НА ПОДХОДАХ К ПОРТАМ И В ПОРТОВЫХ ВОДАХ

Плавание судов на подходах к портам и в портовых водах часто осуществляется на предельно малых глубинах, при малых отношениях сечения канала к площади мидельшпангоута судна, на малых скоростях, при которых в наибольшей степени сказывается снос от ветра и течения, ухудшается управляемость судна. Как правило, подходы к портам и портовые акватории находятся во внутренних или территориальных водах, где установлены местные правила плавания, имеется лоцманское обслуживание, а в крупных портах — береговые радиоло­кационные станции (БРЛС), посты регулирования движения судов (ПРДС) или системы управления движением судов (СУДС). Местные правила, учитывающие специфику местных условий, могут существенно отличаться от МППСС-72. Особого внимания требует плавание вблизи границы зоны действия местных правил из-за опасности различной трактовки ситуации на судах в процессе расхождения.

Контроль и регулирование движения судов необходимы для сокращения простоев судов по метеорологическим причинам, предотвращения навигационных аварий, обеспечения безопасного плавания судов и координации их действий в стесненной навигационной обстановке. Зона действия ПРДС (СУДС), процедуры контроля и регулирования движения судов, правовые взаимоотношения и ответственность четко оговариваются в местных правилах плавания. В отечественной практике разработано «Типовое положение о СУДС», на основе кото­рого в портах разрабатываются собственные «Положения о СУДС (ПРДС)», учитывающие специфику местных условий.

Различают радиолокационный контроль, радиолокационную проводку судов, регулирование движения судов, управление движением судов в контролируемом районе.

Радиолокационный контроль — постоянный систематический обзор рабочей зоны РЛС с целью заблаговременного обнаружения возникновения опасной ситуации (сближение контролируемого судна с опасностью, сближение контролируемых судов между собой, появление судна, нарушающего правила, и др.) и своевременного предупрежде­ния ее развития в нежелательном направлении.

Радиолокационная проводка — инструментальное (с помощью БРЛС) определение текущих координат судна (маршрутных или полярных) и передача их на судно с необходимой частотой. Полярными координатами называют пеленг на судно и дистанцию до него от БРЛС либо от оговоренного навигационного ориентира (мыса, маяка, входного мола порта и др.), по которым текущее место судна наносится судоводителем на навигационную карту. Погрешность определения текущего места судна при этом составляет порядка 0,5 кбт.

Маршрутными координатами называют текущее боковое уклонение судна от оси канала (фарватера) и расстояние до ближайшей поворотной точки. Для судоводителя маршрутные координаты более информативны и оперативны. Они не требуют прокладки пеленгов и дистанций на карте, поэтому при радиолокационной проводке маршрутные координаты используются чаще, чем полярные, хотя при этом на лоцмана-оператора возлагается дополнительная обязанность — определять боковое уклонение судна от линии заданного пути (ЛЗТ1). Полученные данные лоцман-оператор передает на судно для управления им: «Вы в 5 м левее оси канала... Вы в 8 м левее оси канала, возьмите 2° вправо...». В сложных условиях плавания информация передается обычно 2 раза в минуту, а при большом уклонении судна — вдвое чаще, т.е. каждые 15 с. Если лоцман-оператор оценивает смещение судна с ЛЗП глазомерно, относительно нанесенной на дисплей БРЛС «электронной» оси фарватера, то погрешность определения смещения судна с ЛЗП зависит от используемой шкалы БРЛС.

В автоматизированных БРЛС, где предусмотрено аналитическое преобразование измеренных полярных координат судна в маршрутные, средняя квадратическая погрешность (СКП) определения уклонения судна с ЛЗП т = 0,9 кбт.

Высокоточные БРЛС обеспечивают возможность радиолокационной проводки судов на дистанциях до 6-7 миль по фарватерам шириной до 200 м при одностороннем движении и до 300 м — при двухстороннем. В конкретной обстановке возможность и безопасность радиолокационной проводки определяются технико-эксплуатационными параметрами БРЛС и СУДС, профессиональными качествами лоцмана-оператора и судоводителя, размерениями и маневренными возможностями судна, характеристиками фарватера, гидрометеорологической обстановкой и др. Компьютерная вторичная обработка радио­локационной информации повышает ее точность, а возможность наложения этой информации на электронную карту облегчает оператору оценку складывающейся ситуации.

Важно помнить, что в БРЛС обработка информации осуществляется относительно центра эхосигнала от судна. Лоцман-оператор фиксирует на экране уклонение эхосигнала относительно «электронной линии» оси фарватера. Но центру эхосигнала соответствует, как правило, центр одной из оконечностей судна — носовой или кормовой — в зависимости от курсового угла судна. Неучет данного фактора нередко становился причиной касания грунта при радиолокационной проводке судна по узкому открытому фарватеру.

На основе информации о месте, передаваемой лоцманом-оператором БРЛС, судоводители управляют судном, корректируют его курс и/или скорость с учетом навигационной обстановки. Такой метод проводки называется пассивным. Активный метод дистанционной радиолокационной проводки предполагает управление всеми маневрами судна лоцманом-оператором СУДС по радиотелефону. Этот метод, обеспечивающий высокую точность проводки на прямолинейных каналах, не дает хороших результатов на извилистых фарватерах, так как лоцман-оператор не знает маневренных характеристик и особенностей поворотливости судна, особенно в условиях сильного ветра.

Регулирование движения судов предусматривает выдачу им разрешений на вход в зону действия системы, отход от причала, съемку с якоря, движение по контролируемой акватории, а также назначение очерёдности, порядка и маршрута движения в зависимости от конкретных обстоятельств, установление определенных скоростей судов и дистанций между ними.

Судно, стоящее на якоре или у причала, входящее в зону действия СУДС или проходящее через нее, должно до начала движения (либо при подходе к зоне) установить связь с Центром СУДС (ЦСУДС), запросить разрешение на движение и в дальнейшем нести постоянную радиовахту на рабочем канале центра (поста). Радиообмен центра (поста) с судами и текущая навигационная обстановка документируются.

