальность видимости не менее 10 миль.

Навигационные знаки - сооружения маячного типа, но более легкой конструкции. Дальностей видимости огней до 10 миль.

Портовые знаки сооружают в портах на оконечностях молов, пирсов и при­чалов.

Створные знаки сооружают в виде решетчатых башен, на которых монти­руют деревянный створный щит. Створы, образуемые створными знаками, уста­навливают для проводки судна по фарватеру, а также для определения поправок компасов.

Плавучие СНО устанавливают на якорях вблизи от опасности или на самой опасности: знаки, буи и вехи.

Плавучие предостерегающие знаки предупреждают судоводителей о нали­чии опасности, запрещают движение в их сторону и указывают безопасный путь. Система предусматривает пять типов знаков.

1. Латеральные знаки. Эти знаки (буи и вехи) выставляются для огражде­ния сторон фарватеров.

Мировой океан разделен на два региона: регион А и регион В (рис. 3.22), ко­торые отличаются принципом использования красного и зеленого цветов для ограждения сторон фарватера латеральными знаками. Страны, принявшие красный цвет окраски СНО с левой стороны фарватера, относятся к региону А; страны, принявшие зеленый цвет окраски СНО с левой стороны фарватера,— к региону В. При этом направление фарватера в обоих регионах считается с моря. Остальные типы знаков являются общими для регионов А и В.

9 44 80 120 1Ь0 HQ » Рис. 3.22. Деление Мирового океана на регионы А и В

Регион А. На левой стороне (рис. 3.23) выставляют знаки, полностью окра­шенные в красный цвет, топовые фигуры имеют вид красного цилиндра, светящий­ся буй имеет красный огонь. Характер огня - Пр 3 с (проблесковый, период 3 с).

На правой стороне (рис. 3.24) выставляют знаки, полностью окрашенные в зеленый цвет, топовые фигуры имеют вид зеленого цилиндра, светящийся буй име­ет зеленый огонь. Характер огня - Пр 3 с.

В отдельных случаях направление фарватера оговаривается особо. На корпу­са буев могут наноситься цифры или буквы, причем нумерация или обозначение буев буквами ведется со стороны моря.

В местах разделения фарватеров для обозначения основного (предпочти­тельного) фарватера используются видоизмененные латеральные знаки.

Основной фарватер справа (рис. 3.25) - окраска знаков красная с широкой зеленой горизонтальной полосой, топовая фигура в форме красного цилиндра, све­тящийся буй имеет красный цвет. Характер огня - Пр (2+1) 9 с (сложный групповой проблесковый, период 9 секунд).

Основной фарватер слева (рис. 3.26) - окраска знаков зеленая с широкой красной горизонтальной полосой, топовая фигура в форме зеленого конуса, светя­щийся буй имеет зеленый цвет. Характер огня - Пр (2+1) 9с.

Регион В. На латеральных знаках, выставляемых на левой и правой стороне фарватера, зажигают соответственно зеленые и красные огни (рис. 3.27 - 3.30).

Регион А

Рис. 3.23. Знак левой стороны

Рис. 3.25. Знак, указывающий, что основной фарватер справа

Рис. 3.26. Знак, указывающий, что основной фарватер слева

Регион В

Рис. 3.29. Знак, указывающий, что основной фарватер справа

Рис. 3.30. Знак, указывающий, что основной фарватер слева

2. Кардинальные знаки служат для ограждения отдельно лежащих навига­ционных опасностей, а также затонувших судов. Эти знаки обозначают сторону (по компасу), с которой судно должно обходить опасность. Они могут выставляться в одном, нескольких или всех секторах от опасности. Для ограждения применяются буи и вехи черно-желтой окраски в различных сочетаниях (рис. 3.31).

В качестве топовых фигур служат два черных конуса, установленных один над другим. Огонь светящихся буев белый.

N

Рис. 3.31. Кардинальные знаки

Северные буи и вехи выставляются в северном секторе к N от опасности. Зна­ки имеют верху черный цвет, внизу - желтый. Топовые фигуры - конусы верши­нами вверх. Характер огня - Ч (частый).

Восточные буи и вехи выставляются в восточном секторе к Е от опасности. Знаки имеют черный цвет с широкой желтой горизонтальной полосой. Топовые фигуры - конусы основаниями вместе. Характер огня - Ч (3) 10с (три частых про­блеска в группе, период 10 с).

Южные буи и вехи выставляются в южном секторе к S от опасности. Знаки имеют вверху желтый цвет, внизу - черный. Топовые фигуры - конусы вершинами вместе. Характер огня - Ч (6) ДлПр 15с (шесть частых проблесков в группе с дли­тельным проблеском, период 15 с).

Западные буи и вехи выставляются в западном секторе к W от опасности. Знаки имеют желтый цвет с широкой черной горизонтальной полосой. Топовые фигуры - конусы вершинами вместе. Характер огня - Ч (9) 15с (девять частых про­блесков в группе, период 15 с).

3. Знаки, ограждающие отдельные опасности незначительных размеров. Выставляются над опасностью и могут быть обойдены с любой стороны. Знаки (буи и вехи) окрашены в черный цвет с одной или более красными широкими гори­зонтальными полосами (рис. 3.32). Топовые фигуры - два черных шара, размещен­ные один над другим. Светящий буй имеет белый цвет. Характер огня - Пр (2) 5с.

4. Знаки, обозначающие начальные точки и ось фарватера (канала) и се­редину прохода (осевые). Знаки (буи и вехи) окрашены красными и белыми верти­кальными полосами (рис. 3.33). Топовая фигура имеют вид красного шара. Светя­щий буй имеет белый огонь. Характер огня — ДлПр 6с (длительно-проблесковый, период 6 секунд).

5. Знаки специального назначения применяются для обозначения или ограж­дения специальных районов или объектов, например, мест прокладки кабелей и др. Знаки окрашены в желтый цвет (рис.3.34). Топовые фигуры — косой крест желтого цвета. Светящий буй имеет желтый огонь, характер огня — Пр 5с.

Рис. 3.32. Знаки, ограждающие отдельные опасности

Рис. 3.33. Осевые знаки

Рис. 3.34. Знаки специального назначения

Некоторые термины прибрежных районов и навигационных опасностей

часть океана, вдающаяся в сушу __________

небольшой залив

узкий глубокий залив с высокими и крутыми берегами, далеко вдающийся в сушу

название заливов в устьях рек

скопление множества островов, надводных и подводных скал и камней в прибреж­ном районе

узкое водное пространство, соединяющий два смежных водных бассейна - океан с

морем, море с морем __________

искусственно прорытый в морском дне проход для судов через мелководье безопасный для судов проход среди мелей и других опасностей, огражденный предостерегающими знаками_____ ____

водное пространство у берега или среди островов с глубинами, пригодными для якорной стоянки

прибрежная акватория, огражденная от волнения, а также прилегающая к ней обо­рудованная полоса берега, предназначенная для обслуживания судов

часть акватории порта, защищенная от ветра и волнения, предназначенная для сто­янки судов и выполнения грузовых операций __________

внешнее оградительное сооружение порта, связанное с берегом

внешнее оградительное сооружение, не связанное с берегом

общее название места стоянки судов в порту

причальное сооружение, расположенное перпендикулярно берегу и служащее для швартовки судов

понтон, закрепленный у берега, служащий для швартовки судов и выполнения гру­зовых операций

участок моря с глубинами, меньшими окружающих ______________

мель, тянущаяся от берега

отдельно лежащая мель, ограниченная по площади

узкая, длинная, обычно песчаная отмель

мель, отгораживающая устье реки от моря