Судовой магнетизм. Девиация магнитного компаса. Исправление и перевод румбов, навигационные приборы, основы гидрометеорологии управлять катером, управление лодкой, управление маломерным судном. Приложение. Репринтное воспроизведение выписки из судового жу

Напомню читателям, что анализируемый вопрос звучит следующим образом: можно ли продолжить плавание с компасом, у которого в результате удара молнии девиация увеличилась до величины 60°, если знать его поправку?

В первых двух частях мы рассмотрели магнитные свойства ферромагнентиков, изучили основные определения, а также вспомнили, что из себя представляет магнитное поле Земли.

Третьим участником процесса выработки курса с помощью магнитного компаса, кроме собственно компаса и магнитного поля Земли, является магнитное поле яхты. Вот об этом и поговорим в очередной части цикла «Магнитно-компасное дело. Краткий конспект».

Девиация

Сегодня подавляющее большинство яхт имеют на борту устройства и механизмы, изготовленные из тех или иных ферромагнетиков. Помимо «корабельного железа», свое магнитное поле создают все электрические приборы, которых с каждым годом становится все больше и больше на борту. Очевидно, что все эти источники магнитного поля искажают магнитное поле Земли, поэтому картушка компаса, установленного на яхте, показывает не магнитный, а свой, компасный меридиан. Думаю, уместным будет напомнить, что угол между магнитным и компасным меридианами называется девиацией .

Девиация магнитного компаса, установленного на судне, не является величиной постоянной, а изменяется в процессе плавания по ряду причин, в частности, при изменении курса судна и магнитной широты плавания. Все судовое железо в магнитном отношении может быть разделено на мягкое и твердое. Твердое железо, намагнитившись в процессе постройки судна, приобретает некий остаточный магнетизм и действует на картушку компаса с некоторой постоянной силой. При изменении судном курса эта сила вместе с судном изменяет свое направление относительно магнитного меридиана и поэтому на различных курсах вызывает неодинаковую по величине и знаку девиацию.

Мягкое в магнитном отношении судовое железо при изменении курса перемагничивается и действует на картушку переменной по величине и направлению силой, также вызывая неодинаковую девиацию. При изменении магнитной широты плавания изменяется напряженность магнитного поля Земли и намагниченность мягкого судового железа, что также вызывает изменения в девиации.

Таким образом, на картушку магнитного компаса, установленного на борту судна, действуют три силы: постоянное магнитное поле Земли, постоянное магнитное поле твердого судового железа и переменное магнитное поле мягкого судового железа. Взаимодействие этих полей создает некую суммарную напряженность магнитного поля. Стрелка магнитного компаса занимает положение вдоль вектора напряженности, и компасный меридиан может сильно отличаться от магнитного. И тут мы, наконец, подходим к ответу на поставленный в начале нашего конспекта, вопрос: что делать, если девиация магнитного компаса вдруг, «в результате попадания молнии» стала очень большой, например, более 60°. Нужно ли ее уничтожать или можно продолжить движение, определив поправку?

При большой величине девиации, т.е. при значительной величине напряженности магнитного поля судна, магнитное поле Земли может, на некоторых курсах, оказаться почти полностью компенсированным магнитным полем судна. В этом случае картушка компаса окажется в состоянии безразличного равновесия, и компас перестанет работать: на одних курсах картушка будет поворачиваться вместе с судном из-за одинакового приращения углов курса и девиации, на других направлениях чувствительный элемент будет увлекаться трением в опоре вследствие чрезмерного уменьшения направляющей силы.

Кроме того, забегая вперед, отметим, что при больших значениях девиации само ее определение становится затруднительно и неточно, так как процедура определения девиации предполагает, что судно ложится на тот или иной известный магнитный курс. При больших значениях девиации при изменении курса она быстро изменяет свою величину, и на точность определений начинают существенно сказываться даже небольшие ошибки в курсе, которые неизбежны.

Таким образом, однозначный ответ на поставленный вопрос – продолжать движение с компасом, имеющим большую девиацию опасно. Необходимо ее обязательно уничтожить, затем определить остаточные значения и только потом можно безопасно продолжать движение.

Суммарная напряженность магнитного поля судового железа в теории магнитно-компасного дела описывается уравнениями Пуассона. Из трех ее составляющих на величину девиации оказывают влияние два компонента – магнитное поле мягкого железа и магнитное поле твердого железа.

В магнитно-компасном деле силы, формирующие судовое магнитное поле и, соответственно, вызываемую ими девиацию, условно делят на постоянную, полукруговую и четвертную. Величина постоянной девиации не зависит от курса и не изменяется при перемене магнитной широты, собственно поэтому она и называется постоянной. Постоянная девиация вызывается влиянием продольного и поперечного мягкого судового железа.

