Розрахунок рекомендованих шляхів плавання

Вихідні матеріали

При розрахунку найбільш вигідного шляху використовуються наступні матеріали:

- фактичні (приземні та висотні) карти баричних полів;

- прогностичні (приземні та висотні) карти погоди на 24, 36 і 72 год;

- фактичні і прогностичні (на 24, 48 год) карти хвилювання;

- льодові карти;

- інформація метеорологічних супутників землі (МСЗ) у вигляді фотознімків і карт хмарності.

- номограми (рис. 9.2, 9.3).

За знімками МСЗ можна визначити зони штормового хвилювання (за вихровою структурою хмарності).

На підставі аналізу синоптичної ситуації та очікуваних погодних умов вздовж ортодромії (ДВК), лаксодромії (з постійним курсом) і сезонного океанського шляху рекомендується найбільш вигідний шлях плавання.

 

Контрольні запитання

1. Врахування яких гідрометеорологічних явищ необхідне при розрахунку найбільш вигідного шляху плавання суден в океані? Назвати НЯ і СГЯ, їх критерії.

2. Які матеріали використовуються при розрахунку рекомендованого шляху?

3. Назвати методи розрахунку найбільш вигідних шляхів плавання. В чому полягає суть методу ізохрон?

4. Який порядок обслуговування суден рекомендованими шляхами?

Завдання і методичні вказівки щодо виконання роботи

1. Розрахувати курс судна, що слідує із протоки Гібралтар в протоку Кабота із врахуванням фактичної погоди поточної доби, прогностичних карт хвилювання на 24, 48 год і карт майбутнього приземного баричного поля на 24 і 36 год.

2. На розрахованому курсі судна, у заданих викладачем чотирьох точках, визначити напрямок і швидкість вітру, а також висоту хвиль (h_зн) по майбутньому приземному баричному полю або за номограмою
(рис. 9.2).

Номограма для розрахунку висоти хвиль (рис. 9.2) використовується при роботі з прогностичними картами тиску. Вона складається із чотирьох частин (квадрантів).

У квадранті І дається градусна сітка, кожна поділка якої по горизонталі відповідає 1° меридіана від 20 до 70° пн. ш. У квадранті ІІ знаходяться криві, що відображають залежність швидкості вітру від баричного градієнта і широти місця. У квадранті ІІІ наведені криві залежності швидкості вітру від кривизни ізобар. Криві, що знаходяться в квадранті IV, враховують залежність висоти хвилі від швидкості вітру, розгону (суцільні лінії) і тривалості дії вітру (штрихові лінії). R = ∞ означає, що ізобари прямолінійні.

Швидкість вітру і висоту хвиль за номограмою (рис. 9.2) визначають таким чином:

- на прогностичних приземних картах атмосферного тиску наносять точки, для яких необхідно провести розрахунок (карти масштабу
1: 15 000 000).

- для кожної вибраної точки визначають за допомогою вимірника (шляхом підбору) радіус кривизни (R) таким чином, щоб дуга, проведена із знайденого центра, співпала з ділянкою ізобари, проведеної через точку. Потім, приклавши вимірника на широті точки розрахунку до меридіана, визначають, скільки градусів меридіана складає R. (Наприклад R = 5° для точки розрахунку з координатами 40° пн. ш., 15° зах. д.).

- вимірюють найкоротшу відстань між двома ізобарами, де розташовується точка розрахунку і знаходять градієнт тиску п в градусах меридіана на широті точки розрахунку (наприклад п = 2°).

- по знайденому значенню п в квадранті І по горизонтальній лінії, що відповідає широті точки розрахунку, знаходять точку А. Із точки А підіймаються по вертикалі вгору в квадрант ІІ до перетину з кривою широти точки розрахунку (наприклад φ = 40°), одержують точку В. З точки В переміщуються паралельно горизонтальній осі в квадрант ІІІ до кривої, що відповідає радіусу кривизни R (точка С). З точки С опускаються на горизонтальну вісь (V, м·с^-1) і знімають значення швидкості вітру
(точка D). У нашому прикладі V = 17 м·с^-1.

