Розрахунок елементів навігаційного створу

 

Щоб розрахувати створ користуються наступними вихідними даними:

- ширина каналу, фарватеру або безпечного проходу 2 В;

- необхідна дальність дії створу D_к;

- відстань від переднього створного знака до найближчої точки користування створом D_к;

- напрямок осі створу;

- оцінки висот місцевості по напрямку осі створу (поздовжній профіль);

- прозорість атмосфери в районі створу і умови спостереження створних знаків і вогнів з моря;

- технічні характеристики кораблів і судів, для яких проектується створ.

 

За вихідним даними визначається величина припустимого бічного відхилення Р_доп і розраховуються основні елементи створу.

Бічне відхилення від осі створу на всій його ходовій частині і особливо в кінцевій точці Р_к не повинне перевищувати припустимої величини, тобто Р_к ≤ Р _доп..

 

У практиці навігаційного обладнання для створення найбільш сприятливих умов плавання по створу при оптимальній його чутливості величина припустимого бічного відхилення Р_доп у кінцевій точці користування створом розраховується в такий спосіб:

 

а) для штучних каналів і фарватерів шириною до 200 м:

― для каналів шириною по дну 2В

Р_{доп =} В ― q; (1)

 

― для фарватерів шириною 2В

Р_{доп =} В ― 2q; (2)

де 2q ― ширина судна, м;

 

2q

 

 

 

2В

 

Мал.5

 

На брівках каналів (фарватерів) шириною до 200 м при Р_доп, розрахованому по формулах (1), (2), повинне бути виставлене плавуче огородження;

б) для фарватерів шириною від 200 до 4000 м

 

Р_доп = КВ (3)

 

Коефіцієнт К у залежності від ширини фарватеру 2В приймається:

0,6 для фарватерів шириною від 200 до 400 м;

0,5 » » » від 400 до 1000 м;

0,4 » » » від 1000 до 2000 м;

0,3 » » » від 2000 до 3000 м;

0,2 » » » від 3000 до 4000 м.

 

Припустиме бічне відхилення забезпечує плавання між навігаційними небезпеками.

 

Розрахунок відстані між створними знаками.

 

Відстань d між створними знаками в км визначається по формулі

 

d = , (4)

 

де Р_доп - припустиме бічне відхилення від осі створу, м.

 

Попередній розрахунок відстані d між знаками денного створу здійснюється по нижченаведених величинах до:

1,5 ' - для точечного створу;

1,0 ' - для створу зі знаками кінцевих розмірів.

 

Відстань D_ф у км, з якого розрізняється форма переднього створного знака, визначається по формулі

 

D_ф = 1,72 ^. 2b₁ , (5)

 

де 2b₁ - ширина переднього створного знака, м.

Попередній розрахунок відстані d між знаками нічного створу здійснюється по нижченаведених величинах до:

1,0 ' - для нічного точечного створу;

1,5 ' - для створу з іррадіїрующими вогнями.

 

Для розрахунку дистанції появи іррадіації використовується формула:

 

Е = τ^D (6)

Е - освітленість на зіниці, Е = 5 ^. 10 ^-6 при якому з'являється іррадіація;

І - сила світла світлооптичного апарата, кд;

τ - прозорість атмосфери;

D - відстань від ПСЗ.

 

Розрахунок розмірів створних знаків.

 

Для створів з дальністю дії менш 4,7 милі (8,7 км) при е = 5 м висота h₁ ПСЗ від основи визначається по формулі:

h₁ = 0, 29βD_к, (7)

а від рівня моря по формулі:

h = h₂ + h₁, (8)

 

Для створів, у яких дальність дії більше 4,7 милі висота знака h у м від рівня моря визначається по формулі:

h = h_о + 0, 29βD_к, (9)

де h_о - висота подгоризонтной частини знака над рівнем моря, м;

β - вертикальний кут, дуг. хв;

D_к - дальність дії створу, км.

Висота h_o визначається по формулі

h_o = (0,26D_к — )² (10)

 

або для е = 5 м вибирається з таблиці

 

Табл. 1

 

Дальность действия створа, км
Высота hо, м		0,2	0,4	0,8	1,3	2,0	2,8	3,7	4,8	6,0	7,3	8,8

 

 

Висота верхньої крайки заднього знака Н у м розраховується для початкової і кінцевої точек користування створом по формулі:

 

Н = (D + d) ( + 0,063d + 0,29α) + е, (11)

де D - відстань від ПСЗ до розрахункової точки (D_o або D_к), км;

d у км, h і е в м, α у хвилинах дуги.

 

За остаточний результат приймається найбільше з отриманих значень Н.

Величина вертикального кута створу α при розрахунку висоти верхньої крайки заднього знака приймається для денних створів 2- 4', для нічних 4- 6'.

Висота заднього знака від основи (висота споруди) Н₁ розраховується по формулі

Н₁ = Н — Н₂, (12)

 

У всіх випадках висота ЗСЗ повинна бути не менше ніж

Н₁ = 0, 29βD_к, (13)

 

Ширина щитів створних знаків визначається з умов видимості знаків з кінцевої точки користування створом під горизонтальним куто не менш 1' і розраховується по формулі

2b₁ = 0, 29D_к; (14)

 

2b₂ = 0,29(D_к + d) (15)

де 2b₁ - ширина щита ПСЗ, м;

2b₂ - ширина щита ЗСЗ, м.

У практиці створного обладнання співвідношення висоти і ширини щитів створных знаків у більшості випадків приймається 3:1 , 4:1 , 5:1 і визначається обраним проектом.

