Über Methoden zur Messung der Schiffsgeschwindigkeit. Messleitungen. Navigation. Erste Schritte. Schiffsgeschwindigkeit Prinzipien zur Messung der Schiffsgeschwindigkeit
05/12/2016
Um zu werden Navigator Professionell müssen Sie eine Menge Navigation lesen, die von Wissenschaftlern verfasst wurde. In diesem Artikel werden wir versuchen, mithilfe einer einfachen Sprache, die nicht mit komplexer Terminologie überladen ist, herauszufinden: Welche Geschwindigkeiten berücksichtigt der Navigator?.
Wenn wir über die Geschwindigkeit eines Schiffes sprechen, berücksichtigen wir zwei Größen. Einer von ihnen - Dies ist die Bewegung eines Schiffes auf dem Wasser. Direkte Verbindung zwischen der Antriebseinheit, dem Schiffsrumpf und der Gewässerumgebung. Das zweite ist Bewegung eines Schiffes im Verhältnis zum Weltraum. Dies ist der Weg, der Abschnitt, den wir in einer bestimmten Zeit zurückgelegt haben. Tatsache ist, dass der Weltozean und die gesamte Wasserhülle der Erde nicht statisch sind. Sie ist in ihrer Bewegung frei, unterliegt jedoch physikalischen Gesetzen. Das System der Weltgewässer, ihre Wechselwirkung, erzeugt die Bewegung von Wassermassen, und ein Seeschiff nimmt zusammen mit jeglichem Stroh in kolossalem Ausmaß an dieser Bewegung teil. Vergessen Sie auch nicht im Wind, was sich auch auf die Geschwindigkeit des Schiffes auswirkt. Mehr Details zu allem.
STW— Geschwindigkeit durch das Wasser — Schiffsgeschwindigkeit relativ zum Wasser
WIE G— Geschwindigkeit über Grund — Schiffsgeschwindigkeit relativ zum Boden
Knoten-Knoten- eine Maßeinheit für die Schiffsgeschwindigkeit. Seemeilen pro Stunde.
Wir sind also auf der Hut und fahren von Punkt A nach Punkt B. Mit voller Geschwindigkeit peitscht der Propeller das Wasser, unser auf den Wellen schwankendes Schiff schneidet das Wasser mit seinem Bug. - das ist das Wasser, in dem unser Schiff, sein Rumpf und sein Propeller eingetaucht sind. Bei positivem Betrieb dieses Systems bewegt sich das Schiff wie ein physischer Körper in der Wasserumgebung und erhält dabei Unterstützung. Vergleichen wir das mit einem Schwimmer, der in einem Becken systematisch von einer Wand zur anderen rudert. Sein Körper bewegt sich durch das Wasser, das durch die Wände des Beckens begrenzt ist und keine Strömung hat, die den Schwimmer beeinträchtigen könnte. Nur mit seiner Körperkraft überwindet er die Distanz und geht am Wasser entlang.
Kehren wir zu unserem Schiff zurück. Da es sich im System der Welt befindet Strömungen, dann bewegt sich diese gesamte Wassermasse in eine bestimmte Richtung und reißt das Schiff mit sich. Wenn wir unser Schiff stoppen, STW wird 0 sein. Aber wir werden uns zusammen mit dem Wasser um den Globus bewegen und von einem Punkt zum anderen gelangen. Bringen wir das Schiff wieder in Bewegung. Zur Navigationskarte hinzugefügt Standort. Gefleckt Zeit. Neu angewendet Standort. Gemessen zurückgelegte Strecke, geteilt durch die Zeit, was wir entdeckt haben. Wir haben die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum Boden ermittelt - WIE G. Betrachten Sie unser Schiff abstrakt als einen physischen Punkt, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit um den Planeten bewegt. 
Erinnern wir uns an unseren Schwimmer. Nach dem Pool luden wir ihn zum Schwimmen im Fluss ein. Zuerst versuchte er, nicht zu rudern, und wurde flussabwärts getragen. Die Bewegungsgeschwindigkeit relativ zu Küstenobjekten entsprach der Strömungsgeschwindigkeit. Er begann flussaufwärts zu rudern. Um zu seinem Ausgangspunkt zurückzukehren, musste er schneller schwimmen als die Strömung. Er schwamm schnell relativ zum Wasser ( STW), wie in einem Schwimmbad. Aber im Vergleich zu Küstenobjekten bewegte sich sein Körper nicht so schnell. Die Flussströmung „fraß“ ihn WIE G. Und im Gegenteil, wenn er flussabwärts schwimmen würde, würde es ihm helfen, sich fortzubewegen.
Verzögerung- ein Gerät zur Messung der Geschwindigkeit eines Schiffes auf dem Wasser (es gibt verschiedene Typen, mehr Details). Dies sind die einfachsten und primitivsten Beispiele. Um das Bild vollständig zu verstehen, sollte der Navigator die Grundlagen erlernen Vektorgeometrie, nämlich Addition und Subtraktion von Vektoren.
In der modernen Navigation steht uns ein Gerät zur Verfügung Satellitenbeobachtung — GPS, was kontinuierlich gibt Standort Schiff bzw. Berechnung WIE G, was dem Navigator zweifellos bei der Arbeit hilft.
Als nächstes weiter WIE G kann erhebliche Auswirkungen haben, indem es Winddrift erzeugt. Besonders betroffen sind Schiffe mit großer Tragfähigkeit Seitenwind y, wie Containerschiffe, RO-RO, Passagierschiffe, große Tanker mit Ballastverdrängung und andere. Zum Beispiel bei starkem Gegenwind WIE G nimmt ab und umgekehrt, bei günstiger Richtung „hilft“ der Wind dem Schiff, den Widerstand des Wassers zu überwinden.
Wir hoffen, dass aus diesem Einführungsartikel „ Navigation. Erste Schritte. Schiffsgeschwindigkeit." wird Ihnen helfen, die Wissenschaft zu verstehen Navigation .
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Durch Verzögerung. Die Genauigkeit der Orientierung hängt maßgeblich von zuverlässigen Informationen über die Geschwindigkeit des Schiffes ab. Beim Schwimmen auf Seen und Stauseen kann die Durchschnittsgeschwindigkeit relativ zum Grund anhand des Logbuchs ermittelt werden.
Protokolle gibt es in verschiedenen Ausführungen. Drehscheite, die nach dem Prinzip eines hydrometrischen Drehtisches arbeiten, sind stationär und werden je nach Bedarf vom Boden des Behälters ausgefahren. Hydrodynamische Protokolle sind zwei Röhren, die den Druck des Meerwassers beim Fahren und Parken messen. Je höher die Geschwindigkeit, desto höher ist der Druck in einem der Rohre. Anhand der Druckdifferenz lässt sich die Schiffsgeschwindigkeit beurteilen. Im Allgemeinen handelt es sich bei Protokollen um komplexe elektromechanische Geräte.
Die auf den Baumstamm einwirkende Flussströmung erlaubt es, daraus nur die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zu ruhigem Wasser, nicht aber relativ zum Ufer zu bestimmen. Darüber hinaus verfälschen ungleichmäßige Strömungen und die Bewegung des Schiffes in Kurven des Kanals die Log-Messwerte.