Полукруговая девиация – это девиация, которая при перемене курса судна на 360⁰ дважды изменяет знак, принимая два раза нулевые значения. Полукруговая девиация вызывается магнитным полем от вертикального мягкого и любого твердого в магнитном отношении судового железа.

График полукруговой девиации

Четвертная девиация – девиация, которая при изменении курса судна изменяется по направлению в два раза быстрее, чем курс. При изменении курса от 0⁰ до 360⁰ девиация четыре раза меняет свой знак и столько же раз переходит через нулевое значение. Четвертную девиация вызывает магнитное поле от продольного и поперечного судового мягкого железа.

График четвертной девиации

Так как источником девиации является продольное и поперечное судовое железо, то уничтожение девиации осуществляется также с помощью продольных и поперечных магнитов-уничтожителей.

Из всех сил, вызывающих девиацию магнитного компаса, самой слабой являются силы, вызывающие постоянную девиацию. Ее величина, как правило не превышает 1⁰. Поэтому эту силу не компенсируют, а учитывают в виде поправки компаса.

Полукруговая девиация возникает под влиянием всего твердого и вертикального мягкого судового железа. Эти силы компенсируются при помощи продольных и поперечных магнитов — уничтожителей, устанавливаемых внутри нактоуза. Для того чтобы скомпенсировать ту или иную магнитную силу, необходимо приложить к картушке компаса противоположно направленное воздействие. Это достигается применением соответствующих компенсаторов. При уничтожении девиации руководствуются следующим правилом: силы, происходящие от твердого судового железа, нужно компенсировать с помощью постоянных магнитов, а силы от индуктивного магнетизма мягкого судового железа - с помощью элементов из мягкого ферромагнитного материала. Правильная установка компенсаторов - это и есть задача, которую требуется решать для уничтожения девиации.

Нактоуз современного магнитного компаса с компенсаторами и корректорами

Четвертная девиация возникает под влиянием только мягкого горизонтального судового железа. Силы, вызывающие четвертную девиацию доводят до минимальных значений с помощью компенсаторов четвертной девиации - брусков, пластин или шаров из мягкого ферромагнитного материала, устанавливаемых снаружи нактоуза, в его верхней части.

Следует отметить, что четвертная девиация более стабильна, чем полукруговая. Поэтому уничтожение четвертной девиации выполняют, как правило, один раз - сразу после постройки судна. В дальнейшем остаточная четвертная девиация практически не претерпевает заметных изменений в течение многих лет, чего нельзя сказать о полукруговой девиации.

Помимо четвертной и полукруговой девиации, при наклонах корпуса судна, т.е. при крене, дифференте или во время качки, возникает дополнительная погрешность магнитного компаса - креновая девиация. При бортовой качке или поперечном крене креновая девиация максимальна на курсах N и S. При продольном крене и килевой качке — соответственно на курсах E и W. Креновая девиация может достигать значений 3⁰ на каждый градус крена. Для ее уничтожения внутри нактоуза предусмотрен специальный компенсатор - креновый магнит. Он установлен вертикально, под котелком компаса.

Чтобы предотвратить нестабильность полукруговой девиации из-за перемены магнитной широты при плавании судна, компас снабжают еще одним устройством - широтным компенсатором. Это вертикальный стержень из мягкого ферромагнитного материала, устанавливаемый снаружи нактоуза. Он ликвидирует переменную (широтную) часть полукруговой девиации.

Любопытно, что этот широтный компенсатор называется флиндерсбаром (Flinders bar), — в честь английского мореплавателя и исследователя Австралии Мэтью Флиндерса (Matthew Flinders). Кстати, именно он назвал Австралию Австралией. Во время экспедиции в 1801 г. он, производя систематические определения склонения по двум компасам, обнаружил, что в Северном полушарии северный конец стрелки компасов притягивался неизвестной силой к носу корабля, а в южном полушарии - к корме.

Мэтью Флиндерс

Анализируя полученные результаты, Флиндерс пришел к выводу, что причиной девиации является судовое железо, которое с изменением широты меняло величину и полярность своего магнетизма под воздействием магнитного поля Земли. Поскольку большая часть судового железа заключалась в пиллерсах, т. е. вертикальных стойках, поддерживающих палубное перекрытие деревянного судна, знаменитый мореплаватель пришел к мысли уничтожить девиацию, помещая вблизи компаса вертикальный брусок железа, применяемый и до настоящего времени под наименованием флиндерсбара.