Центр (пост) дает разрешение на вход в свою зону только после надежного опознавания эхосигнала судна на экране БРЛС (по информации от АИС, по полярным координатам относительно определенного ориентира, по выполнению судном обусловленного маневра, по радиопеленгу судна и другими, указанными в Правилах плавания, методами). Полученное разрешение на движение или вход в зону действия СУДС действует, как правило, в течение 30 мин и в случае задержки должно быть возобновлено. Судно обязано репетовать все относящиеся к нему указания центра (поста).

Плавание в зоне действия СУДС (как с лоцманом, так и без лоцмана на борту) не снимает с капитана ответственности за все действия по управлению судном и безопасность судна. Информация, выдаваемая лоцманом-оператором ЦСУДС, носит рекомендательный характер.

Однако в быстроменяющейся ситуации и оператор ЦСУДС, и капитан судна должны учитывать множество обстоятельств. В силу большей информированности оператор ЦСУДС лучше капитана знает текущую обстановку, действия и намерения других судов, правила плавания в районе, степень нарастания опасности ситуации. Его единственное решение будет, по-видимому, всегда лучше двух (или нескольких) противоречивых решений капитанов сближающихся судов. Именно поэтому международными и местными правилами оператору СУДС предоставлено право управления движением судов. Обычно обязательными для выполнения являются указания оператора СУДС, касающиеся очередности и маршрута движения, порядка расхождения судов, действий для предотвращения опасного сближения, якорной стоянки. Капитан, не выполнивший указание СУДС, несет ответственность за это как за нарушение обязательных постановлений по порту и правил плавания.

Капитан судна вправе не выполнить указание оператора ЦСУДС, если это невозможно, либо связано с непосредственной опасностью для судна, сообщив незамедлительно причину отказа оператору. Центр СУДС несет ответственность за переданную информацию в пределах точности используемых технических средств, известных капитану. Аварийные убытки, Происшедшие по вине СУДС, должны возмещаться по тому же принципу, что и в случае аварии судна во время лоцманской проводки.

5.8. ОСОБЕННОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СУДОВОЖДЕНИЯ
В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ

Плавание в стеснённых водах. Стеснёнными водами или узкостями называются районы, ограниченные в навигационном отно­шении различными опасностями (рифами, мелями, банками, камнями и т.п.), лежащими в непосредственной близости от фарватеров и рекомендованных курсов.

К узкостям относятся проливы, шхеры, фиорды, каналы, входы в порт, рейды, гавани, устья рек, районы с минными заграждениями и т.п.

Выбор маневра и плавание судна в узкостях очень затруднено и, как правило, осуществляется по единственно безопасным, весьма стеснённым путям. Эти пути обычно хорошо изучены и оборудованы береговыми и плавучими средствами навигационного оборудования.

Каждый выход судна в море в большей или меньшей степени сопряжен с плаванием в узкостях, и поэтому каждый судоводитель для обеспечения безопасности плавания должен быть к этому тщательно подготовлен.

При плавании в узкостях судоводитель ограничен во времени для постоянного контроля за движением судна. Ввиду этого вся подготовка для предстоящего перехода в данном районе должна быть осуществлена заранее.

Навигационные условия в узкостях характеризуются следующими особенностями: наличием большого количества подводных и надводных навигационных опасностей, ограничивающих плавание; извилистостью участков плавания; резкими изменениями глубин; переменными течениями и дрейфом судна.

Перечисленные навигационные особенности требуют от судоводителя в узкостях повышенной точности при ведении навигационной прокладки, а при обсервациях — использования наиточнейших способов, быстрой обработки, графического построения и анализа места судна. В настоящее время этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяет автоматизированное судовождение, основанное на использовании специальной вычислительной техники и управляющих систем.

Важнейшее условие безопасного плавания судна в узкостях — тщательная подготовка к нему всего штурманского состава. Изучение районов узкостей производят по лоциям, наставлениям для плавания, картам и атласам течений, а при плавании на подходах к порту и в портах — по специальным наставлениям (правилам порта).

Данные о фарватерах и рекомендованных курсах с соответствующими на них глубинами и колебаниями уровня воды при приливах и отливах нужно сопоставлять с действующей осадкой судна. С наибольшей точностью рассчитывается время полной воды, если проход узкости лимитирован глубинами.

При несовпадении времени прохода узкости с малыми глубинами с временем наступления полной воды заранее выбирают места якорнрй стоянки для ожидания полной воды.

Если проход узкости возможен при любом уровне воды, то лучше проходить данный район или участок в малую воду, так как в этом случае при отливе хорошо видна часть обнаженных навигационных опасностей.

При изучении средств навигационного оборудования, обеспечивающих безопасное плавание в узкостях, необходимо обратить особое внимание на их окраску, топовые фигуры, сектор освещения, период и цвет огней и различные признаки знаков ограждения, мимо которых будет проходить судно; подобрать створы — ведущие и секущие (для определения точек поворота). Для определения места судна в первую очередь необходимо использовать штатное береговое ограждение, во вторую — ориентиры береговой черты и в последнюю очередь — плавучее ограждение.

При проработке гидрометеорологических условий района плавания необходимо получить полную информацию о господствующих ветрах, течениях, осадках, возможных колебаниях уровня воды и образовании льда при низких температурах.

Особое внимание уделяется изучению течений в узкостях. Течение может быть направлено под различными углами к линии истинного курса судна. Встречное течение увеличивает время прохождения узкости и значительно улучшает управляемость судна, а попутное уменьшает время плавания и ухудшает управляемость.

Если течение действует под некоторым углом к курсу судна, то для корректирования курса необходимо точное знание элементов течения. Такое течение усложняет плавание в узкости и требует от судоводителя особого внимания.

