Итак мы научились прокладывать курс без учета дрейфа и течения. Но в яхтинге так не бывает. Пора начинать учитывать их при навигационной прокладке на карте. Продолжим наши телодвижения. То, что у нас дрейф, мы определили (см.предыдущую статью). Теперь давайте определять его величину. Для этого нам просто необходимо соединить одной линией, обсервованные точки, для чего достаточно приложить к ним линейку и снять транспортиром угол пути, по которому шла наша яхта последний час. Он будет равен, в нашем случае, 212°. Тут-то мы и определим угол дрейфа α.
Навигационная прокладка при наличии дрейфа.
Добавим, что путь судна при наличии дрейфа — путевой угол при дрейфе, обозначается ПУа. Это как раз путь, который «показали» наши обсервованные точки. То есть при ведении навигационной прокладки, когда мы соединяли их линией, мы определяли ПУа: ПУа = 212°. ГКК = 225°. Напоминаю, ранее мы договорились для наглядности и простоты расчетов в ведении навигационной прокладки, что поправка компаса равна нулю, компасный курс равен истинному курсу: ГКК = ИК. Здесь «работает» соотношение: ПУа = ГКК + α, откуда следует, что α = ПУа — ГКК = 212° — 225° = — 13° (т.е. нас сносит влево, или мы имеем дело с дрейфом правого галса). Если величина α получается положительной, нас сносит вправо, или имеет место дрейф левого галса. Запомните эти вещи! Их нужно чётко знать каждому яхтсмену!
Но нам-то нужно ехать по линии 225°. А нас сносит. Что нужно делать при навигационной прокладке на карте? Вполне логично, скомпенсировать влияние дрейфа, изменив курс на его величину (просто подвернуть вправо, если нас сносит влево или подвернуть влево, если нас сносит вправо). Следовательно, курс у нас получится новый. Его нужно рассчитать.
Нам нужен путь 225°. (ПУа = 225°).
ПУа = α + ГКК , новый ГКК будет:
ГКК = ПУа — α = 225° — (-13°) = 225° + 13° = 238°.
Таким образом, нам нужно лечь на новый курс 238°. А яхта при этом будет двигаться по линии пути 225°. Продемонстрируем наглядно, как оформляется на карте навигационная прокладка.Обратите внимание, что тут мы стёрли время и отсчёт лага на момент 03.30 со старого места и перенесли на новое, возле обсервованной точки. Это потому, что мы приняли обсервацию к учёту. Кстати, появилась и волнистая линия, невязка, перечёркивающая предыдущий курс.
Мы видим также, что путь судна проложен так же, как предыдущий (под тем же углом). А значение курса над ним изменилось на только что рассчитанное. И в надписи появилось значение а = — 13°. Это говорит о том, что теперь мы имеем дело с путевым углом при действии дрейфа и данный дрейф мы учитываем. Для контроля правильности ведения навигационной прокладки в яхтинге существует правило: сумма значений курса и угла дрейфа должна составить значение направления проложенной на карте линии пути. Это, кстати, относится и к случаям, когда действует течение само по себе и совместно с дрейфом, и когда компас имеет поправку. Простыми словами: складываем все цифры, что есть (в том числе и в скобках) на линии пути, со своими знаками и получаем значение угла линии пути. Иначе, для контроля навигационной прокладки на карте, снимаем с помощью параллельной линейки и транспортира направление путевого угла с карты. Складываем все цифры в надписи над путевым углом. Обе величины должны быть равны. Иначе в ваши действия вкралась ошибка, с которой необходимо немедленно разобраться.
Теперь мы будем вести навигационную прокладку уже на путевом угле ПУа . Так как лаг дрейф учитывает, мы просто будем откладывать РОЛ, соответствующие нужным нам моментам времени на линии этого путевого угла. Ничего сложного.
А что нам делать при ведении навигационной прокладки, если опять изменять курс нужно? Казалось бы, чего проще? Взял приведенные тут формулы, используя известную α = — 13°, да и рассчитал новый курс по необходимому новому путевому углу (ПУа). Ан нет. В яхтинге не так-то всё просто. Дело в том, что ветровой дрейф возникает, ясное дело, от ветра, дующего в яхту (правда, занятное заключение?). И сила действия ветра зависит от площади парусности судна (даже если у судна нет парусов, площадь его корпуса, надстроек, конструкций, нестрого говоря, составляет площадь парусности). И ещё она зависит от угла, под которым ветер дует относительно диаметральной плоскости (ДП) самого судна.
Из всего сказанного следует, что в навигационной прокладке на каждом новом курсе нужно заново определять величину сноса от дрейфа. Вот так то! Разве что, если изменения курса не очень значительны (на практике в пределах 30° без пересечения линии ветра), тогда можно для начала использовать уже определённую и вычисленную величину α. Но проконтролировать свои расчёты и место всё-таки нужно (как всегда в яхтинге!).
Навигационная прокладка при наличии течения.
Навигационная прокладка при наличии течения.Теперь поговорим о навигационной прокладке при течении. Это уже посложнее будет. Как мы уже говорили, сигналом о том, что на нас действует течение, является разница между РОЛ и пройденным по обсервации расстоянием за одни и те же промежутки времени. Нарисуем, как это будет выглядеть на карте.
Понятно, что если бы течение не действовало, обсервованные точки совпадали бы со счислимыми. Но оно действует. И вектор его действия прямо бросается в глаза на нашем рисунке. Скорость обозначим для этого вектора Vт, курс – Кт. Сами вектора течения показаны в виде стрелочек.
Теперь при ведении навигационной прокладки построим подобный векторный треугольник для промежутка времени в один час, просто для наглядности, потому что на нём вектор скорости яхты, вектор течения и их суммарный вектор — вектор пути под влиянием течения, будут представлены в удобном виде в масштабе своих единиц измерения. Строго говоря, то, что мы тут назвали вектором скорости судна, на самом деле является вектором предполагаемого пути лодки по приборам, то есть, без учёта течения, как бы на спокойной воде. Отметим, что скорость течения измеряется в узлах, а его направление — в градусах по круговому счёту.
При определении в навигационной прокладке на карте направления течения и работе с ним, следует знать непреложное правило: течение «вытекает из компаса». Точно так же, как мы определяли направления из центра картушки (своего места) на предметы, будем откладывать и направления течения. Допустим, направление 120°. Так и отложим, от нас через точку на картушке с отметкой 120°. (Графически — проложим с помощью линейки и транспортира угол 120° там, где нам нужно).
На тему ветра поговорим ещё позднее, а пока вернёмся к течению. Итак для более полного представления навигационной прокладки нарисуем наш векторный треугольник и разберёмся в терминах, применяющихся при ведении счисления с учётом течения. Наша яхта при отсутствии действия течения должно двигаться относительно грунта по линии истинного курса вдоль собственной диаметральной плоскости со скоростью V, показываемой лагом. На рисунке такое движение обозначено вектором Vл . (Линия OA).
При наличии течения яхта, вместе с массами воды, сносится по направлению течения ОС со скоростью Vт. Вектор Vт . Фактически же судно перемещается по линии ОВ и вектор скорости такого перемещения является ни чем иным, как суммой векторов скорости и течения. Вектор V. Это вектор истинной скорости яхты.
При этом следует обратить внимание, что сам угол курса (т.е. положение диаметральной плоскости судна относительно истинного меридиана) остаётся прежним, а направление его истинного движения не совпадает с плоскостью ДП. Яхта движется как бы «боком». Линия, ОВ, по которой движется судно, называется линией пути судна на течении при ведении навигационной прокладки.
Угол между линией пути и направлением на истинный меридиан называется путевым углом и обозначается ПУβ .
Угол между истинным курсом судна и путевым углом называется углом сноса течением (или углом сноса от течения). Обозначается он — β.
Если яхту сносит вправо от курса (течение в этом случае направлено в левый борт) угол сноса считается положительным и ему приписывается при расчётах в навигационной прокладке знак «+». Если же, наоборот, течение направлено в правый борт, а яхту сносит влево, тот угол сноса — отрицательный и его учитывают со знаком « — ».
Между всеми этими углами существуют соотношения, суть которых ясна из рисунка.
ПУβ = ИК + (± (β)
ИК = ПУβ — (± (β)
β = ПУβ — ИК.