Flinders bar – вертикальная труба слева на нактоузе

Итак, мы получили научно обоснованный ответ на вопрос, который был поставлен Федором Дружининым. При больших значениях девиации – несколько десятков градусов, — без ее уничтожения магнитный компас использовать затруднительно, а порой и опасно, так как некомпенсированные силы, вызывающие девиацию, будут уравновешивать магнитное поле Земли так, что магнитный компас перестанет выполнять роль курсоуказателя.

Современные яхтенные магнитные компасы конструктивно несколько отличаются от классических приборов с высоким нактоузом и сложной системой компенсационных магнитов. Тем не менее, задача уничтожения девиации актуальна и для них.

Какие существуют способы уничтожения девиации, как уничтожить девиацию на яхтенном магнитном компасе, и еще о многом другом, я расскажу в следующий раз.

Продолжение следует…

Использованная литература: П.А. Нечаев, В.В. Григорьев «Магнитно-компасное дело» В.В. Воронов, Н.Н. Григорьев, А.В. Яловенко «Магнитные компасы» NATIONAL GEOSPATIAL-INTELLIGENCE AGENCY «HANDBOOK OF MAGNETIC COMPASS ADJUSTMENT»

Вектор Т напряжённости магнитного поля Земли лежит в плоскости магнитного меридиана и составляет с плоскостью горизонта некоторый угол I . Этот угол называется магнитным наклонением и может изменяться в пределах .

Наряду с указанным, рассматривают проекции Н и Z вектора Т на плоскость горизонта и на местную вертикаль, соответственно. Эти составляющие определяются следующими равенствами:

. (1.1)
На навигационных картах могут наноситься линии равных значений указанных параметров. Изогонами называют линии равных значений магнитного склонения. Линии равных значений магнитного наклонения получили название изоклин . Линии равных значений Н и Z называются изодинамами .

Земное магнитное поле претерпевает медленное годовое изменение, а также достаточно быстрые вариации, обусловленные, например, активизацией процессов на Солнце. Кроме того, на равномерность магнитного поля Земли существенное влияние оказывают местные магнитные аномалии.

магнитомягкие материалы намагничиваются компонентами магнитного поля Земли. Будем представлять судовое и земное магнитные поля в виде соответствующих составляющих X¢,Y¢,Z¢ и X,Y,Z (рис. 4.1) векторов напряженности (или индукции) этих полей по осям системы координат охуz , жёстко связанной с судном. Особенности намагничивания магнитомягких материалов земным магнитным полем заключается в том, что они будучи намагниченными од

Важно!
ной из компонент этого поля, например компонентой Х, создают свое поле, имеющее, общем в случае, все три компоненты, величины которых пропорциональны намагничивающему полю. Таким образом, при намагничивании материала компонентой Х сам намагниченный материал создаёт поле, имеющее со
ставляющие аХ , и , направленные по осям ох , оу и oz, соответственно (Рис. 4.1). Здесь а, d и g – коэффициенты пропорциональности, определяющие величину указанных составляющих в долях намагничивающего поля. Аналогично, материал, намагниченный составляющей Y земного поля, будет создавать собственное поле с компонентами bY, eY и hY , а намагниченный составляющей Z – с компонентами cZ, fZ и kZ .

Учитывая сказанное, результирующие напряженности судового магнитного поля вдоль осей, связанных с судном, можно представить в виде следующих равенств (рис. 1.33):

X¢ = X + aX + bY + cZ + P,

Y¢ = Y + dX + eY +fZ + Q, (4.1)

Z¢ = Z + gX + hY + kZ + R,

где H, Q и R – компоненты магнитного поля, порождаемые постоянным судовым магнетизмом. Уравнения (4.1) получили название уравнений Пуассона , а коэффициенты а…к коэффициентов Пуассона . Полученные уравнения характеризуют структуру судового магнитного поля и являются исходными для проведения различных оценок на практике. Однако для процесса судовождения основной интерес представляет связь параметров судового поля с ошибками МК, т.е. с той девиацией, которая возникает у компаса, установленного в заданном месте на судне. Эта девиация определяется отклонением от плоскости магнитного меридиана горизонтальнойсоставляющей Н¢ (рис. 4.1) судового магнитного поля, образуемой геометрической суммой векторов и , в направлении которой устанавливаются оси магнитов картушки компаса. Найдём соотношения, определяющие указанную связь.

Уравнение девиации

Рассмотрим рис. 4.2, отображающий взаимную ориентацию векторов судового и земного магнитных полей. Как следует из рисунка, девиация магнитного компаса, равная разности магнитного МК и компасного КК курсов судна

=МК – КК , (4.2)

может быть определена следующим равенством:

. (4.3)

В свою очередь, из рисунка следует, что

H¢sin =X¢sin MK + Y¢cos MK, а H¢cos =X¢cos MK – Y¢sin MK. (4.4)

Подставляя в полученные равенства значения X ¢ и Y¢ из уравнений Пуассона (4.1), найдём:

H¢sin =[(1+a)X + bY + cZ + P] sin MK + [(1+e)Y + dX + fZ +Q] cos MK,


H¢cos =[(1+a)X + bY + cZ + P] cos MK – [(1 + e)Y +dX + fZ = Q] sin MK.

