Билет № 18 Вопрос №1: Использование синоптических, факсимильных карт для оценки и прогнозирование погоды в рейсе.

В настоящее время на судах большое распространение получили факсимильные передачи метеорологической информации с помощью фототелеграфной аппаратуры. Она предназначена для приёма синоптических карт, метеосводок и текстового материала. Синоптической картой называется географическая карта, на которую цифрами и символами нанесены результаты метеорологических наблюдений за определенный момент времени. На синоптической карте показаны координатная сетка, распределение суши и моря, крупные реки, рельеф земной поверхности, важнейшие города и их названия и метеорологические станции с их номерами (индексами). Метеорологические станции, расположенные выше 500 м над уровнем моря, обозначаются квадратиками, ниже - кружками.

В настоящее время для основных карт начинают применять масштаб I : 15000000. (150 км в I см)

Приземные синоптические карты делятся на карты фактической погоды и прогностические карты. Приземная синоптическая карта фактической погоды является главной при составлении прогноза погоды.

Название "приземная" не означает, что эта карта отражает только свойства атмосферы у поверхности земли, а указывает, что данные, нанесенные на карту, получены путём наблюдений на "наземных" метеорологических станциях.

На приземной синоптической карте фактической погоды указывается:

- трафарет (название карты, время по Гринвичу, в скобках московское, число, месяц и год, город, масштаб карты, подписи); - значения метеорологических элементов на указанный момент времени согласно схеме метеорологического кода КН-01; - барические образования, обозначенные буквами Н (низкое)- циклон и В (высокое) - антициклон, - изобары, проведенные толстыми линиями через 5 мб, с обозначением цифрами в разрывах или на концах их величин атмосферного давления в миллибарах; - изоллобары, проведенные пунктирными линиями, в разрыве которых указаны величины барических тенденций; - атмосферные фронты, обозначенные орнаментом, помещенным на рисунке слева, где снизу вверх:

С приземной синоптической карты фактической погоды можно получить:

- фактическую погоду в интересующем районе на момент, для которого составлена карта, - направление и скорость перемещения барических образований и фронтов в прошлом и на ближайшее время способом сопоставления смежных карт.

Центр тропического циклона может быть обозначен специальными символами:

- для тропических депрессий, сила ветра в которых не известна, но имеются указания на их дальнейшее развитие в тропический шторм; - для циклонов с наблюдаемой или расчетной скоростью ветра от 10 до 32 м/сек; - для циклонов со скоростью ветра 33 м/сек и более.

Вопрос №2: Принцип работы гирокомпаса, учет погрешностей в его показаниях.

Основными приборами курсоуказания является гирокомпас. Основой всех гироскопических курсоуказателей является гироскоп (быстро вращающееся твердое тело), а работа этих курсоуказателей основана на свойстве гироскопа сохранять неизменным направление оси вращения в пространстве без действия моментов внешних сил.

Если взять идеально изготовленный свободный гироскоп (центр тяжести совпадает с его геометрическим центром и исключены силы трения в осях его подвеса), то его главная ось будет сохранять свое направление в пространстве постоянным, но такой гироскоп не будет постоянно указывать направление меридиана, т.е. учитывать суточное вращение Земли.

В гирокомпасах элементом, указующим направление меридиана, служит чувствительный элемент (ЧЭ), представляющий собой гиросферу с двумя гироскопами, соединенными между собой так, что может изменяться угол между их осями. Кроме того, центр тяжести ЧЭ гирокомпаса смещен относительно центра подвеса на определенную величину.

Смещение центра тяжести ЧЭ гирокомпаса вниз относительно центра подвеса приводит к тому, чтоглавная ось гироскопа, будучи отклоненной от меридиана, с течением времени будет поворачиваться относительно центра подвеса в сторону меридиана и через какое-то время «придет в меридиан». Время прихода в меридиан зависит от начального угла отклонения ЧЭ от истинного меридиана и широты места. (от 2,5 до 7 часов) – от т. I до т. VIII

Для сокращения этого времени гирокомпасы имеют устройство для ускоренного приведения в меридиан. Если с помощью такого устройства установить и удерживать ЧЭ ГК в меридиане с точностью до 2÷3°, то время прихода в положение равновесия сокращается до 1÷1,5 часов (min 45 мин.)

