Určenie rýchlosti prejdeného plavidla podľa vzdialenosti. Meranie rýchlosti a vzdialenosti prejdenej plavidlom. Držitelia rekordov medzi loďami

Určenie rýchlosti lode režimom rýchlosti vrtule.

Na meranie rýchlosti veľké lode použiť oneskorenie. Na malých lodiach jednoduché oneskorenie spôsobuje veľké chyby pri určovaní rýchlosti a nie je vždy možné ho použiť. Pre malé plavidlá je preto jednoduchšie určiť rýchlosť pomocou tabuliek alebo grafov vyjadrujúcich závislosť rýchlosti od počtu otáčok rotora. Aby sme mali takéto tabuľky alebo grafy, je potrebné určiť rýchlosť plavidla na meracej linke pre rôzne otáčky lodnej skrutky (obr. 59). Stanovenie rýchlosti sa vykonáva za priaznivého počasia. Odklon plavidla na kurze nesmie presiahnuť ± 2°.

Ryža. 59. Schéma zariadenia meracej linky

Meracia čiara je vybavená vodiacim vedením, pozdĺž ktorého loď smeruje, a štyrmi alebo viacerými krížovými smermi, pričom vzdialenosti medzi nimi sú presne merané. Rýchlosť lode na obryse sa meria pri nepretržite bežiacom motore. Aby sa eliminovali chyby pri určovaní rýchlosti vplyvom vetra a prúdu, uskutočňujú sa dve jazdy v rovnakom režime prevádzky motora - v jednom a druhom smere.

Stopky slúžia na zaznamenanie momentu, kedy plavidlo prejde prierezmi. Pri znalosti času t 1, t 2, t 3 a vzdialenosti medzi prierezmi S 1, S 2, S 3 sa rýchlosť V S vypočíta podľa vzorca:

VS = S

kde: V S je rýchlosť lode v uzloch;

S je vzdialenosť medzi prierezmi v míľach;

t - čas prechodu z bodu do bodu, sek.

Počas každého chodu je dôležité udržiavať správne otáčky motora pri správnych otáčkach. Výpočtom jednotlivých rýchlostí V 1, V 2, V 3 nájdite priemer.

Po určení rýchlosti na meracej linke sa zostaví tabuľka alebo graf závislosti rýchlosti lode od počtu otáčok motora (obr. 60).

Je užitočné určiť rýchlosť plavidla pri rôznom ponore. Potom bude niekoľko grafov a tabuliek. Pre pohodlie môžu byť zobrazené na jednom hárku papiera. S takýmito tabuľkami alebo grafmi na palube je možné nájsť zodpovedajúcu rýchlosť lode na základe daného počtu otáčok motora a známeho ponoru.

Niekedy nie je v blízkosti k dispozícii vybavená meracia linka. Vždy je však možné vybrať dva pobrežné orientačné body na určenie rýchlosti plavidla, pričom vzdialenosť medzi nimi je dostatočne presne známa. Tieto vzdialenosti je možné určiť napríklad z plánu, ktorý má oba orientačné body.

Vodiace čiary môžu byť na lodi nahradené kompasom, ak nie je strach, že loď bude odklonená vetrom alebo prúdom z kurzu, preto je potrebné skontrolovať a eliminovať vplyv bežiaceho motora na kompas.

Na meranie rýchlosti musí byť plavidlo na priamom kurze pozdĺž bezpečnej plavebnej dráhy.

Puc. 60. Graf závislosti rýchlosti lode od otáčok motora

Smer priamky spájajúcej objekty je možné určiť pomocou kompasu, ale je potrebné, aby sa trasy dali robiť v smere rovnobežnom s čiarou spájajúcou objekty.

Pred priblížením sa k prvému orientačnému bodu plavidlo vyvinie určitú rýchlosť a vstúpi do meraného kurzu pri daných otáčkach motora, ktoré počas jazdy k druhému orientačnému bodu zostávajú konštantné. Keď je prvým orientačným bodom svetlo, spustia sa stopky alebo sa na hodinách zaznamená čas. Čas sa počíta v momente, keď loď prejde cez druhý orientačný bod. Rovnaké pozorovania sa robia počas spätného chodu.

§ 27. Zjednodušená metóda určovania rýchlosti plavidla.

Ak nie je možné, najmä počas plavby, určiť rýchlosť plavidla pomocou jednej z vyššie uvedených metód, použije sa iná, aj keď menej presná. Z prednej časti lode je potrebné za pohybu hodiť do vody provizórny orientačný bod – malý kúsok dreva a zároveň zapnúť stopky. Keď kus dreva dosiahne zárez, stopky sa zastavia. Podľa nameraného času a známej dĺžky plavidla sa rýchlosť zistí podľa vzorca:

V S =,

kde V S je rýchlosť lode v uzloch;

L je dĺžka plavidla, m;

t- čas prechodu predmetu hodeného do vody, sek.

Treba mať na pamäti, že čím je plavidlo kratšie, tým väčšia je chyba.

Pri určovaní prejdenej vzdialenosti je potrebné pamätať na to, že pohyb plavidla sa vyskytuje iba vo vzťahu k vode a nie k zemi. Vietor a prúd sa v tomto prípade neberú do úvahy, hoci neustále ovplyvňujú rýchlosť plavidla. Preto sa pri pokládke musí vzdialenosť vypočítaná rýchlosťou korigovať z dôvodu unášania prúdom a vetrom. Najjednoduchšie to dosiahnete vtedy, keď sa kurz plavidla zhoduje so smerom prúdu a vetra alebo je proti nim. Pri bočných driftoch bude zvýšenie alebo zníženie rýchlosti približne úmerné kosínusu uhla medzi kurzom lode a prúdom alebo líniou pôsobenia vetra.

