Читать онлайн «Учебник, судоводителя-любителя». Страница 21

Наша земля имеет форму сфероида, у которого большая полуось ОЕ равна 6378 км, а малая полуось ОР 6356 км (рис. 37).

Рис. 37. Определение координат точки на земной поверхности

Практически, с некоторым допущением, землю можно считать шаром, вращающимся вокруг оси, занимающей определенное положение в пространстве.

Для определения точек на земной поверхности ее принято мысленно делить вертикальными и горизонтальными плоскостя ми, образующими с поверхностью земли линии – меридианы и параллели. Концы воображаемой оси вращения земли называются полюсами – северным, или нордовым, и южным, или зюйдовым.

Меридианы – большие круги, проходящие через оба полюса. Параллели – малые круги на земной поверхности, параллельные экватору.

Экватор – большой круг, плоскость которого проходит через центр земли перпендикулярно оси ее вращения.

Как меридианов, так и параллелей на земной поверхности можно вообразить бесчисленное множество. Экватор, меридианы и параллели образуют сетку географических координат земли.

Место любой точки А на земной поверхности можно определить по ее широте ( f ) и долготе ( l ).

Широтой места называется дуга меридиана от экватора до параллели данного места. Иначе: широта места измеряется центральным углом, заключенным между плоскостью экватора и направлением из центра земли на данное место. Широта измеряется в градусах от О до 90° по направлению от экватора к полюсам. При расчетах считают, что северная широта f N имеет знак плюс, южная широта – f S знак минус.

Разностью широт ( f 1 – f 2 ) называется дуга меридиана, заключенная между параллелями данных точек (1 и 2).

Долготой места называется дуга экватора от нулевого меридиана до меридиана данного места. Иначе: долгота места измеряется дугой экватора, заключенной между плоскостью нулевого меридиана и плоскостью меридиана данного места.

Разностью долгот ( l 1 -l 2 ) называется дуга экватора, заключенная между меридианами заданных точек (1 и 2).

Нулевой меридиан – гринвичский меридиан. От него производится измерение долготы в обе стороны (к востоку и западу) от 0 до 180°. Западная долгота отсчитывается на карте влево от гринвичского меридиана и при расчетах берется со знаком минус; восточная – вправо и имеет знак плюс.

Широта и долгота любой точки на земле называются географическими координатами этой точки.

2. Деление истинного горизонта

Мысленно воображаемая горизонтальная плоскость, проходящая через глаз наблюдателя, называется плоскостью истинного горизонта наблюдателя, или истинного горизонта (рис. 38).

Предположим, что в точке А находится глаз наблюдателя, линия ZABC – отвесная, HH 1 – плоскость истинного горизонта, а линия P NP S – ось вращения земли.

Из множества вертикальных плоскостей только одна плоскость на чертеже будет совпадать с осью вращения земли и точкой А. Пересечение этой вертикальной плоскости с поверхностью земли дает на ней большой круг P N BEP SQ , называемый истинным меридианом места, или меридианом наблюдателя. Плоскость истинного меридиана пересекается с плоскостью истинного горизонта и дает на последней линию норд-зюйда NS . Линия OW , перпендикулярная линии истинного норд-зюйда, называется линией истинного оста и веста (востока и запада).

Таким образом, четыре основные точки истинного горизонта – север, юг, восток и запад – занимают в любом месте на земле, кроме полюсов, вполне определенное положение, благодаря чему относительно этих точек можно определять различные направления по горизонту.

Направления N (север), S (юг), О (восток), W (запад) носят название главных румбов. Вся окружность горизонта делится на 360°. Деление производится от точки N по движению часовой стрелки.

Промежуточные направления между главными румбами называются четвертными румбами и носят наименование NO , SO , SW , NW . Главные и четвертные румбы имеют следующие значения в градусах:

Рис. 38. Истинный горизонт наблюдателя

N – 0° SO -135° W -270°

NO -45° S – 180° NW-315 0

O – 90° SW – 225°

3. Видимый горизонт, дальность видимого горизонта

Видимое с судна водное пространство ограничивается окружностью, образованной кажущимся пересечением небесного свода с поверхностью воды. Эта окружность называется видимым горизонтом наблюдателя. Дальность видимого горизонта зависит не только от высоты расположения глаз наблюдателя над водной поверхностью, но и от состояния атмосферы.

Рис 39. Дальность видимости предмета

Судоводитель всегда должен знать, как далеко он видит горизонт в разных положениях, например, стоя у штурвала, на палубе, сидя и т. п.