Главная ось ЧЭ работающего ГК на движущемся судне вследствие наличия динамических истатических погрешностей располагается по направлению гироскопического меридиана, не совпадающего с истинным меридианом.

Динамические погрешности:

скоростная погрешность, которая возникает вследствие угловой скорости вращения плоскости истинного горизонта из-за движения судна по поверхности Земли. Эта погрешность устраняется в ГК с помощью специального счетно-решающего механизма-корректора ГК (вводом в него ИК, V, φ);

инерционные погрешности I и II рода, которые возникают при изменении курса и скорости судна. ГК по окончании маневра приходит в новое положение равновесия через 25-30 мин. Эти погрешности устраняются в ГК регулировкой периода незатухающих колебаний ЧЭ ГК (84,3 мин.) и применением масляного успокоителя в ЧЭ;

погрешность от качки, которая обусловлена раскачиванием ЧЭ ГК относительно его главной оси. Исключается стабилизацией ЧЭ в плоскости горизонта.

Статические погрешности: наличие трения в подвесах гиромоторов; непостоянство скорости вращения роторов гиромоторов; неточная установка основного прибора в ДП судна; действие магнитных полей.

Эти погрешности, характеризующие устойчивость работы ГК на неподвижном основании, определяются опытным путем. Если удастся исключить все указанные погрешности, то главная ось ЧЭ ГК устанавливается в направлении истинного меридиана (NИ), а следящая система позволяет непосредственно снимать это направление и передавать на репитеры ГК. Направляющий момент ГК во много раз больше, чем у МК, и не зависит от магнитного поля Земли. Однако с увеличением широты (φ) он уменьшается пропорционально cos φ, и в высоких широтах (> 75°) ГК работает менее надежно.

Расчет истинных направлений по гирокомпасу

Теоретически главная ось чувствительного элемента (ЧЭ) гирокомпаса (ГК) должна располагаться по направлению линии истинного меридиана.

Однако, под влиянием сил трения, инструментальных погрешностей и других причин, она отклоняется от плоскости истинного меридиана на некоторый угол и установится в плоскости гироскопического(гирокомпасного) меридиана, тогда – угол в плоскости истинного горизонта между северной частью истинного меридиана (NИ) и северной частью гирокомпасного меридиана (NКГК) называется поправкой гирокомпаса. Обозначается как – ΔГК.

Если гирокомпасный меридиан отклонен от истинного к востоку (к Е) – рис. 4.2, то поправка гирокомпаса считается положительной и при вычислениях ей придается знак «+».

Если гирокомпасный меридиан (NКГК) отклонен от истинного меридиана (NИ) к западу (к W), то поправка гирокомпаса считается отрицательной и при вычислениях ей придается знак «–».

Вопрос №3: Действия вахтенного помощника капитана при угрозе повреждения судна в штормовых условиях.

При плавании в штормовых условиях вахтенный помощник капитана и весь расчет ходового мостика должны особенно тщательно исполнять свои обязанности по управлению судном. По результатам оценки гидро-метео обстановки они должны выбрать курс и скорость движения судна, используя Универсальную диаграмму качки. С учетом конструктивных особенностей судна, характера груза и надежности его крепления, стараться избегать резонансной бортовой качки, «слеминга» - ударов волн под днище в носовой части судна и «разгона» главного двигателя из-за выхода винта из воды при килевой качке. Избегать этих явлений нужно путем перекладки руля и изменения режима работы главного двигателя.

Опасным является движение на попутной волне, особенно когда длина судна близка к длине волны, а его скорость равна скорости волн. В этом случае возможны разворот и опрокидывание судна. Это явление называется «брочинг».