На карте стрелками наносят направление предполагаемого течения с указанием его скорости. Такое всестороннее изучение течения позволяет рассчитать путь судна на всем протяжении узкости, время его прохода и использовать эти данные в исполнительной прокладке. При этом необходимо учитывать следующие обстоятельства:

• при плавании против течения необходимо быть уверенным в том, что скорость судна больше скорости течения, в противном случае плавание судна невозможно. При расчетах поворотов необходимо учитывать снос судна от течения и уклонение судна от оси фарватера или рекомендованного курса с учетом глубин;

• при плавании на попутном течении необходимо рассчитать действительную скорость судна. Если поворот с помощью руля при таком течении невозможен, то на карте в этом месте делается отметка о необходимых реверсах машинами или отдаче якоря;

• для течения, действующего под каким-либо углом к истинному курсу судна, рассчитывается угол сноса и об этом делается указание на карте.

Наличие ветра также представляет для судна некоторую опасность как при подходе к узкости, так и в самой узкости. Суда с малой осадкой, большой парусностью и слабой машиной подвержены значительному сносу и поэтому при сильном ветре и волне проход узкости для них весьма затруднителен, а иногда и невозможен. В таких случаях судно должно стать на якорь или, дрейфуя перед входом в узкость, ждать улучшения погоды. Иногда для улучшения мореходных качеств судна принимают в танки или трюмы балласт, при этом не следует забывать о влиянии дифферента и крена на управляемость судна.

Волнение моря, возникающее от воздействия ветра в узкостях, заливах, портах, усложняет удержание судна на курсе и в заданном расстоянии от окружающих опасностей.

Готовясь ко входу в узкость, необходимо учесть все неблагоприятные условия гидрометеорологической обстановки. Если ухудшение гидрометеорологической обстановки происходит в момент плавания в узкости и есть опасение, что авария в таком случае вполне возможна, рекомендуется стать на якорь и ждать улучшения обстановки.

Одновременно с детальным изучением района узкости производится подбор и подъем карт.

На карте отмечают приметные береговые ориентиры, необходимые для визуальных обсерваций и обсерваций с помощью радиотехнических средств. Наносят дуги дальности видимости маяков для высоты глаза наблюдателя, выделяют опасные секторы видимости и освещения, которые штрихуются. Наносят на свободных местах карт данные об огнях и ориентирах, изменении приливно-отливных явлений и глубин. Наносят ограждающие изолинии (пеленги, расстояния, окружности, вмещающие горизонтальные углы), ограничивающие участки акваторий, заходить за которые судну опасно.

Ограждающие изолинии должны быть по возможности параллельны направлению движения судна.

На особо опасные участки плавания в узкостях рекомендуется заблаговременно нанести сетки изолиний, если нет специальных карт с нанесенными сетками.

В зависимости от предполагаемых способов определения места судна, сетки могут быть:

гониометрические — для определения места судна по горизонтальным углам;

азимутальные — для определения места по пеленгам;

стадиометрические - для определения места по измеренным расстояниям;

азимутально-стадиометрические — для определения места судна комбинированными способами.

Если плавание будет осуществляться по створам, - намечают естественные и искусственные створы с соответствующими указаниями их направлений и использования в процессе плавания.

Все эти данные, собранные заранее, дают судоводителю в любой момент четкую интересующую его информацию о производстве обсерваций, счисления и управления судном при плавании в узкости.

На базе изученного и подобранного материала с особой тщательно­стью выполняется предварительная прокладка для данного стесненного района плавания.

Намеченные направления линии пути должны соответствовать курсам, рекомендованным лоциями, или совпадать с курсами, которые указываются створами, расположенными в узкостях. Над линией пути или под ней пишутся значения путевого угла (ПУ).

Точки начала и конца поворотов необходимо наносить с учетом наличия течения, возможного дрейфа и маневренных элементов судна.

Необходимо установить скорость судна на различных участках, руководствуясь шириной, глубиной и извилистостью фарватера, а также местными правилами плавания, рассчитать продолжительность плавания на каждом курсе.

На берегу выбираются приметные ориентиры, на траверзе которых начинают и заканчивают повороты с учетом радиуса циркуляции судна. Если узкость в местах поворота не позволяет описывать циркуляцию, то прибегают к реверсам машин или отдаче якоря для осуществления поворота на новый курс.

При проходе узкости якорное устройство должно быть приведено к немедленному действию, а машина — к изменению режима работы или немедленной остановке. В районах, где судну придется следовать уменьшенным ходом, на карте делается пометка с указанием режима работы машины.

Особой пометкой выделяется плавучее ограждение опасностей, служащее не для обсерваций, а лишь для общей ориентации.

При перемене курсов на границе секторов освещения цветных огней не следует полагаться на то, что можно будет легко и быстро уловить момент перехода освещения огня от одного цвета к другому. Ввиду этого для таких поворотов нужно заранее проложить пеленги границ секторов освещения и записать их компасное значение. Поворот на новый курс необходимо начинать в момент прихода судна на данный пеленг.

В случаях невозможности прохода узкости в ночное время должно быть заранее предусмотрено место якорной стоянки. Выбор места ночной якорной стоянки может производиться в соответствии с указаниями лоции и с таким расчетом, чтобы до него можно было подойти до наступления темного времени суток. Места якорных стоянок следует отметить пеленгами или расстояниями до ориентиров и сделать об этом отметку на карте.

При выполнении предварительной прокладки необходимо помнить, что чем тщательнее и подробнее она выполнена, тем надежнее и безопаснее будет осуществлен проход узкости или стесненного участка.

Перед проходом узкости (стесненного района) усиливают ходовую вахту, проверяют рулевое управление, исправность навигационных огней и средств сигнализации, якорное устройство изготавливают к немедленному действию, а машину переводят в маневренный режим.

Во время прохода узкости на мостике, как правило, находится капитан. По его указанию судовождение может осуществлять также старший помощник капитана.

