Određivanje brzine pređenog plovila prema udaljenosti. Mjerenje brzine i udaljenosti plovila. Rekorderi među brodovima

Određivanje brzine broda modom brzine propelera.

Za mjerenje brzine velikih brodova koristiti zaostajanje. Na malim plovilima jednostavno kašnjenje daje velike pogreške u određivanju brzine i nije ga uvijek moguće primijeniti. Stoga je za male posude lakše odrediti brzinu pomoću tablica ili grafikona koji izražavaju ovisnost brzine o broju okretaja rotora. Za takve tablice ili grafikone potrebno je odrediti brzinu plovila na mjernoj liniji za različite rotacije propelera (sl. 59). Određivanje brzine provodi se u povoljnom vremenu. Zakret plovila u smjeru ne smije biti veći od ± 2°.

Riža. 59. Dijagram opreme mjerne linije

Mjerna linija je opremljena vodećom trasom, duž koje se brod kreće, te četiri ili više križnih trasa, među kojima se udaljenosti točno mjere. Brzina broda na liniji kolosijeka mjeri se s motorom koji radi neprekidno. Kako bi se otklonile pogreške u određivanju brzine od utjecaja vjetra i struje, izvode se dva rada u istom načinu rada motora - u jednom i u drugom smjeru.

Štoperica se koristi za uočavanje trenutka kada plovilo prođe poprečne presjeke. Poznavajući vrijeme t 1, t 2, t 3 i udaljenost između poprečnih presjeka S 1, S 2, S 3, brzina V S izračunava se po formuli:

V S = S

gdje je: V S brzina broda u čvorovima;

S je udaljenost između presjeka u miljama;

t - vrijeme prolaska od točke do točke, sek.

Tijekom svake vožnje važno je održavati ispravnu brzinu motora na ispravnoj brzini. Izračunavanjem pojedinačnih brzina V 1, V 2, V 3 pronađite prosjek.

Nakon određivanja brzine na mjernoj liniji izrađuje se tablica ili grafikon ovisnosti brzine broda o broju okretaja motora (slika 60.).

Korisno je odrediti brzinu plovila pri različitom gazu. Zatim će biti nekoliko grafikona i tablica. Radi praktičnosti, mogu se prikazati na jednom listu papira. Imajući takve tablice ili grafikone na brodu, moguće je pronaći odgovarajuću brzinu broda na temelju zadanog broja okretaja motora i poznatog gaza.

Ponekad opremljena mjerna linija nije dostupna u blizini. Međutim, uvijek je moguće odabrati dva obalna orijentira za određivanje brzine plovila, među kojima je udaljenost dovoljno točno poznata. Te se udaljenosti mogu odrediti, na primjer, iz plana koji ima oba orijentira.

Vodeće linije mogu se zamijeniti kompasom na brodu, ako nema bojazni da će brod od vjetra ili struje skrenuti s kursa, za to je potrebno provjeriti i eliminirati utjecaj motora koji radi na kompas.

Za mjerenje brzine plovilo mora biti na ravnom kursu duž sigurnog plovidbenog puta.

Puc. 60. Grafikon ovisnosti brzine broda o broju okretaja motora

Smjer ravne crte koja povezuje objekte može se odrediti pomoću šestara, ali je potrebno da se trčanja mogu izvoditi u smjeru paralelnom s linijom koja povezuje objekte.

Prije približavanja prvom orijentiru, plovilo razvija određenu brzinu i ulazi u izmjereni kurs pri zadanoj brzini motora, koja tijekom vožnje do drugog orijentira ostaje konstantna. Kada je prvi orijentir snop, pokreće se štoperica ili se vrijeme bilježi na satu. Vrijeme se računa u trenutku kada brod prođe preko drugog orijentira. Ista zapažanja se provode tijekom vožnje unatrag.

§ 27. Pojednostavljena metoda za određivanje brzine plovila.

Ako je nemoguće, osobito tijekom plovidbe, odrediti brzinu plovila jednom od navedenih metoda, koristi se druga, ali manje točna. S pramca broda u pokretu potrebno je baciti u vodu privremeni orijentir - mali komad drveta i istovremeno uključiti štopericu. Kada komad drveta dosegne krmeni rez, štoperica se zaustavlja. Prema izmjerenom vremenu i poznatoj duljini plovila, brzina se nalazi po formuli:

V S =,

gdje je V S brzina broda u čvorovima;

L je duljina posude, m;

t- vrijeme prolaska predmeta bačenog u vodu, sec.

Treba imati na umu da što je plovilo kraće, to je greška veća.

Prilikom određivanja prijeđene udaljenosti, mora se imati na umu da se kretanje plovila događa samo u odnosu na vodu, a ne na tlo. Vjetar i struja se u ovom slučaju ne uzimaju u obzir, iako stalno utječu na brzinu plovila. Stoga, prilikom polaganja, udaljenost izračunatu brzinom mora se korigirati zbog zanošenja struje i vjetra. Najlakše je to učiniti kada se tok plovila podudara sa smjerom struje i vjetra ili im je suprotan. Kod bočnih zanošenja, povećanje ili smanjenje brzine bit će približno proporcionalno kosinusu kuta između smjera broda i smjera struje ili vjetra.