- за прогностичними картами в кожній точці розрахунку визначають час дії вітру і розгін хвилі (наприклад час дії вітру 12 год, розгін 350 км).

- за швидкістю вітру визначають висоту хвилі для відповідних значень тривалості дії вітру і розгону хвилі. Опустившись із точки D по вертикалі до перетину з кривою, яка цікавить в квадранті IV, знаходять точку Е. Перемістившись із точки Е до перетину з вертикальною віссю в точці F, визначають висоту хвилі h_зн. В даному прикладі h_зн = 4, 3 м.

- напрям хвилювання відповідає напрямку вітру, який визначається по дотичній до ізобари.

 

 

Рис. 9.2 – Номограма для розрахунку висоти хвиль по В.С. Красюку.

 

3. Із врахуванням висоти хвиль, отриманих для вищевказаних точок, знайти швидкість судна V_с за номограмою В.С. Красюка (рис. 9.3). По номограмі визначають втрату швидкості ходу судна залежно від висоти (h_зн) і напрямку хвилювання, а також пройдену судном відстань (L).

 

Рис. 9.3 – Номограма В.С. Красюка для розрахунку втрат швидкості ходу судна і пройденої відстані за добу в залежності від висоти (h) і напряму поширення (q) хвиль з урахуванням водотоннажності судна.

 

Розрахунок по номограмі здійснюється таким чином.

У правому нижньому кутку номограми (квадрант І) на кривій, відповідній курсовому куту (q), знаходять точку, що відповідає висоті хвилі (точка А). Курсовий кут – кут між напрямом переміщення судна та напрямом хвилювання, визначається від 0° до 180°. За зустрічним хвилюванням курсовий кут дорівнює 0°, за попутним - 180°. Від точки А (приклад h = 4 м, q = 45°) переміщуються вгору (паралельно вертикальній осі) до перетину з горизонтальною віссю (точка В). Віяло ліній внизу квадранта ІІ показує втрати швидкості судна відповідного тоннажу для певних висот хвиль.

Із точки В переміщуються в квадрант ІІ паралельно дузі до прямої лінії, що відповідає тоннажу судна D в тисячах тонн (наприклад 5 тис. т.).

Від точки С підіймаються вертикально вгору до перетину з кривою, що відповідає максимальній швидкості судна (верхня частина
квадранта ІІ). Наприклад (V_с)_мах = 16 вузлів. Від одержаної точки D переміщуються по горизонталі до перетину з вертикальною віссю
(точка Е), де і знімають значення швидкості судна з урахуванням хвилювання. У нашому прикладі V_с =14, 2 вузлів.

У квадранті ІІІ дана відстань L (у милях), яку пройде судно за добу. З точки Е по горизонталі переміщуються в квадрант ІІІ до лінії, що відповідає широті судна (точка F) і визначають значення L у милях. У нашому прикладі L = 500 миль. Цей відрізок і відкладається на робочій карті розрахунку рекомендованого шляху,

Аналогічним чином розраховують рекомендований шлях на другу, третю добу.

4. Визначити відстань, яку пройде судно за добу (рис. 9.3).

 

Звітні матеріали

Звітними матеріалами є заповнена табл. 9.5 і робоча карта, на яку нанесений рекомендований шлях.

Таблиця 9.5 – Дані розрахунку рекомендованого шляху

 

Точки розрахунку	Вітер	R, град	п, град. мерид.	V max, м·с-1
Номер точки	Координати, град.	Напрямок, град.	V, м·с-1
φ	λ
1.	40 пн.ш	15 зах.д.
2.
3.

 

Час дії вітру, год	Розгон, м	h зн, м	q, град.	D, тис.т	(V с)max, вузли	V с, вузли	L, милі
		4, 3			16, 0	14, 0