Навигационное счисление. 2 часть. Лаг и хронометр. Предварительная прокладка и судовой журнал. V2.0
Прошлый выпуск целиком был посвящен компасу и его поправкам,
разберемся со вторым традиционным навигационным прибором - измеряющим пройденный путь. Это лаг.
Лаг измеряет пройденный лодкой путь относительно воды, для этого используются датчики разных типов, на яхтах, чаще всего - крыльчатку на днище, в каждой лопасти которой находится магнит, а в корпусе - катушка.
При вращении вырабатываются электрические импульсы, которые прибор подсчитывает, и определяет пройденный судном путь. Конструкция простая и надежная, но требует регулярной чистки датчика от обрастания, кроме того, такой датчик обычно плохо работает на скоростях до 2-3 узлов. В целом можно считать, что погрешность измерения пройденного пути лагом с датчиком-крыльчаткой от оптимистичных 5%, хотя 10% обычно ближе к правде.
Для наших навигационных целей важно, что прибор напрямую измеряет путь относительно воды, и эти цифры нужно как можно ближе привести к реальности. Скорость лаг считает из пройденного пути и времени, это уже на его совести и вторично.
Чтобы провести калибровку лага, выбираем штилевую погоду, и проходим мерный участок акватории туда и обратно. В качестве мерного участка мы обычно используем мерную милю Амурского залива, которая проходится несколько раз, на скоростях 2, 4, и 6 узлов в противоположных направлениях для того, чтобы исключить влияние течения. Показания лага и, это важно, время прохождения мерной мили снимаются после каждого прохода. В обычном варианте мы подгоняем показания нашего лага коэффициентом в сетапе, чтобы они соответствовали этим двум милям, пройденным туда и обратно. Все элементарно, все так всегда и делали. Но. На этом мерном участке довольно часто наблюдается стабильное течение, поэтому, если время прохождения мерной мили в противоположных направлениях заметно отличается, то пройденный путь, а мы калибруем именно его, нужно пересчитать относительно воды. Дело в том, что лодка, идущая против течения, проходит дистанцию дольше, и преодолевает большее расстояние относительно воды, чем по течению. В результате показания лага заметно занижаются, особенно на небольшом ходу.
Поверить в это трудно, проще показать на простом примере.
Мы вышли на мерную милю, где наблюдается постоянное течение полузла.
Лодка идущая двухузловым ходом, по течению, то есть скорость ее относительно береговых маркеров - 2.5 узла, пройдет милю за миля/2.5 узла = 0.4 часа = 24 минуты.
В то же время, против течения, скорость лодки, если смотреть с суши, или по gps ,будет 1.5 узла. Время прохождения дистанции - миля/1.5 узла = 0,67 часа = 40 минут. Со скоростью все норм, средняя будет как раз 2 узла. По времени - дистанция не сходится, получилось на четыре минуты больше часа, то есть лодка относительно воды пробежала явно больше 2 миль. Калибруя лаг относительно земли, по мерной миле, мы занизим пройденный путь. Способ не годится, у нас возник принципиальный косяк.
Поэтому для правильной калибровки лага в таких случаях нужно использовать не дистанцию, пройденную относительно земли, а реально пройденный лодкой путь относительно воды.
Пройденное лодкой расстояние для двух проходов = средняя скорость * (t1+t2), средняя скорость = 0.5 *Sd (мерная миля)/(t1+t2), подставляем выражение для средней скорости в первую формулу, получаем расчет реально пройденного лодкой пути, выраженного через мерную милю и время проходов лодки по ней туда и обратно:
0.5*(0.67+0.4)2 /0.67*0.4 =2.136 мили. Делим их на общее время двух проходов = 64 минуты, умножаем на 60, получаем точных 2 узла, все верно, мы убрали влияние течения из нашей калибровки.
После прохождения дистанции для каждой скорости вычисляется коэффициент лага - множитель, позволяющий привести полученные цифры пройденного пути к реальности. Идеальный вариант - когда его значение для каждой скорости совпадает, или отличается незначительно, тогда мы просто вводим его в установки прибора. Если нет, придется откалибровать установки лага для одной выбранной скорости, и сделать график поправок лага в зависимости от хода и использовать его при расчете дистанции до счислимой точки.
На лодке используются инструменты сороковой серии рэймарин и вертушечный датчик airmar эрмар. Он установлен в ДП и в носовой части днища. Коэффициент у нашего прибора около 1.25, он обеспечивает общую погрешность измерения пути в пределах 5-7%. При использовании в режиме коротких переходов датчик быстро обживается морской фауной, и приходится постоянно чистить вертушку от обрастания, или по приходу на базу каждый раз вытаскивать ее из воды. Датчик с колодцем и легко выдергивается внутрь для чистки. При этом каждый раз стакан соленой воды попадает в корпус, нужно осушать и опреснять. В океанских походах датчик не обрастает вообще, и работает довольно надежно месяцами без обслуживания.
...................
