Современные морские суда могут развивать скорость до узлов что равно
Обновлено: 30.04.2024
Из существующих эксплуатационных качеств к наиболее характерным для маломерного судна следует отнести водоизмещение, вместимость, грузоподъемность, пассажировместимость и скорость.
Водоизмещение
Различают два вида водоизмещения.
Массовое (весовое) водоизмещение - это масса находящегося на плаву судна, равная массе вытесненной судном воды. Единицей измерения служит тонна. Учитывая, что вес судна является величиной переменной, в практике используют два понятия:
- водоизмещение в полном грузу D , равное суммарной массе корпуса, его механизмов, устройств, груза, судовых запасов, экипажа и пассажиров при наибольшей допустимой осадке;
- водоизмещение порожнем Do , в этом случае не учитывается масса груза, экипажа и пассажиров, топлива и других запасов.
Объемное водоизмещение V - это объем подводной части судна в м.куб. Расчет производится через главные измерения:
где S - коэффициент полноты водоизмещения, равный для маломерных судов 0,35 - 0,6, причем меньшее значение коэффициента присуще для небольших судов с острыми обводами. Для водоиэмещающих катеров S = 0,4 - 0,55, глиссирующих S = 0,45 - 0,6, моторных лодок S = 0,35 - 0,5, для парусных судов этот коэффициент колеблется от 0,15 до 0,4.
Как известно по закону Архимеда любое плавающее тело вытесняет объем воды, масса которой равна массе этого тела. Применительно к судну, можно связать оба вида водоизмещения формулой:
где γ - плотность воды. Для пресной воды γ = 1,0 т/м3 для морской - 1,025 т/м3.
Вместимость
Под валовой вместимостью понимается полный объем всех помещений судна, кроме объемов рулевой рубки, камбуза и туалета. Вместимость измеряется в м.куб Чтобы получить валовую вместимость в регистровых тоннах необходимо полученную величину в м3 разделить на 2,83
Для приближенного расчета валового объема судна без надстроек можно использовать формулу:
V = S1LнбBнбН
где: S1 - коэффициент полноты валового объема; Lнб и Bнб - наибольшие длина и ширина, м.;Н - высота борта в середине судна, измеренная от внутренней поверхности обшивки у киля до уровня планширя, м.
Для водоизмещающих катеров S1 = 0,55 - 0,65 , глиссирующих S1 = 0,6 - 0.8 . мотолодок S1 = 0.45 - 0,55 , а для парусных судов 0.5 - 0,8 .
Грузоподъемность
Грузоподъемность - это масса перевозимых судном грузов. Различают дедвейт и чистую грузоподъемность.
Дедвейт - это разность между водоизмещениями в полном грузу и порожнем.
Чистая грузоподъемность - это масса только полезного груза, который может принять судно.
Для больших судов единицей изменения грузоподъемности служит тонна , для малых - кг . Грузоподъемность G можно рассчитать по формулам, а можно определить и опытным путем Для этого на судно при водоизмещении порожнем, но со снабжением и запасом горючего, последовательно помещают груз до достижения судном ватерлинии, соответствующей минимальной высоте надводного борта. Масса помещенного груза соответствует грузоподъемности судна.
Пассажировместимость
Под пассажировместимостью понимается количество людей, разрешенное к размещению на судне в данных условиях плавания.
Пассажировместимость зависит от грузоподъемности судна и наличия оборудованных мест для размещения людей. Для определения пассажировместимости величину грузоподьемности делят на среднюю массу человека и округляют до меньшего целого числа. Среднюю массу человека принимают равной 75 кг., а при наличии багажа- 100кг. На маломерном судне количество оборудованных сидячих мест должно соответствовать расчетному. Грузоподьемность и пассажировместимость для маломерных судов промышленного изготовления устанавливается заводом-изготовителем, а для судов самостоятельной постройки- по согласованию с ГИМС.