Glavni razlozi za smanjenje brzine plovila:

1) plitka voda, u kojoj, kako se brzina povećava, otpor vode naglo raste. Stoga se u plitkoj vodi brzina može smanjiti za 10 - 15%;

2) vjetar i kotrljanje. Kod čelnog vjetra i valova, kao i kod jakog stražnjeg vjetra praćenog valovima, brzina se smanjuje.

Uz slab vjetar u leđa, brzina se lagano povećava. Smanjenje brzine se opaža kada je plovilo preopterećeno, peta i diferencijal na pramcu. Na valu, u trenucima kada propeler napusti vodu, brod naglo gubi brzinu;

3) zarastanje podvodnog dijela trupa broda dovodi do smanjenja brzine za 10 - 15% u odnosu na brzinu broda s čistim trupom.

"Određivanje brzine plovila i prijeđene udaljenosti na moru"

Udaljenost na moru mjeri se u nautičkim miljama i kabelskim miljama, stoga se udaljenost koju plovilo prijeđe mjeri u istim jedinicama. 1 milja = 10 kbt.

Brzina broda izražava se u miljama na sat, odnosno čvorovima.

Čvor je jedinica brzine broda jednaka jednoj milji na sat. 1 čvor = 1 milja / sat.

Uređaji kojima se mjeri brzina plovila i utvrđuje prijeđeni put nazivaju se zaostaje.

Lagovi se, ovisno o principu rada i uređaju, dijele na

Relativno (hidrodinamičko, indukcijsko), mjerenje brzine plovila u odnosu na vodu

Apsolutni (Doppler trupci, inercijski i geoelektromagnetski sustavi), koji mjere brzinu plovila u odnosu na tlo.

1. Hidrodinamički. Rad ovih zaostajanja temelji se na mjerenju razlike između statičkog i dinamičkog tlaka vode, ovisno o brzini plovila.

2. Indukcija. Princip rada temelji se na korištenju odnosa između brzine plovila i EMF-a koji u vodi inducira izvor magnetskog polja pričvršćenog na dno posude.

3. Doppler. Princip rada temelji se na korištenju Dopplerovog efekta koji se sastoji u promjeni promatrane frekvencije zbog relativnog kretanja izvora zračene energije.

Kretanje plovila također se obično dijeli na relativno s brzinom V o (V l), apsolutno s brzinom V (V a, V u) i prijenosno V c pod utjecajem vjetra, struje ili njihovog kombiniranog djelovanja.

Na brodovima se uglavnom koriste relativni lagovi koji mjere brzinu i prijeđenu udaljenost u odnosu na vodu, uzimajući u obzir vjetar, ali ne uzimajući u obzir struju. Kašnjenja obično imaju grešku koja se naziva korekcija kašnjenja.

Korekcija zaostajanja naziva se sustavna pogreška, izražena u postocima.

S -ROL

ΔL= ----------- 100%

gdje S- stvarna (prava) udaljenost uzeta od karte;

ROL Je li razlika u broju kašnjenja. ROL = OL 2 - OL 1.

Korekcija zaostajanja često se izražava kroz koeficijent kašnjenja k l.

Korekcija zaostajanja i brzina plovila određuju se nakon izgradnje ili popravka na posebnim odlagalištima - mjerne linije pod sljedećim uvjetima: valovi mora ne više od 3 boda, vjetar do 8 m / s, dubina ne manja od 6 prosječnih oborina.

Korekcija zaostajanja i brzina plovila određuju se na PPH, SPKh, MPKh, SMPKh u teretu i u balastu.

Dobiveni rezultati se unose u tablicu manevarskih elemenata.

Ako na mjernom vodu nema struje, radi se 1 rad.

U prisutnosti konstantnog protoka, izvode se 2 vožnje kako bi se to eliminiralo, jer na međusobno suprotnim smjerovima od formule (1) u prvoj vožnji, pretpostavimo V 0 = V 1 - V T, zatim u drugoj vožnji V 0 = V 2 - V T. Zajedničko rješenje ovih dviju jednadžbi omogućuje vam da eliminirate protok i odredite brzinu posude u odnosu na vodu.

Sukladno tome, odredit će se i korekcija kašnjenja: izračunata po formuli (2) za dvije vožnje.

Ako je na brodu postavljen propeler fiksnog nagiba, tada tijekom vožnji uočite brzinu propelera N i napravite ovisnost brzine broda V o njemu. Tada se prijeđena udaljenost može odrediti formulom:, gdje a- akontacija, t.j. udaljenost koju plovilo prijeđe u odnosu na vodu za jedan okretaj propelera. Izračunava se s V o i odgovarajućom brzinom vrtnje propelera N:. ...

U moru korekcija brzine i zaostajanja određuju se slobodno plutajućom referentnom točkom (da se isključi struja) pomoću radara ili pomoću visoko preciznih promatranja (sa satelita) uz isključenje struje grafički ili formulama. Kako bi se izbjegle nagomilavanje pogrešaka, duljina jedne vožnje treba biti brzinom od 10 čvorova. - 2,3 NM; 15uz. - 3,6 NM; 18 čvorova - 4,3 mm ili; 20 čvorova - 4,9 NM (N. V. Averbakh, Yu. K. Baranov Određivanje manevarskih elemenata morskog plovila i korekcije zaostajanja). Zatim

Zadaci koje treba riješiti u izračunavanju numeracije.

