航海學(xué)I第五部分.ppt

航海學(xué)I N0113 0114班海達(dá)樓120教室2002年11月5日0940 1140第十一次課 航跡推算 航跡推算 trackmadegood 是根據(jù)航向 航程和風(fēng)流資料 不借助外界物標(biāo)或航標(biāo)推算出有一定精度的船舶航跡和船位的方法 航跡推算應(yīng)在船舶駛出領(lǐng)航水域或港界 定速航行后立即開(kāi)始 推算起始點(diǎn)必須是準(zhǔn)確的觀測(cè)船位 航跡推算工作在整個(gè)航行過(guò)程中 應(yīng)該是連續(xù)不斷的 不得無(wú)故中斷 直至駛?cè)腩I(lǐng)航水域或接近港界有物標(biāo)可供導(dǎo)航時(shí) 方可終止 航跡推算的起點(diǎn) 終點(diǎn)應(yīng)記人航海日志 在狹水道或漁區(qū)航行時(shí)可中斷推算 但是應(yīng)該將中止點(diǎn)和復(fù)始點(diǎn)在海圖上畫(huà)出并記入航海日志 航跡推算在沿岸水流影響顯著的航區(qū)應(yīng)該每小時(shí)進(jìn)行一次 在其他航區(qū) 一般每2h一4h進(jìn)行一次 航跡推算包括航跡繪算 trackplotting 和航跡計(jì)算 trackcalculating 兩種方法 第一節(jié)航跡繪算 航跡繪算法即海圖作業(yè)法 chartwork 一是根據(jù)船舶航行時(shí)的真航向 航程和風(fēng)流要素 在海圖上繪畫(huà)出推算航跡和推算船位 estimatedposition EP 二是根據(jù)計(jì)劃航線 預(yù)配風(fēng)流壓差 作圖求出應(yīng)駛的真航向和推算船位 一 無(wú)風(fēng)流情況下的航跡結(jié)算所謂無(wú)風(fēng)流影響 是指風(fēng)流很小 其對(duì)航向的影響小于 1 可以忽略不計(jì) 在海圖上擬定的計(jì)劃航線 就是船舶將要航行的計(jì)劃航跡 計(jì)劃航跡的前進(jìn)方向 叫計(jì)劃航向 courseofadvance CA 在無(wú)風(fēng)流情況下 船舶駕駛?cè)藛T就是以計(jì)劃航向作為真航向 TC 換算成羅航向 CC 或陀羅航向 GC 駕駛船舶航行在計(jì)劃航線上 其推算航程 S 就是航行時(shí)刻計(jì)程儀讀數(shù)差 L2 L1 經(jīng)計(jì)程儀改正率 L 修正后的計(jì)程儀航程 SL 無(wú)風(fēng)流情況下的航跡繪算就是在海圖上由推算起點(diǎn)畫(huà)出計(jì)劃航線即真航向線 在其上以計(jì)程儀航程 SL 或航速與航時(shí)之積 VL t 為推算航程 S 截得積算點(diǎn)為船位的方法 此船位稱為積算船位 deadrockoningposition DR 二 有風(fēng)無(wú)流情況下的航跡繪算 由于船舶自身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng) 叫做船風(fēng) 船風(fēng)的風(fēng)向與航跡向方向相同 風(fēng)速等于船速 因此 船舶在風(fēng)中航行時(shí)駕駛?cè)藛T所測(cè)得的風(fēng) 不是真風(fēng) 而是真風(fēng)與船風(fēng)的合成風(fēng) 叫做視風(fēng) 真風(fēng) 船風(fēng) 視風(fēng)三者之間關(guān)系可以用風(fēng)速矢量三角形來(lái)求得 風(fēng)對(duì)船舶航行的影響與風(fēng)舷角QW密切相關(guān) 所謂風(fēng)舷角是指風(fēng)向與船首尾線的夾角 