Навигационные особенности плавания в узкостях. Близость навигационных опасностей, а также частое изменение курсов придают судовождению в узкостях весьма сложный и напряженный характер.

Плавание в узкостях требует четкого и постоянного контроля за перемещением судна с заранее спланированными обсервациями, которые должны выполняться наиболее быстрыми способами, обеспечивающими максимальную точность. Любой маневр в узкости должен выполняться только на основе предварительного расчета и измерений. Поэтому между судоводителями должны быть четко распределены функциональные обязанности, обеспечивающие параллельную обработку навигационной информации, на основании которой капитан оценивает обстановку и принимает оптимальное решение по управлению судном.

Большое значение приобретает взаимоконтроль между помощниками капитана при решении задач судовождения, дублирование всех основных элементов контроля за местоположением и движением судна разными методами, различными техническими средствами.

Плавание в узкостях осуществляется только по фарватерам, каналам и рекомендованным курсам, точно по створам или придерживаясь правой стороны разрешенной полосы движения, так как любое небольшое отклонение от рекомендованного курса может быть опасным для судна. Плавание должно проходить в соответствии с предварительной прокладкой. Счисление пути судна должно вестись особенно тщательно на откорректированных и поднятых картах масштаба 1: 50 000 и крупнее.

При плавании в узкостях руководствуются следующим.

1. При подходе к узкостям со стороны моря необходимо располагать курсы перпендикулярно линии, соединяющей наиболее узкие участки входа в стесненные для плавания районы. Вход в узкость начинается с подходного буя, которым обозначается начало рекомендованного пути. Выход судна к бую производится на основе надежной обсервации.

2. Место судна при подходе к узкости может быть уточнено по измеренным глубинам.

3. При следовании узкостью управление судном осуществляется на основе ускоренных (лоцманских) методов контроля за местоположением и движением судна — использование ведущей, ограждающей, контрольной изолиний, применение методов визуальной или радиолокационной глазомерной проводки судна. По радиотелефону необходимо прослушивать два канала — дежурный канал и канал СУДС.

4. Все проходимые ориентиры отмечаются по времени на линии пути, а ориентиры плавучего ограждения сличаются с указанными на карте или в лоциях и пособиях «Огни и знаки», проверяются названия, окраска, вид топовых фигур, характер и цвет огня. В ночное время ориентиры освещаются прожектором. При расположении ориентира на траверзных курсовых углах на него измеряется пеленг, а при острых курсовых углах — дистанция до ориентира.

5. Контроль за безопасностью плавания производится вахтенным помощником капитана по обсервациям с использованием всех имеющихся на судне навигационных и радиотехнических средств, с применением сеток изолиний и ограждающих линий положения. Обсервации производятся как можно чаще и для этого в первую очередь используются искусственные береговые ориентиры, во вторую очередь — естественные ориентиры береговой черты и лишь затем — плавучие маяки и плавучее ограждение. О результатах обсерваций, положении судна относительно линии пути, направлении и скорости сноса, пеленге и дистанции на точку очередного поворота вахтенный штурман докладывает капитану.

6. Точка и время поворота на новый очередной курс рассчитывается по обсервации с таким расчетом, чтобы после нанесения ее на карту последующими определениями можно было уточнить время начала поворота.

7. При поворотах на новый курс обязательно учитывается циркуляция судна с учетом сноса течением и воздействия ветра с таким рас­четом, чтобы после поворота судно точно находилось на новой намеченной линии пути или на линии створа.

8. При поворотах близи подводных опасностей не допускается «срезать углы» для сокращения расстояний и заходить за изолинию, ограждающую опасности.

9. При прохождении около стенок каналов, причальных линий, плав-доков, земснарядов, вблизи стоящих судов и т.д. необходимо уменьшать ход до минимума, чтобы избежать явления присоса.

10. При уменьшении видимости и неисправном радиолокаторе не рекомендуется входить в узкость, а если судно находится в узкости, необходимо стать на якорь. В плохую видимость не входят в узкость, если ее ширина меньше двойной минимальной рабочей дальности действия радиолокационной станции.

Использование сеток изолиний и ограждающих линий положения.

При плавании в узкостях для наиболее сложных участков на картах или планах наносятся сетки навигационных изолиний, как правило, относительно двух или трех ориентиров. Такие сетки существенно сокращают объем вычислительных и графических работ при определении места судна.

Изолинии выбранных ориентиров на заданном участке маршрута перехода должны пересекаться по возможности под углами, близкими к прямым. Каждое семейство изолиний наносится своим отличительным цветом с интервалом, не затеняющим Обстановку на карте и обес­печивающим надежную интерполяцию на глаз.

В зависимости от необходимой точности определения места, наблюдаемости ориентиров и имеющихся на судне технических средств судовождения строятся, как было перечислено выше, следующие сетки навигационных изолиний: гониометрические, азимутальные, стадиометрические, комбинированные и ряд других.

Нахождение места судна по вспомогательным меткам изолиний заключается в следующем.

По измеренным горизонтальным углам между несколькими береговыми предметами на гониометрических сетках находят место судна между изолиний, соответствующих этим измеренным углам.

На азимутальных сетках по измеренным пеленгам на береговые ориентиры находят место судна между изолиний пеленгов. По измеренным расстояниям, определенным радиолокатором или рассчитанным по измерению секстаном вертикального угла и высоте предмета на стадиометрических сетках также находят место между изолиний соответствующих расстояний.

На комбинированных сетках нахождение места судна выполняется аналогичным образом, используя соответствующие параметры.

Гониометрическая сетка. Такая сетка применяется для получения на карте места судна, определенного по двум горизонтальным углам, измеренным между двумя парами ориентиров. Для графического построения гониометрической сетки соединяют прямыми линиями точки А и В (рис. 5.3), соответствующие местам одной пары ориентиров на карте, и точки В и С, соответствующие местам положения второй пары ориентиров. При этом необходимо соблюсти условия, исключающие случай неопределенности.