Prethodno izračunavanje broja zaostajanja: OL i +1 = ROL + OL i, gdje je ROL = Sl / kl.

Proračun prijeđenog puta duž trupca: S l = V l DT.

Izračun vremena plivanja: T = S l / V l; DT = S i / V i;

U našem životu, brzina kretanja Vozilo mjereno u kilometrima na sat (km/h). Tako se karakterizira kretanje automobila, vlaka, aviona. Ali postoji jedna iznimka od ovog pravila. U nautičkoj plovidbi brzina plovila se označava u čvorovima. Ova mjerna jedinica nije dio međunarodnog SI sustava, ali je tradicionalno dopuštena za korištenje u navigaciji.

Mjerenje brzine brodova

Ovaj poredak se povijesno razvijao. Nekada se brzina kretanja plovila određivala pomoću posebne naprave tzv sektorsko zaostajanje... Bila je to daska, na čijem je kraju bila pričvršćena linija – tanki brodski kabel. Cijelom svojom dužinom čvorovi su bili vezani u pravilnim razmacima. Mornar je, dodirujući liniju rukom, izbrojao broj čvorova koji su mu prošli kroz ruku za Određeno vrijeme, određujući na taj način brzinu odmah u čvorovima. Važno je da ova metoda ne zahtijeva dodatne izračune.

Nitko već dugo ne koristi lagove ovog dizajna. Sada da izmjerimo brzinu morska plovila koristiti uređaje temeljene na najnovijim znanstvenim i tehničkim dostignućima u području hidroakustike i hidrodinamike. Mjerači temeljeni na dopleru su popularni... Ima još jednostavne načine- uz pomoć posebnih metalnih gramofona postavljenih u vodu. U ovom slučaju, brzina se određuje na temelju broja njihovih okretaja po jedinici vremena.

Nautička milja

U prijevodu na običan jezik, jedan čvor znači brzinu kojom brod putuje jednu nautičku milju na sat. U početku je njegova veličina bila 1853.184 metra. Točno to je duljina Zemljine površine duž meridijana jedne lučne minute. I tek 1929. Međunarodna konferencija u Monaku odredila je duljinu nautička milja na 1852 metra.

Treba imati na umu da, osim nautičke milje, postoje i druge. U prošlosti je u različitim državama postojalo nekoliko desetaka različitih milja kao mjernih jedinica za duljinu. Nakon uvođenja metričkog sustava mjera, milje kao jedinica mjerenja udaljenosti počele su brzo gubiti popularnost. Danas je od sve raznolikosti kopnenih milja ostalo samo desetak. Najčešći od njih je američka milja... Duljina mu je 1609,34 metara.

Nije samo nautička milja vezana uz duljinu zemaljskog meridijana. Stara francuska nautička liga iznosi 5555,6 metara, što odgovara tri nautičke milje. Zanimljivo je da je u Francuskoj osim morske lige postojala i kopnena, također vezana uz dužinu meridijana, te poštanska liga.

Pravila ponovnog izračuna brzine

Danas se brzina pomorskih plovila još uvijek mjeri u čvorovima. Kako bismo ovu karakteristiku predstavili u obliku na koji smo navikli, potrebno ih je prevesti u kilometre na sat. To se može učiniti na nekoliko načina:

1. Samo pomnožite broj čvorova s ​​1,852 na bilo koji način, na primjer pomoću kalkulatora.
2. Napravite grubi izračun u svojoj glavi množenjem broja čvorova s ​​1,85.
3. Primijenite posebne tablice prijevoda s Interneta.

Nakon sličnog preračunavanja, lako je usporediti brzine kretanja brodova i drugih vozila.

Rekorderi među brodovima

Brzina pomorskih putničkih brodova obično je veća od brzine trgovačkih brodova. Posljednji službeni rekord ("Plava vrpca Atlantika") pripada američkoj brzoj transatlantskoj liniji Ujedinjene države... Postavljena je 1952. godine. Tada je brod prešao Atlantik iz Prosječna brzina 35 čvorova (64,7 km / h).

Zloglasni "Titanic" na svom jedinom putovanju u trenutku sudara s santom leda u noći s 14. na 15. travnja 1912. bio je gotovo na granici svojih tehničkih mogućnosti pri brzini od 22 čvora. Najveća tada brzina putnički brodovi("Mauritanija" i "Luzitanija") bila je jednaka 25 čvorova (46,3 km/h).

Evo nekih od brodova koji su nekoć držali plavu vrpcu Atlantika:

1. Great Western (Velika Britanija) 1838. godine.
2. Britanija (Velika Britanija) 1840. godine.
3. Baltik (Velika Britanija) 1873. godine.
4. "Kaiser Wilhelm der Grosse" (Njemačka) 1897. godine.
5. Luzitanija (Velika Britanija) 1909. godine.
6. "Rex" (Italija) 1933. godine.
7. Kraljica Marija (Velika Britanija) 1936. godine.