Скорость - это расстояние, проходимое судном за единицу времени. На морских судах скорость измеряется в узлах (миля в час), а на судах внутреннего плавания - в километрах в час (км/ч). Судоводителю маломерного судна рекомендуется знать три скорости: наибольшую (максимальную), которую судно развивает при максимальной мощности двигателя; наименьшую (минимальную), при которой судно слушается руля; среднюю - наиболее экономную при сравнительно больших переходах.
Скорость определяется на мерной линии (Рис. 1.3.1 )
Мерная линия состоит из трех створов, два из которых (АА1 и ББ1) - поперечные секущие, а один (ВВ1) - ведущий. При этом расстояние между секущими створами (S) должно быть измерено как можно точнее, а сами эти створы были строго параллельны друг другу и перпендикулярны ведущему створу.
Рассмотрим пример определения скорости катера при максимальной мощности двигателя.
Судоводитель, начиная движение судна из точки "в" по ведущему створу ВВ1, развивает предельное число оборотов до пересечения с секущим створом АА1. Когда катер на уровне судоводителя пересечет створ АА1 в точке "а", включается секундомер. В точке "б" секундомер останавливается и его показания записываются.
По известному расстоянию S и времени его прохождения t рассчитывается скорость V.
Аналогичный маневр повторяется судоводителем и в обратном направлении. Это позволяет исключить влияние течения. Окончательная скорость катера при максимальной мощности получается по среднему результату двух пробегов "туда" и "обратно". По этому же принципу определяются наименьшая и средняя скорости судна. Все три вида скоростей возможно определить как с одним водителем, так и с полной загрузкой судна.
При отсутствии стационарной мерной линии, судоводитель может ее оборудовать самостоятельно, используя в качестве створов фанерные щиты и вехи, тщательно измерив расстояние между секущими створами. Однако использовать для определения скоростей расстояния, снятые с карты между буями (вехами), являющимися судоходной обстановкой, не рекомендуется, т.к. они могут быть снесены течением, волной или проходящими судами.
Автономность и дальность плавания
Во время эксплуатации судна расходуются топливо, питьевая вода, продукты и другие судовые запасы. Способность судна находиться в течение определенного времени в плавании без пополнения запасов называется автономностью плавания. Автономность плавания измеряется, как правило, в сутках и зависит от типа судна и характера его эксплуатации. При этом для маломерных судов автономность плавания колеблется в значительных временных пределах, т.к. на моторной лодке или катере уже через несколько часов движения запасы топлива могут быть израсходованы и без их пополнения дальнейшее плавание невозможно. Под понятием дальность плавания для маломерного судна целесообразно считать расстояние, которое судно способно пройти, использовав полностью максимальный запас топлива.
Мореходные качества маломерного судна
Плавучесть – это способность судна держаться на плаву, имея заданную посадку (осадку, крен и дифферент) при определенной нагрузке.
Чтобы судно находилось в статическим равновесии на спокойной воде необходимо выполнение двух условий:
1. В соответствии с законом Архимеда массовая нагрузка судна (сила тяжести Р) должна быть равна массе вытесненной судном воды, т.е. величине, равной объемному водоизмещению, помноженному на плотность воды, в которой плавает судно (силе поддержания D): P = γV = D.
2. Центр тяжести судна (ЦТ) должен располагаться на одной вертикали с центром величины (ЦВ), т.е. точкой приложения равнодействующей всех сил поддержания, действующих со стороны воды на корпус судна, которая находится в центре объема погруженной части корпуса судна.
Если сила поддержания больше силы тяжести, судно всплывает, если меньше – судно погружается. Если эти силы равны, но ЦТ находится не на одной вертикали с ЦВ, то судно плавает в положении равновесия, но имеет постоянный соответственно крен или (и) дифферент.
Отсюда, для того, чтобы судно плавало по конструктивную ватерлинию без крена и дифферента его весовое полное водоизмещение должно быть равно полной нагрузке судна, центр тяжести и центр величины должны лежать на одной прямой, перпендикулярной к плоскости КВЛ и поверхности воды.