В последних равенствах учтём, что

Х=Н cosMK, Y= - H sinMK. (4.6) Тогда получим:

(4.7)

Раскрывая квадратные скобки равенств (4.7), найдём:

(4.8)

Группируя члены по гармоникам, будем иметь:

(4.9)

(4.9)

Обозначим и поделим левые и правые части равенств (4.9) на . В результате получим:

(4.10)

Введём следующие обозначения:

и подставим их в равенства (4.10). В результате будем иметь:

Поделив первое равенство (4.12) на второе, получим искомое выражение для тангенса девиации магнитного компаса:

Это выражение получило название формулы Арчибальда Смита по имени английского учёного Х1Х века. Оно определяет зависимость девиации МК от параметров А¢…E¢ и магнитных курсов судна. Параметры A¢…E¢ получили название коэффициентов девиации.

На практике чаще представляют девиацию МК в функции компасных курсов судна . Для того чтобы получить указанное выражение умножим равенство (4.13) на его знаменатель. В результате будем иметь:

Раскрывая скобки и перенося все члены кроме первого в правую часть равенства, найдём:

Учитывая, что КК=МК - , а 2МК-δ = 2КК+ , окончательно получим выражение для синуса девиации магнитного компаса как функцию компасных курсов судна:

Важно!
Таким образом, определены выражения, характеризующие закон изменения девиации МК и позволяющие дать её численную оценку в различных условиях плавания. Большее распространение для решения указанной задачи получило равенство (4.16). Однако, какое бы равенство не использовалось при выполнении оценок, следует иметь в виду (см. соотношения 4.11), что коэффициенты девиации А¢,D¢ и E¢ практически не зависят от места судна, а коэффициенты B¢ и C¢ изменяются с изменением широты места судна, так как от указанного параметра зависит горизонтальная составляющая Н напряжённости магнитного поля Земли. Из тех же выражений видно, что коэффициенты девиации не зависят от курса судна.

Современные суда строят в основном из специальных сталей и железа. Занимая во время строительства неизменное положение по отношению к магнитному полю Земли, корпус надстройка и другие части судна постепенно намагничиваются и создают собственные магнитные поля. К ним добавляются магнитные поля, создаваемые судовым электричеством и перевозимым грузом, обладающим магнитными свойствами. Все эти поля образуют судовое магнитное поле, которое
неодинаково в различных местах судна.

Магнитная система картушки компаса, установленного на судне, подвергается совокупному влиянию судового магнитного поля в данном месте судна и магнитного поля Земли в данном районе плавания. В результате этого ее магнитная ось и, следовательно, диаметр картушки 0-180° устанавливаются в определенном направлении, которое в общем случае отличается от направления магнитного меридиана.

Вертикальная плоскость, проходящая через магнитную ось картушки компаса, установленного на судне, называется плоскостью компасного меридиана. След от пересечения плоскости компасного меридиана с плоскостью истинного горизонта называется линией компасного
меридиана, или компасным меридианом, и обозначается Nk-Sk .

Угол, на который плоскость компасного меридиана отклоняется от плоскости магнитного меридиана, называется девиацией магнитного компаса ? .

Девиация магнитного компаса отсчитывается в плоскости истинного горизонта от нордовой части магнитного меридиана к Е или W до 180°. Если при этом северная часть компасного меридиана отклонена от магнитного меридиана к востоку, то девиацию называют восточной (остовой) и приписывают ей знак «плюс», если к западу, то девиацию называют западной (вестовой) и приписывают ей знак «минус»

Величина девиации зависит от целого ряда факторов, прежде всего от места установки компаса на судне. У компаса, установленного на верхнем мостике и, таким образом, несколько удаленного от основных масс судового железа, девиация будет меньше, чем у путевого, установленного внутри рулевой рубки. Выбор места при установке магнитного компаса имеет важное значение. Обычно его устанавливают в диаметральной плоскости ближе к миделю, чтобы в непосредственной близости от него не было значительных железных масс и особенно подвижного железа {кранов, стрел, шлюпбалок и т. п.).

Все судовое железо в магнитном отношении подразделяется на «твердое» и «мягкое». Твердое обладает сильно выраженной способностью удерживать в себе однажды полученный магнетизм, на который не влияет более слабый по силе земной магнетизм. Мягкое железо не удерживает полученный магнетизм и способно перемагничиваться при изменении даже слабого магнитного поля.