Postoji zasebna kategorija plovila - hidroglisera, koja služe za prijevoz putnika i obalnu stražu. Mogu postići brzine veće od 100 km/h (60 čvorova), ali je njihovo područje primjene na moru jako ograničeno isključivo na obalno područje i niske ekonomske performanse.

Promjena prioriteta

S razvojem zrakoplovstva, takvo aktivno rivalstvo među prekooceanskim putničkim brodovima izgubilo je na važnosti. Putnici za prelazak Atlantika počeli su preferirati avione, a vlasnici brodova morali su se preorijentirati na služenje turistima. Za brodovi za krstarenje najvažniji pokazatelji bili su pouzdanost, udobnost i ekonomska učinkovitost.

Optimalna brzina za moderne prekooceanske brodove za krstarenje je obično 20 do 30 čvorova, a za teretne brodove oko 15 čvorova. Rekordno postignuće Sjedinjenih Država u to vrijeme ostaje najveće u povijesti. Za trgovačke brodove danas su prioritetni pokazatelji prvenstveno ekonomski. Potraga za rekordima konačno je postala stvar prošlosti.

Video

U ovom video izboru naći ćete mnoge zanimljiva informacija o mjerenju brzine pomorskog transporta.

Stalno poznavanje navigatora o pouzdanoj brzini svog plovila jedan je od najvažnijih uvjeta za nesmetanu plovidbu.

Kretanje plovila u odnosu na dno brzinom tzv abslano, smatra se u plovidbi kao rezultat zbrajanja vektora brzine plovila u odnosu na vodu i vektora struje koji djeluje u području plovidbe.

Zauzvrat, vektor brzine broda u odnosu na vodu (uputititjelesnoubrzati) rezultat je rada brodskih propelera i utjecaja vjetra i valova na brod.

U nedostatku vjetra i valova najlakše se određuje brzinom rotacije propelera.

Poznavanje brzine omogućuje određivanje udaljenosti koju je plovilo S priješlo oko u miljama:

S oko = V oko t, (38)

gdje je V o - brzina plovila, određena brzinom rotacije propelera, čvorova; t- vrijeme plovidbe plovila, h.

Međutim, ova metoda je netočna, jer ne uzima u obzir promjenu stanja plovila (obraštanje trupa, promjena gaza), utjecaj vjetra i valova. Sljedeći čimbenici utječu na brzinu čamca u odnosu na vodu.

1. Stupanj utovara, popis i trim plovila. Brzina plovila mijenja se s promjenom gaza. Obično, u dobrim vremenskim uvjetima, plovilo u balastu ima nešto veću brzinu nego kad je potpuno napunjen. Međutim, kako se vjetar i valovi pojačavaju, gubitak brzine broda u balastu postaje mnogo veći nego kod potpuno napunjenog broda.

Trim ima značajan utjecaj na promjenu brzine. Općenito, obrezivanje nosa će smanjiti brzinu. Značajna obrada krme dovodi do istih rezultata. Optimalna opcija dotjerivanja odabire se na temelju iskustva.

Prisutnost zavoja broda uzrokuje njegovo sustavno odmicanje od zadanog kursa prema uzdignutoj strani, što je posljedica narušavanja simetrije kontura dijela trupa potopljenog u vodu. Zbog toga je potrebno češće pribjegavati pomicanju kormila kako bi čamac ostao na kursu, a to opet dovodi do smanjenja brzine čamca.

2. Vjetar i valovi obično utječu na plovilo u isto vrijeme i obično uzrokuju gubitak brzine. Čelni vjetar i valovi stvaraju značajan otpor kretanju plovila i pogoršavaju njegovu upravljivost. Gubitak brzine u ovom slučaju može biti značajan.

Vjetrovi i uzbuđenje u smjeru prolaska smanjuju brzinu plovila uglavnom zbog naglog pogoršanja njegove upravljivosti. Samo uz slab stražnji vjetar i neznatne valove u nekim vrstama brodova uočava se blagi porast brzine.

3. Zaprljanje trupa se opaža kada plovila plove u bilo kojim uvjetima, kako u slatkoj tako iu slanoj vodi. Zagađivanje se najintenzivnije događa u toplim morima. Posljedica zagađivanja je povećanje otpora vode kretanju plovila, t.j. smanjenje brzine. U srednjim geografskim širinama, nakon šest mjeseci, smanjenje brzine može doseći 5-10%. Borba protiv onečišćenja provodi se sustavnim čišćenjem trupa broda i bojenjem posebnim ne-
obrasle boje.

4. Plitka voda. Utjecaj plitke vode na smanjenje brzine plovila
počinje utjecati na dubinama u području plovidbe

H≤4Tk.č + 3V 2/g,

gdje N - dubina, m.

Tk.č, - prosječni gaz plovila, m;

V- brzina plovila, m / s;

g- ubrzanje gravitacije, m / s 2.

Time će se pod utjecajem navedenih čimbenika narušiti ovisnost brzine broda o brzini vrtnje propelera određene za specifične uvjete plovidbe. U ovom slučaju, izračuni udaljenosti koju je plovilo prijeđe, napravljeni prema formuli (38), sadržavat će značajne pogreške.

U praksi plovidbe ponekad se brzina plovila izračunava pomoću poznate ovisnosti

V = S/ t,

gdje V- brzina plovila u odnosu na tlo, čvorovi;

S - prijeđena udaljenost s konstantna brzina, milja; t - vrijeme, h.