風(fēng)向是指風(fēng)的來(lái)向 而流向是指流的去向 兩者正好相反 航海上把風(fēng)舷角小于10 的風(fēng)稱為頂風(fēng) 風(fēng)舷角大于170 的風(fēng)稱為順風(fēng) 風(fēng)舷角在80 100 之間的風(fēng)稱為橫風(fēng) 而把風(fēng)舷角在10 80 之間的風(fēng)稱為偏逆風(fēng) 風(fēng)舷角在100 170 之間的風(fēng)稱為偏順風(fēng) 船舶是在船速矢量VE和漂移矢量R的共同作用下 沿著風(fēng)中航跡向 航行 此時(shí) 雖然船首在真航向上 但是船舶的航跡是壓向下風(fēng)的風(fēng)中航跡向 上 此時(shí) 而實(shí)際推算航程 計(jì)程儀航程 即S SL 為風(fēng)壓差 leeway 即真航向與風(fēng)中航跡向之間的夾角 航海學(xué)I N0113 0114班海達(dá)樓407教室2002年11月6日1900 2200第十二次課 影響風(fēng)壓差的因素 1 風(fēng)舷角 風(fēng)舷角近90 最大 2 風(fēng)速 風(fēng)速愈大 愈大 3 船速 船速愈大 愈小 4 吃水和水下船型阻力 吃水愈大 愈小 平底船要比尖底船的大 5 船舶受風(fēng)面積和船型 受風(fēng)面積大 亦大 經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)并以統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可以得到如下求風(fēng)壓差經(jīng)驗(yàn)公式 VW VL 分別表示風(fēng)速和船速 m s QW 風(fēng)舷角 K 風(fēng)壓差系數(shù) 以度計(jì) 上述公式僅適用于風(fēng)壓差值不超過(guò)10 15 的情況 根據(jù)進(jìn)一步地研究 人們又提出了以下的風(fēng)壓差經(jīng)驗(yàn)公式 風(fēng)壓差系數(shù)K 各船必須在各種風(fēng)力和吃水情況下 進(jìn)行實(shí)測(cè)25次 30次風(fēng)壓差值 然后根據(jù)上述風(fēng)壓差系數(shù)公式 反推出風(fēng)壓差系數(shù)K 的平均值來(lái) 風(fēng)中航跡繪算 海圖作業(yè)如圖所示 從推算起點(diǎn)畫(huà)一小段真航向線 然后順著風(fēng)向加風(fēng)壓差角得風(fēng)中航跡向 在其上截取計(jì)程儀航程 相對(duì)計(jì)程儀計(jì)風(fēng)不計(jì)流 所以航程是受風(fēng)影響后相對(duì)于水的航程 也就是在無(wú)流時(shí)的實(shí)際航程 并進(jìn)行正確標(biāo)注 三 有流無(wú)風(fēng)情況下的航跡結(jié)算 當(dāng)船舶航行在有水流影響的海區(qū)時(shí) 船舶將同時(shí)受到兩個(gè)力的作用 一個(gè)力使船舶沿著真航向 以相對(duì)于水的計(jì)程儀航速 speedbylog VL航進(jìn) 另一個(gè)力則使船沿著水流流向 以流速Vc漂移 因此 船舶是沿著這兩個(gè)力的合力方向 即沿著計(jì)劃或推算航跡向 以推算航速 speedmadegood 航行的 式中為流壓差 drift 即真航向與航跡向之間的夾角 當(dāng)船舶航行在已知水流要素的海區(qū)時(shí) 航跡繪算工作主要是要解決以下兩類問(wèn)題 1 已知真航向 計(jì)程儀航速 流向 流速 求船舶相對(duì)于海底的推算航跡向和推算航程 2 