Девиация магнитного компаса будет зависеть и от курса судна. При перемене курса положение судна и всех его железных частей по отношению к магнитному меридиану и магнитной оси картушки изменится. Мягкое судовое железо, заняв новое положение в магнитном поле Земли, перемагнитится
и, кроме того, будет влиять на картушку с иных направлений. Твердое железо, не меняя своего магнетизма, но изменив вместе с судном положение по отношению к картушке, тоже будет действовать на нее с новых направлений. Взаимодействуя с магнитным полем Земли, эти изменившиеся по величине и направлению силы вызовут изменение девиации компаса.

Девиация магнитного компаса будет изменяться также с изменением широты района плавания судна. При перемене широты изменяется напряженность магнитного поля Земли, и в связи с этим мягкое железо перемагничивается. В результате девиация компаса на одном и том же курсе, но в разных широтах будет неодинакова.

Девиация компаса изменяется при погрузке или выгрузке груза, обладающего собственным магнетизмом или способного намагничиваться или перемагничиваться в магнитном поле Земли и судна. Она может зависеть и еще от целого ряда факторов, вызывающих изменения магнитного
состояния судна: от сотрясения корпуса во время шторма, ударов об лед и от других сильных сотрясений, длительного пребывания в одном и том же положении, например при ремонте, при электросварочных работах на судне и т. д.

По характеру возникновения различают полукруговую, четвертную и креновую девиации. Полукруговая создается твердым железом, четвертная - мягким, креновая возникает при качке судна.

Для предотвращения подрыва на магнитных минах во время войны суда подвергаются специальному размагничиванию. С этой целью, чтобы уменьшить до определенных пределов составляющую магнитного поля под килем судна, судовые магнитные поля компенсируют путем наложения на них противоположных электромагнитных полей, создаваемых с помощью различного вида обмоток, устанавливаемых на судне, через которые пропускают электрический ток. Весь комплекс обмоток
и аппаратуры для их эксплуатации называется размагничивающим, или защитным, устройством (РУ или ЗУ).

Магнитные поля обмоток размагничивающего устройства действуют не только под килем судна на глубину защиты, но и в любой точке над палубой. Следовательно, эти поля оказывают определенное воздействие на систему стрелок магнитного компаса, создавая добавочную девиацию положительного или отрицательного знака. В отличие от обычной девиации, вызываемой судовым железом, девиация, производимая магнитными полями обмоток с током, условно называется электромагнитной.
Отдельно наблюдать электромагнитную девиацию нельзя, она наблюдается вместе с магнитной девиацией, увеличивая или уменьшая ее. Электромагнитная девиация появляется при включении обмоток РУ и исчезает при их выключении.

На современном судне девиация магнитного компаса может достигать нескольких десятков градусов. Пользование компасом в таком случае крайне затруднительно, а в некоторых случаях даже невозможно. Силы, производящие столь большую девиацию, на некоторых курсах могут сложиться и направиться так, что уравновесят направляющую силу компаса, которая удерживает магнитную ось картушки в плоскости компасного меридиана. В результате компас на этих курсах просто не будет работать, так как его картушка будет находиться в положении безразличного равновесия и при повороте судна силами трения увлекается в ту же сторону, показывая один и тот же курс. Если
же ослабленная направляющая сила и сможет преодолеть это трение, то ее будет недостаточно для быстрого приведения картушки в компасный меридиан, картушка будет крайне вяло устанавливаться в положении Nk-Sk .

При большой девиации разница между компасными и магнитными курсами очень велика и пришлось бы иметь две таблицы девиации: одну для компасных, другую для магнитных курсов, что в практической работе доставляло бы большие неудобства.

Наконец, при большой девиации определение ее значений на промежуточные табличные курсы путем простой интерполяции было бы не только сложным, но и неверным, так как изменение девиации не
пропорционально изменению курсов, что сказалось бы на вычислениях в значительной степени.

Таким образом, для обеспечения надежных и точных показаний магнитного компаса необходимо принимать меры по уничтожению девиации. Теоретическое обоснование и практические приемы уничтожения девиации рассматриваются в курсе «Магнитно-компасное дело». Что касается принципа уничтожения девиации, то он заключается в искусственном создании вблизи картушки компаса магнитных полей, равных, но противоположных по знаку полям, образуемым судовым железом. Таким образом происходит компенсация полей и сил, вызывающих девиацию компаса.