Hlavné dôvody zníženia rýchlosti plavidla:

1) plytká voda, v ktorej so zvyšujúcou sa rýchlosťou prudko stúpa odpor vody. Preto v plytkej vode môže rýchlosť klesnúť o 10 - 15%;

2) vietor a kotúľanie. Pri protivetre a vlnobití, ako aj pri silnom zadnom vetre sprevádzanom vlnami sa rýchlosť znižuje.

Pri slabom zadnom vetre sa rýchlosť mierne zvyšuje. Pokles rýchlosti pozorujeme pri preťažení plavidla, päty a diferenciálu na prove. Na vlne, v momentoch, keď vrtuľa opúšťa vodu, loď náhle stráca rýchlosť;

3) znečistenie podvodnej časti trupu lode vedie k zníženiu rýchlosti o 10 - 15% v porovnaní s rýchlosťou lode s čistým trupom.

"Určenie rýchlosti plavidla a vzdialenosti prejdenej na mori"

Vzdialenosť na mori sa meria v námorných a káblových míľach, preto sa vzdialenosť, ktorú plavidlo prejde, meria v rovnakých jednotkách. 1 míľa = 10 kbt.

Rýchlosť lode sa vyjadruje v míľach za hodinu alebo uzloch.

Uzol je jednotka rýchlosti lode rovnajúca sa jednej míli za hodinu. 1 uzol = 1 míľa za hodinu.

Zariadenia, pomocou ktorých sa meria rýchlosť plavidla a zisťuje sa prejdená vzdialenosť, sa nazývajú zaostáva.

Oneskorenia sa v závislosti od princípu činnosti a zariadenia delia na

Relatívna (hydrodynamická, indukčná), meranie rýchlosti plavidla vzhľadom na vodu

Absolútne (Dopplerove denníky, inerciálne a geoelektromagnetické systémy), ktoré merajú rýchlosť plavidla voči zemi.

1. Hydrodynamický.Činnosť týchto oneskorení je založená na meraní rozdielu medzi statickým a dynamickým tlakom vody v závislosti od rýchlosti plavidla.

2. Indukcia. Princíp činnosti je založený na využití vzťahu medzi rýchlosťou plavidla a EMP indukovaným vo vode zdrojom magnetického poľa upevneného na dne nádoby.

3. Doppler. Princíp činnosti je založený na využití Dopplerovho javu, ktorý spočíva v zmene pozorovanej frekvencie v dôsledku relatívneho pohybu zdroja vyžarovanej energie.

Pohyb plavidla sa tiež zvyčajne delí na relatívny s rýchlosťou V о (V l), absolútny s rýchlosťou V (V а, V u) a prenosný V c pod vplyvom vetra, prúdu alebo ich kombinovaného účinku.

Na lodiach sa používajú najmä relatívne oneskorenia, ktoré merajú rýchlosť a prejdenú vzdialenosť vzhľadom na vodu s prihliadnutím na vietor, nie však s prúdom. Oneskorenia majú zvyčajne chybu nazývanú korekcia oneskorenia.

Korekcia oneskorenia sa nazýva systematická chyba vyjadrená v percentách.

S -ROL

AL= ----------- 100%

kde S- skutočná (skutočná) vzdialenosť prevzatá z mapy;

ROL Je rozdiel v počtoch oneskorenia. ROL = OL 2 - OL 1.

Korekcia oneskorenia sa často vyjadruje koeficientom oneskorenia kl.

Korekcia oneskorenia a rýchlosť plavidla sa určujú po výstavbe alebo oprave na špeciálnych skládkach - meracie čiary za nasledujúcich podmienok: morské vlny nie viac ako 3 body, vietor do 8 m / s, hĺbka nie menej ako 6 priemerné zrážky.

Korekcia oneskorenia a rýchlosť plavidla sa určujú na PPH, SPKh, MPKh, SMPKh v náklade a balaste.

Získané výsledky sa zapíšu do tabuľky manévrovateľných prvkov.

Ak na meracom vedení nie je prúd, vykoná sa 1 chod.

Za prítomnosti konštantného prietoku sa vykonajú 2 chody na jeho odstránenie, pretože na vzájomne opačných priebehoch zo vzorca (1) pri prvom chode predpokladajme V 0 = V 1 - V T, potom pri druhom chode V 0 = V 2 - V T. Spoločné riešenie týchto dvoch rovníc umožňuje eliminovať prietok a určiť rýchlosť plavidla vzhľadom na vodu.

V súlade s tým sa určí aj korekcia oneskorenia: vypočítaná podľa vzorca (2) pre dve jazdy.

Ak je na lodi nainštalovaná vrtuľa s pevným stúpaním, potom si počas jázd všímajte rýchlosť vrtule N a vytvorte závislosť rýchlosti lode V od nej. Potom sa dá prejdená vzdialenosť určiť podľa vzorca:, kde a- platba vopred, t.j. vzdialenosť, ktorú plavidlo prejde vo vzťahu k vode pri jednej otáčke lodnej skrutky. Vypočíta sa podľa V asi a zodpovedajúcej rýchlosti otáčania vrtúľ N:. ...