Поскольку подводная часть корпуса судна симметрична относительно ДП, то ЦВ всегда лежит в ДП, т.е. задача состоит в том, чтобы загрузка судна была симметрична ДП, тогда крена не будет.
Если из-за неточностей, допущенных при проектировании или постройке судна, ЦТ окажется смещенным в нос или корму от ЦВ, то оно получит наклон – начальный дифферент соответственно на нос или корму. Дифферент существенно влияет на ходовые качества маломерного судна и поведение его на волне. Дифферент на нос всегда нежелателен, а большой дифферент на нос даже опасен, так как судно становится неустойчивым на курсе, сильно зарывается носом во встречную волну. Кроме того, на судах некоторых типов при большом носовом дифференте из воды выходит более широкая кормовая часть корпуса, площадь ватерлинии и ее ширина уменьшаются, вследствие чего судно становится валким ( легко получает крен при незначительных кренящих силах).
Чрезмерный дифферент на корму на тихоходной лодке может стать причиной погружения в воду широкого транца и вследствие этого – повышенного сопротивления воды. Кроме того, создается опасность заливания лодки через транец попутной волной или при случайном перемещении в корму пассажира. Об этом нужно помнить и на глиссирующей мотолодке: чтобы избежать заливание мотора при его ремонте на плаву, лучше всего попросить пассажиров переместиться ближе к носу лодки.
В подавляющем большинстве случаев ЦТ и соответственно ЦВ судна располагаются немного в корму от мидель-шпангоута, поскольку носовая часть корпуса более острая, чем кормовая. На водоизмещающих лодках и катерах это смещение невелико – не превышает 10% L. Для более быстроходных, особенно для глиссирующих, желательна более кормовая центровка, при которой ЦТ располагается от транца на расстоянии (35-40)% L. На расчетном режиме движения эти катера поддерживаются гидродинамическими подъемными силами, результирующая которых приложена в кормовой трети днища. Смещение ЦТ к транцу позволяет получить на глиссирующем судне оптимальный угол атаки днища и смоченную длину.
Остойчивостью называется способность судна противостоять действию внешних сил, стремящихся наклонить его в поперечном или продольном направлении, и возвращаться в прямое положение равновесия после прекращения действия этих сил.
Различают поперечную остойчивость, связанную с наклонением судна около продольной оси (крен), и продольную – с наклонением судна около поперечной оси (дифферент). Продольная остойчивость в несколько раз больше поперечной, поэтому считают, что при хорошей поперечной остойчивости судно всегда остойчиво и при наклонениях в продольной плоскости.
Имея это в виду, рассмотрим условия и соотношения поперечной остойчивости.
При крене судна на угол θ равнодействующая сил тяжести Р, приложения к центру тяжести G, оказывается перпендикулярной к новой ватерлинии W1L1. Центр величины Со вследствие изменения формы подводной части судна, описав дугу, перемещается в сторону наклонения и занимает положение С1. Равнодействующая сил поддержания D, сохранив свое значение, оказывается приложенной в новом центре величины С1. Равнодействующая сил поддержания D, сохранив свое значение, оказывается приложенной в новом центре величины С1 и направленной перпендикулярно к новой ватерлинии. Таким образом, противоположно направленные и отстоящие друг от друга на некотором расстоянии ℓ силы Р и D образуют восстанавливающий момент М , который стремится вернуть судно в исходное положение. Расстояние ℓ называется плечом восстанавливающего момента или плечом остойчивости. На пересечении направления силы поддержания D с диаметральной плоскостью судна находится точка М, называемая метацентром. Расстояние от М до центра величины С1 (точнее до кривой СоС1, по которой перемещается центр величины при наклонении судна) называется метацентрическим радиусом r.
Расстояние между метацентром М и центром тяжести судна G обозначается h и называется начальной (поперечной) метацентрической высотой.