Для уничтожения электромагнитной девиации используются специальные устройства, исключающие воздействие электромагнитного поля обмоток ЗУ или РУ на картушку компаса. Весь комплекс обмоток, устанавливаемых под котелком магнитного компаса, и управляющей аппаратуры таких устройств называется компенсирующим устройством (КУС). В зависимости от количества компенсирующих катушек они подразделяются на КУС-3 (три катушки), КУС-6 (шесть катушек),
КУС-9 (девять катушек), КУС-12 (двенадцать катушек).

Работы по уничтожению, девиации производятся на специально оборудованном для этого рейде, в режиме судна по-походному, когда трюмы закрыты, палубный груз закреплен, стрелы уложены, работают силовая установка, вспомогательные механизмы и электрические агрегаты.

Уничтожение девиации согласно правилам технической эксплуатации должно производиться не реже одного раза в год и, кроме того, во всех тех случаях, когда предполагается изменение магнитного состояния судна, т. е. после ремонта или длительной стоянки в порту, по окончании приемки или сдачи груза, обладающего магнитными свойствами при большом изменении магнитной широты в результате перехода из одного пункта в другой и так далее.

Девиация – явление отклонения стрелки магнитного компаса от магнитного меридиана под действием магнитного поля судна

Компасный меридиан – вертикальная плоскость, в которой устанавливается стрелка магнитного компаса на судне

Девиация магнитного компаса – угол между магнитным и компасным меридианами

Девиация измеряется в полукруговой системе счета. Если компасный меридиан отклонён к востоку от магнитного меридиана, то девиацию считают положительной. Если компасный меридиан отклонён к западу от магнитного меридиана, то девиацию считают отрицательной

Девиация магнитного компаса зависит от курса судна. Если изменить курс, то измениться магнитное поле судна и воздействие его на стрелку магнитного компаса

Девиация изменяется от широты района плавания. Девиация магнитного компаса в одном и на том же курсе, но в разных широтах, будет различна

Для обеспечения надёжных и точных показаний магнитного компаса необходимо принимать меры по уничтожению девиации. Принцип уничтожения девиации заключается в искусственном создании вблизи компаса магнитных полей, равных, но противоположных по знаку полям, образуемым судовым железом.

Влияние жидкого груза на остойчивость

Остойчивостью называется способность судна, получившего наклонение под действием внешних сил на некоторый угол, возвращаться в исходное прямое положение после прекращения действия сил. На судах всегда имеется жидкий груз (балластная вода, топливо, пресная вода различного назначения и т.д.), а на наливных судах - штатный перевозимый груз. Если жидкий груз полностью заполняет отведенный ему объем (цистерну, танк), то при наклонениях судна он будет вести себя как твердый неперемещающийся груз. Влияние такого груза на остойчивость аналогично влиянию, которое оказывает на остойчивость закрепленный твердый груз.

Если ёмкости имеют свободную поверхность (заполнены не полностью), то при наклонении судна изменится форма объема жидкости в цистерне, а это отражается на посадке и остойчивости судна. С точки зрения влияния на остойчивость, жидкий груз со свободной поверхностью подобен подвешенному грузу, точка подвеса которого расположена в метацентре, а длина подвеса равна метацентрическому радиусу.

Поправка Δh к метацентрической высоте, учитывающая влияние свободной поверхности жидкости, будет: Δh = -(P × ρ ж) / D (P = ρ ж × V ж - масса жидкости в цистерне; V ж - объем, занимаемый жидкостью; ρ ж - плотность жидкости).



Значение метацентрического радиуса для этого случая: r ж = i x / V ж (i x - момент инерции свободной поверхности жидкости относительно продольной оси, проходящей через Ц.Т. площади этой поверхности). => Δh = -(ρ ж /ρ) × (i x / V)

Основное влияние на Δh оказывает величина i x , зависящая от формы и размеров свободной поверхности. При большой площади свободной поверхности момент инерции i x , а, следовательно, и поправка Δh будут столь велики, что поперечная метацентрическая высота окажется недостаточной и может стать даже отрицательной.

Рекомендации по устранению или уменьшению отрицательного влияния свободной поверхности жидкого груза на остойчивость судна:при приеме жидкого груза необходимо стремиться к тому, чтобы цистерны или отсеки были заполненные на 95 % и более; расходовать рейсовые запасы следует сначала из верхних емкостей, а затем - из нижних по очереди; при балластировке нельзя принимать забортную воду сразу в несколько балластных цистерн; во время рейса следует избегать приема забортной воды в балластные танки и ее удаление из них; балластировку нужно производить в порту или на базе – убежище.

Дать характеристику ходовых огней судна с механическим двигателем длиной 50 метров и более

Судно с механическим двигателем на ходу должно выставлять:

1. топовый огонь впереди;

2. второй топовый огонь позади и выше переднего топового огня, однако судно длиной менее 50 м не обязано, но может выставлять такой огонь;

3. бортовые огни;

4. кормовой огонь.