Entlang der Länge des Schiffsrumpfs. Die Geschwindigkeit des Gefäßes relativ zum Boden kann mit einer der unten beschriebenen Methoden bestimmt werden. Am Bug und Heck werden zwei Aufbauebenen senkrecht zur Mittellinienebene des Schiffes oder zwei Objekte ausgewählt, die klappbare Sichtebenen bilden. Es gibt zwei Beobachter in der Bug- und Hecksichtebene N und K(Abb. 78). Beobachter wählen ein stationäres Objekt P, am Ufer oder am Wasser gelegen. In dem Moment, in dem das Objekt die nasale Visierebene erreicht, ist der Beobachter N gibt dem Beobachter ein Signal ZU merkt die Zeit. Wenn der Artikel eintrifft P Beobachter in der hinteren Visierebene ZU. macht auch einen Zeitstempel. Die Geschwindigkeit errechnet sich aus der Distanz zwischen den Visierebenen / und der Zeit.
Zeiterfassungen können vom dritten Beobachter auf der Brücke entsprechend den Zeichen der Beobachter vorgenommen werden N Und ZU in dem Moment, in dem der Artikel eintrifft P in die Sichtungsflugzeuge.
Reis. 78. Auf dem Weg zur Bestimmung der Geschwindigkeit
Bewegung des Schiffes entlang seines Rumpfes
Beim Anvisieren eines Objekts wird die Geschwindigkeit weniger genau berechnet P ein Schiffsobjekt zu einem Zeitpunkt, an dem es keine Sichtebene gibt oder wenn sich das Sichtobjekt querab des Schiffshecks und des Heckpfostens befindet.
Verwendung der Peilung eines Objekts. Die Essenz davon ist einfach und zuverlässig
Die Methode ist wie folgt. In der Mittelebene eines auf geradem Kurs fahrenden Schiffes wird der Abstand zwischen den Punkten a und b (Abb. 79) gemessen l, Basis genannt. An den Punkten a und b sein , Beobachter messen gleichzeitig die Winkel a1 a2 a3 B1 B2 B3 usw. zwischen der Basis und der Richtung zum Objekt P.
Bei der Verarbeitung der erhaltenen Messungen wird eine beliebige Linie auf ein Blatt Papier gezeichnet, auf der ein Punkt platziert wird, der das aufzunehmende Objekt bestimmt. Von diesem Punkt aus werden unter den gemessenen Winkeln a1, b1 usw. Peillinien beliebiger Länge gezogen. Markieren Sie die Länge der Basis auf einem Lineal in einem beliebigen Maßstab und platzieren Sie es parallel zum Kurs zwischen den Peillinien, bis es diese mit den entsprechenden Markierungen berührt. Auf diese Weise wird die Position des Schiffsrumpfs in den Momenten bestimmt Lagerbefund. Die vom Schiff bei der Peilung unter Berücksichtigung des akzeptierten Maßstabs zurückgelegte Strecke wird direkt dem Diagramm entnommen.
Um ein Diagramm zu erstellen, reichen zwei Peilungen aus, aber das mit mehreren Peilungen erzielte Ergebnis ist zuverlässiger.
Die Peilung eines Objekts erfolgt mit einem Kompass oder einem anderen goniometrischen Instrument. Wenn sie nicht verfügbar sind, verwenden Sie ein Tablett, bei dem es sich um eine Sperrholzplatte, dicke Pappe, ein Stück breites Brett oder einen Decktisch handeln kann.
Über der Sichtungsstelle ist ein Tablet mit einem Blatt Papier angebracht. Auf dem Blatt wird eine Linie gezeichnet, die mit der Grundlinie übereinstimmt. Der Peiler ist ein Holzklotz mit glatter Kante.
Im Moment der Peilung zeichnet der Beobachter, indem er den Schnitt des Blocks auf das Objekt richtet, eine Bleistiftlinie und markiert diese mit der Messnummer. Winkel werden mit einem Winkelmesser vom Tablet entfernt.
Reis. 79. Zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Schiffes durch die Peilung eines Objekts von diesem aus
Die Peilung wird wie folgt durchgeführt. Die Beobachter gehen, nachdem sie auf ihre Uhren geschaut haben, zu ihren Plätzen. Zu den gleichen Zeitpunkten, zum Beispiel nach 15 oder 20 s, nehmen sie die Peilung des gleichen Objekts vor. Die Peilung kann anhand von Signalen eines dritten Beobachters erfolgen. Durch die Ermittlung der zurückgelegten Strecke und der Zeit lässt sich die Geschwindigkeit leicht berechnen.
Die vorgeschlagene Methode ist anwendbar, um die Manövriereigenschaften eines Schiffes zu bestimmen: Trägheitspfad, Zirkulation usw.
Basierend auf der relativen Annäherungsgeschwindigkeit von Schiffen. Wenn Sie die Abstände zwischen entgegenkommenden oder überholten Schiffen sowie die Geschwindigkeit des entgegenkommenden oder überholten Schiffes kennen, können Sie die Geschwindigkeit Ihres Schiffes bestimmen oder umgekehrt Ihre eigene Geschwindigkeit verwenden, um die Geschwindigkeit des entgegenkommenden oder überholten Schiffes zu berechnen. |
Bezeichnen wir: S – Abstand zwischen Gefäßen, v1 - die Geschwindigkeit unseres Schiffes, v2 - die Geschwindigkeit des entgegenkommenden oder überholten Schiffes, T- Zeitpunkt der Annäherung. Dann
In dieser Formel wird das Pluszeichen „+“ für das Zusammentreffen von Schiffen und das Minuszeichen (-) für das Überholen verwendet.
Beim Überholen von Schiffen entspricht die relative Annäherungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsdifferenz, beim Aufeinandertreffen der Summe der Geschwindigkeiten beider Schiffe. Mit anderen Worten: Im ersten Fall scheint das überholte Schiff stillzustehen und das überholende Schiff bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die der Differenz ihrer Geschwindigkeiten entspricht. Im zweiten scheint eines der Schiffe zu stehen und das andere bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die der Summe der Geschwindigkeiten beider Schiffe entspricht.
Beim Schwimmen ist die obige Formel nur begrenzt anwendbar und kann nur in besonderen Fällen verwendet werden. Daher kann die Bestimmung der Geschwindigkeit sowie der Zeit und Distanz, die Schiffe beim Aufeinandertreffen und Überholen zurücklegen, mit dem universellen Nomogramm von D.K. Zemlyanovsky erfolgen (Abb. 80). Es ist einfach zu bedienen, auf Schiffsbedingungen anwendbar und ermöglicht die schnelle Lösung jedes Problems ohne Zwischenberechnungen, vorausgesetzt, die Schiffe bewegen sich auf dem gleichen oder parallelen Kurs.
Das Nomogramm verfügt über drei Skalen, von denen jede der Einfachheit halber eine doppelte Dimension hat. Die Regeln für die Verwendung des Nomogramms ergeben sich aus seinem Schlüssel. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen einem Motorschiff, das mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h fährt, und einem geschobenen Zug im Moment der Signalgabe zur Divergenz 2,5 km. Bei einer Anfahrzeit von 300 s ist die Bestimmung der Geschwindigkeit des Zuges erforderlich.
Um die Geschwindigkeit des Schiebers zu bestimmen, legen Sie ein Lineal (Bleistift, Blatt Papier, Faden) auf der oberen Skala bis zur 300-s-Marke (siehe Abb. 80) und auf der mittleren Skala bis zur 2,5-km-Marke an. Die Antwort wird auf der unteren Skala abgelesen – 30 km/h. Dies ist die gemeinsame Schließgeschwindigkeit, daher beträgt die Schubgeschwindigkeit 10 km/h.
