|
Статистика |
|
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
|
|
| | |
|
3.2 Принципы измерения скорости и пройденного судном расстояния
Перейти к оглавлению
3.2 Принципы измерения скорости и пройденного судном расстояния
Для определения скорости и пройденного расстояния на судах устанавливают технические средства, которые получили название лагов. Лаги классифицируют по виду измеряемой скорости и по физическим принципам измерения скорости.
Перемещающееся по водной поверхности Земли судно, в общем случае совершает движение и в водной и в воздушной средах. Водные и воздушные массы, кроме того, имеют самостоятельное движение относительно земной коры (дна морей и океанов). Таким образом, движение судна - сложное движение. За абсолютную систему отсчета в морской навигации принята система, неподвижная относительно поверхности Земли, и поэтому перемещение судна относительно дна морей и океанов называют абсолютным. Движение судна относительно водной среды принято считать относительным движением, а перемещение судна за счет движения водных или воздушных масс называют переносным движением. Каждый вид движения характеризуется соответствующим вектором скорости - абсолютной Va, относительной Vо и переносной Vп. При этом Va = Vо + Vn (рис. 3.1).
Современные лаги подразделяются на абсолютные и относительные, исходя из того, какую скорость судна они измеряют.
Существует несколько физических принципов измерения абсолютной скорости, из которых в настоящее время на практике реализованы два: измерение абсолютной скорости по доплеровскому сдвигу частот и определение абсолютной скорости по результатам измерения ускорений судна в инерциальном пространстве. Первый принцип реализован в гидроакустических доплеровских лагах. Второй принцип реализован в инерциальных навигационных системах (ИНС).
Наибольшее распространение получили относительные лаги, которые измеряют скорость корабля относительно воды, однако не учитывают движения судна вместе с ее массами. Это переносное движение судна судоводителям приходится учитывать отдельно.
Относительные лаги по физическим принципам измерения скоростей подразделяются на гидродинамические и индукционные (электромагнитные) лаги.
Принцип работы индукционного лага основан на явлении электромагнитной индукции. В таких лагах с помощью специального устройства за бортом судна создается магнитное поле. При движении судна в морской воде как в проводнике наводится электродвижущая сила Ε (ЭДС). Величина ЭДС зависит от скорости судна. Измеряя величину ЭДС, определяют относительную скорость судна — скорость судна относительно воды Vo:
E=f(Vo); Vo = F(E).
Достоинством индукционных лагов является высокая точность работы на всем диапазоне скоростей судна, в том числе и на заднем ходу. Некоторые их модели позволяют измерять скорость судна и в боковом направлении. К основным недостаткам таких лагов относят ненадежность работы в пресной воде, а также подверженность помехам при воздействии на измерительное устройство внешних электромагнитных полей.
Принцип работы гидродинамических лагов основан на измерении динамического давления воды Рд, возникающего при движении судна относительно массы воды. Величина этого давления зависит от скорости судна Vо относительно воды:
Pд = f(Vo); Vo = f(Pд).
Достоинством гидродинамических лагов является относительно низкая стоимость при достаточной для практики точности измерения скорости. К недостаткам этих лагов относят низкую надежность работы на скоростях до трех узлов.
Во всех лагах устанавливается интегрирующее устройство, которое по измеренной относительной скорости Vo и времени плавания t вырабатывает пройденное судном расстояние относительно воды
Показания измеренной скорости и выработанного пройденного расстояния транслируются на репитеры лага — указатели скорости и счетчики пройденного расстояния (СПР), установленные в различных частях судна.
В тех случаях, когда лаг по какой-либо причине не работает, а также для контроля за работой лага, скорость судна может быть определена по таблице соответствия скорости судна оборотам его винтов, форма которой приведена ниже (форма 3.1).
Такие таблицы составляют по результатам специальных испытаний, которые проводят на различных режимах движения судна. При этом скорость вращения винтов (число оборотов винтов за 1 минуту) измеряется с помощью тахометров.
Сняв показания с тахометра и выбрав из таблицы соответствующее значение скорости судна, можно рассчитать пройденное судном расстояние за определенный промежуток времени по формуле
So = Vo*t (3.4)
где S - пройденное относительное расстояние, мили; Vo - относительная скорость, уз; t - время плавания, ч.
В этом случае относительную скорость судна Vo считают равной скорости, выбранной по оборотам винтов Коб, и рассчитанное расстояние поэтому обозначают So6:
Sо = Vоб*t (3.5)
Если время плавания судна выражается в минутах, то формула (3.5) примет вид:
Для облегчения расчетов по формуле (3.6) в МТ-2000 помещена табл. 2.15.
На судах кроме тахометров устанавливаются суммарные счетчики числа оборотов движителей, которые производят подсчет количества оборотов нарастающим итогом. С помощью таких счетчиков пройденное относительно воды расстояние может быть рассчитано с высокой точностью. Для этого за определенный промежуток времени с суммарного счетчика необходимо снять последовательно два показания числа оборотов N1 и Ν2 и рассчитать их разность ΔN= N2 — N1 Пройденное расстояние определяется как произведение:
So6 = aΔN, (3.7)
где а — аванс — расстояние, проходимое судном относительно воды за один оборот винта (движителя). Величина аванса рассчитывается на скоростных испытаниях судна по измерениям относительной скорости Vo и соответствующей ей скорости вращения (числу оборотов в минуту) движителей судна No:
|
Категория: Навигациия Дмитриев В.И. | Добавил: vel-master (29.12.2010)
|
Просмотров: 7039
| Рейтинг: 3.0/1 |
| |
| | |
|
|