Файл: Скворцов М.И. Счисление и определение места корабля навигационными способами учебный материал.pdf

Для определения поправок курсоуказателей в навигации пользуются следующими основными способами:

1. Если в видимости корабля находится какой-либо ориен­ тир, истинный пеленг которого известен или может быть рас­ считан, то, произведя пеленгование этого ориентира (измерив его компасный пеленг), поправку компаса вычисляют по фор­ муле:

Такими ориентирами могут быть:

—створы, истинные пеленга которых указываются на кар­ тах, в лоциях и пособиях «Огни и знаки»;

—небесные светила, истинные пеленга (азимуты) которых

вычисляются по формулам мореходной астрономии;

— отдаленные ориентиры, истинные пеленга которых сни­ маются с карты или рассчитываются геодезическими способа­ ми (место своего корабля при этом должно быть точно известно).

2. Если «а корабле имеются два компаса, причем поправка одного из них известна, то, заметив в один'и тот же момент компасные курсы по обоим компасам (произведя сличение их показаний) и рассчитав по показанию того компаса, поправка которого известна, истинный курс корабля в этот момент:

ПК = KKi + Д/С,,

можно найти, поправку второго компаса:

Разберем способы учета поправок основных типов курсо­ указателей, применяемых в настоящее время на кораблях: гироскопических, магнитных компасов и гироазимута.

Гироскопический компас основан на использовании следу­ ющего принципа (рис. 6). Если к оси гироскопа прикрепить груз G, то воздействие моментов сил инерции, возникающих вследствие суточного вращения Земли вокруг своей оси, при­ водит к тому, что при каждом отклонении оси гироскопа от плоскости истинного меридиана возникают силы, возвращаю­ щие ее в плоскость истинного меридиана; ось гироскопа совер­ шает около этой плоскости гармонические незатухающие коле­ бания. Установкой дополнительного устройства — соединенных тонкими трубками резервуаров с вязкой жидкостью (мас-

П

лом) — добиваются затухания этих колебаний, вследствие чего ось гироскопа удерживается в плоскости истинного меридиа­ на. Таким образом, определение курса корабля сводится к из­ мерению угла между осью гироскопа и диаметральной плос­ костью корабля. Величина этого угла передается на перифе­ рийные приборы (репитеры курса)

с помощью датчиков синхронной связи, установленных на основном компасе, и принимающих синхрон­ ных моторчиков, установленных в репитерах.

Фактически устройство гироком­ паса, конечно, гораздо сложнее.

скопа, главные оси которых распо­ ложены под углом около 90° одна к другой; они заключены в гермети­

ческий латунный шар — гиросферу, плавающую в токопрово­ дящей поддерживающей жидкости и окруженную следящей сферой.

В принципе репитеры гирокомпаса должны показывать истинный курс корабля. Однако влияние целого ряда причин: маневрирования (изменения курса и скорости хода) корабля, качки, колебаний напряжения электропитания и температуры ■поддерживающей жидкости, а также другие факторы приво­ дит к тому, что фактические показания гирокомпаса отличают­ ся от истинного курса на величину, именуемую поправкой гирокомпаса' ДГК- Ее учет производится но приведенным выше формулам (5), (9). При этом надо иметь в виду следующее. Вследствие воздействия на чувствительный элемент (гиросферу) возмущающих факторов поправка гирокомпаса колеблется относительно некоторого среднего ее значения с периодом, v современных гирокомпасов близким к 84 минутам. Корабль обычно лежит на каждом курсе сравнительно длительное вре­ мя. Поэтому для расчетов курсов по формулам (5) и (7) пользуются средним значением поправки гирокомпаса, опреде­ ляемым из ряда наблюдений общей продолжительностью не менее 1,5 часов. При исправлении же пеленгов по формуле

(6) надо учитывать мгновенное значение поправки гирокомпа­ са, определяемое непосредственно перед пеленгованием, н лишь в случаях, когда это невозможно, пользоваться средней поправкой гирокомпаса.

Точность работы современных гирокомпасов характеризует­ ся следующими данными. Ошибка показаний гирокомпаса ти­

15

(резких изменениях курса па больших скоростях) ошибка по­ казаний гирокомпаса может доходить до 2,°5 — 4°. С увеличе­ нием широты точность показаний гирокомпаса понижается, а и широтах более 80°. им пользоваться нельзя.

Магнитный компас. Его устройство основано на свойстве магнитной стрелки устанавливаться по направлению силовых линий магнитного поля. Линия M S картушки компаса, на ходящегося на деревянном корабле или на берегу, устанавли­ вается по направлению горизонтальной составляющей магнит­ ного поля Земли —^магнитного меридиана.

Магнитным склонением d называется угол между плос­ костью истинного меридиана и направлением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли (магнитного меридиа­ на). Положительному склонению присваивается наименова­

личение или уменьшение) указываются на морских картах; там же (в заголовке карты) указывается, к какому году при­ ведено склонение. Чтобы выбрать величину склонения с кар­ ты, необходимо выполнить два действия:

а) привести указанное на карте склонение к году плавания корабля;

б) путем интерполяции между точками, в которых на кар­ те указано склонение, найти его величину в том месте карты, где совершается плавание корабля.