V mori rýchlosť a korekcia oneskorenia sú určené voľne pohyblivým referenčným bodom (na vylúčenie prúdu) pomocou radaru alebo pomocou vysoko presných pozorovaní (satelitami) s vylúčením prúdu graficky alebo pomocou vzorcov. Aby sa predišlo hromadeniu chýb, dĺžka jedného chodu by mala byť pri rýchlosti 10 uzlov. - 2,3 NM; 15uz. - 3,6 NM; 18 uzlov - 4,3 mm alebo; 20 uzlov - 4,9 NM (N. V. Averbakh, Yu. K. Baranov Určenie manévrovateľných prvkov námorného plavidla a korekcie oneskorenia). Potom

Úlohy, ktoré treba vyriešiť pri výpočte číslovania.

Predbežný výpočet oneskorenia: OL i +1 = ROL + OL i, kde ROL = Sl / kl.

Výpočet prejdenej vzdialenosti pozdĺž guľatiny: S l = V l DT.

Výpočet času plávania: T = S l / V l; DT = S a / V a;

V našom živote rýchlosť pohybu Vozidlo merané v kilometroch za hodinu (km/h). Takto sa charakterizuje pohyb auta, vlaku, lietadla. Ale z tohto pravidla existuje jedna výnimka. V námornej plavbe sa rýchlosť plavidla udáva v uzloch. Táto merná jednotka nie je súčasťou medzinárodného systému SI, ale je tradične povolená na použitie v navigácii.

Meranie rýchlosti lodí

Tento poriadok sa historicky vyvíjal. Kedysi sa rýchlosť pohybu plavidla zisťovala pomocou špeciálneho prístroja tzv sektorové oneskorenie... Bola to doska, na konci ktorej bola upevnená linka – tenký lodný kábel. Po celej jej dĺžke sa v pravidelných intervaloch viazali uzly. Námorník sa rukou dotkol vlasca a počítal počet uzlov, ktoré mu prešli rukou určitý čas, pričom týmto spôsobom určíte rýchlosť okamžite v uzloch. Je dôležité, aby táto metóda nevyžadovala žiadne ďalšie výpočty.

Už dávno nikto nepoužíva lagy tohto dizajnu. Teraz zmerajte rýchlosť námorné plavidlá používať prístroje založené na najnovších vedeckých a technických výdobytkoch v oblasti hydroakustiky a hydrodynamiky. Dopplerovské merače sú obľúbené... Je ich viac jednoduchými spôsobmi- pomocou špeciálnych kovových otočných tanierov umiestnených vo vode. V tomto prípade sa rýchlosť určuje na základe počtu ich otáčok za jednotku času.

Námorná míľa

V preklade do bežného jazyka jeden uzol znamená rýchlosť, ktorou loď prejde jednu námornú míľu za hodinu. Najprv bola jeho veľkosť 1853,184 metra. To je presne dĺžka zemského povrchu pozdĺž poludníka jednej oblúkovej minúty. A až v roku 1929 medzinárodná konferencia v Monaku stanovila dĺžku námorná míľa vo výške 1852 metrov.

Treba mať na pamäti, že okrem námornej míle existujú aj iné. V minulosti v rôznych štátoch existovalo niekoľko desiatok rôznych míľ ako merných jednotiek dĺžky. Po zavedení metrického systému mier začali míle ako jednotka merania vzdialeností rýchlo strácať na popularite. Dnes zo všetkej rozmanitosti pozemných míľ zostalo len asi desať. Najbežnejším z nich je americká míľa... Jeho dĺžka je 1609,34 metra.

Nielen námorná míľa je viazaná na dĺžku zemského poludníka. Stará francúzska námorná liga má 5555,6 metra, čo zodpovedá trom námorným míľam. Zaujímavosťou je, že okrem námornej ligy existovala vo Francúzsku aj pozemná liga, viazaná tiež na dĺžku poludníka, a poštová liga.

Pravidlá prepočtu rýchlosti

Dnes sa rýchlosť námorných plavidiel stále meria v uzloch. Aby sme túto charakteristiku znázornili v podobe, na ktorú sme zvyknutí, je potrebné ich previesť na kilometre za hodinu. Dá sa to niekoľkými spôsobmi:

1. Jednoducho vynásobte počet uzlov číslom 1,852 akýmkoľvek spôsobom, napríklad pomocou kalkulačky.
2. Urobte si v hlave hrubý výpočet vynásobením počtu uzlov číslom 1,85.
3. Použite špeciálne prekladové tabuľky z internetu.

Po vykonaní podobného prepočtu je ľahké porovnať rýchlosti pohybu lodí a iných vozidiel.

Držitelia rekordov medzi loďami

Rýchlosť námorných osobných lodí je zvyčajne vyššia ako rýchlosť obchodných lodí. Posledný oficiálny rekord („Modrá stuha Atlantiku“) patrí americkej vysokorýchlostnej transatlantickej lodi Spojené štáty... Bol inštalovaný v roku 1952. Potom parník prekročil Atlantik z priemerná rýchlosť 35 uzlov (64,7 km/h).

Neslávne známy „Titanic“ na svojej jedinej plavbe v momente zrážky s ľadovcom v noci zo 14. na 15. apríla 1912 bol rýchlosťou 22 uzlov takmer na hranici svojich technických možností. Najvyššia potom rýchlosť vložky pre cestujúcich("Mauritánia" a "Lusitania") sa rovnala 25 uzlom (46,3 km / h).