Таблица девиации магнитного компаса

Таблица девиации показывает зависимость величины остаточной девиации магнитного компаса от компасных курсов. Составляется она после проведения уничтожения девиации девиатором (специалистом службы девиации порта). Таблица действует сроком до 12 месяцев. В исключительных случаях капитан судна может продлить срок действия данной таблицы своей подписью на 3 месяца. Таблица может быть выполнена в двух вариантах – компасные курсы задаются с шагом 10 или 15 градусов. Аргументом для входа в таблицу служит компасный курс. Если компасный курс не задан, то допускается в качестве аргумента использование магнитного курса.


Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области судового магнетизма.

Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».

Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты для ряда стандартизованных терминов на немецком (D), английском (Е) и французском (F) языках.


В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранных эквивалентов.

В стандарте имеется справочное приложение, содержащее общие понятия, применяемые в судовом магнетизме.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма - светлым, а недопустимые синонимы - курсивом.

Определение

1. Судовой магнетизм

Е. Ship?s magnetism

Раздел магнетизма, исследующий и применяющий магнетизм судна, принципы построения судовых магнитных систем и технические средства, образующие эти системы

2. Магнетизм судна

Совокупность свойств судна и явлений, связанных с магнитным взаимодействием частей судна, по которым текут электрические токи, и намагниченных частей, обладающих магнитным моментом, и осуществляющихся магнитным полем.

Примечания:

1. Магнетизм судна может быть постоянным, полупостоянным, индуктированным, электрических токов.

2. Под магнетизмом судна подразумевается также магнетизм корабля, судовой конструкции или судового механизма

3. Судовое железо

Материалы конструкций и оборудования судна, способные приобретать магнетизм

4. Ферромагнитные массы судна

Ферромагнитные массы

Е. Ferromagnetic masses

F. Masses ferromagnetiques

Судовое железо, способное приобретать постоянный, полупостоянный, индуктированный магнетизм

Примечание. В зависимости от вида приобретаемого магнетизма ферромагнитные массы судна делятся на твердое, полутвердое и мягкое железо

5. Проводящие массы судна

Проводящие массы

Е. Permeable masses

F. Masses permeables

Судовое железо, способное приобретать магнетизм электрических токов

Совокупность магнитных моментов, создаваемых судовым железом

7. Магнитное состояние судна

Магнитное состояние

Е. Ship magnetic state

F. Etat magnetique du navire

Состояние судна, определяемое совокупностью магнитной нагрузки, коэрцитивности и внутренних магнитных полей

8. Магнитная предыстория судна

Магнитная предыстория

Процесс приобретения судном магнитного состояния, определяемого через предшествующие намагничивания и перемагничивания при энергетических воздействиях

9. Магнитная индукция на судне

Векторная величина, характеризующая плотность магнитного потока на судне или вблизи него

10. Девиация геомагнитного поля на судне

Девиация

Отклонение элементов вектора магнитной индукции на судне от соответствующих элементов полного вектора геомагнитного поля

11. Тензор магнитной деформации

Величина, характеризующая девиацию геомагнитного поля в точках на судне и определяемая магнитной нагрузкой судна

12. Нестабильность магнитной величины

По ГОСТ 19693-74

13. Неоднородность магнитной индукции на судне

Максимальное отклонение элемента вектора магнитного поля в определенной области на судне от его среднего значения в заданный момент времени

14. Магнитное направление носа судна

Магнитное направление

D. Richtung des Schiffs (Anliegender Kurs)

Направление носа судна, измеряемое углом в горизонтальной плоскости между северной частью плоскости магнитного меридиана и носовой частью диаметральной плоскости судна

15. Судовой магнитный компас

Магнитный компас

E. Ship magnetic compass

F. Compas magnetique du navire

D. Schiffsmagnetkompass

По ГОСТ 21063-81

16. Тесламетр

По ГОСТ 20906-75

17. Дифференциальный тесламетр

По ГОСТ 20906-75

18. Магнитный судовой испытательный стенд

Испытательный стенд, предназначенный для определения магнитных характеристик судна и (или) судовых магнитных систем и их частей.