Одна из главных задач для вахтенного помощника - ведение счисления пути судна и определение его места с достаточной периодичностью для уверенного определения суммарного сноса судна. При штормовании снос судна может быть очень значительным и опасным при плавании вблизи навигационных опасностей.

Кроме того, вахтенный помощник должен вести наблюдение за поведением судна на волнении с целью обнаружения поступающей внутрь корпуса воды по следующим признакам:- увеличение периода бортовой качки;- появление и постоянное увеличение статического крена;- изменение статического крена с одного борта на другой;- изменение дифферента;- увеличение заливаемости палуб без внешних признаков усиления ветра и волнения;- выход воздуха из вентиляционных труб, мерительных и воздушных трубок.

Если штормовые условия настолько сложные, что создают угрозу безопасности судна, необходимо следовать в ближайший порт-убежище, либо устанавливать курс и скорость, наиболее благоприятные относительно ветра и волны.

Вопрос №4: Информация, получаемая от РЛС для оценки навигационной обстановки в сложных для плавания районах.

При радиолокационном наблюдении первыми появляются на экране РЛС изображения высоких участков берега в виде отдельных пятен (отметок), по которым местность обычно опознать трудно (за исключением случаев, когда эхо-сигнал имеет очень характерную форму или получен от одиночного, удаленного от других, высокого объекта). Затем происходит постепенное насыщение радиолокационного изображения множеством отметок эхо-сигналов, изображение местности на экране все более напоминает по своим очертаниям изображение на карте (хотя многие детали береговой черты на экране «сглаживаются», некоторые участки побережья затеняются, а в районе низменностей могут оставаться «разрывы» в радиолокационном изображении).

С появлением эхо-сигналов на экране РЛС судоводитель должен сориентироваться в изображении, выделить основные (опорные) ориентиры, выдвинуть гипотезу о наименовании и положении на карте наблюдаемых объектов, учитывая: → характер радиолокационного изображения; → Д и П открытия объектов в сравнении с расчетными; → характер взаимного расположения объектов относительно опорного на экране РЛС и на карте; → степень доверия к счислимому месту.

Проверка характеристик объекта (его окраски по книге «Огни и знаки», характеристики его огней по секундомеру и др.) позволяет проверить (подтвердить или опровергнуть) гипотезу («тот или не тот»).
Если характеристики объекта настолько оригинальны, что безошибочность опознавания гарантируется, то задача опознавания будет существенно упрощена. В противном случае необходимо дополнительно учитывать следующие рекомендации: 

. → Если на экране РЛС только один характерный эхо-сигнал, то для его опознания используется метод площади вероятного места судна (попадание измеренных по РЛС П иD до ориентира в круг радиусомR= ) – способ не надежен, а при большой погрешности в месте судна даже опасен, так как «провоцирует» судоводителя принять желаемое за действительное.

→ Если на экране РЛС наблюдается два характерных эхо-сигнала, а на путевой МНК имеется несколько подобных объектов – используется метод раздельного нанесения точек пересечения пеленгов и точек пересечения дистанций для каждой пары ориентиров. → Если на экране РЛС наблюдаются три характерных эхо-сигнала, то удобен метод трех дистанций; критерием правильности опознания будет пересечение всех трех окружностей в одной точке или малый треугольник погрешностей. Бо´льшую надежность опознания дают измерение и прокладка на путевой МНК всех 6-ти изолиний: – 3-х пеленгов и 3-х дистанций с последующим анализом полученной фигуры погрешностей.→ Если на экране РЛС несколько (> 3-х) характерных эхо-сигналов, то более надежен метод веера пеленгов и дистанций, который обеспечивает не только надежное опознание, но и выявление ошибок в опознании объекта, что повышает точность последующих определений места судна по этим объектам.→ Способ параллельных пеленгов может применяться в том случае, если судно, подходя к изрезанному побережью, движется вдоль него под некоторым углом. → Если хотя бы один из наблюдаемых ориентиров надежно опознан, то для опознания других объектов более эффективен метод привязки – измерение пеленга и дистанции по РЛС на этот ориентир

  Вопрос №5: Are you dragging anchor?