Дальность видимого горизонта определяется по формуле:

или, приближенно, для высоты глаза наблюдателя менее 20 м по формуле:

где d – дальность видимого горизонта в милях;

h – высота глаза наблюдателя, м.

Пример. Если высота глаза наблюдателя h = 4 м, то дальность видимого горизонта 4 мили.

Дальность видимости наблюдаемого предмета (рис. 39), или, как ее называют, географическая даль ность D n , является суммой дальностей видимого горизонта с высоты этого предмета Н и высоты глаза наблюдателя А.

Наблюдатель А (рис. 39), находящийся на высоте h , со своего судна может видеть горизонт только на расстояние d 1 , т. е. до точки В водной поверхности. Если же поместить наблюдателя в точке В водной поверхности, то он мог бы видеть маяк С, расположенный от него па расстоянии d 2 ; поэтому наблю датель, находящийся в точке А, увидит маяк с расстояния, равного D n :

D n= d 1+d 2.

Дальность видимости предметов, расположенных выше уровня воды, можно определить по формуле:

Пример. Высота маяка H = 16,8 м, высота глаза наблюдателя h = 4 м.

Решение. D n = l 2,6 мили, или 23,3 км.

Дальность видимости предмета определяется также приближенно по номограмме Струйского (рис. 40). Прикладывая линейку так, чтобы одной прямой были соединены высоты, соответствующие глазу наблюдателя и наблюдаемому предмету, получают на средней шкале дальность видимости.

Пример. Найти дальность видимости предмета высотой над уровнем моря в 26,2 м при высоте глаза наблюдателя над уровнем моря в 4,5 м.

Решение. D n = 15,1 мили (пунктирная линия на рис. 40).

На картах, лоциях, в навигационных пособиях, в описании знаков и огней дальность видимости дана для высоты глаза наблюдателя 5 ж от уровня воды. Так как на маломерном судне глаз наблюдателя расположен ниже 5 м, для него дальность видимости будет меньше обозначенной в пособиях или на карте (см. табл. 1).

Пример. На карте обозначена дальность видимости маяка в 16 миль. Это значит, что наблюдатель увидит этот маяк с расстояния 16 миль, если его глаз будет на высоте 5 м над уровнем моря. Если же глаз наблюдателя находится на высоте 3 м, то видимость соответственно уменьшится на разность дальности видимости горизонта для высот 5 и 3 м. Дальность видимости горизонта для высоты 5 м равна 4,7 мили; для высоты 3 м – 3,6 мили, разность 4,7 – 3,6=1,1 мили.

Следовательно, дальность видимости маяка будет равна не 16 милям, а только 16 – 1,1 = 14,9 мили.

Рис. 40. Номограмма Струйского

4. Морские меры длины и скорости

На море за единицу расстояния принимается морская миля. Морская миля равна одной минуте дуги земного меридиана; величина этой минуты на меркаторской карте зависит от широты места. На карте линейная величина одной мили меняется пропорционально sec f (секансу широты).

Таблица 1. ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОГО ГОРИЗОНТА В МИЛЯХ И КИЛОМЕТРАХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТЫ ПРЕДМЕТА

Поэтому расстояние на карте рекомендуется измерять с помощью циркуля, прикладывая его затем к вертикальным рамкам карты на той же широте, что и измеряемое расстояние. Для практических целей судовождения в СССР приняты: стандартная морская миля, равная 1852 м; кабельтов – одна десятая морской мили (185,2 м); морская сажень – одна сотая кабельтова (1,85 м, или 6 футов). Сажени и футы употребляются для измерения глубин в Англии и отчасти в США. В большинстве остальных стран употребляются метры (один фут равен 305 мм).

Километр – основная единица измерения расстояния па реках, озерах и водохранилищах. Он равен 1 000 м, или 0,54 морской мили. Скорость судна измеряется в узлах. Один узел соответствует скорости судна, при которой оно проходит одну милю за один час.

5. Истинные курс и пеленг, курсовой угол

Рис. 41. Графическое определение истинного курса судна и истинного пеленга на предмет

Истинный курс судна ИК – это угол, заключенный между северной частью истинного меридиана (линии NS ) и диаметральной плоскостью судна (направлением носа судна). Диаметральной плоскостью судна ДП называют продольную вертикальную плоскость, делящую судно на две симметричные равные части. Истинный курс отсчитывается по часовой стрелке от 0 до 360°.