Примечание. Магнитный испытательный стенд размещается в месте с известным магнитным полем

19. Компенсационное устройство магнетизма судна

Часть судовой магнитной системы, включающая технические средства для снижения магнетизма судна в местах расположения магниточувствительных элементов

20. Магнитный компенсатор

Элемент компенсационного устройства магнетизма судна, создающий компенсирующее магнитное поле в заданном направлении

21. Магнит-уничтожитель

Магнитный компенсатор в виде постоянного магнита

22. Креновой магнит

Магнит-уничтожитель для компенсации вертикального остаточного магнетизма

23. Широтный компенсатор

Ндп. Флиндерсбар

Е. Flinder?s bar

F. Barreau de Flinders

D. Flinders - Stange

Магнитный компенсатор вертикального индуктированного магнетизма

24. Электромагнитный компенсатор

Ндп. Компенсатор электромагнитных полей

Магнитный компенсатор, предназначенный для снижения магнетизма судна электрическим током

25. Маломагнитное судно

Судно, удовлетворяющее техническим требованиям по маломагнитности.

Примечание. Судно строится из слабомагнитных и немагнитных материалов

26. Определение девиации геомагнитного поля на судне

Е. Deviation finding

F. Relevage de la deviation

D. Deviationsbestimmung

Процесс определения величины и знака девиации геомагнитного поля на судне на заданном магнитном курсе судна

27. Магнитная обработка судна

Магнитная обработка

Обработка судна, с целью приведения судна в заданное магнитное состояние

28. Размагничивание судна

F. Demagnetisation du navire

D. Magnetischer Eigenschutz (MES)

Нейтрализация магнитного поля судна.

Примечание. Размагничивание судна производится с целью снижения девиации геомагнитного поля

29. Девиация судового магнитного компаса

Отклонение показаний судового магнитного компаса, определяемое углом в горизонтальной плоскости между магнитным Севером и компасным Севером, обусловленное девиацией магнитного поля на судне

30. Девиация тесламетра

Отклонение показаний судового тесламетра, обусловленное девиацией геомагнитного поля на судне

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


Индукция на судне магнитная 9

Компас судовой магнитный 15

Компас магнитный судовой 15

Компенсатор магнитный 20

Компенсатор широтный 23


Магнит-уничтожитель 21

Массы проводящие 5

Массы судна проводящие 5

Массы судна ферромагнитные 4

Массы ферромагнитные 4

6

Направление магнитное 14

Направление носа судна магнитное 14

Неоднородность магнитной индукции на судне 13

Нестабильность магнитной величины 12

Обработка магнитная 27

Обработка судна магнитная 27

Определение девиации геомагнитного поля на судне 26

Предыстория магнитная 8

Предыстория судна магнитная 8

Размагничивание судна 28

Состояние магнитное 7

Состояние судна магнитное 7

Стенд испытательный судовой магнитный 18

Стенд испытательный магнитный судовой 18

Судно маломагнитное 25

Тензор магнитной деформации 11

Тесламетр 16

Тесламетр дифференциальный 17

Устройство магнетизма судна компенсационное 19

Флиндерсбар 23

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ

Deviation finding 26

Ferromagnetic masses 4

Magnetic testing stand 18

Permeable masses 5

Ship magnetic compass 15

Ship magnetic state 7

Ships magnetism 1

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА ФРАНЦУЗСКОМ ЯЗЫКЕ

Banc d?essais magnetique 18

Barreau de Flinders 23

Compas magnetique du navire 15

Demagnetisation du navire 28

Etat magnetique du navire 7

Masses ferromagnetiques 4

Masses permeables 5

Relevage de la deviation 26

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКЕ

Anliegender Kurs 14

Deviatiosbestimmung 26

Flinders-Stange 23

Instabilitat 12

Magnetischer Eigenschutz (MES) 28

Richtung des Schiffs 14

Schiffsmagnetkompass 15

(Измененная редакция , Изм . № 1 ).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СУДОВОМ МАГНЕТИЗМЕ

Определение

1. Судовая магнитная система

Магнитная система, состоящая из судового железа и технических средств, предназначенных для повышения эффективности эксплуатации судна с использованием магнитного поля.

Примечание. В зависимости от назначения различают судовую магнитную систему курсоуказания, судовую магнитную навигационную систему, судовую магнитную систему компенсации

2. Полный вектор геомагнитного поля

Величина, характеризующая магнитную индукцию стационарного геомагнитного поля в море

3. Плоскость магнитного меридиана

Плоскость, перпендикулярная земной поверхности, проходящая через полный вектор геомагнитного поля в точке наблюдения

4. Намагничение судна

Распределение намагниченности судового железа, обусловленное намагничиванием судна в заданном направлении

5. Коэрцитивность судна

Физическая величина, характеризующая способность судна сохранять остаточный магнетизм пропорционально коэрцитивным силам его намагниченных и перемагниченных частей

6. Магниточувствительный элемент

Элемент, осуществляющий преобразование индукции магнитного поля в. величину, удобную для наблюдения или передачи по линиям связи

7. Магнитный Север

Северная часть плоскости магнитного меридиана

8. Компасный Север

Северная часть плоскости компасного меридиана

Похожие публикации