Через середины прямых линий, соединяющих ориентиры, проводятся перпендикулярные линии. Задавшись рядом углов α₁, α₂, α₃ и т.д. с разностью между ними, равной постоянной величине, у одного из ориентиров строят углы 90° - α₁; 90° - α₂, 90° - α₃ и т.д. Стороны углов, пересекаясь с перпендикуляром, дадут центры окружностей, вмещающие эти углы. Таким же образом строится и второе семейство окружностей, опирающихся на вторую пару ориентиров. Дуги изолиний необходимо проводить на карте только в районах, где возможно определение места судна. Вдоль каждой изолинии выполняется надпись соответствующего ей угла.

Рис. 5.3. Гониометрическая сетка

Рис. 5.4. Азимутальная сетка

Азимутальная сетка. Если на карте нанесены два или три хорошо
видимые на местности ориентира, то строят сетку из двух или трех семейств лучей, расходящихся от намеченных для пеленгования ориентиров А, В и С (рис. 5.4).

Направления лучей должны соответствовать истинным пеленгам на эти ориентиры, и, в зависимости от масштаба карты, проводятся через 2 — 3°. Линии истинных пеленгов наносятся разными цветами и у каждой линии пеленга надписывается его значение. Ориентиры следует выбирать так, чтобы пеленги пересекались под углом в пределах 30 —150°.

Стадиометрическая сетка. Сетка изостадий проводится на карте в виде дуг двух или трех изолиний, являющихся окружностями. Изолинии (дуги окружностей) проводятся из мест видимых ориентиров, как из центров (рис. 5.5) радиусами, равными измеренным расстояниям до них. Если расстояния до ориентиров измеряются с помощью судового радиолокатора, то на изолиниях надписываются значения соответствующих расстояний.

Если расстояния до видимых ориентиров рассчитываются по измеренным секстаном вертикальному углу и высоте предмета, то на изолиниях указывается значение соответствующего им вертикального угла (рис. 5.6).

Кроме рассмотренных сеток, на карту могут наноситься сетки, образованные комбинированными системами изолиний, например для обсерваций по пеленгу и расстоянию, по горизонтальному и вертикальному углам и т.п.

Ограждающие изолинии. При плавании среди опасностей, расположенных вблизи берега, когда нет возможности точно определить место судна, при неуверенности в поправке компаса, при отсутствии приметных мест на берегу, важно иметь уверенность, что судно пройдет подводную или надводную опасность в безопасном расстоянии. В этом случае могут быть использованы ограждающие изолинии, положения которых подбирают с учетом ограждения опасных зон.

Навигационный параметр, которому соответствует ограждающая изолиния, называют ограждающим параметром.

В зависимости от расположения приметных ориентиров такими
параметрами могут быть: ограждающее расстояние, ограждающий горизонтальный угол и ограждающий пеленг.

Если судно следует курсом вдоль берега, изобилующего надводными и подводными опасностями, а на берегу наблюдается всего один ориентир А, показанный на карте, может быть использовано ограждающее расстояние (рис. 5.7, а).

Рис. 5.5. Стадиометрическая сетка

Рис. 5.6. Стадиометрическая сетка для вертикальных узлов

Рис. 5.7. Ограждающие изолинии:

а - ограждающее расстояние, б - ограждающий горизонтальный угол;

в - ограждающий пеленг

Для этого на карте из точки А места ориентира проводят окружность радиусом Dc таким расчетом, чтобы все навигационные опасности и некоторая часть чистой водной поверхности оказались внутри этой окружности.

Радиус данной окружности D и будет тем ограждающим расстоянием, ближе которого нельзя приближаться к ориентиру. Измеряя расстояние до ориентира D_p, легко контролировать выполнение условия безопасности: D_p > D

Если на берегу в пределах видимости с судна наблюдаются два ориентира, то можно провести ограждающую изолинию — окружность, вмещающую вписанный горизонтальный угол между ориентирами А и В (рис. 5.7, б). Периодически измеряя секстаном горизонтальный угол ос между ориентирами, сравнивают его с ограждающим углом, контролируя тем самым выполнение условия безопасности.

Иногда пеленг какого-либо ориентира может ограждать опасности и непосредственно предупреждать судоводителя о приближении к опасности.

Чаще всего судоводители в узкостях используют ограждающий пеленг (рис. 5.7, в). При этом условиями безопасности будут: ИП>ИПОГР или ИП<ИПОГР.

Часто сведения об ограждающих пеленгах даются в лоциях. Ограждающий пеленг может быть заменен створом двух каких-либо объектов, нанесенных на карту.

В ночное время ограждающими пеленгами могут служить границы между секторами огней маяков, отличающихся по цвету. Границы секторов имеют низкую точность и поэтому они должны обязательно проверяться по компасу.

При плавании вблизи берегов и в узкостях, особенно малоисследо­ванных, большим подспорьем может оказаться ограждающая изолиния - изобата. Наблюдая за показаниями индикатора включенного эхолота, несложно заметить выход судна на глубины, менее ограждаю­щей.

В районах, требующих для безопасности судна точного плавания по фарватерам и рекомендованным курсам, устанавливаются створы. Для обеспечения безопасного плавания в узкости используют створы ведущие, секущие, ограждающие. Ведущие створы используются для удержания судна во время плавания точно по назначенной линии положения. Секущие створы дают линию положения, пересекающую ведущий створ, и указывают точки поворота на другой створ или дают пройденное расстояние по ведущему створу. Ограждающие створы, как и опасные пеленги, ограждают какую-либо опасность.

Для обеспечения безопасности плавания в узкостях, особенно в ночное время и в условиях неудовлетворительной видимости, используются лазерные и телевизионные створы, береговые РЛС, а для ограждения навигационных опасностей, для обозначения линий рекомендованных путей, фарватеров, границ каналов и других безопасных проходов в различных условиях видимости устанавливается плавучее ограждение.