Tu sú niektoré z lodí, ktoré kedysi držali Atlantickú modrú stuhu:

1. Great Western (Veľká Británia) v roku 1838.
2. Británia (Veľká Británia) v roku 1840.
3. Baltic (Veľká Británia) v roku 1873.
4. „Kaiser Wilhelm der Grosse“ (Nemecko) v roku 1897.
5. Lusitania (Veľká Británia) v roku 1909.
6. "Rex" (Taliansko) v roku 1933.
7. Queen Mary (Veľká Británia) v roku 1936.

existuje samostatná kategória plavidlá – krídlové lode, ktoré slúžia na osobnej dopravy a pobrežná stráž. Dokážu dosiahnuť rýchlosť presahujúcu 100 km/h (60 uzlov), ale ich oblasť použitia na mori je značne obmedzená výlučne na pobrežné zóny a nízku ekonomickú výkonnosť.

Zmena priorít

S rozvojom letectva stratila takáto aktívna rivalita medzi zaoceánskymi osobnými loďami svoj význam. Cestujúci na prechod cez Atlantik začali preferovať lietadlá a majitelia lodí sa museli preorientovať na obsluhu turistov. Pre výletné lode najdôležitejšími ukazovateľmi boli spoľahlivosť, komfort a ekonomická efektívnosť.

Optimálna rýchlosť pre moderné zaoceánske výletné lode je zvyčajne 20 až 30 uzlov a pre nákladné lode je to okolo 15 uzlov. Vtedajší rekord Spojených štátov zostáva najvyšším v histórii. Pre obchodné lode sú dnes prioritné ukazovatele predovšetkým ekonomické. Honba za rekordmi sa konečne stala minulosťou.

Video

V tomto výbere videí ich nájdete veľa zaujímavé informácie o meraní rýchlosti námornej dopravy.

Stála znalosť navigátora o spoľahlivej rýchlosti jeho plavidla je jednou z najdôležitejších podmienok bezproblémovej plavby.

Pohyb plavidla voči dnu rýchlosťou tzv abslaný, sa pri plavbe berie do úvahy ako výsledok súčtu vektora rýchlosti plavidla vo vzťahu k vode a aktuálneho vektora pôsobiaceho v oblasti plavby.

Na druhej strane vektor rýchlosti lode vzhľadom na vodu (odkaztelesnerýchlosť) je výsledkom práce lodných vrtúľ a účinku vetra a vĺn na loď.

Pri neprítomnosti vetra a vĺn sa to dá najľahšie určiť podľa rýchlosti otáčania vrtúľ.

Znalosť rýchlosti umožňuje určiť vzdialenosť prejdenú plavidlom S v míľach:

S o = V o t, (38)

kde V asi - rýchlosť plavidla určená rýchlosťou otáčania vrtúľ, uzlov; t- čas plavby plavidla, h.

Táto metóda je však nepresná, keďže neberie do úvahy zmenu stavu plavidla (znečistenie trupu, zmena ponoru), vplyv vetra a vĺn. Nasledujúce faktory ovplyvňujú rýchlosť člna vo vzťahu k vode.

1. Stupeň naloženia, zoznam a výbava plavidla. Rýchlosť plavidla sa mení so zmenou ponoru. Zvyčajne za dobrých poveternostných podmienok má plavidlo v záťaži o niečo vyššiu rýchlosť ako pri plnom zaťažení. Ako sa však vietor a vlny zintenzívňujú, strata rýchlosti lode v záťaži je oveľa väčšia ako pri plne naloženej lodi.

Trim má výrazný vplyv na zmenu rýchlosti. Vo všeobecnosti orezanie nosa zníži rýchlosť. Výrazné lemovanie kormy vedie k rovnakým výsledkom. Optimálna možnosť úpravy sa vyberá na základe skúseností.

Prítomnosť náklonu lode spôsobuje jej systematický odchod z daného kurzu smerom k vyvýšenej strane, čo je dôsledok narušenia symetrie obrysov časti trupu ponorenej vo vode. Z tohto dôvodu je potrebné častejšie sa uchyľovať k posúvaniu kormidla, aby sa loď udržala v kurze a to následne vedie k zníženiu rýchlosti lode.

2. Vietor a vlny zvyčajne ovplyvňujú plavidlo súčasne a zvyčajne spôsobujú stratu rýchlosti. Protivietor a vlny vytvárajú značný odpor pohybu plavidla a zhoršujú jeho ovládateľnosť. Strata rýchlosti v tomto prípade môže byť významná.

Vietor a vzrušenie zo smeru preletu znižujú rýchlosť plavidla najmä v dôsledku prudkého zhoršenia jeho ovládateľnosti. Len so slabým zadným vetrom a nevýznamnými vlnami na niektorých typoch lodí sa pozoruje mierne zvýšenie rýchlosti.

3. Znečistenie trupu sa pozoruje pri plavbe plavidiel za akýchkoľvek podmienok, v sladkej aj slanej vode. K znečisteniu dochádza najintenzívnejšie v teplých moriach. Dôsledkom zanášania je zvýšenie odporu vody voči pohybu nádoby, t.j. zníženie rýchlosti. V stredných zemepisných šírkach môže po šiestich mesiacoch pokles rýchlosti dosiahnuť 5-10%. Boj proti znečisteniu sa vykonáva systematickým čistením trupu lode a jeho náterom špeciálnymi
prerastené farby.

4. Plytká voda. Vplyv plytkej vody na zníženie rýchlosti plavidla
začína ovplyvňovať v hĺbkach v oblasti plachtenia

H≤4Tcp + 3V 2/g,

kde N - hĺbka, m.

Tcp, - priemerný ponor plavidla, m;

V- rýchlosť plavidla, m/s;

g- tiažové zrýchlenie, m/s 2.

Pod vplyvom uvedených faktorov bude teda narušená závislosť rýchlosti lode od rýchlosti otáčania vrtúľ určených pre konkrétne plavebné podmienky. V tomto prípade budú výpočty vzdialenosti, ktorú plavidlo prekonalo, vykonané podľa vzorca (38), obsahovať významné chyby.