Начальная поперечная метацентрическая высота h при малых углах крена характеризует остойчивость судна. На практике ее принимают за меру остойчивости. Чем больше h, тем необходима большая кренящая сила, чтобы накренить судно на какой-либо определенный угол крена, тем остойчивее судно.
Обычная начальная поперечная (или малая) метацентрическая высота на современных катерах (с хорошей остойчивостью) имеет значение 0,5-0,8 м.
Если метацентр М возвышается над центром тяжести G, то h считается положительной, в этом случае судно имеет положительную начальную остойчивость и безопасно для плавания.
Современное морское судно представляет собой сложное инженерное сооружение, при постройке и эксплуатации которого используются достижения различных отраслей науки – от астрономии, радиолокации и гидродинамики до теплотехники и ядерной энергетики.
Крупнотоннажные морские суда океанского плавания могут перевозить несколько тысяч пассажиров и десятки тысяч тонн грузов, развивая скорость хода до 32-35 узлов. Для обеспечения таких скоростей хода судно должно быть оборудовано соответствующей силовой установкой.
Мощность силовых установок современных морских судов исчисляется десятками и даже сотнями тысяч лошадиных сил. К судовой силовой установке предъявляются значительно более жёсткие требования, чем к стационарной.
Это вызвано особыми условиями эксплуатации морского судна. Главным требованием при этом является надёжность работы установки в течение длительного промежутка времени, исчисляемого тысячами часов.
Выход её из строя может привести к самым тяжёлым последствиям, вплоть до гибели судна и экипажа.
При большой мощности силовая установка должна обладать по возможности малым весом для увеличения полезной грузоподъёмности судна. Большая скорость хода судна и экономичность работы силовой установки увеличивают его провозную способность, что в конечном счёте снижает основной экономический показатель – себестоимость перевозок.
Расходы на работу и обслуживание собственно силовой установки судна составляют более половины общих расходов, поэтому её технико-экономические показатели являются определяющими при выборе типа главного двигателя, его мощности, предельного срока службы и т.д.
Экономичность силовой установки зависит от размеров первоначальных затрат на проектирование, постройку и от текущих расходов на её обслуживание и ремонт. Главную часть этих расходов, существенно влияющих на экономичность установки, составляет стоимость топлива.
Современные силовые установки морских судов являются исключительно теплосиловыми. В них происходит преобразование тепла, получаемого при сжигании различных видов топлива, в механическую работу. Методы сжигания топлива и превращения тепла в механическую работу бывают различными, и в зависимости от них определяется тип силовой установки.
Силовые установки, в которых топливо сжигается вне цилиндра машины (в паровых котлах), а тепло передаётся при помощи промежуточного рабочего тела (пара), полученного в котлах, называют паросиловыми. В этих установках тепло водяного пара, обладающего высоким давлением и температурой, преобразуется в механическую работу в паровых поршневых машинах или в турбинах.
Силовые установки, в которых топливо сжигается в цилиндре машины и поэтому отсутствует необходимость в применении промежуточного рабочего тела, называются установками с двигателями внутреннего сгорания. Такие двигатели бывают поршневыми и газотурбинными.
При использовании атомной энергии тепло, выделяющееся в атомных реакторах, превращается в механическую работу при помощи пара в паровых или при помощи газа в газовых турбинах.
Силовые установки как паровые, так и с двигателями внутреннего сгорания, могут быть комбинированными. Паросиловая установка может включать паровую поршневую машину и паровую турбину, работающую паром, поступающим из машины.
Установка с двигателем внутреннего сгорания может содержать газовую турбину, которая используется как для наддува в поршневом двигателе, так и для механической работы (установки со свободнопоршневыми генераторами газа).
Всякое превращение одного вида энергии в другой неизбежно сопровождается потерями. Степень использования затраченного тепла характеризуется термическим коэффициентом полезного действия, который равен отношению величины полезной работы к величине затраченного тепла.