已知計(jì)劃航跡向和計(jì)程儀航速 求預(yù)配流壓差后船舶應(yīng)該采用的真航向和推算航程 1 已知真航向 計(jì)程儀航速 流向 流速 求推算航跡向與推算航程的海圖作業(yè) 1 從推算起點(diǎn)畫(huà)出真航向線 沿真航向線截取計(jì)程儀航程 SL L2 L1 1 L VLt 得積算點(diǎn) 2 從積算點(diǎn)畫(huà)水流矢量 截流程 得推算終點(diǎn) 3 連接起點(diǎn)與終點(diǎn)的矢量 即為推算航跡向和推算航程 并進(jìn)行正確標(biāo)注 2 已知計(jì)劃航跡向 計(jì)程儀航速 流向 流速 求真航向和推算航程的海圖作業(yè) 1 從推算起點(diǎn)畫(huà)計(jì)劃航跡線 2 從推算起點(diǎn)畫(huà)流向 截取流程 3 以水流矢量終點(diǎn)為圓心 以計(jì)程儀航程 SL L2 L1 1 L VLt 為半徑畫(huà)弧 與計(jì)劃航跡線的交點(diǎn) 即為推算船位 4 從推算起點(diǎn)作流程終點(diǎn)與推算終點(diǎn)連線的平行線 即為真航向線 5 在計(jì)劃航線上推算起點(diǎn)至推算船位的長(zhǎng)度即為推算航程 并進(jìn)行正確標(biāo)注 航海上經(jīng)常遇到的水流有三種 1 海流 current 又稱洋流 oceancurrent 它是由于相鄰海區(qū)間 海水長(zhǎng)期存在溫度 密度或氣壓的不同 或長(zhǎng)期受定向風(fēng)的作用 使海水產(chǎn)生水平方向的流動(dòng) 一般在一定時(shí)間里流向 流速基本不變 故稱恒流 海圖上用表示 箭頭方向?yàn)榱飨?上面注記平均流速 2 潮流 tidalstream 由于潮汐形成海水周期性的漲落而引起的海水水平方向的運(yùn)動(dòng) 1 往復(fù)流 alternatingcurrent rectilinearcurrent 由于受地形的影響而產(chǎn)生的漲 落潮流向相反或基本相反的潮流 稱為往復(fù)流 漲潮流用 落潮流用表示 箭頭方向?yàn)榱飨?箭矢上流速是指大潮 小潮 時(shí)的最大流速 只標(biāo)一個(gè)流速是指大潮時(shí)的最大流速 認(rèn)為大潮前后一兩天內(nèi)當(dāng)日最大流速都是大潮最大流速 而在小潮前后一兩天內(nèi)當(dāng)日最大流速都是小潮最大流速 在大小潮中間的數(shù)天內(nèi)當(dāng)日最大流速則可以認(rèn)為是大 小潮最大流速的平均值 平均最大流速 大潮最大流速十小潮最大流速 大潮最大流速小潮最大流速 在僅知道大潮最大流速時(shí) 一般假定小潮最大流速為大潮最大流速的一半 潮流流速在一天之中也是在不斷地變化著的 半日潮港一天之中流速的變化 可以認(rèn)為是漲潮流和落潮流的時(shí)間都約為6h 小時(shí) 一般可以運(yùn)用l 2 3 3 2 l的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律 來(lái)估算概略的任意時(shí)潮流流速 從轉(zhuǎn)流到其后1h的平均流速是當(dāng)日最大流速的l 3 從轉(zhuǎn)流后lh 2h的平均流速是當(dāng)日最大流速的2 3 從轉(zhuǎn)流后2h 3h的平均流速是當(dāng)日最大流速 從轉(zhuǎn)流后3h 4h的平均流速是當(dāng)日最大流速 從轉(zhuǎn)流后4h 5h的平均流速是當(dāng)日最大流速的2 3 從轉(zhuǎn)流后5h 6h的平均流速是當(dāng)日最大流速的l 3 2 回轉(zhuǎn)流 rotarycurrent 