V praxi plavby sa rýchlosť plavidla niekedy vypočítava pomocou známeho vzťahu

V = S/ t,

kde V- rýchlosť plavidla vzhľadom na zem, uzly;

S - prejdená vzdialenosť konštantná rýchlosť, míle; t - čas, h.

Účtovanie rýchlosti a vzdialenosti prejdenej plavidlom sa vykonáva najpresnejšie pomocou špeciálneho zariadenia - denníka.

Na určenie rýchlosti plavidla sú vybavené meracie linky, pre oblasti ktorých sa umiestňujú tieto požiadavky:

nedostatok vplyvu plytkej vody, ktorý je zabezpečený v minimálnej hĺbke určenej z pomeru

N / T≥ 6,

kde N- hĺbka oblasti meracej čiary, m; T- ponor plavidla, m;

ochrana pred prevládajúcimi vetrom a vlnami;

neprítomnosť prúdov alebo prítomnosť slabých konštantných prúdov zhodujúcich sa so smermi chodov;

schopnosť voľne manévrovať s loďami.

Ryža. 23. Meracia čiara

Vybavenie meracej čiary (obr. 23) pozostáva spravidla z niekoľkých rovnobežných prierezov a jedného na ne kolmého vedúceho. Vzdialenosti medzi prierezmi sú vypočítané s vysokou presnosťou. Vo väčšine prípadov nie je línia pohybu plavidiel označená vodiacou čiarou, ale bójami alebo orientačnými bodmi umiestnenými pozdĺž nej.

Zvyčajne sa merania vykonávajú pri plnom zaťažení a v záťaži pre hlavné prevádzkové režimy motorov. Počas obdobia meraní na meracej linke by vietor nemal prekročiť 3 body a vzrušenie - 2 body. Plavidlo by nemalo byť na päte a orezanie by malo byť v optimálnych medziach.

Na určenie rýchlosti musí loď ležať na kompase v kurze kolmom na čiary prierezov a vyvinúť danú rýchlosť otáčania vrtúľ. Trvanie chodu sa zvyčajne meria pomocou údajov troch stopiek. V momente prekročenia prvej sečnej línie sa spustia stopky a každú minútu sa zaznamenáva stav tachometra. Stopky sa zastavia pri prekročení druhého prierezu.

Po vypočítaní priemerného času trvania chodu podľa údajov na stopkách sa rýchlosť určí podľa vzorca

V = 3600 S / t, (39)

kde S je dĺžka úseku medzi prierezmi, míle;

t- priemerné trvanie chodu medzi prierezmi, s; V- rýchlosť plavidla vzhľadom na zem, uzly.

Rýchlosť otáčania vrtúľ sa určuje ako aritmetický priemer hodnôt tachometra počas jazdy.

Ak v oblasti meracej čiary nie je žiadny prúd, potom sú rýchlosti vzhľadom na zem a vodu rovnaké. V tomto prípade stačí len jeden chod. Ak je v oblasti manévrovania konštantný prúd v smere a rýchlosti, je potrebné vykonať dve jazdy v opačných smeroch. Relatívna rýchlosť plavidla V 0 a frekvencia otáčania vrtúľ P v tomto prípade sa určí podľa vzorcov:

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

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

Ryža. 24. Graf závislosti otáčok na frekvencii otáčania vrtúľ

kde V 1, V 2 - rýchlosť plavidla vzhľadom na dno na prvom a druhom chode; n 1 a n 2 - frekvencia otáčania vrtúľ pri prvom a druhom chode.

Pri prevádzke v oblasti meracej čiary rovnomerne sa meniaceho prúdu sa odporúča vykonať tretí chod v rovnakom smere ako prvý a vypočíta sa rýchlosť bez vplyvu prúdu nO približný vzorec

V0 = (V1 + 2V2 + V3) / 4. (42)

Ak je povaha zmeny toku neznáma alebo chcú získať presnejší výsledok, vykonajú sa štyri jazdy a rýchlosť sa vypočíta podľa vzorca

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

Priemerná rýchlosť otáčania vrtúľ sa v týchto prípadoch vypočíta pre tri a štyri chody:

n = (ni + 2n2 + n3)/4; (44)

n = (n1 + 3n2 + 3n3 + n4) / 8. (45)

Rýchlosť a frekvencia otáčania vrtúľ sú teda určené pre niekoľko režimov prevádzky hlavných motorov v náklade a v záťaži. Na základe získaných údajov sú vykreslené grafy závislosti otáčok od otáčok vrtúľ pre rôzne zaťaženie plavidla (obr. 24).

Na základe týchto grafov je zostavená tabuľka, ktorá zodpovedá rýchlosti frekvencie otáčania vrtule alebo tabuľka, ktorá zodpovedá rýchlosti otáčania vrtúľ rýchlosti lode.

Ak je podľa výsledkov prechodu meracej čiary známa akákoľvek rýchlosť a zodpovedajúca rýchlosť otáčania skrutiek, potom môžete vypočítať hodnotu rýchlosti pre akúkoľvek medzihodnotu rýchlosti otáčania skrutiek pomocou Afanasyevovho vzorca

V Ø = V 0 (n 1 / n 0) 0, 9, (46)

kde V 0 - známa rýchlosť pri rýchlosti otáčania vrtule n 0 ; V И, - požadovaná rýchlosť pre rýchlosť otáčania vrtule n 1 .