У установок с паровыми поршневыми машинами этот к.п.д. доходит до 20-22%, с паровыми турбинами – до 34-35%. У поршневых двигателей внутреннего сгорания термический к.п.д. достигает 40-42%. Целесообразность применения на морских судах силовой установки того или иного типа определяется не только её к.п.д.
Существенное значение при выборе силовой установки имеют такие факторы, как габариты, вес, сложность устройства, надёжность работы, количество обслуживающего персонала, моторесурс (продолжительность работы до капитального ремонта) и др.
Наиболее экономичной и отвечающей почти всем указанным требованиям является силовая установка с поршневыми двигателями внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания занимает меньше места и имеет меньший вес, чем паросиловая установка, поскольку в первом случае отсутствуют котлы; он требует меньших затрат топлива, благодаря меньшему удельному расходу на ходу судна (150-170 г/э.л.с.ч.) и отсутствию расхода топлива при стоянке, вследствие чего увеличивается полезное использование грузоподъёмности судна на 10-25% при одинаковой мощности и требуется меньше обслуживающего персонала (почти вдвое); значительно быстрее приводится в действие (двигатель можно пустить в любой момент).
Кроме того, нужно иметь в виду большую безопасность при обслуживании установки и лучшие условия работы для технического персонала.
К недостаткам двигателей внутреннего сгорания следует отнести значительную сложность устройства по сравнению с паровыми машинами, и, следовательно, большую требовательность к уходу за ними, высокие требования к качеству топлива и смазочных материалов, неспособность к длительной работе с перегрузкой, ограниченность в снижении числа оборотов, трудность получения больших мощностей в одном агрегате.
Паровая машина наименее экономична из всех типов двигателей, но наиболее надёжна в эксплуатации и проста в обслуживании. Использование паровых турбин позволило получить практически неограниченные мощности в одном агрегате. В связи с этим турбины нашли применение для судов, требующих силовых установок значительной мощности.
Мощность стационарных турбин доходит до 300 000 л.с. и более. Не смотря на относительно высокий расход топлива, паровые турбины целесообразно применять наряду с двигателями внутреннего сгорания, в некоторых случаях паровые турбины ничем не могут быть заменены. Остальные преимущества паровых турбин заключаются в небольшом весе, уравновешенности, простоте обслуживания, получение за турбиной чистого конденсата (без примеси масла).
К недостаткам их следует отнести большое число оборотов, что не позволяет передавать мощность турбины непосредственно на гребной вал, нереверсивность (для осуществления реверса необходима турбина заднего хода). Со временем получил развитие тепловой двигатель – газовая турбина.
Газотурбинные установки имеют ряд преимуществ по сравнению с паросиловыми и с двигателями внутреннего сгорания. Они проще по устройству, имеют значительно меньший вес, компактны, позволяют получать сравнительно большую мощность в одном агрегате, быстро включаются в действие, уравновешены, так как отсутствует кривошипно-шатунный механизм.
Увеличение экономичности работы газовых турбин зависит от начальной температуры газа. Последняя ограничивается материалом, из которого изготавливаются лопатки, так как жаропрочность материала лопаток определяет максимально допустимую температуру газа перед турбиной.
Большой интерес представляют двигатели внутреннего сгорания со свободно движущимися поршнями. Прямодействующие двигатели со свободно движущимися поршнями применяются в качестве привода для компрессоров и как генераторы газа в комбинированных газотурбинных установках.
Одним из важнейших преимуществ этих двигателей по сравнению с двигателями внутреннего сгорания обычных типов является простота устройства и полная уравновешенность; отсутствуют потери в подшипниках; из-за отсутствия боковых усилий на поршень значительно уменьшается износ цилиндров и поршней, что увеличивает моторесурс.
При использовании прямодействующего двигателя со свободно движущимися поршнями в качестве генератора газа в совокупности с газовой турбиной создана теплосиловая установка большой эффективности при весьма умеренной температуре (500-600˚С) газа перед турбиной, так как получение газа в такой установке происходит при высоком давлении и высокой температуре в цилиндре двигателя, недоступных для обычных газовых турбин.