Obračun brzine i udaljenosti plovila najtočnije se provodi pomoću posebnog uređaja - dnevnika.

Za određivanje brzine plovila opremljene su mjerne linije, za područja čije se lokacije postavljaju sljedeći zahtjevi:

nedostatak utjecaja plitke vode, što se osigurava na minimalnoj dubini određenoj iz omjera

N/T≥ 6,

gdje N- dubina površine mjerne linije, m; T- gaz plovila, m;

zaštita od prevladavajućih vjetrova i valova;

odsutnost struja ili prisutnost slabih stalnih struja koje se podudaraju sa smjerovima vožnje;

sposobnost slobodnog manevriranja brodovima.

Riža. 23. Mjerna linija

Oprema mjerne linije (slika 23.) u pravilu se sastoji od nekoliko paralelnih presjeka i jednog vodećeg, okomitog na njih. Udaljenosti između poprečnih presjeka izračunavaju se s velikom preciznošću. U većini slučajeva, linija kretanja plovila nije označena vodećom linijom, već plutačama ili orijentirima postavljenim duž nje.

Obično se mjere pri punom opterećenju iu balastu za glavne načine rada motora. Tijekom razdoblja mjerenja na mjernoj liniji, vjetar ne smije prelaziti 3 boda, a uzbuđenje - 2 boda. Posuda ne smije biti peta, a trim bi trebao biti u optimalnim granicama.

Da bi odredio brzinu, brod mora ležati na kompasu na kursu okomitom na linije presjeka, te razviti zadanu brzinu rotacije propelera. Trajanje trčanja obično se mjeri pomoću očitanja tri štoperice. U trenutku prelaska prve sekantne trase pokreću se štoperice i svake minute se uočavaju očitanja obrtomjera. Štoperice se zaustavljaju kada se prijeđe drugi presjek.

Nakon što se izračuna prosječno vrijeme trajanja vožnje prema očitanjima štoperica, brzina se određuje formulom

V = 3600S / t, (39)

gdje je S duljina vožnje između poprečnih presjeka, milja;

t- prosječno trajanje vožnje između poprečnih presjeka, s; V- brzina plovila u odnosu na tlo, čvorovi.

Brzina rotacije propelera određuje se kao aritmetička sredina očitanja tahometra tijekom vožnje.

Ako u području mjerne linije nema struje, tada su brzine u odnosu na tlo i vodu jednake. U ovom slučaju dovoljno je samo jedno trčanje. Ako postoji stalna struja u smjeru i brzini u području manevriranja, potrebno je napraviti dvije vožnje u suprotnim smjerovima. Relativna brzina plovila V 0 i frekvencija rotacije propelera NS u ovom slučaju će se odrediti formulama:

Vo = (V 1 + V 2) / 2, (40)

n = (n 1 + n 2) / 2, (41)

Riža. 24. Grafikon ovisnosti brzine o frekvenciji vrtnje propelera

gdje je V 1, V 2 - brzina plovila u odnosu na dno na prvoj i drugoj vožnji; n 1 i n 2 - učestalost rotacije propelera na prvom i drugom hodu.

Prilikom rada u području mjernog voda jednoliko promjenjive struje, preporuča se izvršiti treći hod u istom smjeru kao i prvi, a brzina se izračunava bez utjecaja struje. nO približna formula

V 0 = (V 1 + 2V 2 + V 3) / 4. (42)

Ako je priroda promjene protoka nepoznata ili žele dobiti točniji rezultat, tada se izvode četiri puta i brzina se izračunava po formuli

V 0 = (V 1 + 3V 2 + 3V 3 + V 4) / 8. (43)

Prosječna brzina rotacije propelera u ovim slučajevima izračunava se za tri, odnosno četiri vožnje:

n = (n 1 + 2n 2 + n 3) / 4; (44)

n = (n 1 + 3n 2 + 3n 3 + n 4) / 8. (45)

Tako se brzina i frekvencija vrtnje propelera određuju za nekoliko načina rada glavnih motora u teretu i u balastu. Na temelju dobivenih podataka crtaju se grafikoni ovisnosti brzine o brzini vrtnje propelera za različito opterećenje plovila (slika 24.).

Na temelju ovih grafikona izrađuje se tablica koja odgovara brzini frekvencije rotacije propelera ili tablica koja odgovara brzini rotacije propelera i brzini broda.

Ako je, prema rezultatima prolaska mjerne linije, poznata bilo koja brzina i odgovarajuća brzina vrtnje vijaka, tada možete izračunati vrijednost brzine za bilo koju međuvrijednost brzine rotacije vijaka pomoću formule Afanasyev

V I = V 0 (n 1 / n 0) 0, 9, (46)

gdje je V 0 - poznata brzina pri brzini rotacije propelera n 0 ; V I, - potrebna brzina za brzinu vrtnje propelera n 1 .

Dakle, nakon što ste odredili brzinu vašeg plovila prema grafikonu njegove ovisnosti o brzini rotacije propelera, možete izračunati prijeđenu udaljenost u nautičkim miljama koristeći formulu

gdje je V 0 - brzina plovila, čvorovi; t- vrijeme plivanja, min.