Wie Sie wissen, ist es unter Schiffsbedingungen beim Fahren auf Binnenwasserstraßen oft nicht möglich, auch nur einfache arithmetische Berechnungen durchzuführen.
Reis. 80. Nomogramm zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Schiffes, der Zeit und der zurückgelegten Strecke von Schiffen beim Aufeinandertreffen und Überholen
Paare. Daher kann das Nomogramm zur Lösung von Zeit- und Wegproblemen beim Auftreffen und Überholen von Schiffen verwendet werden.
Die Berechnungsmethoden anhand des Nomogramms zeigen wir anhand von Beispielen. Bootsfahrer sollten nicht danach streben, zu genaue Werte wie Zehntelmeter und eine Sekunde zu erhalten. Bei großen Entfernungen ist es durchaus akzeptabel, die resultierenden Werte auf die nächsten hundert Meter zu runden, bei kleinen Entfernungen auf ein Dutzend oder einen Meter.
Beispiel l. Die Geschwindigkeit zweier entgegenkommender Trockenfrachtschiffe: Das absteigende Schiff beträgt 23 km/h, das aufsteigende 15 km/h. Der Abstand zwischen den Schiffen beträgt 1,5 km. Es ist notwendig, vor dem Treffen die von den Schiffen zurückgelegte Zeit und Distanz zu ermitteln.
Lösung. Die Gesamtgeschwindigkeit der Schiffe beträgt 38 km/h. Wir finden auf der unteren Skala einen Punkt mit einer Markierung von 38 km und legen ein Lineal darauf an. Wir halten das andere Ende des Lineals an der 1500-m-Marke auf der Distanzskala an und lesen die Antwort auf der oberen Skala ab – 140 s.
Die Geschwindigkeit des fahrenden Schiffes von oben beträgt 23 km/h. Wir legen ein Lineal auf der unteren Skala auf die 23-km-Marke und das andere Ende des Lineals auf die 140-s-Marke. Auf der Entfernungsskala lesen wir die Antwort ab: 900 m. Dann beträgt der vom Boot zurückgelegte Weg nach unten 600 M.
Beispiel 2. Ein 150 m langer Zug, der mit einer Geschwindigkeit von 8 km/h nach oben fährt, beginnt aus einer Entfernung von 300 m und gibt grünes Licht, ein 50 m langes Frachtschiff zu überholen, das sich mit einer Geschwindigkeit von bewegt 14 km/h. Berechnen Sie die gesamte Überholzeit und -distanz.
Lösung, Die Gesamtstrecke, also unter Berücksichtigung der Schiffslängen und der Zusammensetzung, beträgt 500 m (300 + 150 4" 50). = 500 m). Der Geschwindigkeitsunterschied beträgt 5 km/h.
Um die Zeit zu bestimmen, legen Sie ein Ende des Lineals auf der linken Skala auf die 6-km/h-Marke und die Mitte des Lineals auf die 500-m-Marke auf der Distanzskala. Die Antwort lesen wir auf der obersten Skala – 320 s. Die Gesamtstrecke, die das überholende Motorschiff ab Beginn des Signals zurücklegt, ist gleich dem Produkt aus seiner Geschwindigkeit und der Überholzeit. Dies wird laut Nomogramm auf bekannte Weise ermittelt. Wir setzen das Ende des Lineals auf die 14-km/h-Marke und das rechte Ende auf die 320-Sekunden-Marke. Wir lesen die Antwort auf der Durchschnittsskala – 1250 m.
Wie aus den Beispielen hervorgeht, können Sie mit Hilfe des Nomogramms alle Probleme beim Überholen und Überholen von Schiffen einfach und unkompliziert lösen, während Sie sich direkt auf dem Schiff befinden.
Verwendung von Radar. Zur Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit sind Radargeräte das am weitesten verbreitete technische Mittel. Auf dem Radarschirm befinden sich feste Entfernungskreise (RDCs), mit denen Sie Entfernungen bestimmen können. Einige Radargeräte verfügen über Moving Range Circles (MRCs), die das Messen von Entfernungen noch komfortabler machen. Nachdem die zurückgelegte Distanz zu einem beliebigen Objekt mithilfe von Radar gemessen und die Zeit notiert wurde, wird die Bewegungsgeschwindigkeit berechnet.
Laut Navigationskarte oder Nachschlagewerk. IN Dabei wird die zurückgelegte Strecke anhand einer Karte oder eines Nachschlagewerks und die Zeit anhand einer Uhr ermittelt. Durch Division der Länge des zurückgelegten Abschnitts durch die Zeit wird die Bewegungsgeschwindigkeit berechnet. Diese Methode kommt am häufigsten beim Segeln auf Flussbooten zum Einsatz.
Die Geschwindigkeit eines Schiffes wird bei Geschwindigkeitstests auf verschiedene Weise ermittelt.
Es ist weit verbreitet, die Geschwindigkeit eines Schiffes an speziellen Messleitungen zu bestimmen, die mit Küstenabschnitten (Querschnitten) ausgestattet sind, deren Abstand genau bekannt ist. Auf der Messlinie wird die Geschwindigkeit des Schiffes anhand der Zeit bestimmt, die das Schiff benötigt, um eine bekannte Distanz zwischen den Zielen zurückzulegen. Diese Methode ist eine der genauesten Methoden zur Messung der Geschwindigkeit eines Schiffes.
Bekannt sind auch Kabelmessleitungen, bei denen es sich um eine Art der genannten Messleitungen mit Querabschnitten handelt. Auf der Kabelmessstrecke überquert das Schiff quer zur Fahrtrichtung des Schiffes verlegte Elektrokabel am Grund des Fahrwassers. Durch die Kabel wird ein elektrischer Strom geleitet, dessen Abstand genau bekannt sein muss. Eine spezielle elektronische Ausrüstung, die auf dem Schiff installiert ist, zeichnet den Moment auf, in dem das Schiff das Kabel passiert.
In letzter Zeit werden verschiedene Funknavigationssysteme, insbesondere die Phasensysteme, in großem Umfang zur Messung der Schiffsgeschwindigkeit eingesetzt.
Die Schiffsgeschwindigkeit kann mit relativ geringerer Genauigkeit auch mit der schiffseigenen Radarstation gemessen werden, die in kurzen Abständen nacheinander die Entfernung zu einem bestimmten Objekt misst, das Funkwellen gut reflektiert.
Die Messung der Geschwindigkeit eines Schiffes mithilfe des Peilfächers zweier Objekte oder mithilfe anderer Navigationsmethoden, beispielsweise mithilfe von Leuchttürmen, deren Abstand zwischen ihnen bekannt ist, ist nicht ausreichend genau.
Alle oben genannten und viele andere Methoden, einschließlich der Hauptmethode zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Schiffes auf einer Messlinie, haben einen gemeinsamen Nachteil: Die Geschwindigkeit des Schiffes wird relativ zum Ufer und nicht zum Wasser ermittelt. In diesem Fall werden die Messungen durch den Einfluss von Wind oder Gezeitenströmungen beeinflusst, was schwer genau einzuschätzen ist. Bei der Durchführung von Geschwindigkeitstests und für die weitere Nutzung der gewonnenen Daten ist es hingegen notwendig, die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum umgebenden Wasser zu kennen, d. h. ohne Strömung. Daher werden die Bedingungen und der Ort der Tests so gewählt, dass der Einfluss der Strömung minimal ist oder möglichst entlang der Messstrecke gerichtet ist. In diesen Fällen erfolgt die Fahrt des Schiffes auf den Messstrecken gegenläufig und in einer bestimmten Reihenfolge.