Коэффициент полезного действия такой установки не ниже, чем установки с обычным двигателем внутреннего сгорания (т.е. 40% и выше), а мощность её может достигать 40 тыс. л.с., и более.
Подобный анализ характеристик и основных показателей работы силовой установки может дать более широкое и полное представление о целесообразности их применения на морских судах.
Было бы, однако, ошибкой говорить о безусловной рациональности использования какого-либо одного типа силовой установки для всех видов морских судов.
Разные морские суда (буксиры, ледоколы, грузо-пассажирские суда, танкеры и т.д.) предъявляют свои особые требования к силовой установке. Большое значение имеют: район плавания и продолжительность рейсов.
В нашей жизни скорость передвижения транспортных средств измеряется в километрах в час (км/час). Так характеризуется движение автомобиля, поезда, самолета. Но из этого правила есть одно исключение. В морской навигации скорость движения судна обозначается в узлах. Эта единица измерения не входит в Международную систему СИ, но традиционно допускается для использования в мореходстве.
Измерение быстроходности судов
Такой порядок сложился исторически. Когда-то быстрота движения судна определялась при помощи специального прибора, который назывался секторный лаг. Он представлял собой доску, на конце которой был закреплен линь — тонкий корабельный трос. На всем его протяжении через равные промежутки были завязаны узлы. Моряк, касаясь троса рукой, подсчитывал количество узлов, прошедших через его руку за определенное время, определяя таким способом скорость сразу в узлах. Важно, что при этом способе не требовалось производить никаких дополнительных расчетов.
Лагами подобной конструкции уже давно никто не пользуется. Сейчас для измерения скорости морских судов применяют приборы на основе последних научных и технических достижений в области гидроакустики и гидродинамики. Популярностью пользуются измерители на основе эффекта Доплера. Существуют и более простые способы — при помощи специальных металлических вертушек, помещенных в воду. В этом случае скорость определяется исходя из количества их оборотов в единицу времени.
Морская миля
В переводе на обычный язык один узел означает скорость, с которой корабль проходит за час одну морскую милю. Поначалу ее величина равнялась 1853,184 метра. Именно такова длина поверхности Земли по меридиану в одну угловую минуту. И только в 1929 году Международная конференция в Монако установила длину морской мили в 1852 метра.
Необходимо помнить, что, кроме морской мили, существуют и другие. В прошлом в разных государствах в качестве единиц измерения длины существовало несколько десятков различных миль. После введения метрической системы мер мили в качестве единицы измерения расстояний стали стремительно терять популярность. Сегодня из всего многообразия сухопутных миль осталось лишь около десяти. Самой распространенной из них является американская миля. Ее длина составляет 1609,34 метра.
К длине земного меридиана привязана не только морская миля. Старинная французская мера длины морское лье равняется 5555,6 метрам, что соответствует трем морским милям. Интересно, что, кроме морского лье, во Франции существовало еще сухопутное, также привязанное к длине меридиана, и почтовое лье.
Правила перерасчета скорости
Сегодня быстроходность морских судов все так же измеряется в узлах. Для того чтобы представлять эту характеристику в привычной для нас форме, необходимо переводить их в километры в час. Это можно сделать несколькими способами:
- Просто умножить количество узлов на 1,852 любым доступным способом, например, используя калькулятор.
- Сделать примерный расчет в уме, умножив количество узлов на 1,85.
- Применить специальные таблицы перевода из интернета.
Сделав подобный перерасчет, легко сравнить между собой скорости движения морских судов и других транспортных средств.
Рекордсмены среди судов
Быстроходность морских пассажирских судов обычно выше, чем торговых. Последний официальный рекорд («Голубая лента Атлантики») принадлежит американскому скоростному трансатлантическому лайнеру «Юнайтед Стейтс». Он был установлен в 1952 году. Тогда лайнер пересек Атлантику со средней скоростью 35 узлов (64,7 км/час).