Ako je prijeđena udaljenost poznata, tada se izračunava vrijeme plivanja: v

Ove formule služe za sastavljanje tablica "Udaljenost prema vremenu i brzini" i "Vrijeme prema udaljenosti i brzini" u MT - 75 dodacima 2 i 3.

Proračuni prijeđene udaljenosti pomoću brzine određene iz brzine vrtnje vijaka V o6 provode se samo u nedostatku kašnjenja ili za kontrolu njegovog rada.

Brzina plovila u procesu brzinskih ispitivanja nalazi se na razne načine.

Rašireno je određivanje brzine plovila na posebnim mjernim linijama opremljenim obalnim sekantnim (poprečnim) dijelovima, među kojima je razmak točno poznat. Na liniji gabarita brzina plovila određena je vremenom kada plovilo prijeđe poznatu udaljenost između linija. Ova metoda je jedan od najtočnijih načina mjerenja brzine plovila.

Poznate primjene su i kabelski mjerni vodovi, koji su vrsta gore navedenih mjernih vodova poprečnih presjeka. Na liniji kabelskog gabarita, plovilo prelazi preko električnih kabela položenih na dnu plovnog puta preko smjera kretanja plovila. Električna struja prolazi kroz kabele, među kojima se mora točno znati razmak. Posebna elektronička oprema instalirana na brodu bilježi trenutak kada brod prijeđe preko kabela.

U posljednje vrijeme za mjerenje brzine broda počeli su se naširoko koristiti različiti radionavigacijski sustavi, posebice fazni.

Brzina broda, s relativno manjom preciznošću, također se može mjeriti pomoću brodske vlastite radarska stanica, koji sukcesivno u kratkim intervalima mjeri udaljenost do bilo kojeg određenog objekta koji dobro reflektira radio valove.

Mjerenje brzine broda pomoću ventilatora smjera dvaju objekata ili korištenjem drugih navigacijskih metoda, na primjer, pomoću svjetionika, među kojima je udaljenost poznata, nema dovoljnu točnost.

Sve navedene i mnoge druge metode, uključujući i glavnu metodu za određivanje brzine plovila na liniji kolosijeka, imaju jedan zajednički nedostatak, a to je da se brzina plovila nalazi u odnosu na obalu, a ne na vodu. Istodobno, na mjerenja se prekriva utjecaj vjetra ili plimskih struja, koji je teško točno procijeniti. U međuvremenu, prilikom provođenja testova velike brzine i za daljnju upotrebu dobivenih podataka, potrebno je znati brzinu plovila u odnosu na okolnu vodu, odnosno u odsutnosti struje. Stoga se uvjeti i mjesto ispitivanja biraju tako da utjecaj protoka bude najmanji ili usmjeren što je moguće dalje duž mjerne dionice. U tim se slučajevima vožnje plovila u mjernim dijelovima izvode u međusobno suprotnim smjerovima i određenim slijedom.

Unatoč određenim poteškoćama u određivanju brzine broda na liniji gabarita ili korištenjem radionavigacijskih pomagala, uvijek treba radije mjeriti brzinu pomoću standardnih brodskih i posebnih trupaca ili hidrometrijskih propelera zbog niske točnosti potonjih, iako mjere brzinu broda izravno u odnosu na vodu.

Za ispitivanje brzine potrebno je koristiti mjerne linije koje su blizu konstrukcije ili baze broda, što će uštedjeti vrijeme i gorivo potrebno za približavanje kolosijeku. Osim toga, zbog potrošnje goriva pri kretanju na udaljenu kolosiječnu liniju, teško je osigurati unaprijed određenu vrijednost pomaka plovila.

Dubina vode u području mjerne linije, odnosno njenog mjernog dijela i na prilazu njoj (s obje strane), kao i u području okretanja plovila na povratnom toku, treba biti dovoljan da se isključi utjecaj plitke vode na otpor vode kretanju plovila, a time i na njegovu brzinu.

Poznato je da se valni sustav koji stvara plovilo kada se kreće u plitkoj vodi razlikuje od valnog sustava u dubokoj vodi i ovisi o režimu koji karakterizira tzv. Froudeov broj u plitkoj vodi.

Gdje je σ brzina plovila, m/s; g je ubrzanje slobodnog pada, m / s2; N - dubina plovnog puta, m.

Promjena prirode formiranja valova dovodi do povećanja ili smanjenja otpora kretanju plovila i stoga utječe na njegovu brzinu.

Istodobno se razvija protustrujanje vode, povećavajući brzinu strujanja oko trupa i, posljedično, otpor trenja plovila. Za potpuno otklanjanje utjecaja plitke vode potrebne su velike dubine mjerne linije koje nije uvijek moguće osigurati (tablica 1.).

Tablica 1. Vrijednosti minimalne dubine mjerne linije, m

Zbog toga se pri određivanju minimalno potrebnih dubina najčešće polaze od gubitka brzine uslijed utjecaja plitke vode, što iznosi 0,1% izmjerene vrijednosti. Da bi se ispunili ovi uvjeti, vrijednost Frh≥0,5 treba uzeti za valni otpor, a za otpor trenja
Na temelju ovog pristupa pravila ispitivanja koja je razvila 12. Međunarodna konferencija eksperimentalnih bazena preporučuju uzimanje minimalne dopuštene dubine na mjernoj liniji veće od one izračunate po formulama
gdje su B i T širina i gaz plovila. Sličnu metodu preporučuje domaći standard ON-792-68, međutim, formule su napisane u obliku
Mjerna linija, ako je moguće, treba biti smještena na području zaštićenom od prevladavajućih vjetrova i morskih valova. Konačno, preduvjet je postojanje dovoljnog prostora na oba kraja mjerne linije, potrebnog za slobodno manevriranje plovila na kraju vožnje na mjernoj dionici, okretanje na povratnom kursu i ubrzanje nakon skretanja.

Dopuštena odstupanja dubine vode na prilazima mjernom dijelu mjerne linije ne smiju biti veća od ± 5%.

Trag broda na liniji širine mora biti najmanje dvije do tri milje od obalnih opasnosti. Nepoštivanje ovog uvjeta stvara prijetnju da se plovilo pri velikim brzinama, čak i u slučaju ispravnog manevriranja, može nasukati ako se kormilo zaglavi.

Nije uvijek moguće zadovoljiti sve gore navedene zahtjeve, stoga je broj punopravnih mjernih linija vrlo ograničen.

Stol 2 prikazani su neki podaci koji karakteriziraju izmjerene linije niza stranih zemalja. Kao što se može vidjeti iz tablice, duljina mjernih dionica ovih linija je različita, a dubine mnogih od njih su nedovoljne za ispitivanje relativno brzih plovila.

Na sl. 3 prikazuje dijagram mjerne linije u blizini Rocklanda (SAD), na kojoj veliki broj brza ispitivanja brodova, uključujući i istraživačke. Ova linija zadovoljava većinu navedenih zahtjeva, ali nije zaštićena od zapadnih vjetrova i valova koje oni uzrokuju. Mjerni dio dugačak je jednu nautičku milju (1852 m), duljina svake boster dionice je tri nautičke milje. Mjerna linija je opremljena s dva obalna poprečna (sekantna) presjeka okomita na mjerni dio. Jedan od presjeka je opremljen s tri znaka (štitovi), drugi - dva.

Riža. 3. Dijagram mjerne linije u Rocklandu (SAD). Δ - vodeći znak.

Osim toga, duž linije trčanja postavljene su prekretnice za orijentaciju navigatora, ukazujući na granice dionica za ubrzanje i mjerenje.

Mnoge mjerne linije opremljene su takozvanim vodećim trasama, na čijoj se liniji nalazi mjerni dio. Trenutno se prisutnost vodećeg poravnanja ne smatra obveznom, iako još uvijek postoji mišljenje da je to potrebno u slučajevima kada postoji struja u području mjerne linije koja se ne poklapa sa smjerom mjerne linije . Međutim, ovo mišljenje je pogrešno: jednostavne geometrijske konstrukcije pokazuju da u ovom slučaju, pri upravljanju brodom duž vodeće trase, kao i na kompasu, brod prolazi put duži od udaljenosti između linija trase. Zbog toga se postavlja zahtjev da se smjer toka podudara sa smjerom mjerne linije ili, u svakom slučaju, čini s njim kut koji ne prelazi 15-20 °.

Vodeći znakovi (sl. 4) mjernih linija su štitovi koji su postavljeni na tolikoj visini da se dobro vide s mora. Obično se prednji štit, odnosno štit koji se nalazi bliže mjernom dijelu mjerne linije, ugrađuje nešto niže od stražnjeg na način da se u trenutku kada plovilo prođe trasu, štitovi međusobno preklapaju, čineći gotovo jednu cjelinu u okomitom smjeru. Na sredini štitova postavljene su okomite pruge jarkih boja koje bi također trebale biti dobro vidljive s mora.

Riža. 5. Linearna osjetljivost presjeka.

1 - prednja oznaka poravnanja; 2 - stražnja oznaka za poravnanje.

Ipak, promatrač na brodu koji prelazi poprečne presjeke mjerne linije pod pravim kutom praktički ne može apsolutno točno odrediti trenutak prolaska linije poravnanja, odnosno trenutak kada se srednje trake štitova nalaze na jednoj okomitoj ravnoj liniji. , kao da predstavlja nastavak svakog prijatelja.

Veličina pogreške u određivanju trenutka potpunog pokrivanja srednjih traka štitova za poravnanje ovisi o tzv. linearnoj osjetljivosti poravnanja (slika 5.).

Moć razlučivanja normalnog oka jednaka je jednoj lučnoj minuti. Nacrtajmo na liniji vožnje broda duž izmjerene linije (slika 5) segment A1A2, koji odgovara jednoj lučnoj minuti. U intervalu A1A2, kut između dva znaka ispada manji od jedne minute, pa stoga svaka točka u tom intervalu može poslužiti kao oznaka za početak mjerenja brzine. Vrijednost OA1 = OA2 naziva se linearna osjetljivost poravnanja i u nastavku se označava slovom W.