Trotz einiger Schwierigkeiten sollte die Bestimmung der Geschwindigkeit eines Schiffes auf einer Messlinie oder mithilfe von Funknavigationshilfen aufgrund der geringen Genauigkeit der letzteren immer der Geschwindigkeitsmessung mit Standardschiffen und speziellen Logbüchern oder hydrometrischen Messgeräten vorgezogen werden, obwohl sie die Geschwindigkeit von Schiffen messen das Schiff direkt relativ zum Wasser.
Für Geschwindigkeitstests sollten Messleitungen verwendet werden, die sich in der Nähe des Ortes befinden, an dem das Schiff gebaut oder stationiert ist, wodurch Zeit und Treibstoff für die Annäherung an die Messleitung eingespart werden. Darüber hinaus ist es aufgrund des Kraftstoffverbrauchs beim Übergang zu einer entfernten Messlinie schwierig, den angegebenen Wert der Schiffsverdrängung sicherzustellen.
Die Wassertiefe im Bereich der Messlinie, d.h. ihrer Messstrecke und bei der Annäherung daran (auf beiden Seiten) sowie im Bereich der Umkehrung des Schiffes muss zur Beseitigung ausreichend sein der Einfluss von Flachwasser auf den Widerstand des Wassers gegen die Bewegung des Schiffes und damit auf seine Geschwindigkeit.
Es ist bekannt, dass sich das Wellensystem, das ein Schiff erzeugt, wenn es sich im Flachwasser bewegt, vom Wellensystem im Tiefwasser unterscheidet und von dem durch die sogenannte Froude-Zahl im Flachwasser gekennzeichneten Regime abhängt
Dabei ist σ die Geschwindigkeit des Schiffes, m/s; g – Beschleunigung des freien Falls, m/s2; H – Fairwaytiefe, m.
Eine Änderung der Art der Wellenbildung führt zu einer Erhöhung oder Verringerung des Widerstands gegen die Bewegung des Schiffes und beeinflusst daher dessen Geschwindigkeit.
Gleichzeitig entsteht eine Gegenströmung des Wassers, die die Strömungsgeschwindigkeit um den Rumpf und damit den Reibungswiderstand des Schiffes erhöht. Der vollständige Ausschluss des Einflusses von Flachwasser erfordert große Tiefen der Messleitung, die nicht immer realisierbar sind (Tabelle 1).
Tabelle 1. Werte der Mindesttiefe der Messlinie, m 
Daher wird bei der Ermittlung der erforderlichen Mindesttiefen üblicherweise davon ausgegangen, dass der Geschwindigkeitsverlust durch den Einfluss von Flachwasser 0,1 % des Messwertes beträgt. Um diese Bedingungen zu erfüllen, muss für den Wellenwiderstand und den Reibungswiderstand der Wert Frh≥0,5 angenommen werden 
Auf diesem Ansatz aufbauend empfehlen die von der 12. Internationalen Konferenz der Versuchsbecken entwickelten Prüfregeln, die minimal zulässige Tiefe auf der Messlinie größer anzunehmen als die anhand der Formeln berechnete 
Dabei sind B und T die Breite bzw. der Tiefgang des Schiffes. Eine ähnliche Methode wird von der inländischen Norm OH-792-68 empfohlen, die Formeln sind jedoch in der Form geschrieben
Die Messleitung sollte nach Möglichkeit in einem vor vorherrschenden Winden und Meereswellen geschützten Bereich liegen. Voraussetzung ist schließlich, dass an beiden Enden der Messlinie ausreichend Platz vorhanden ist, der für das freie Manövrieren des Schiffes am Ende der Fahrt auf der Messstrecke, das Zurückdrehen und das Beschleunigen nach der Wende erforderlich ist.
Zulässige Abweichungen der Wassertiefe an den Zugängen zum Messabschnitt der Messleitung sollten ±5 % nicht überschreiten.
Der Kurs des Schiffes auf der Vermessungslinie muss mindestens zwei bis drei Meilen von Gefahren an der Küste entfernt sein. Bei Nichteinhaltung dieser Bedingung besteht die Gefahr, dass das Schiff bei hohen Geschwindigkeiten auch bei korrekter Manövrierbarkeit auf Grund läuft, wenn das Ruder blockiert.
Nicht immer können alle oben genannten Anforderungen erfüllt werden, daher ist die Anzahl vollwertiger Messleitungen sehr begrenzt.
In der Tabelle In Abb. 2 zeigt einige Daten, die die Messlinien mehrerer ausländischer Länder charakterisieren. Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist die Länge der Messabschnitte dieser Leitungen unterschiedlich und die Tiefe vieler von ihnen reicht nicht aus, um Schiffe mit relativ hoher Geschwindigkeit zu testen.
| Messleitungen | Länge der Messstrecke, Meile | Wahrer Schiffskurs, Grad | Tiefe der Messlinie bei stärkstem Niedrigwasser, m |
| England | |||
| Skelmorlie Gao Loh Abs-Hid Polperro Portland Flussmündung Tyne Plymouth |
1 1 1 1,15 1,43 1 1 |
0 und 180 156 und 335 111 und 191 86 und 226 134 und 314 161 und 341 93 und 273 |
65-75 30-40 44-52 31-37 31 20 20-28 |
| Dänemark | |||
| Ö. Bornholm | 1 | - | 70-80 |
| Frankreich | |||
| Porquerolles-Taya: 1. Abschnitt 2 3 Croix Trevignon |
3,50 2,36 4,70 5,6 |
48 und 228 48 und 228 48 und 228 120 und 300 |
70-80 70-80 70-80 40 |
| USA | |||
| Rockland | 1 | 0 und 180 | - |
In Abb. Abbildung 3 zeigt ein Diagramm der Messlinie in der Nähe von Rockland (USA), auf der zahlreiche Hochgeschwindigkeitstests von Schiffen, darunter auch Forschungsschiffe, durchgeführt wurden. Diese Linie erfüllt die meisten der oben genannten Anforderungen, ist jedoch nicht vor Westwinden und den von ihnen verursachten Wellen geschützt. Die Länge der Messstrecke beträgt eine Seemeile (1852 m), die Länge jeder Beschleunigungsstrecke beträgt drei Seemeilen. Die Messstrecke ist mit zwei Küstenquerabschnitten (Sekantenabschnitten) senkrecht zur Messstrecke ausgestattet. Einer der Querabschnitte ist mit drei Schildern (Schildern) ausgestattet, der andere mit zwei.
Reis. 3. Schema der Messlinie in Rockland (USA). Δ - Vorzeichen.
Darüber hinaus sind entlang der Fahrtlinie zur Orientierung des Navigators Meilensteine angebracht, die die Grenzen der Beschleunigungs- und Messabschnitte angeben.
Viele Messleitungen sind mit sogenannten Vorlaufstrecken ausgestattet, auf deren Leitung sich die Messstrecke befindet. Derzeit wird das Vorhandensein eines Vorlaufmessers nicht als zwingend angesehen, obwohl nach wie vor die Meinung vertreten wird, dass dies in Fällen erforderlich ist, in denen im Bereich der Messleitung ein Strom vorhanden ist, der nicht mit der Richtung der Messleitung übereinstimmt . Diese Meinung ist jedoch falsch: Einfache geometrische Konstruktionen zeigen, dass in diesem Fall das Schiff beim Steuern des Schiffes entlang der Leitlinie wie mit einem Kompass eine Strecke zurücklegt, die größer ist als der Abstand zwischen den Linienlinien. Deshalb wird gefordert, dass die Strömungsrichtung mit der Richtung der Messlinie übereinstimmt oder auf jeden Fall einen Winkel mit dieser einschließt, der 15–20° nicht überschreitet.