Печально знаменитый «Титаник» в своем единственном рейсе в момент столкновения с айсбергом в ночь с 14 на 15 апреля 1912 года шел практически на пределе своих технических возможностей со скоростью 22 узла. Наивысшая тогда скорость пассажирских лайнеров («Мавритании» и «Лузитании») равнялась 25 узлам (46,3 км/час).
Вот некоторые из морских судов, бывшие когда-то обладателями «Голубой ленты Атлантики»:
- «Грейт Вестерн» (Великобритания) в 1838 году.
- «Британия» (Великобритания) в 1840 году.
- «Балтик» (Великобритания) в 1873 году.
- «Кайзер Вильгельм дер Гроссе» (Германия) в 1897 году.
- «Лузитания» (Великобритания) в 1909 году.
- «Рекс» (Италия) в 1933 году.
- «Куин Мери» (Великобритания) в 1936 году.
Существует отдельная категория судов — на подводных крыльях, которые используются для пассажирских перевозок и береговой охраны. Они могут развивать скорость свыше 100 км/час (60 узлов), но их область применения в море сильно ограничена исключительно прибрежной зоной и низкими экономическими характеристиками.
Смена приоритетов
С развитием авиации подобное активное соперничество среди океанских пассажирских судов потеряло свою актуальность. Пассажиры для пересечения Атлантики стали отдавать предпочтение самолетам, а судовладельческим компаниям пришлось переориентироваться на обслуживание туристов. Для круизных лайнеров важнейшими показателями стали надежность, комфортабельность и экономическая эффективность.
Оптимальная скорость современных океанских круизных теплоходов составляет обычно от 20 до 30 узлов, а для грузовых судов — примерно 15 узлов. Рекордное для того времени достижение «Юнайтед Стейтс» так и осталось наивысшим в истории. Для торговых судов приоритетными показателями сегодня являются прежде всего экономические. Погоня за рекордами окончательно ушла в прошлое.
Видео
В этой видеоподборке вы найдете много интересной информации по поводу измерения скорости морского транспорта.
Поставь лайк, это важно для наших авторов, подпишись на наш канал в Яндекс.Дзен и вступай в группу Вконтакте
Во времена становления первых мореплавателей не существовало приборов, которые могли определить координаты корабля в открытом море. У первых покорителей морей было два варианта на выбор – или плавать всегда вдоль берега или научится определять свое местоположение. Для определения местоположения моряки научились определять долготу и широту места, в котором на данный момент находится судно. Широта — это расстояние к северу или к югу от экватора, а долгота — это расстояние к западу или к востоку от нулевого меридиана. (В качестве нулевого меридиана условились считать тот меридиан, на котором расположена обсерватория в местечке Гринвич в Англии).
Если широту можно было определить по полярной звезде, то для определения долготы, первым морякам приходилось высчитывать, как далеко они отплыли от места с известной долготой за определенный промежуток времени. Для того, чтобы это определить, моряки придумали специальное приспособление, которое назвали «лагом». Первый лаг представлял из себя бревно с привязанной к нему веревкой. Лаг выбрасывали с кормы корабля за борт, и ждали, пока веревка натянется. Теперь бревно оставалось на месте, а корабль плыл дальше.
По всей длине веревки через равные промежутки были завязаны узлы. Моряк, измеряющий скорость, отпускал веревку и считал, сколько завязанных на веревке узлов прошло через его руки за определенное время и, по окончании измерения, сообщал количество узлов. Таким образом вычислялась скорость корабля. Именно поэтому моряки привыкли употреблять слово «узел» при указании скорости судна.
В наши дни эта традиция сохранилась, но значение узла приведено к стандарту, который равен одной морской миле в час. Морская миля немного больше сухопутной, ее длина составляет 1852 метра. Если моряк говорит, что его корабль плывет со скоростью 25 узлов, то это означает, что его скорость 25 морских миль в час, что составляет около 46 км/час.