При ведении навигационной прокладки на карту наносят линию фактического перемещения судна, т.е. откладывают ПУβ. Из точки начала счисления тонкой линией прокладывают линию ИК, которая используется в расчётах. Именно на линии ИК откладываются расстояния, пройденные яхтой по лагу! Для того, чтобы получить счислимую точку , из точки на линии ИК, полученной при откладывании пройденного по лагу расстояния, относящейся к соответствующему моменту времени, по направлению течения проводят до пересечения с линией ПУβ прямую. Точка пересечения этой прямой и линии ПУβ и есть наша счислимая точка.
Прямая задача навигационной прокладки при течении.
Но это мы немного забежали вперёд. Ведь нам, для проведения вышеописанных манипуляций навигационной прокладки, нужно сначала построить сам путевой угол — ПУβ . При этом нам известны скорость и курс судна, а также скорость и направление течения. Такая задача по навигации в яхтинге носит название прямая задача. (Прямая задача навигационной прокладки — нахождение линии пути, истинной скорости судна и угла сноса при известных курсах и скорости судна, и направлении и скорости течения). Для решения строят навигационный треугольник. Он такой же, как на предыдущем рисунке, только оформляется соответствующим образом. Демонстрируем .
Итак, поэтапно.
1) . Из точки начала навигационной прокладки на карте проводим тонкой линией истинный курс судна. Отмечаем момент времени и соответствующий ему отсчёт лага.
2) . По прохождении определённого промежутка времени (в нашем примере это 1 час), замечаем отсчёт лага и находим пройденное за это время по лагу расстояние. Откладываем полученное значение на линии ИК.
3) . Из полученной только что на ИК точки прокладываем линию по известному нам направлению течения.
4) . На отложенной линии течения из точки, соответствующей пройденному по лагу расстоянию (которая у нас находится на линии ИК) откладываем измерителем известную нам скорость течения.
5) . Из точки начала навигационной прокладки через полученную в п.4 точку проводим прямую линию (толще линии ИК). Это и будет линия пути на счислении.
В нашем примере навигационной прокладки мы использовали промежуток времени в 1 час (моменты 14.00 и 15.00). Таким образом, мы просто из конца вектора скорости судна отложили вектор течения и получили суммарный вектор сноса . На практике же в яхтинге такие построения бывает нужно произвести за более короткий период. Сам принцип действий при этом остаётся прежним, но мы откладываем уже не расстояние, пройденное судном за час, а расстояние, пройденное именно за нужный нам промежуток времени. Естественно, из полученной точки мы также не будем откладывать вектор течения, как таковой, а то расстояние которое оно «проходит» за этот промежуток времени.
Обратная задача навигационной прокладки при течении.
А откуда, вообще берутся значения направления и скорости течения? Да с карты и берутся, а также из навигационных пособий. Но течение — штука капризная и непостоянная. Нередко приведённая информация о нём оказывается, как минимум, неточной. Поэтому при навигационной прокладки в яхтинге его элементы чаще всего приходится уточнять, а то и определять с самого начала самим, если есть возможность точно определять местоположения своего судна. Об этом чуть позже, когда будем рассматривать суммарное действие дрейфа и течения. А пока поговорим об обратной задаче навигационной прокладки при течении. Она заключается в том, что нам уже известен угол пути яхты , скорость судна по лагу и элементы самого течения (его курс и скорость). А найти нужно значение курса, истинной скорости судна и угла сноса β.
1) Из точки начала навигационной прокладки на карте прокладываем линию пути ПУβ
2) Из этой же точки откладываем направление течения.
3) По его направлению откладываем величину скорости течения (если строим треугольник для промежутка времени в 1 час). Если у нас другой промежуток времени, то откладываем величину расстояния, которое как бы «прошло» течение за данный промежуток. Получаем точку А.
4) Из полученной точки (конца вектора течения) раствором циркуля, равным расстоянию, пройденному судном за наш промежуток времени, откладываем на проложенной линии пути судна на течении точку. Получаем точку В.
5) . Направление АВ параллельной линейкой переносим в точку начала ведения навигационной прокладки. Получаем прямую ОВ, которая и будет линией истинного курса нашего судна. Задача решена. Угол сноса — угол между ПУβ и ИК.
Пришло, наконец, время поговорить о совместном учёте дрейфа и течения в навигационной прокладке. На практике в яхтинге чаще всего яхтсменам приходится сталкиваться именно с такой ситуацией. Эти построения будут ещё чуточку сложней. Однако, пугаться не стоит. Но об этом в следующей статье.
По материалам книги "Основы навигации" А.Е.Селезнев