一些開(kāi)闊海區(qū) 在一個(gè)潮汐周期內(nèi) 潮流流向隨時(shí)間順時(shí)針 或逆時(shí)針 方向變化360 流速也隨時(shí)間變化 這種潮流稱回轉(zhuǎn)流 其中心地名為主港港名 0表示主港高潮時(shí)的潮流 l 2 3 表示主港高潮前l(fā)h 2h 3h 的潮流情況 則表示主港高潮后lh 2h 3h 的潮流情況 3 風(fēng)生流 wind driftcurrent 是本海區(qū)或相鄰海區(qū)受較長(zhǎng)時(shí)間定向風(fēng)的作用 使海水表層產(chǎn)生水平方向的流動(dòng) m s 按此公式計(jì)算 五級(jí)風(fēng)可能產(chǎn)生1 3kn 八級(jí)風(fēng)可能產(chǎn)生2 3kn風(fēng)生流 流向約從下風(fēng)向偏開(kāi)45 在北半球向右偏開(kāi) 在南半球向左偏開(kāi) 課堂練習(xí)題 1 已知流向075 流速3kn 真航向085 計(jì)程儀航速12kn 求 計(jì)劃航跡向和推算航速 2 已知流向135 流速2kn 計(jì)劃航跡向?yàn)?55 計(jì)程儀航速10kn 求真航向和推算航速 航海學(xué)I N0113 0114班海達(dá)樓407教室2002年11月7日0800 0940第十三次課 四 有風(fēng)流情況下的航跡繪算 在有風(fēng)流情況下 真航向與風(fēng)流影響下的航跡向之間的關(guān)系是 為風(fēng)流合壓差 簡(jiǎn)稱風(fēng)流壓差 1eewayanddriftangle 是真航向與風(fēng)流影響下的航跡向之間的夾角 它等于風(fēng)壓差與流壓差的代數(shù)和 1 已知真航向TC 計(jì)程儀航程SL或計(jì)程儀航速VL和風(fēng)流資料 求推算航跡向和推算航程S 2 已知計(jì)劃航跡向CA 計(jì)程儀航程SL或計(jì)程儀航速VL和風(fēng)流資料 求真航向TC和推算航程S 1 已知真航向TC 計(jì)程儀航程SL或計(jì)程儀航速VL和風(fēng)流資料 求推算航跡向和推算航程S 這種情況 應(yīng)采取 先風(fēng)后流 的海圖作業(yè)方法 即先加風(fēng)壓差 求得風(fēng)中航跡向后 再加水流影響 即在風(fēng)中航跡線上作水流三角形 從而求得推算航跡向來(lái) 從推算起點(diǎn)畫(huà)出真航向線 真航向加風(fēng)壓差 順風(fēng)加角 得風(fēng)中航跡向 在風(fēng)中航跡線上截取計(jì)程儀航程 SL L2 L1 1 L VLt 得截點(diǎn) 由截點(diǎn)作水流矢量得推算船位 連接推算起點(diǎn)和推算船位 此連線即為推算航跡線 其長(zhǎng)為推算航程S 風(fēng)中航跡向與推算航跡向之間夾角為流壓差 并進(jìn)行正確標(biāo)注 0800 10 5 o o o o o 10 4 1 055 070 D b a g G GC CG a TC b g L S S 1000 40 0 g CG 40 0 a CG C S 2 已知計(jì)劃航跡向CA 計(jì)程儀航程SL或計(jì)程儀航速VL和風(fēng)流資料 求真航向TC和推算航程S 這種情況 應(yīng)采取 先流后風(fēng) 的海圖作業(yè)方法 即先作水流三角形預(yù)配流壓差 然后再頂風(fēng)預(yù)配風(fēng)壓差 從而求得應(yīng)駛的真航向 從推算起點(diǎn)畫(huà)出計(jì)劃航跡向CA 從推算起點(diǎn)畫(huà)水流矢量 以水流矢量終點(diǎn)為圓心 以計(jì)程儀航程