Хотите знать почему летают самолеты? Переходите ниже по ссылке:
Спасибо, что дочитали до конца, если не жалко поставьте палец вверх и дайте комментарий)))
Интересно
Морской узел – это принятая единица определения скорости, при которой объект преодолевает за один час расстояние, соответствующее морской миле. В РФ и многих других странах активно применяется в сфере морской и речной навигации. Относится к внесистемным величинам, но может применяться вместе с единицами СИ. Согласно общепринятым международным стандартам равняется 1852 м/ч (морская миля в час) либо 0,514 м/с.
Распространенность узлов объясняется большим удобством их использования при навигационных расчетах – корабль, движущийся со скоростью 1 узел по направлению любого меридиана за 60 минут, преодолевает 1 угловую минуту широты.
История появления морского узла
На заре кораблестроения и мореплавания еще не были изобретены приборы, помогающие ориентироваться в бескрайнем пространстве открытого моря. Определять местоположение судна тогда не умели, поэтому чтобы «не заблудиться» предпочитали ходить вдоль берега – так часто поступали финикийцы и древние греки.
Со временем местоположения корабля научились вычислять с помощью географических координат. Если широту (положение относительно экватора) определяли по полярной звезде, то с долготой (положение относительно Гринвичского меридиана) возникало гораздо больше проблем. Морякам приходилось вычислять расстояние, которое они преодолели от точки с известной им долготой за определенный временной интервал. С этой целью было создано приспособление, названное секторным лагом. Слово лаг произошло от голландского log – расстояние.
Интересный факт: Чтобы перевести значение скорости из узлов в привычные нам километры в час нужно количество узлов умножить на 1,852 (величина мили). Например, 12*1,852=22,2 км/ч.
Принцип работы первых лагов
Секторный лаг
Самый ранний образец лага – обычное бревно или доска с прикрепленным тросом – линем (лаглинем). Во время движения судна приспособление кидали за борт с кормы. Оно удерживалось на водной поверхности с помощью отростков лаглиня в нескольких точках, что позволяло занимать перпендикулярное положение относительно направления хода корабля.
Измерение скорости корабля
По причине торможения сектора водой, линь подавался примерно со скоростью движения корабля. Моряк определял длину линя, уходящего за борт в течение фиксированного времени, чаще всего, 30 или 60 секунд. Для этого на тросике с одинаковым интервалом вязали узлы, которые затем и подсчитывали. Расстояние между узелками устанавливали заранее таким образом, чтобы количество узлов отражало скорость плавсредства. В результате новая единица получила наименование узел.
Приведем пример
Если лаг разбит на сектора, интервалы между которыми составляют 50,7 фута (тождественно 1/120 морской мили) при скорости передвижения объекта в один узел прибор за 60 секунд сможет вытравиться на два узелка (1/60 мили), а за 30 секунд на 1 узелок. Получается, что в случае вытравливания за 30 секунд десяти узелков скорость судна составляет 10 узлов.
Доплеровский лаг
Лагом называется прибор, определяющий скорость передвижения судна. Существует несколько разновидностей лагов, которые выполняют измерение с помощью определения напора воды. Сегодня на судах используют приборы, основу которых составляют плоские лопасти, вращающиеся во время движения. Когда они передвигаются лопасти вращаются, приводя в движение механизм, определяющий действительную скорость плавсредства. Также применяются следующие виды лагов:
- Индукционные;
- Гидродинамические;
- Гидроакустические – корреляционные и доплеровские.
Интересный факт: до 1965 года узлы считались наиболее распространенной единицей измерения в Великобритании, однако затем они получили новое наименование – мили.
Морские узлы служат главной единицей определения скорости плавательных средств. Это понятие появилось во времена расцвета парусного мореплавания, когда впервые стали использовать специальное приспособление для измерения скорости – лаг, который оснащался тросиком с повязанными на нем узелками.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Автор статьи
Читайте также: