3. Измерение курса корабля, проходимого им расстояния и глубины моря

Успешное плавание кораблей в любых районах Мирового океана во многом зависит от развития технических средств навигации. К ним относятся компасы, лаги, автопрокладчики, эхолоты и другие приборы.

Приборы, предназначенные для измерения направлений в море, называются компасами. Наиболее широкое распространение получили магнитные компасы и гирокомпасы.

Действие магнитного компаса основано на свойстве магнитной стрелки устанавливаться по направлению магнитного меридиана. У морских магнитных компасов роль стрелки выполняет картушка, состоящая из полого поплавка, к донной части которого припаяна система из магнитов, закрытых в пеналы. Картушка помещена в котелок с жидкостью, обеспечивающей гашение ее колебаний.

Ввиду того, что магнитные полюсы не совпадают с истинными (географическими), между направлениями истинного и магнитного меридианов существует угол, называемый магнитным склонением. В зависимости от стороны отклонения магнитного меридиана от истинного склонение может быть восточным (положительным) или западным (отрицательным). Величина магнитного склонения различна в различных точках Земли и меняется от года к году, поэтому магнитное склонение на картах приведено к определенному году и на них указывается его годовое изменение. Чтобы привести магнитное склонение к году плавания необходимо к магнитному склонению, указанному на карте в данном районе плавания, прибавить поправку, равную величине годового изменения склонения, умноженной на разность между годом плавания и годом, к которому отнесено склонение на карте.

На магнитный компас кроме магнитного поля Земли действует магнитное поле корабля, возникающее вследствие намагничивания корабельного железа магнитным полем Земли и магнитным полем размагничивающего устройства, которым оборудуются современные корабли. Следовательно, компас показывает направление компасного меридиана, который отклоняется от магнитного на угол, называемый девиацией магнитного компаса. Величина девиации зависит от курса корабля. Чтобы она не была слишком большой, ее компенсируют с помощью помещаемых под компасом постоянных магнитов, брусков мягкого железа и компенсирующих устройств. Остаточная девиация сводится в таблицы. Следовательно, в корабельных условиях компасный, меридиан отклоняется от истинного меридиана на величину, равную алгебраической сумме склонения и девиации. Эта величина называется поправкой магнитного компаса (ДМК):

где d - магнитное склонение; д- девиация.

Магнитные компасы просты по устройству и всегда готовы к работе. Однако зависимость работы от состояния магнитного поля Земли и корабля, а также невысокая точность показаний делают их резервными курсоуказателями.

Основным прибором для определения направлений в море является гирокомпас (гироскопический компас). Принцип действия гирокомпаса основан на свойстве быстро вращающегося гироскопа (волчка) сохранять неизменным свое положение в мировом пространстве. Вследствие вращения Земли ось гирокомпаса с пониженным центром тяжести устанавливается в направлении истинного меридиана (компас входит в меридиан) через 3-4 ч после пуска гирокомпаса. Теоретически направления, определяемые по гирокомпасу, должны быть истинными, так как гирокомпас не зависит от магнитных полей. Однако в результате действия различных механических причин полного совпадения оси гирокомпаса с направлением истинного меридиана обычно не достигается. Поэтому для получения истинных направлений необходимо вводить поправку гирокомпаса. Поправка гирокомпаса обычно постоянна во время плавания и не превышает ±1,5°. С увеличением широты точность показаний гирокомпаса понижается, а в широтах 80-85° он вообще теряет способность курсоуказания.

Для дублирования показаний гирокомпаса служат специальные приборы - репитеры, имеющие с гирокомпасом проводную сельсинную связь, которые располагаются на различных боевых постах, где необходимо знать направление движения корабля или определять направления на различные ориентиры.

С помощью любого компаса на корабле получают компасные направления: компасный курс (КК), компасный пеленг (КП). Однако на навигационных картах прокладываются и снимаются только истинные направления. Следовательно, прежде чем проложить на карте направления, полученные по компасу, необходимо исправить их поправкой компаса, то есть получить истинные направления по формулам: ИК = КК + ДК; ИП = КП + ДК,

где ДК - поправка магнитного компаса или гирокомпаса. В практике решают задачи и на переход от истинных направлений к компасным по формулам: КК = ИК-ДК; КП = ИП-ДК.

Так поступают при необходимости назначить компасный курс рулевому, чтобы корабль перемещался по истинному курсу, выбранному и проложенному на карте.

Для измерения скорости корабля и пройденного им расстояния служат приборы, которые называются лагами. Широкое распространение получили лаги, измеряющие скорость корабля относительно воды. Это, например, гидродинамические лаги, измеряющие скоростной напор воды, изменяющийся в зависимости от изменения скорости корабля. Однако вода сама перемещается относительно дна моря. Поэтому более совершенными и перспективными являются лаги, измеряющие скорость корабля '

лаги называются абсолютными. К такому типу лагов относятся гидроакустические лаги.

От гирокомпаса и лага текущие значения курса и скорости корабля поступают в автопрокладчик - прибор, автоматически вычерчивающий курс корабля на навигационной карте.

Для измерения глубин моря применяются приборы, называемые лотами. В настоящее время на кораблях устанавливаются эхолоты, действие которых основано на измерении времени прохождения ультразвукового сигнала от излучателя, установленного в днище корабля, до морского дна и обратно. Большинство эхолотов имеют самописцы, ведущие запись глубин на ленте. При движении корабля в море очень важно постоянно знать его место. Особенно большое значение это имеет при плавании вблизи берегов, при наличии малых глубин и большого количества навигационных опасностей. Поэтому необходимо непрерывно следить за перемещением корабля, ведя навигационную прокладку.