Po určení rýchlosti vášho plavidla podľa grafu jeho závislosti od rýchlosti otáčania vrtúľ môžete vypočítať prejdenú vzdialenosť v námorných míľach pomocou vzorca

kde V 0 - rýchlosť plavidla, uzly; t- čas plávania, min.

Ak je známa prejdená vzdialenosť, vypočíta sa čas plávania: v

Tieto vzorce sa používajú na zostavenie tabuliek "Vzdialenosť podľa času a rýchlosti" a "Čas podľa vzdialenosti a rýchlosti" v MT - 75 dodatky 2 a 3, v tomto poradí.

Výpočty prejdenej vzdialenosti pomocou rýchlosti určenej z rýchlosti otáčania skrutiek Vo6 sa vykonávajú iba v prípade, že nedochádza k oneskoreniu alebo na kontrolu jeho činnosti.

Rýchlosť plavidla v procese rýchlostných testov sa zisťuje rôznymi spôsobmi.

Je rozšírené určovať rýchlosť plavidla na špeciálnych meracích linkách vybavených pobrežnými sečnými (priečnymi) úsekmi, ktorých vzdialenosť je presne známa. Na obryse je rýchlosť plavidla určená časom, keď plavidlo prejde známou vzdialenosťou medzi čiarami. Táto metóda je jedným z najpresnejších spôsobov merania rýchlosti plavidla.

Známe aplikácie sú aj káblové meracie vedenia, ktoré sú akýmsi vyššie spomínaným meracím vedením s priečnymi prierezmi. Na káblovom rozchode plavidlo prechádza cez elektrické káble položené na dne plavebnej dráhy v smere pohybu plavidla. Elektrický prúd prechádza káblami, ktorých vzdialenosť musí byť presne známa. Špeciálne elektronické zariadenie nainštalované na lodi zaznamenáva okamih, keď loď prejde cez kábel.

V poslednej dobe sa na meranie rýchlosti lode začali vo veľkej miere používať rôzne rádionavigačné systémy, najmä fázové.

Rýchlosť lode s relatívne menšou presnosťou sa dá merať aj pomocou vlastnej lode radarová stanica, ktorý postupne v krátkych intervaloch meria vzdialenosť k akémukoľvek konkrétnemu objektu, ktorý dobre odráža rádiové vlny.

Meranie rýchlosti lode pomocou ventilátora ložísk dvoch objektov alebo inými spôsobmi navigácie, napríklad pomocou majákov, ktorých vzdialenosť je známa, nemá dostatočnú presnosť.

Všetky vyššie uvedené a mnohé ďalšie metódy, vrátane hlavnej metódy na určenie rýchlosti plavidla na meracej čiare, majú jednu spoločnú nevýhodu, a to, že rýchlosť plavidla sa zisťuje vzhľadom k brehu, nie k vode. Zároveň sa na merania prekrýva vplyv vetra alebo prílivových prúdov, ktorý je ťažké presne posúdiť. Medzitým pri vykonávaní vysokorýchlostných testov a na ďalšie využitie získaných údajov je potrebné poznať rýchlosť plavidla vzhľadom na okolitú vodu, t. j. pri absencii prúdu. Podmienky a miesto skúšania sa preto volia tak, aby vplyv prúdenia bol čo najmenší alebo smeroval čo najďalej pozdĺž meracieho úseku. V týchto prípadoch sa chody nádoby v meracích úsekoch uskutočňujú vo vzájomne opačných smeroch a v určitom poradí.

Napriek určitým ťažkostiam pri určovaní rýchlosti lode na rozchode alebo pomocou rádionavigačných pomôcok by sa vždy malo uprednostňovať meranie rýchlosti pomocou štandardnej lode a špeciálnych denníkov alebo hydrometrických vrtúľ kvôli ich nízkej presnosti, hoci merajú rýchlosť. lode priamo vo vzťahu k vode.

Na testovanie rýchlosti by sa mali použiť meradlá, ktoré sú blízko konštrukcie lode alebo základne, čo ušetrí čas a palivo potrebné na priblíženie sa k meracej línii. Okrem toho, kvôli spotrebe paliva pri prechode na vzdialenú meranú čiaru, je ťažké poskytnúť vopred stanovenú hodnotu výtlaku plavidla.

Hĺbka vody v oblasti meracej čiary, teda jej meracej časti a na nájazde k nej (z oboch strán), ako aj v oblasti obratu plavidla na spiatočnom kurze, musí byť dostatočné na vylúčenie vplyvu plytkej vody na odpor vody voči pohybu plavidla a následne na jeho rýchlosť.

Je známe, že vlnový systém vytvorený plavidlom, keď sa pohybuje v plytkej vode, sa líši od vlnového systému v hlbokej vode a závisí od režimu charakterizovaného takzvaným Froudeovým číslom v plytkej vode.

Kde σ je rýchlosť plavidla, m/s; g je zrýchlenie voľného pádu, m/s2; Н - hĺbka plavebnej dráhy, m.

Zmena charakteru tvorby vĺn vedie k zvýšeniu alebo zníženiu odporu voči pohybu plavidla, a preto ovplyvňuje jeho rýchlosť.

Súčasne vzniká protiprúd vody, ktorý zvyšuje rýchlosť prúdenia okolo trupu a následne aj trecí odpor plavidla. Úplná eliminácia vplyvu plytkej vody si vyžaduje veľké hĺbky meracej čiary, ktoré nie je vždy možné zabezpečiť (tab. 1).