Leitmarken (Abb. 4) von Messleitungen sind Schilde, die in einer solchen Höhe angebracht sind, dass sie vom Meer aus gut sichtbar sind. Typischerweise wird der vordere Schild, d. h. der Schild, der sich näher am Messabschnitt der Messleitung befindet, etwas tiefer als der hintere Schild installiert, so dass sich die Schilde beim Vorbeifahren des Schiffes am Ziel fast überlappen ein Ganzes in der vertikalen Richtung. In der Mitte der Schilde sind vertikale Streifen in leuchtenden Farben angebracht, die auch vom Meer aus gut sichtbar sein sollen.
Reis. 4. Leitmarkierungen der Messlinie.
Reis. 5. Lineare Empfindlichkeit der Ziele.
1 - vorderes Zielschild; 2 - hinteres Zielschild.
Allerdings kann ein Beobachter auf einem Schiff, das die Querabschnitte der Messlinie im rechten Winkel kreuzt, den Zeitpunkt des Durchgangs der Ziellinie, also den Zeitpunkt, an dem die Mittelstreifen der Schilde auf derselben Vertikalen stehen, praktisch nicht absolut genau bestimmen gerade Linie, als ob sie eine Fortsetzung des anderen Freundes bilden würden.
Die Größe des Fehlers bei der Bestimmung des Zeitpunkts der vollständigen Abdeckung der Mittelstreifen der Zielschilde hängt von der sogenannten linearen Empfindlichkeit des Ziels ab (Abb. 5).
Das Auflösungsvermögen eines normalen Auges entspricht einer Bogenminute. Zeichnen wir auf der Fahrtlinie des Schiffes entlang der Messlinie (Abb. 5) das Segment A1A2 ein, das einer Bogenminute entspricht. Im Intervall A1A2 beträgt der Winkel zwischen den beiden Zeichen weniger als eine Minute und daher kann jeder Punkt in diesem Intervall als Markierung für den Beginn der Geschwindigkeitsmessung dienen. Der Wert OA1=OA2 wird als lineare Empfindlichkeit des Ziels bezeichnet und weiter mit dem Buchstaben W bezeichnet.
Um einen Ausdruck für W zu finden, verwenden wir die Beziehung
tgα=tg(β-γ). (1.2)
in das Formular umgewandelt
Nachdem wir die Werte von tan β und tan γ in den Ausdruck (1.3) eingesetzt und einfache Transformationen vorgenommen haben, erhalten wir
Der erste Term auf der rechten Seite des Ausdrucks (1.4) kann vernachlässigt werden, da er im Vergleich zu den beiden folgenden von höherer Ordnung ist. Dann nimmt Gleichung (1.4) die Form an
dW = tan αDc (Dc + d), (1.5)
Wo
Durch Ersetzen des Tangens des Winkels durch einen Bogen und des Winkels durch den Wert der Auflösung des Auges sowie durch Einführung des Beleuchtungskoeffizienten des Ziels a" (für Tageslicht α" = 2 und für Nachtlicht α "= 3.5) erhalten wir den Wert der linearen Empfindlichkeit des Ziels (in Metern)
Wo
Dс – Abstand von der vorderen Querschnittsmarkierung bis zum Fahrwerk der Messlinie, m; ao ist der Auflösungswinkel des Auges; d - Abstand zwischen Leitzeichen, m.
Stellen wir uns die Empfindlichkeitswerte von Sekantenabschnitten einer der fremden Messlinien vor:
Wenn wir die Empfindlichkeit eines Ausrichtungspaares gleich der Hälfte des möglichen absoluten Fehlers annehmen, beträgt der relative Fehler in der Länge des Messabschnitts der Leitung (Bereiche 2-3) 0,4 %.
Wie aus Formel (1.6) ersichtlich ist, ist es zur Reduzierung des Fehlers bei der Bestimmung des Abstands zwischen den Zielen und damit zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Ziele erforderlich, dass das Verhältnis Dc:d möglichst klein ist. In der Praxis beträgt dieses Verhältnis jedoch normalerweise nie weniger als drei.
Um den Einfluss eines Zeitfehlers sowie den Einfluss der Empfindlichkeit der Ziele und der Länge der Fahrtlinie auf die Ergebnisse der Geschwindigkeitsmessung abzuschätzen, muss die Abhängigkeit der Schiffsgeschwindigkeit vom Weg und berücksichtigt werden Zeit
ν=s/t (1,9)
wobei v das arithmetische Mittel mehrerer Geschwindigkeitsmessungen ist, m/s; s – arithmetischer Mittelwert des Pfades, m; t - arithmetischer Mittelwert der Reisezeit, s.
Der Fehler im Ergebnis indirekter Messungen (Geschwindigkeit wird aus gemessenem Weg und Zeit berechnet) setzt sich bekanntlich aus den Fehlern im Ergebnis jeder direkten Messung zusammen, die in der indirekten Messung enthalten ist. Bei indirekten Messungen wird der relative Fehler (quadratischer Mittelwert, wahrscheinlich oder begrenzend) jeder direkten Messung ermittelt und der relative Gesamtfehler der indirekten Messung berechnet. Ja, in diesem Fall
wobei εν der relative Fehler der Geschwindigkeitsmessung ist, .%; εs – relativer Fehler der Wegmessung; εt ist der relative Fehler bei der Messung der Reisezeit.
Indem wir relative Fehler durch wahrscheinliche ausdrücken, erhalten wir
oder nach der Substitution t = s/v.
Wobei ρs der wahrscheinliche Fehler bei der Messung des Pfades ist, m; ρt ist der wahrscheinliche Fehler bei der Messung der Reisezeit, s (gemäß ρt = 0,5 s). Wahrscheinlicher Pfadmessfehler
wenn davon ausgegangen wird, dass die Empfindlichkeit beider Einstellungen gleich ist und der Hälfte der Summe ihrer Empfindlichkeiten entspricht, und die Anzahl der Durchläufe im Modus gleich drei ist.
Wenn wir diese Werte in die Formel (1.12) einsetzen und umwandeln, erhalten wir
Somit hängt die Größe des Fehlers von drei Komponenten ab: der Empfindlichkeit der Sekantenabschnitte, der Länge der Strecke entlang der Messlinie und der Geschwindigkeit des Schiffes.