На магнитный компас, помимо магнитного поля Земли, действует магнитное поле корабля, возникающее вследствие намагничивания железных конструкций корпуса, надстроек и других частей магнитным полем Земли, а также Присущего им постоянного магнетизма. Магнитное поле создается и обмотка­ ми размагничивающего устройства, которыми оборудуются со­ временные корабли. Ось М — S картушки магнитного компаса устанавливается по направлению горизонтальной составляю­ щей суммарного магнитного поля Земли и корабля и в общем случае не совпадает с направлением магнитного меридиана.

Девиацией ft называется угол между плоскостями магнит­ ного и компасного меридианов. Величина девиации зависит от компасного курса корабля. Чтобы она не была слишком боль­ шой* девиация уничтожается с помощью специальных поме­ щенных в нактоузе магнитов, брусков мягкого железа и ком­ пенсирующих устройств. Остаточная девиация определяется и сводится в таблицы. Образец таблицы девиации помещен в приложении 1. Пользуясь таблицей девиации, следует иметь

16

в виду, что аргументом для входа в нее может служить ком­ пасный или магнитный курс корабля (поскольку разница меж­ ду ними при небольшой девиации незначительна).

Общая поправка магнитного компаса АМК (угол между истинным и компасным меридианом) представляет собой алге­ браическую сумму магнитного склонения и девиации:

При пользовании формулами (5) и (7) расчет общей по­ правки машитого компаса производится в следующей после­ довательности:

а. Если компасный курс известен— с ним входят в табли­ цу девиации и выбирают из нее девиацию 6; с (Карты снимают склонение d. По формуле (11) рассчитывают общую поправ­ ку компаса АМК, которую и учитывают при пользовании фор­ мулами (5) и (6).

б. Если надо найти, какой курс по мапн-итному компасу должен быть назначен рулевому, чтобы истинный курс был равен заданному, с карты снимают склонение d н рассчи­ тывают магнитный курс:

МК = ИК — d,

с которым входят в таблицу девиации. Выбрав из нее девиа­ цию 6, по формуле (11) рассчитывают общую поправку ком­

Точность показаний магнитного компаса зависит от точно­ сти, с какой известны склонение и девиация, а также от маг­ нитных условий места его установки на корабле. При благо­ приятных условиях ошибка показаний магнитного компаса может це превосходить 1°,5—2°,0.

Гироазимут (гироскоп направления). Его устройство осно­ вано на свойстве свободного гироскопа сохранять неизмен­ ным приданное его главной оси (направление в пространстве (относительно направлений на неподвижные звезды). Если свободный гироскоп установить так, чтобы его главная ось первоначально была горизонтальной и лежала в плоскости истинного меридиана, то вследствие вращения Земли она, продолжая сохранять неизменным свое направление относи-

тельно звезд, будет постепенно изменять свое Положение отно­ сительно плоскостей горизонта и истинного меридиана.

Гироазимут имеет специальные корректоры— азимуталь­ ный и горизонтальный, которые создают такую прецессию главной оси гироскопа, чтобы она, будучи первоначально установленной горизонтально в плоскости истинного меридиа­ на, и в дальнейшем сохраняла это свое положение. Однако в отличие от компасов (гироскопического и магнитного), у которых при отклонении главной оси от плоскости компас­ ного меридиана возникают вращающие моменты, возвращаю­ щие чувствительный элемент к этой плоскости, у гироазимута при отклонении его главной оси от первоначально придан­ ного ему положения относительно истинного меридиана не возникает вращающих моментов, которые возвращали бы его главную ось в это положение. В этом состоит принципиаль­ ное отличие гироазимута от компасов. Вместе с тем устойчи­ вость показаний гироазимута при маневрировании корабля значительно выше, чем у гироскопического или магиигиого компасов.

Пользование навигационным гироазимутом сводится к следующему. Когда корабль идет постоянным курсом с по­ стоянной скоростью и показания гироскопического (магнит­ ного) компаса можно считать достаточно надежными, произ­ водится согласование гироазимута: с помощью специального устройства его гироскоп устанавливается так, чтобы показа­ ния репитеров гироазимута были равны компасному курсу корабля по гирокомпасу или по магнитному компасу. В даль­ нейшем в течение некоторого промежутка времени (час—пол­ тора) поправку гироазимута можно считать равной поправке того компаса, с которым он был согласован. Однако в дей­ ствительности она понемногу меняется. Это явление называет­ ся дрейфом (уходом) гироазимута и вызывается погрешно­ стями азимутальной и горизонтальной коррекции. Поэтому каждые час — полтора согласование гироазимута с ком-пасом надо повторять. Некоторые гироазимуты имеют устройства автоматического согласования с компасом. При маневрирова­ нии корабля автоматическое согласование выключается. По­ ка корабль следует постоянным» курсом и скоростью, основ­ ным курсоуказателем считают компас; при маневрировании Корабля, когда показания компасов становятся ненадежны­ ми,— гироазимут.

Контроль за точностью и надежностью работы приборов курсоуказания является одним из залогов точности счисления и кораблевождения в целом. Основными приемами такого контроля являются:

18