Tabuľka 1. Hodnoty minimálnej hĺbky meracej čiary, m

Výsledkom je, že pri určovaní minimálnych požadovaných hĺbok zvyčajne vychádzajú zo straty rýchlosti vplyvom plytkej vody, čo je 0,1 % nameranej hodnoty. Na splnenie týchto podmienok by sa mala pre vlnový odpor a pre odpor trenia brať hodnota Frh≥0,5
Práve na základe tohto prístupu skúšobné pravidlá vyvinuté 12. medzinárodnou konferenciou experimentálnych bazénov odporúčajú zobrať na meracej čiare minimálnu povolenú hĺbku väčšiu, ako je vypočítaná podľa vzorcov.
kde B a T sú šírka plavidla a ponor. Podobný spôsob odporúča domáca norma ОН-792-68, vzorce sú však napísané v tvare
Meraná čiara, ak je to možné, by mala byť umiestnená v oblasti chránenej pred prevládajúcimi vetrami a morskými vlnami. Predpokladom je napokon prítomnosť dostatočného priestoru na oboch koncoch meracej linky, ktorý je potrebný na voľné manévrovanie plavidla na konci jazdy na meracom úseku, zapnutie spätného kurzu a zrýchlenie po obrate.

Prípustné odchýlky hĺbky vody v prístupoch k meraciemu úseku meracej čiary by nemali presiahnuť ± 5 %.

Trať lode na obryse musí byť najmenej dve až tri míle od pobrežných nebezpečenstiev. Nedodržanie tejto podmienky vytvára hrozbu, že plavidlo pri vysokých rýchlostiach, dokonca aj v prípade správneho manévrovania, môže naraziť na plytčinu, ak sa zasekne kormidlo.

Nie vždy je možné splniť všetky vyššie uvedené požiadavky, preto je počet plnohodnotných meracích liniek veľmi obmedzený.

Tabuľka 2 sú uvedené niektoré údaje charakterizujúce namerané čiary viacerých zahraničných krajín. Ako vidno z tabuľky, dĺžka meracích úsekov týchto liniek je rôzna a hĺbky mnohých z nich sú nedostatočné na testovanie relatívne rýchlych plavidiel.

Na obr. 3 je znázornená schéma meracej trate pri Rocklande (USA), na ktorej veľký počet vysokorýchlostné testy lodí vrátane výskumných. Táto šnúra spĺňa väčšinu vyššie uvedených požiadaviek, nie je však chránená pred západnými vetrami a vlnami, ktoré spôsobujú. Meracia časť je dlhá jedna námorná míľa (1852 m), dĺžka každej pomocnej časti je tri námorné míle. Meracia linka je vybavená dvomi pobrežnými priečnymi (sekantovými) úsekmi kolmými na merací úsek. Jeden z prierezov je vybavený tromi značkami (štítmi), druhý - dvoma.

Ryža. 3. Schéma meracej linky v Rocklande (USA). Δ - vodiaci znak.

Okrem toho sú pozdĺž línie behu umiestnené míľniky pre orientáciu navigátora, označujúce hranice zrýchľujúcich a meracích úsekov.

Mnohé meracie linky sú vybavené takzvanými vodiacimi súradnicami, na ktorých linke sa nachádza meracia časť. V súčasnosti sa prítomnosť vodiaceho zarovnania nepovažuje za povinné, aj keď stále existuje názor, že je to potrebné v prípadoch, keď je v oblasti meracej čiary prúd, ktorý sa nezhoduje so smerom merania. riadok. Tento názor je však nesprávny: jednoduché geometrické konštrukcie ukazujú, že v tomto prípade pri riadení lode pozdĺž vodiacej línie, ako aj na kompase, loď prejde dráhu dlhšiu, než je vzdialenosť medzi zarovnávacími čiarami. Preto sa predkladá požiadavka, aby sa smer prúdenia zhodoval so smerom meracej čiary alebo v každom prípade zvieral s ňou uhol nepresahujúci 15-20°.

Vedúcimi znakmi (obr. 4) meracích čiar sú štíty, ktoré sú inštalované v takej výške, aby boli dobre viditeľné z mora. Zvyčajne je predný štít, to znamená štít umiestnený bližšie k meracej časti meracej čiary, inštalovaný o niečo nižšie ako zadný tak, že v momente, keď plavidlo prechádza zarovnaním, štíty sa navzájom prekrývajú, tvoriace takmer jeden celok vo vertikálnom smere. V strede štítov sú aplikované vertikálne pestrofarebné pruhy, ktoré by mali byť dobre viditeľné aj z mora.

Ryža. 5. Lineárna citlivosť rezov.

1 - značka predného zarovnania; 2 - zadná zarovnávacia značka.

Pozorovateľ na lodi, ktorá prechádza priečnymi úsekmi meracej čiary v pravom uhle, však prakticky nemôže úplne presne určiť okamih, kedy prechádza vyrovnávacia čiara, teda okamih, keď sú stredné pásy štítov na jednej vertikálnej priamke, akoby predstavoval pokračovanie každého priateľa.

Veľkosť chyby pri určovaní momentu úplného pokrytia stredných pásikov vyrovnávacích štítov závisí od takzvanej lineárnej citlivosti súradenia (obr. 5).

Rozlišovacia schopnosť normálneho oka sa rovná jednej oblúkovej minúte. Narysujme si na čiaru chodu lode pozdĺž nameranej čiary (obr. 5) segment A1A2, zodpovedajúci jednej oblúkovej minúte. V intervale A1A2 sa ukáže, že uhol medzi týmito dvoma znakmi je menší ako jedna minúta, a preto môže ktorýkoľvek bod v tomto intervale slúžiť ako značka pre začiatok merania rýchlosti. Hodnota ОА1 = ОА2 sa nazýva lineárna citlivosť zarovnania a je ďalej označená písmenom W.