Als Beispiel in der Tabelle. Abbildung 3 zeigt Daten zur Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung eines Schiffes auf einer der Messlinien. Basierend auf diesen Daten können wir den Schluss ziehen, dass die gemessenen Geschwindigkeiten unabhängig von der Geschwindigkeit des Schiffes mit einem hohen Maß an Genauigkeit ermittelt werden. Somit betragen im Abschnitt der Messlinie zwischen der zweiten und dritten Ausrichtung die Fehler der Messgeschwindigkeit 0,35–0,40 %. Mit zunehmender Länge der Messlinie (der Abschnitt zwischen dem ersten und zweiten Messgerät beträgt eine Meile, zwischen dem zweiten und dritten Messgerät zwei Meilen und zwischen dem ersten und dritten Messgerät drei Meilen) nimmt der Fehler bei der Geschwindigkeitsmessung stark ab.
| Schiffsgeschwindigkeit, Knoten | Durchschnittliche Empfindlichkeit der Ziele, m | ||
| 12.8 (Abschnitt zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt) | 14.9 (Abschnitt zwischen dem zweiten und dritten Abschnitt) | 13,0 (Abschnitt zwischen dem ersten und dritten Abschnitt) | |
| 8 12 16 20 24 28 32 36 30 |
0,58 0,59 0,61 0,63 0,66 0,69 0,72 0,75 0,79 |
0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,40 0,42 0,43 |
0,20 0,20 0,21 0,22 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 |
Dies bedeutet jedoch nicht, dass es sinnvoller ist, Läufe auf langen Messleitungen durchzuführen, da dies die Fehler erhöht, die durch den möglichen ungleichmäßigen Betrieb der Hauptmechanismen über eine große Entfernung und den Einfluss störender äußerer Einflüsse verursacht werden, die zu Abweichungen führen Kurs von einer geraden Linie.
Bei der Festlegung der Länge des Messabschnitts der Messleitung ist auch zu berücksichtigen, dass bei Hochgeschwindigkeitstests (mangels automatischer Einrichtung zur Aufzeichnung der Instrumentenwerte) manchmal das Drehmoment am Propeller gemessen werden muss Welle mindestens acht bis zehn Mal oder nehmen Sie ein- oder zweimal Indikatordiagramme auf, messen Sie außerdem mehrmals die Drehzahl der Propellerwellen und bestimmen Sie einige Parameter des Kraftwerksbetriebs. Das Ganze dauert mindestens vier Minuten. Somit kann mit der Formel die Mindestlauflänge s auf der Messleitung berechnet werden, die eine Funktion der Zeit ist, die zur Durchführung dieser Messungen und zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Schiffes benötigt wird
s = 0,067νs (1,15)
Dabei ist νs die Geschwindigkeit des Schiffs in Knoten und s die Kilometerleistung des Schiffs in Meilen.
Ein Dimensionskoeffizient von 0,067 entspricht etwa 4 Minuten, also der Zeit, die für die Durchführung von Messungen benötigt wird.
Die ständige Kenntnis des Navigators über die zuverlässige Geschwindigkeit seines Schiffes ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine unfallfreie Navigation.
Die Bewegung des Schiffes relativ zum Boden mit einer Geschwindigkeit, die als bezeichnet wird abgelöster Stoff, wird in der Navigation als Ergebnis der Addition des Geschwindigkeitsvektors des Schiffes relativ zum Wasser und des im Navigationsbereich wirkenden Strömungsvektors betrachtet.
Dies wiederum ist der Vektor der Schiffsgeschwindigkeit relativ zum Wasser (AttributKörperGeschwindigkeit) ist das Ergebnis der Arbeit von Schiffsantrieben und der Einwirkung von Wind und Wellen auf das Schiff.
In Abwesenheit von Wind und Wellen wird sie am einfachsten durch die Drehzahl der Propeller bestimmt.
Die Kenntnis der Geschwindigkeit ermöglicht es, die vom Schiff S zurückgelegte Strecke in etwa in Meilen zu bestimmen:
S um = V um T, (38)
wobei V rev die Geschwindigkeit des Schiffes ist, bestimmt durch die Rotationsgeschwindigkeit der Propeller, Knoten; T- Schiffsreisezeit, Stunden.
Diese Methode ist jedoch ungenau, da sie Änderungen im Schiffszustand (Verschmutzung des Rumpfes, Änderungen des Tiefgangs) sowie den Einfluss von Wind und Wellen nicht berücksichtigt. Die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum Wasser wird von folgenden Faktoren beeinflusst.
1. Beladungsgrad, Schlagseite und Trimmung des Schiffes. Die Geschwindigkeit des Schiffes ändert sich mit der Änderung des Tiefgangs. Typischerweise hat ein Schiff im Ballast bei guten Wetterbedingungen eine etwas höhere Geschwindigkeit als bei voller Beladung. Wenn jedoch Wind und Wellen zunehmen, ist der Geschwindigkeitsverlust eines Schiffes mit Ballast viel größer als der eines voll beladenen Schiffes.
Der Trimm hat einen wesentlichen Einfluss auf die Geschwindigkeitsänderung. Bugtrimm verringert in der Regel die Geschwindigkeit. Eine deutliche Trimmung nach hinten führt zu den gleichen Ergebnissen. Die optimale Trimmoption wird basierend auf experimentellen Daten ausgewählt.
Das Vorhandensein einer Schiffsrolle führt zu einer systematischen Abweichung von einem bestimmten Kurs in Richtung einer höheren Seite, was eine Folge einer Verletzung der Symmetrie der Konturen des im Wasser eingetauchten Teils des Rumpfes ist. Aus diesem Grund muss man häufiger auf Ruderwechsel zurückgreifen, um das Schiff auf Kurs zu halten, was wiederum zu einer Verringerung der Geschwindigkeit des Schiffes führt.
2. Wind und Wellen wirken meist gleichzeitig auf das Schiff und verursachen in der Regel Geschwindigkeitsverluste. Gegenwind und Wellen erzeugen einen erheblichen Widerstand gegen die Bewegung des Schiffes und beeinträchtigen seine Steuerbarkeit. Der Geschwindigkeitsverlust kann in diesem Fall erheblich sein.
Winde und Wellen in der folgenden Richtung verringern die Geschwindigkeit des Schiffes, hauptsächlich aufgrund einer starken Verschlechterung seiner Steuerbarkeit. Lediglich bei schwachem Rückenwind und leichtem Wellengang kommt es bei bestimmten Schiffstypen zu einem leichten Geschwindigkeitsanstieg.
3. Rumpfverschmutzung wird beobachtet, wenn Schiffe unter allen Bedingungen fahren, sowohl im Süß- als auch im Salzwasser. In warmen Meeren kommt es am intensivsten zu Verschmutzungen. Die Folge von Fouling ist eine Erhöhung des Wasserwiderstands gegen die Schiffsbewegung, d.h. Reduzierung der Geschwindigkeit. In mittleren Breiten kann der Geschwindigkeitsabfall nach sechs Monaten 5 - 10 % betragen. Der Kampf gegen Fouling erfolgt durch die systematische Reinigung des Schiffsrumpfes und dessen Lackierung mit speziellen Antifouling-Mitteln.
überwuchernde Farben.
4. Flaches Wasser. Die Auswirkung von seichtem Wasser auf die Verringerung der Schiffsgeschwindigkeit
beginnt in Tiefen im Navigationsbereich zu wirken
H≤4Tvgl + 3V 2 /g,
Wo N - Tiefe, m.
Tvgl, - durchschnittlicher Tiefgang des Schiffes, m;
V- Schiffsgeschwindigkeit, m/s;
G- Erdbeschleunigung, m/s 2.
Somit wird die für bestimmte Segelbedingungen ermittelte Abhängigkeit der Schiffsgeschwindigkeit von der Drehzahl der Propeller unter dem Einfluss der aufgeführten Faktoren verletzt. In diesem Fall enthalten die Berechnungen der vom Schiff zurückgelegten Strecke nach Formel (38) erhebliche Fehler.