Плавание в условиях ограниченной видимости. При судовождении необходимо учитывать гидрометеорологические условия плавания. Это объясняется тем, что на безопасность плавания могут оказывать такие условия, как ветер и волнение моря, туман, дымка, парение моря и осадки, облака, приливные явления и характер течений в районе плавания судна. Особое внимание судоводителей должно быть обращено на плавание в условиях ограниченной видимости.

В практике принято называть малой видимостью видимость не более 2 миль. Дальность видимости объектов в море зависит от прозрачности атмосферы. В туман дальность видимости может уменьшаться до нуля. Осадки (дождь и снег) также уменьшают дальность видимости. Особенно сильное влияние на дальность видимости оказывает падающий в тихую погоду снег.

Осадки при сильном ветре выпадают зарядами и дальность видимости в самое короткое время может измениться очень резко. Дождь и снег уменьшают также радиолокационную наблюдаемость объектов.

Плавание в условиях малой видимости, особенно в прибрежной зоне, наиболее сложно и требует от судоводителей большого напряжения.

При плавании в условиях ограниченной видимости следует:

• вести систематическое зрительное, слуховое, радиолокационное наблюдение за окружающей обстановкой, другими судами и местом судна;

• использовать методы судовождения, обеспечивающие безопасность плавания;

• тщательно вести счисление пути судна с учетом влияния всех временных факторов и маневренных качеств судна;

• определять место судна с необходимой частотой;

• усилить контроль за работой навигационных приборов;

• маневр для расхождения выполнять на основе полной информации с учетом маневренных элементов судна;

• уменьшить ход до минимального, достаточного для удержания судна на курсе, и следовать с крайней осторожностью, а если необходимо - остановить движение, если слышен туманный сигнал другого судна, находящегося, по-видимому, впереди своего траверза, и имеется опасность столкновения;

• контролировать эффективность выполняемого маневра до тех пор, пока другое судно не будет окончательно пройдено и оставлено позади;

• расхождение с встречными плавающими объектами в открытом море следует производить на расстоянии не менее 2 миль.

Если принятые меры предосторожности не обеспечивают безопас­ное плавание судна, следует стать на якорь или лечь в дрейф.

Подход к берегу в условиях ограниченной видимости. При плавании в условиях малой видимости вблизи берегов необходимо применять ме­тоды судовождения, основанные на комплексном использовании ви­зуальных методов, РЛС, эхолота, звукосигнальных средств, навигаци­онного ограждения, радиопеленгаторных станций (РПС).

При подходе к берегу в условиях ограниченной видимости необходимо:

• выполнить все мероприятия, которые производятся при плавании в малую видимость;

• при плавании в прибрежной зоне курсы судна следует прокладывать так, чтобы минимальные расстояния до навигационных опасностей превышали РСКП счислимого места на подходе к этим опасностям не менее чем в три-пять раз;

• курсы судна следует выбирать так, чтобы линии путей не приближались к берегу ближе назначенной ограждающей изобаты;

• определять место судна всеми доступными способами и оценивать их РСКП;

• назначить курс подхода, перпендикулярный линии берега;

• соблюдать все меры предосторожности при плавании в узкостях и прибрежных районах;

• непрерывно измерять глубину под килем и сравнивать ее с глубинами с карты;

• с максимальной точностью учитывать влияние дрейфа и течения.

Выбор морских путей с учетом гидрометеорологических условий. При

выборе морских путей необходимо учитывать гидрометеорологические условия, которые с учетом мореходных качеств и скорости хода судна могут создать благоприятные условия для плавания.

Особо важными гидрометеорологическими условиями, способными оказать влияние на условия плавания, являются средняя сила и преобладающее направление ветра и волнения, повторяемость штормов и туманов, направления и скорость течений, ледовые условия.

При выборе морских путей следует определить оптимальные гидрометеорологические условия, которые обеспечат наименьшую потерю скорости судна за счет волнения, ветра и течения.

Выбор морского пути судна следует осуществлять на основе прогноза повторяемости штормов, видимости и туманов, а также ледовых условий. При этом следует учитывать, что чем больше заблаговременность прогноза, тем меньше его достоверность. Поэтому целесообразно выбор морских путей производить на основе краткосрочных прогнозов, имеющих значительно большую оправдываемость.

Выбор морских путей должен предусматривать обеспечение наименьшей затраты времени на переход с учетом потери скорости судна за счет действий ветра и волнения.

Плавание в высоких широтах и во льдах. К району высоких широт относится Северный Ледовитый океан и прилегающие к нему моря Арктического бассейна, расположенные севернее параллели 70°. Навигационные условия плавания в высоких широтах определяются геогра­фическими условиями. Для высокоширотных районов характерно наличие полярного дня и полярной ночи длительностью до полугода. Малые высоты Солнца и продолжительное его отсутствие над горизонтом определяют суровость климата, постоянные отрицательные температуры воздуха и воды в поверхностном слое и, как результат, наличие мощ­ного ледяного покрова. Многолетний паковый лед может достигать толщины 20 м, а плавающие айсберги могут иметь осадку до 100 м. Ледяной покров и плавающие айсберги находятся в постоянном движе­нии под воздействием ветров и течений. Наличие мощного ледового покрова определяет сезонность навигации в данном районе, ограничи­вает мореплавание. До недавнего времени тяжелые паковые льды для судов считались непроходимыми. Поход отечественного ледокола «Арктика» к Северному полюсу в августе 1977 г. доказал возможность и перспективу освоения этого района. Высокие широты доступны для плавания ледоколов с ядерными энергетическими установками.

Ледовые условия существенно затрудняют плавание судов и увеличивают опасность столкновения с айсбергами.

Для высоких широт характерно наличие частых туманов, сплошной многоярусной облачности, что затрудняет наблюдение ледовой и

надводной обстановки и значительно ограничивает возможности определения координат места судна по небесным светилам.