Da bismo pronašli izraz za W, koristimo se relacijom
tanα = tan (β-γ). (1.2)
pretvoren u oblik

Nakon zamjene vrijednosti tan β i tan γ u izraz (1.3) i jednostavnih transformacija, imat ćemo

Prvi član s desne strane izraza (1.4) može se zanemariti, jer će biti višeg reda male veličine u odnosu na sljedeća dva. Tada jednadžba (1.4) poprima oblik
dW = tan αDc (Dc + d), (1.5)
gdje

Zamjena tangenta kuta s lukom i kuta s vrijednošću moći razlučivanja oka, kao i uvođenje faktora osvjetljenja poravnanja a "(za dnevno svjetlo α" = 2 i za noćno svjetlo α "= 3,5), dobivamo vrijednost linearne osjetljivosti poravnanja (u metrima)

Gdje
Ds - udaljenost od prednjeg znaka sekantnog poravnanja do voznog mehanizma mjerne linije, m; ao - kut rezolucije oka; d - udaljenost između vodećih znakova, m.

Evo vrijednosti osjetljivosti poprečnih presjeka jedne od stranih mjernih linija:

Ako uzmemo osjetljivost para presjeka jednaku polovici moguće apsolutne pogreške, tada će relativna pogreška u duljini mjerenog dijela linije (odsjeci 2-3) biti jednaka 0,4%.

Kao što se vidi iz formule (1.6), kako bi se smanjila pogreška u određivanju razmaka između presjeka i, posljedično, povećala osjetljivost presjeka, potrebno je da omjer Dc:d bude što manji. U praksi, međutim, taj omjer obično nije manji od tri.

Za procjenu učinka pogreške u mjerenju vremena, kao i utjecaja osjetljivosti križanja i duljine linije zaleta na rezultate mjerenja brzine, potrebno je razmotriti ovisnost brzine broda o stazi i vremenu. .
ν = s / t (1.9)
gdje je v aritmetička sredina nekoliko mjerenja brzine, m/s; s je aritmetička srednja vrijednost puta, m; t je aritmetička sredina vremena putovanja, s.

Kao što znate, pogreška u rezultatu neizravnih mjerenja (brzina se izračunava prema izmjerenoj putanji i vremenu) je zbroj pogrešaka u rezultatima svakog izravnog mjerenja uključenog u neizravno mjerenje. Kod neizravnih mjerenja pronalazi se relativna pogreška (srednja kvadratna, vjerojatna ili marginalna) svakog izravnog mjerenja i izračunava se ukupna relativna pogreška neizravnog mjerenja. Dakle, u ovom slučaju

gdje je εν relativna pogreška u mjerenju brzine,.%; εs - relativna pogreška mjerenja puta; εt je relativna pogreška u mjerenju vremena putovanja.

Izražavajući relativne pogreške u terminima vjerojatnih, dobivamo

ili, nakon zamjene t = s / v.

Gdje je ρs vjerojatna pogreška u mjerenju puta, m; ρt je vjerojatna pogreška u mjerenju vremena putovanja, s (prema ρt = 0,5 s). Vjerojatna pogreška mjerenja puta

ako se osjetljivost obje sekcije uzme jednaka i jednaka poluzbroju njihovih osjetljivosti, a broj pokreta u modu je jednak tri.

Zamjenom ovih vrijednosti u formulu (1.12) i transformiranjem dobivamo

Dakle, veličina pogreške ovisit će o tri komponente: osjetljivosti poprečnih presjeka, duljini vožnje duž mjerene linije i brzini plovila.

Kao primjer, u tablici. 3 prikazani su podaci o točnosti mjerenja brzine plovila na jednoj od mjernih linija. Na temelju ovih podataka može se zaključiti da se izmjerene brzine, bez obzira na brzinu plovila, određuju s visokim stupnjem točnosti. Dakle, u presjeku mjerne linije između druge i treće dionice pogreške u mjerenju brzine su 0,35-0,40%. S povećanjem duljine mjerne linije (dionica između prve i druge dionice jednaka je jednoj milji, između druge i treće dionice - dvije milje, a između prve i treće - tri milje), pogreška u mjerenju brzina se naglo smanjuje.

Međutim, to ne znači da je svrsishodnije raditi na dugim mjernim linijama, jer se time povećavaju pogreške uzrokovane mogućim neravnomjernim radom glavnih mehanizama na velikoj udaljenosti puta i utjecajem ometajućih vanjskih utjecaja koji dovode do odstupanje kursa od ravne linije.

Prilikom dodjele duljine mjernog dijela mjerne linije, također treba imati na umu da je tijekom ispitivanja velikom brzinom (u nedostatku automatske opreme za snimanje očitanja instrumenta) ponekad potrebno izmjeriti zakretni moment na propeleru. vratila najmanje osam do deset puta ili jednom ili dvaput ukloniti indikatorske dijagrame, a također i nekoliko puta za mjerenje brzine vrtnje osovina propelera i određivanje nekih parametara rada elektrane. Sve to traje najmanje četiri minute. Dakle, minimalna duljina puta s na mjernoj liniji, koja je funkcija vremena potrebnog za obavljanje ovih mjerenja i određivanje brzine plovila, može se izračunati po formuli
s = 0,067νs (1,15)
gdje je νs brzina plovila, čvorovi, s je domet plovila, milja.

Dimenzionalni faktor 0,067 odgovara otprilike 4 minute, što je vrijeme potrebno za mjerenje.