In der Navigationspraxis wird die Geschwindigkeit eines Schiffes manchmal anhand der bekannten Beziehung berechnet
V=S/ T,
Wo V- Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum Boden, Knoten;
S – mit konstanter Geschwindigkeit zurückgelegte Strecke, Meilen; t - Zeit, h.
Die genaueste Erfassung der Geschwindigkeit und der vom Schiff zurückgelegten Strecke erfolgt mit einem speziellen Gerät – einem Protokoll.
Zur Bestimmung der Schiffsgeschwindigkeit sind Messleitungen ausgestattet, an deren Bereiche folgende Anforderungen gestellt werden:
fehlender Einfluss von Flachwasser, der bei einer aus der Relation ermittelten Mindesttiefe gewährleistet ist
N/T≥ 6,
Wo N- Tiefe des Messlinienbereichs, m; T- Schiffstiefgang, m;
Schutz vor vorherrschenden Winden und Wellen;
das Fehlen von Strömen oder das Vorhandensein schwacher konstanter Ströme, die mit den Laufrichtungen übereinstimmen;
Möglichkeit des freien Manövrierens von Schiffen.
Reis. 23. Messlinie
Die Messleitungsausrüstung (Abb. 23) besteht in der Regel aus mehreren parallelen Schneidabschnitten und einem dazu senkrechten Vorlaufabschnitt. Die Abstände zwischen Sekantenabschnitten werden mit hoher Genauigkeit berechnet. In den meisten Fällen wird die Durchfahrtslinie von Schiffen nicht durch die Leitlinie, sondern durch entlang dieser angebrachte Bojen oder Meilensteine angezeigt.
Typischerweise werden Messungen bei Volllast und im Ballast für die Hauptbetriebsarten der Motoren durchgeführt. Während des Messzeitraums sollte der Wind auf der Messlinie 3 Punkte und der Wellengang 2 Punkte nicht überschreiten. Das Schiff sollte keine Schlagseite haben und der Trimm sollte innerhalb optimaler Grenzen liegen.
Um die Geschwindigkeit zu bestimmen, muss das Schiff einen Kompasskurs senkrecht zu den Sekantenlinien einschlagen und eine bestimmte Rotationsgeschwindigkeit der Antriebe entwickeln. Die Laufdauer wird üblicherweise mit drei Stoppuhren gemessen. Beim Überqueren des ersten Querabschnitts werden die Stoppuhren gestartet und jede Minute die Tachowerte notiert. Die Stoppuhr stoppt, wenn der zweite Querschnitt überschritten wird.
Nachdem Sie die durchschnittliche Laufzeit mithilfe der Stoppuhrwerte berechnet haben, bestimmen Sie die Geschwindigkeit mithilfe der Formel
V = 3600S/t, (39)
wobei S die Länge der Strecke zwischen Sekantenabschnitten in Meilen ist;
T- durchschnittliche Dauer der Fahrt zwischen den Schnittabschnitten, s; V- Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum Boden, Knoten.
Die Drehzahl der Antriebe wird als arithmetischer Mittelwert der Tachometerwerte während des Laufs ermittelt.
Wenn im Bereich der Messleitung keine Strömung herrscht, sind die Geschwindigkeiten relativ zum Boden und zum Wasser gleich. In diesem Fall reicht es aus, nur einen Durchgang durchzuführen. Wenn im Manövriergebiet eine in Richtung und Geschwindigkeit konstante Strömung herrscht, sind zwei Fahrten in entgegengesetzter Richtung erforderlich. Relativgeschwindigkeit des Schiffes V 0 und Drehzahl der Antriebe P in diesem Fall wird durch die Formeln bestimmt:
Vo=(V 1 +V 2)/2, (40)
n=(n 1 + n 2)/2, (41)
Reis. 24. Diagramm der Geschwindigkeitsabhängigkeit von der Drehzahl der Antriebe
wobei V 1, V 2 die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum Boden beim ersten und zweiten Lauf sind; n 1 und n 2
- Drehzahl der Antriebe während des ersten und zweiten Laufs.
Bei gleichmäßig wechselndem Strom im Bereich der Messleitung empfiehlt es sich, einen dritten Lauf in die gleiche Richtung wie den ersten durchzuführen und die vom Stromeinfluss freie Geschwindigkeit zu berechnen NÖ Näherungsformel
V 0 = (V 1 + 2V 2 + V 3)/4. (42)
Wenn die Art der Strömungsänderung unbekannt ist oder ein genaueres Ergebnis erzielt werden soll, führen Sie vier Durchläufe durch und berechnen Sie die Geschwindigkeit anhand der Formel
V 0 = (V 1 + 3V 2 + 3V 3 +V 4)/8. (43)
Die durchschnittliche Drehzahl der Propeller wird in diesen Fällen für drei bzw. vier Durchläufe berechnet:
n = (n 1 + 2n 2 + n 3)/4; (44)
n = (n 1 + 3n 2 + 3n 3 +n 4)/8. (45)
Auf diese Weise werden Drehzahl und Drehfrequenz der Antriebe für mehrere Betriebsarten der Hauptmaschinen im Fracht- und Ballastbetrieb ermittelt. Basierend auf den erhaltenen Daten werden Diagramme der Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Drehzahl der Antriebe bei unterschiedlichen Belastungen des Schiffes erstellt (Abb. 24).
Basierend auf diesen Diagrammen wird eine Tabelle erstellt, die der Drehzahl der Propeller und der Drehzahl der Propeller entspricht, bzw. eine Tabelle, die der Drehzahl der Propeller und der Geschwindigkeit des Schiffes entspricht.
Wenn aufgrund der Ergebnisse des Passierens der Messlinie eine beliebige Geschwindigkeit und die entsprechende Propellerdrehgeschwindigkeit bekannt sind, kann der Geschwindigkeitswert für jeden Zwischenwert der Propellergeschwindigkeit mithilfe der Afanasyev-Formel berechnet werden
V AND =V 0 (n 1 /n 0) 0, 9, (46)
wo V 0 - bekannte Geschwindigkeit bei Antriebsgeschwindigkeit n 0 ; V Und, - die gewünschte Geschwindigkeit für die Drehzahl des Antriebs n 1 .
Nachdem Sie also die Geschwindigkeit Ihres Schiffes anhand eines Diagramms seiner Abhängigkeit von der Drehzahl der Propeller ermittelt haben, können Sie mithilfe der Formel die zurückgelegte Strecke in Seemeilen berechnen
wo V 0 - Schiffsgeschwindigkeit, Knoten; T- Schwimmzeit, min.
Wenn die zurückgelegte Strecke bekannt ist, wird die Schwimmzeit berechnet:v
Unter Verwendung dieser Formeln wurden die Tabellen „Entfernung nach Zeit und Geschwindigkeit“ und „Zeit nach Entfernung und Geschwindigkeit“ in MT - 75, Anhänge 2 bzw. 3, erstellt.
Berechnungen der zurückgelegten Strecke unter Verwendung der aus der Schneckengeschwindigkeit V o6 ermittelten Geschwindigkeit werden nur durchgeführt, wenn keine Verzögerung vorliegt oder um deren Betrieb zu steuern.
Bestimmung der Schiffsgeschwindigkeit anhand der Propellerdrehzahl.