Розрахунок вертикального кута створу.

Вертикальні кути α у хвилинах дуги розраховуються по формулі

 

α = 3.44 ( ) (16)

або

α = , (17)

де А = 3,44 (Н - е);

В = 3,44 (h - е);

С = 3.44 ^. 0,063d;

D - відстань від ПСЗ до точки, для якої обчислюється кут α, км;

Н, h і е в метрах; d у кілометрах.

При русі судна по створі вертикальний кут змінюється, тому розрахунок α знаходиться для відстаней D_о, D_к, D_{α max}.

Відстань D_{α max} від ПСЗ до точки на осі створу, у якій вертикальний кут α досягає максимального значення, обчислюється по формулі

 

D_{α max} = , (18)

 

де D_{α max} і d у кілометрах; Н, h і е в метрах.

У деяких випадках, коли вертикальний кут α = 0 ця відстань обчислюється по формулі

D_{α = 0} = , (19)

Мінімально припустима величина вертикального кута α для денних і нічних створів з неіррадіірующими вогнями дорівнює 2', для нічних створів з іррадіірующими вогнями 4'. Найбільш сприятливими значеннями вертикального кута α на ходовій частині створу, при яких горизонтальний критичний кут ε_к має мінімальну величину, варто вважати:

- для денних створів від 3' до 14';

- для нічних створів від 4' до 14'.

Після побудови створів роблять їх оплавування і контрольні обчислення.

Створ вважається розрахованим правильно, якщо:

- бічне відхилення від осі створу на всій ходовій частині створу не перевершує припустимої величини, певної по формулах (1) - (3);

- дальність дії створу не менш прийнятої в якості вихідної при розрахунку створу.

Бічне відхилення Р у метрах для кінцевої, початкової і проміжної точок створу розраховується по формулі

Р = 0,29ε_кD (+ 1), (20)

де D і d у кілометрах.

Дальність дії створу розраховується по формулі

 

D_к = (— 1) , (21)

Приклад розрахунку

Розрахунок створу

«Створ світних знаків Опівнічний осьовий»

 

Вихідні дані для розрахунку створу

 

— ширина каналу 2B=100м; (знята з карти № 38111)

— ширина судна 2q=5м

— необхідна дальність дії створу D_к =2,2 км; (знята з карти № 38111)

— відстань від переднього створного знака до початкової точки користування створом D_о=0,4км

— напрямок осі створу – 94,6°-274,6° (знят з карти № 38111)

— технічні характеристики судів, для яких проектується створ. Т=9 м.

— висота ока доглядача е=5 м.

Н_г =9+2,8=11,8 м

Бічне відхилення від осі створу на всій його ходовій частині й особливо в кінцевій точці Р_к не повинне перевищувати припустимої величини, тобто

а) для штучних каналів і фарватерів шириною по дну 2В ≤ 200 м

=50-5=45 м. ;

Відстань d між створними знаками в км визначається по формулі

= =0,036 км

ε =1,0` - для знаків кінцевих розмірів

d зняли з карти(знята з карти№ 38111) – 3.8кбт=703м=0.7км

 

МАМС уважає цілком задовільним відношення відстані d між створними знаками до дальності D_к дії створу як 1:10.

У нашому випадку 0.7км допустимо

Висота переднього знака

=0,295=3,2 м

Де β=5`

Висота у портах має бути не менш ніж 10 м. (ИНО-2003)

Фактична висота переднього знаку каналу нефтегавані дорівнює 10м.

Висота заднього створного знака від рівня моря повинна бути такий, щоб верхня кромка (вогонь) його на всій ходовій частині створу була видна над верхньою кромкою (вогнем) переднього знака. Виходячи із зазначеної вимоги висота верхньої кромки заднього знака (вогню) Н у м. розраховується для початкової й кінцевої точок користування створом по формулі

=2,7( 2,27+0,044+0,58)+5=12,8 м. фактична висота заднього знаку створу каналу нефтегавані дорівнює 22 м.

Вертикальні кути α створу, дуг. хв, розраховуються для всієї ходової частини створу через 0,5 км по формулі:

= 3,44(17,8/1,7-5-0,044)=19`

Для першої точки D=1 км;

= 3,44(8,09-3,3-0,044)=16,3`

Для другої точки D=1,5 км;

=3,44(6,29-2,5-0,044)=12,8`

Для третьої точки D=1,5 км;

= 3,44(5,86-2,27-0,044)=12,1`

 

 

Таблиця 2

α, дуг. хв
ε, дуг. хв	1,0	1,0	1,0	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,3	2,6

 

- для денних точкових створів у відповідності

 

Таблиця 3

α, дуг. хв
ε, дуг. хв	1,5	1,5	1,5	1,5	1,7	1,9	2,0	2,2	2,4	2,7	3,0

 

Контрольні обчислення

 

Бічне відхилення Р у м для кінцевої, початкової й проміжної точок створу розраховується через 0,5 км по формулі

=0,29(1,4+1)=0,69 м

Р_доп=45 м

Для першої точки D=1 км;

=0,2911,5(1,5/0,7+1)=1,3 м.

Для другої точки D =1.5 км;

=0,2912(2/0,7+1)=2,2 м.

Для третьої точки D =2.0 км

Величина P_{p. у} не повинна бути більше Р_доп

Контрольні обчислення виявили що бічне відхилення Р для кінцевої початкової проміжної точок створу не привішують Р_доп.

Після проведення розрахунку заповнюється формуляр картка навігаційного знаку та фотографії навігаційних знаків та маяків (додаток 1,

Додаток 2).