Недостаточная изученность рельефа дна, течений, ледовых образований, магнитного склонения и других геофизических элементов делает условия плавания в высоких широтах исключительно сложными.

Высокие широты — район недостаточно оборудованный береговыми средствами навигационного оборудования. Наличие прлярных сияний и магнитных бурь вносит помехи в работу радионавигационных систем, средств связи и магнитных курсоуказателей.

Географические и геофизические факторы определяют невозможность использования при плавании в широтах более 85° традиционных навигационных средств и методов.

С увеличением широты уменьшается направляющий момент гиро
компаса, вызываемый полезной составляющей суточного вращения
Земли:

ω_n = ω cos φ sin α,

где ω — угловая скорость вращения Земли; φ — географическая широта места судна; α — отклонение главной оси гирокомпаса от меридиана.

В широтах около 87° направляющий момент настолько мал, что гирокомпас перестает быть куршуказателем. Кроме того, с увеличением широты у гирокомпасов возрастают почти все методические и инерционные погрешности.

С увеличением географической широты уменьшается горизонтальная составляющая магнитного поля Земли:

H=TcosJ,

где Т— напряженность магнитного поля; J - магнитная широта.

Следовательно, уменьшается и направляющая сила магнитного компаса λН; На магнитном полюсе при J = 90° картушка магнитного компаса занимает относительно меридиана безразличное положение.

Для пояса широт более 85° невозможно создание карт в прямой
равноугольной цилиндрической проекции Меркатора, поскольку с
увеличением широты беспредельно увеличивается частный масштаб
карты:

М = М_гп cosφ_гп / cosφ

где М_гп — масштаб по главной параллели; φ_гп —широта главной параллели.

Действительно, при φ = 90° cos φ = 0 и М = ∞.

При φ > 85° неудобна и сама географическая система координат, так как незначительная погрешность в пройденном расстоянии (отшествии) вызывает значительную погрешность в определяемой долготе. Действительно, дифференцируя формулу аналитического счисления для расчета долготы и переходя к конечным приращениям, получим:

Δ(Δλ) = Δw sec φ_ср,

или

Δ(Δλ) = ΔS sin ИК sec φ_ср.

При φ = 90° Δ (Δλ) приближается к бесконечности.

Таким образом, высокие широты не только усложняют условия плавания, но и ставят перед судовождением проблему в части использования средств и методов навигации.

Эта проблема успешно решается созданием навигационных систем и комплексов, обеспечивающих как курсоуказание, так и счисление в высоких широтах, а также наблюдение за ледовой обстановкой. Решена проблема выбора картографических проекций для прокладки пути судна в высоких широтах, в том числе и в приполярных районах.

Для курсоуказания и счисления пути судна в приполюсных районах применяются гироазимуты и инерциальные навигационные системы, ориентированные в системе квазигеографических координат, а также системы электронной картографии, решающие задачу счисления в этой же системе координат.

Для ведения графической прокладки в высоких широтах используются карты равноугольной поперечной цилиндрической проекции Меркатора, а для отдельных расчетов — карты в центральной (гномонической) проекции.

Успешно решаются при плавании в высоких широтах и проблемы коррекции координат места и систем курсоуказания.

Навигационные особенности плавания во льдах. Плавание в ледовых условиях является наиболее ответственным, сложным и напряжен­ным. Оно требует тщательной подготовки судна в зависимости от поставленной задачи, знания общей характеристики ледовых условий в районе перехода и состояния погоды.

Судовождение во льдах осложняют следующие факторы:

• частая смена курсов и скорости для маневрирования с целью обхода наиболее тяжелых ледовых препятствий;

• отсутствие плавучих средств ограждения навигационных опасностей;

• затрудненная ориентировка по береговой черте, даже с использованием судовой РЛС;

• невозможность во многих случаях использования некоторых конструкций лагов;

• несвоевременность навигационных расчетов, связанная с частым маневрированием, требующим обеспечения безопасности корпуса судна;

• трудности в определении и учете дрейфа судна при различных метеорологических условиях.

Путь следования в ледовых районах выбирают с расчетом плавания по чистой воде или в местах наиболее слабого и разреженного льда. Лучше выбрать путь более длинный, но свободный ото льда. Следует по возможности избегать форсирования даже, на первый: взгляд, узких ледовых перемычек. Общее направление цепи разводий должно быть возможно ближе к генеральному курсу судна. Радиолокационное наблюдение за горизонтом не всегда дает возможность обнаружения от­дельно плавающих льдин, но является хорошим средством ориентировки для выбора пути во льдах.

Проходя сплоченным льдом, не следует входить в места торошения во избежание сжатия во льду. Сплоченные торошенные льды лучше обходить, чем их форсировать. Около айсбергов следует проходить на значительном расстоянии, опасаясь их опрокидывания.

Вход в лед осуществляется по направлению, перпендикулярному к кромке льда, а при волнении — со стороны чистой воды.

При дрейфе льда в сторону отмели или других опасностей входить в него нельзя, особенно при широкой дрейфующей полосе. Не следует входить даже в разреженный мелкобитый лед во время снегопада, так как в этом случае снеговой покров может способствовать связыванию льдин.

В практике ледового плавания считается, что неледокольному судну не рекомендуется осуществлять плавание, если сплоченность льда превышает 6 баллов.

Счисление во льдах. Счисление пути судна при плавании в ледовых условиях осуществляется по тем же правилам, что и в обычных случаях. Однако очень частые изменения курса и скорости, а также совместный учет дрейфа судна и льда делают графическую прокладку очень громоздкой и сложной. Это вынуждает судоводителей применять некоторые особые приемы счисления.

Если изменение курсов происходит редко, а скорость судна остается более или менее постоянной на каждом частном курсе, то применяется составное письменное счисление.