Na nájdenie výrazu pre W použijeme vzťah
tanα = tan (β-γ). (1,2)
prevedené do formy

Po dosadení hodnôt tan β a tan γ do výrazu (1.3) a jednoduchých transformácií budeme mať

Prvý člen na pravej strane výrazu (1.4) je možné zanedbať, pretože bude v porovnaní s nasledujúcimi dvoma členmi vyššieho rádu. Potom rovnica (1.4) nadobúda tvar
dW = tan αDc (Dc + d), (1,5)
kde

Nahradením dotyčnice uhla oblúkom a uhla hodnotou rozlišovacej schopnosti oka, ako aj zavedením faktora osvetlenia zamerania a "(pre denné svetlo α" = 2 a pre nočné svetlo α "= 3,5), získame hodnotu lineárnej citlivosti zarovnania (v metroch)

Kde
Dс - vzdialenosť od predného znaku zarovnania sečnice k pojazdu meracej čiary, m; ao - uhol rozlíšenia oka; d - vzdialenosť medzi vodiacimi znakmi, m.

Tu sú hodnoty citlivosti prierezov jednej zo zahraničných meracích čiar:

Ak zoberieme citlivosť dvojice úsekov rovnajúcu sa polovici možnej absolútnej chyby, potom sa relatívna chyba dĺžky meraného úseku úsečky (úseky 2-3) bude rovnať 0,4 %.

Ako je zrejmé zo vzorca (1.6), na zníženie chyby pri určovaní vzdialenosti medzi úsekmi a následne na zvýšenie citlivosti úsekov je potrebné, aby pomer Dc:d bol čo najmenší. V praxi však tento pomer zvyčajne nie je menší ako tri.

Na posúdenie vplyvu chyby v načasovaní, ako aj vplyvu citlivosti prejazdov a dĺžky jazdnej dráhy na výsledky merania rýchlosti je potrebné zvážiť závislosť rýchlosti lode od dráhy a času. .
ν = s / t (1,9)
kde v je aritmetický priemer niekoľkých meraní rýchlosti, m/s; s je aritmetická stredná hodnota cesty, m; t je aritmetický priemer času cesty, s.

Ako viete, chyba vo výsledku nepriamych meraní (rýchlosť sa vypočítava podľa nameranej dráhy a času) je súčtom chýb výsledkov každého priameho merania zahrnutého do nepriameho. Pri nepriamych meraniach sa zistí relatívna chyba (mocná, pravdepodobná alebo hraničná) každého priameho merania a vypočíta sa celková relatívna chyba nepriameho merania. Takže v tomto prípade

kde εν je relatívna chyba merania rýchlosti,.%; εs - relatívna chyba merania dráhy; εt je relatívna chyba pri meraní času cesty.

Vyjadrenie relatívnych chýb z hľadiska pravdepodobných dostaneme

alebo po substitúcii t = s / v.

kde ρs je pravdepodobná chyba pri meraní dráhy, m; ρt je pravdepodobná chyba merania času jazdy s (podľa ρt = 0,5 s). Pravdepodobná chyba merania dráhy

ak sa citlivosť oboch sekcií považuje za rovnakú a rovná sa polovičnému súčtu ich citlivostí a počet cyklov v režime je rovný trom.

Nahradením týchto hodnôt do vzorca (1.12) a jeho transformáciou dostaneme

Veľkosť chyby bude teda závisieť od troch zložiek: citlivosti prierezov, dĺžky chodu pozdĺž meranej čiary a rýchlosti plavidla.

Ako príklad v tabuľke. 3 sú uvedené údaje o presnosti merania rýchlosti plavidla na jednej z meracích línií. Na základe týchto údajov možno usúdiť, že namerané rýchlosti, bez ohľadu na rýchlosť plavidla, sú určené s vysokou mierou presnosti. Takže v úseku meracej čiary medzi druhým a tretím úsekom sú chyby v meraní rýchlosti 0,35-0,40%. So zväčšením dĺžky meracej čiary (úsek medzi prvým a druhým zarovnaním je rovný jednej míli, medzi druhým a tretím zarovnaním - dve míle a medzi prvou a treťou - tri míle), chyba merania rýchlosť prudko klesá.

To však neznamená, že je výhodnejšie vykonávať jazdy na dlhých meracích tratiach, pretože to zvyšuje chyby spôsobené možnou nerovnomernou prevádzkou hlavných mechanizmov na veľkej vzdialenosti dráhy a vplyvom rušivých vonkajších vplyvov vedúcich k odchýlka kurzu od priamky.

Pri priraďovaní dĺžky meracieho úseku meracej čiary treba mať na pamäti aj to, že pri vysokorýchlostných skúškach (pri absencii automatického zariadenia na zaznamenávanie údajov prístroja) je niekedy potrebné merať krútiaci moment na vrtuli hriadeľ najmenej osemkrát až desaťkrát alebo raz alebo dvakrát odstrániť indikačné diagramy a tiež niekoľkokrát zmerať otáčky vrtných hriadeľov a určiť niektoré parametre prevádzky elektrárne. To všetko trvá najmenej štyri minúty. Teda minimálnu dĺžku dráhy s na meracej čiare, ktorá je funkciou času potrebného na vykonanie týchto meraní a určenie rýchlosti plavidla, možno vypočítať podľa vzorca
s = 0,067νs (1,15)
kde νs je rýchlosť plavidla, uzly, s je dosah plavidla, míle.

Rozmerový faktor 0,067 zodpovedá približne 4 minútam, čo je čas potrebný na vykonanie meraní.