Mit einem Log wird die Geschwindigkeit großer Schiffe gemessen. Auf kleinen Schiffen führt ein einfaches Logbuch zu großen Fehlern bei der Geschwindigkeitsbestimmung und kann nicht immer verwendet werden. Daher ist es bei kleinen Schiffen einfacher, die Geschwindigkeit mithilfe von Tabellen oder Diagrammen zu bestimmen, die die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Anzahl der Propellerumdrehungen darstellen. Um solche Tabellen oder Diagramme zu erhalten, müssen Sie die Geschwindigkeit des Schiffes auf der Messlinie für verschiedene Propellergeschwindigkeiten ermitteln (Abb. 59). Die Geschwindigkeitsbestimmung erfolgt bei günstigem Wetter. Das Gieren des Schiffes auf Kurs sollte ±2° nicht überschreiten.
Reis. 59. Diagramm der Messleitungsausrüstung
Die Messlinie ist mit einer Leitlinie, entlang derer das Schiff seinen Kurs steuert, und vier oder mehr Sekantenlinien ausgestattet, deren Abstände genau gemessen werden. Die Geschwindigkeit des Schiffes auf der Messlinie wird bei konstant laufendem Motor gemessen. Um Fehler bei der Geschwindigkeitsbestimmung aufgrund des Einflusses von Wind und Strömung auszuschließen, werden zwei Fahrten im gleichen Motorbetriebsmodus durchgeführt – in die eine und die andere Richtung.
Mit einer Stoppuhr wird der Moment notiert, in dem das Schiff die Querschnitte passiert. Unter Kenntnis der Zeit t 1, t 2, t 3 und der Abstände zwischen den Sekantenabschnitten S 1, S 2, S 3 wird die Geschwindigkeit V S nach folgender Formel berechnet:
V S = S
wobei: V S – Schiffsgeschwindigkeit in Knoten;
S – Abstand zwischen Sekantenabschnitten in Meilen;
t – Reisezeit von Ziel zu Ziel, Sek.
Bei jedem Lauf ist es wichtig, die vorgegebene Motordrehzahl genau einzuhalten. Nach der Berechnung der einzelnen Geschwindigkeiten V 1, V 2, V 3 wird der Durchschnitt ermittelt.
Nach der Bestimmung der Geschwindigkeit auf der Messlinie wird eine Tabelle oder ein Diagramm der Abhängigkeit der Schiffsgeschwindigkeit von der Motordrehzahl erstellt (Abb. 60).
Es ist nützlich, die Geschwindigkeit des Schiffes bei verschiedenen Tiefgängen zu bestimmen. Dann gibt es mehrere Grafiken und Tabellen. Zur einfacheren Handhabung können sie auf einem Blatt Papier dargestellt werden. Wenn Sie solche Tabellen oder Diagramme auf dem Schiff haben, können Sie anhand einer bestimmten Anzahl von Motorumdrehungen und eines bekannten Tiefgangs die entsprechende Geschwindigkeit des Schiffes ermitteln.
Manchmal ist keine ausgerüstete Messleitung in der Nähe. Um die Geschwindigkeit eines Schiffes zu bestimmen, ist es jedoch immer möglich, zwei Küstenlandmarken auszuwählen, deren Abstand ziemlich genau bekannt ist. Diese Abstände können beispielsweise aus einem Plan ermittelt werden, der beide Orientierungspunkte enthält.
Die Leitpunkte können durch einen Kompass auf dem Schiff ersetzt werden, wenn nicht zu befürchten ist, dass das Schiff durch Wind oder Strömung vom Kurs abkommt; dazu ist es notwendig, den Einfluss des laufenden Motors zu prüfen und zu beseitigen der Kompass.
Um die Geschwindigkeit des Schiffes messen zu können, muss es sich auf einem geraden Kurs auf einer für die Navigation sicheren Route befinden.
Puc. 60. Diagramm der Schiffsgeschwindigkeit im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit
Die Richtung der geraden Linie, die Objekte verbindet, kann mit einem Kompass bestimmt werden, es ist jedoch erforderlich, dass Läufe in einer Richtung parallel zur geraden Linie, die die Objekte verbindet, durchgeführt werden können.
Vor der Annäherung an die erste Landmarke entwickelt das Schiff eine bestimmte Geschwindigkeit und nimmt einen gemessenen Kurs bei einer vorgegebenen Motordrehzahl ein, die während der Fahrt zur zweiten Landmarke konstant bleibt. Wenn der erste Orientierungspunkt querab ist, wird die Stoppuhr gestartet oder die Zeit auf der Uhr notiert. Die Zeit wird in dem Moment gezählt, in dem das Schiff den Strahl der zweiten Landmarke passiert. Beim Rücklauf werden die gleichen Beobachtungen gemacht.
§ 27. Eine vereinfachte Methode zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Schiffes.
Wenn es, insbesondere während der Navigation, nicht möglich ist, die Geschwindigkeit des Schiffes mit einer der oben beschriebenen Methoden zu bestimmen, wird eine andere, wenn auch weniger genaue Methode verwendet. Während der Bewegung müssen Sie vom Bug des Schiffes aus einen temporären Referenzpunkt ins Wasser werfen – ein kleines Stück Holz – und gleichzeitig die Stoppuhr starten. Wenn das Holzstück den Heckausschnitt erreicht, wird die Stoppuhr angehalten. Basierend auf der gemessenen Zeit und der bekannten Länge des Schiffes wird die Geschwindigkeit mit der Formel ermittelt:
V S = ,
wobei V S die Geschwindigkeit des Schiffes in Knoten ist;
L - Länge des Schiffes, M;
T- Zeit des Durchgangs eines ins Wasser geworfenen Gegenstandes, sek.
Es ist zu beachten, dass der Fehler umso größer ist, je kürzer das Schiff ist.
Bei der Bestimmung der zurückgelegten Strecke müssen Sie bedenken, dass sich das Schiff nur relativ zum Wasser und nicht zum Boden bewegt. Wind und Strömung werden nicht berücksichtigt, obwohl sie die Geschwindigkeit des Schiffes ständig beeinflussen. Daher muss beim Fahren der Verlegung in einer anhand der Geschwindigkeit berechneten Entfernung eine Korrektur aufgrund der Drift durch Strömung und Wind vorgenommen werden. Dies gelingt am einfachsten, wenn der Kurs des Schiffes mit der Strömungs- und Windrichtung übereinstimmt oder dieser entgegengesetzt ist. Bei seitlichen Drifts ist die Geschwindigkeitszunahme oder -abnahme ungefähr proportional zum Kosinus des Winkels zwischen dem Schiffskurs und den Wirkungslinien der Strömung oder des Windes.
Die Hauptgründe für die Reduzierung der Schiffsgeschwindigkeit:
1) flaches Wasser, in dem der Wasserwiderstand mit zunehmender Geschwindigkeit stark zunimmt. Daher kann die Geschwindigkeit in flachem Wasser um 10 - 15 % abnehmen;
2) Wind und Stampfen. Bei Gegenwind und Wellen sowie bei starkem Rückenwind mit Wellengang nimmt die Geschwindigkeit ab.
Bei schwachem Rückenwind erhöht sich die Geschwindigkeit leicht. Ein Geschwindigkeitsabfall ist zu beobachten, wenn das Schiff überladen, gekrängt und auf den Bug getrimmt ist. Auf einer Welle verliert das Schiff in den Momenten, in denen der Propeller das Wasser verlässt, plötzlich an Geschwindigkeit;
3) Eine Verschmutzung des Unterwasserteils des Schiffsrumpfes führt zu einer Geschwindigkeitsreduzierung um 10 - 15 % im Vergleich zur Geschwindigkeit eines Schiffes mit sauberem Rumpf.
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