При частых изменениях курса и скорости используется графическое счисление, выполняемое на миллиметровой бумаге в крупном масштабе.

Генеральный курс, генеральное плавание и счислимая точка наносятся на карту каждый час.

Когда изменения направления движения судна незначительны, то применим метод моментных наблюдений для определения среднего курса и средней скорости за определенный промежуток времени. Запись курса и скорости производят через 5—6 мин и через эти промежутки времени откладывают отрезки плавания по замеченному курсу. Эта работа выполняется на чистом листе бумаги в крупном масштабе. Средний курс, среднее плавание и счислимое место определяются и наносятся на карту каждый час. Однако осреднение резко различающихся курсов за час может привести к значительным ошибкам.

Для ведения счисления при ледовом плавании обработку наблюдений и нанесение места выполняют в следующем порядке:

• рассчитывают плавания судна через каждые 5—6 мин и сводят их в таблицу;

• если в таблице есть повторяющиеся курсы, их сводят в один, а соответствующие плавания суммируют;

• курсы, разнящиеся на 5—10° в обе стороны, сводят в средние, а плавания суммируют;

• все полученные курсы исправляют поправкой ДА;

• в сводной таблице обработанных наблюдений учитывают наблюдаемый дрейф.

На листе бумаги в выбранном масштабе или на специальных сетках прокладывают осредненные курсы, а по ним откладывают соответст­вующие плавания.

По координатам конечной точки или по генеральному курсу и плаванию на рабочей карте наносится счислимая точка.

Погрешность в счислимом месте зависит от погрешностей в истинном курсе, определении скорости, проложенного по курсу плавания, от погрешности при учете ледового дрейфа.

Погрешность в истинном генеральном курсе, кроме перечисленных погрешностей, содержит систематическую погрешность самого метода счисления пути при ледовом плавании. Округленные и приве­денные к средним 5-6-минутные курсы имеют систематическую погрешность, которая тем больше, чем грубее осредняются курсы. Поэтому счислимое место всегда получается в стороне от истинного.

Суммарное расстояние, пройденное по нескольким курсам и принятое за плавание по среднему курсу, всегда дает счислимую точку, которая будет находиться впереди истинного места судна.

Наиболее простой способ ведения прокладки — использование систем автоматического счисления, в которые периодические изменения курса и скорости вводятся вручную.

Если с судна наблюдаются береговые ориентиры и возможно использование радиотехнических средств, то используется обсервационное счисление, когда обсервации производят через каждые 5—20 мин. Полученные места соединяют прямыми линиями и находят фактический путь судна между обсервациями. Предпочтительнее использование в этих целях космических навигационных систем.

При плавании вдали от береговых средств навигационного оборудования счисление ведется с помощью судовой РЛС по местам, наносимым на карту относительно наблюдаемых на экране РЛС айсберга, приметных льдин или торосов (рис. 5.8). Предположим, что на экране РЛС видна четкая отметка of льдины или тороса A₁. В момент выполнений надежной обсервации, измеряются пеленг и дистанция до этого хорошо различимого на экране РЛС объекта А₁ и этот ориентир, наносится на карту по пеленгу и дистанции от обсервованного места М.

В дальнейшем счисление ведется относительно этого ориентира. Через каждые 5—20 мин по измеренным пеленгам и расстояниям относительно ориентира А₁ наносятся точки М₁, М₂, которые соединяются прямыми линиями. По мере удаления от ориентира А₁ на карту от последнего счислимого места М₂ по пеленгу и расстоянию наносится новая хорошо различимая на экране РЛС льдина или торос А₂ и дальнейшее счисление ведется относительно этого ориентира. При таком счислении необходимо учитывать дрейф от ветра и течение, если они известны.

Скорость судна во льдах при невозможности использования лага может быть определена несколькими способами:

• с помощью судовой РЛС;

• по обсервациям;

• способом «планширноге лага»;

• глазомерной оценкой.

При определении скорости с помощью судовой РЛС на экране выбирается хорошо видимый ориентир (торос, стамуха), расположенный по носу или корме. Через некоторый промежуток времени последовательно производят измерения двух расстояний до наблюдаемых объектов и рассчитывают скорость судна по формуле

V = ΔD/Δt.

Рис. 5.8. Счисление с помощью РЛС относительно наблюдаемых объектов

Рис. 5.9. К определению скорости судна во льдах по относительным определениям места

Разновидностью данного способа является определение скорости судна по относительным определениям места судна. На экране РЛС выбирается хорошо различимый сигнал от ориентира А на льду и измеряются пеленг и расстояние до него (рис. 5.9). Через интервал времени 5—10 мин производится повторное измерение пеленга и расстояния до этого же ориентира.

На карте или планшете относительно точки А по пеленгам и расстояниям наносятся точки К₁ и К₂. По измеренному расстоянию между полученными точками и промежутку времени плавания между ними рассчитывается скорость судна.

При подвижном ориентире А вычисленная скорость судна будет относительной — в нее не входят составляющие сноса от воздействия течения и ветра.

Точность способа зависит от точности измерения радиолокационных пеленгов и расстояний.

При определении скорости судна способом «планширного лага» измеряется промежуток времени, в течение которого судно проходит расстояние, равное его длине, мимо выброшенного на лед предмета или приметной льдины. По длине судна L в метрах и времени t в секундах определяют скорость судна в узлах по формуле

V = 3600L / 1852t = 1,944 L / t.

Так как для данного судна его длина остается постоянной, то можно заранее составить таблицу, из которой затем по аргументу времени в секундах можно будет выбирать скорость в узлах.

При плавании в сплошном льду для определения скорости судна могут быть применены и другие способы, в том числе и глазомерный. При этом учитываются скорость изменения направления на льдину, сила ощущаемого ветрового потока, число оборотов движителей и характер льда. Скорость судна, определенная на глаз при определенном опыте и навыке, часто совпадает с ее действительным значением.

ГЛАВА 6

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: