میدان مغناطیسی کشتی ویژگی های اصلی میدان مغناطیسی زمینی و کشتی. معادلات پواسون و آ. اسمیت. نیروهای مغناطیسی کشتی (SMS). کاربرد. چاپ مجدد یک عصاره از دفترچه یادداشت اسکله «St. آنا"

اجازه دهید به خوانندگان یادآوری کنم که سؤال مورد تجزیه و تحلیل به شرح زیر است: آیا می توان قایقرانی را با قطب نما ادامه داد که در نتیجه اصابت رعد و برق ، انحراف به 60 درجه افزایش یافت ، اگر اصلاح آن را بدانید؟

در دو قسمت اول، خواص مغناطیسی فرومغناطیس ها را بررسی کردیم، تعاریف اولیه را مطالعه کردیم و همچنین به یاد آوردیم که میدان مغناطیسی زمین چیست.

سومین شرکت کننده در فرآیند توسعه دوره با استفاده از قطب نما مغناطیسی، علاوه بر خود قطب نما و میدان مغناطیسی زمین، میدان مغناطیسی قایق بادبانی است. این همان چیزی است که در بخش بعدی چرخه "کسب و کار قطب نما مغناطیسی" در مورد آن صحبت خواهیم کرد. خلاصه خلاصه.

انحراف

امروزه اکثریت قریب به اتفاق قایق‌های تفریحی دارای دستگاه‌ها و مکانیسم‌هایی هستند که از فرومغناطیس‌های مختلف ساخته شده‌اند. علاوه بر "آهن کشتی"، همه وسایل الکتریکی میدان مغناطیسی مخصوص به خود را ایجاد می کنند که هر سال بیشتر و بیشتر می شود. بدیهی است که همه این منابع میدان مغناطیسی میدان مغناطیسی زمین را مخدوش می کنند، بنابراین کارت قطب نما نصب شده بر روی قایق بادبانی نه نصف النهار مغناطیسی، بلکه نصف النهار قطب نما خود را نشان می دهد. من فکر می کنم مناسب است که به خاطر بیاوریم که زاویه بین نصف النهار مغناطیسی و قطب نما نامیده می شود انحراف.

انحراف قطب نما مغناطیسی نصب شده بر روی کشتی یک مقدار ثابت نیست، اما در طول ناوبری به دلایل مختلفی تغییر می کند، به ویژه زمانی که مسیر کشتی و عرض جغرافیایی ناوبری مغناطیسی تغییر می کند. تمام آهن های کشتی را می توان به صورت مغناطیسی به نرم و سخت تقسیم کرد. آهن جامد که در طول ساخت کشتی مغناطیسی شده است، مغناطیس باقی مانده خاصی به دست می آورد و با نیروی ثابت خاصی روی کارت قطب نما عمل می کند. وقتی کشتی تغییر مسیر می دهد، این نیرو همراه با کشتی نسبت به نصف النهار مغناطیسی تغییر جهت می دهد و بنابراین در مسیرهای مختلف باعث انحراف می شود که از نظر بزرگی و علامت یکسان نیست.

آهن کشتی مغناطیسی نرم، هنگامی که مسیر تغییر می کند، دوباره مغناطیس می شود و با یک نیروی متغیر در اندازه و جهت روی کارت عمل می کند و همچنین باعث انحراف نابرابر می شود. هنگام تغییر عرض جغرافیایی مغناطیسی ناوبری، شدت میدان مغناطیسی زمین و مغناطیس شدن آهن کشتی نرم تغییر می کند که باعث تغییر در انحراف نیز می شود.

بنابراین، سه نیرو بر روی کارت قطب نما مغناطیسی نصب شده روی کشتی اعمال می شود: میدان مغناطیسی ثابت زمین، میدان مغناطیسی ثابت آهن جامد کشتی و میدان مغناطیسی متغیر آهن نرم کشتی. برهمکنش این میدان ها قدرت کلی میدان مغناطیسی را ایجاد می کند. فلش قطب نما مغناطیسی موقعیتی را در امتداد بردار شدت اشغال می کند و نصف النهار قطب نما می تواند بسیار متفاوت از قطب نما باشد. و در اینجا سرانجام به پاسخ سؤال مطرح شده در ابتدای چکیده خود می رسیم: اگر انحراف قطب نما مغناطیسی به طور ناگهانی "در نتیجه اصابت رعد و برق" بسیار بزرگ شود، مثلاً بیش از 60 چه باید کرد. درجه آیا نیاز به تخریب دارد یا می توانید با تعیین اصلاحیه به حرکت خود ادامه دهید؟

با یک انحراف زیاد، یعنی. با مقدار قابل توجهی از میدان مغناطیسی کشتی، میدان مغناطیسی زمین ممکن است، در برخی مسیرها، تقریباً به طور کامل توسط میدان مغناطیسی کشتی جبران شود. در این حالت، کارت قطب نما در حالت تعادل بی تفاوت قرار می گیرد و قطب نما از کار می افتد: در برخی از مسیرها، کارت به دلیل افزایش مسیر و زوایای انحراف با کشتی می چرخد، در جهات دیگر، عنصر حسگر در اثر اصطکاک در تکیه گاه به دلیل کاهش بیش از حد نیروی هدایت کننده از بین می رود.

علاوه بر این، با نگاهی به آینده، توجه می‌کنیم که در مقادیر زیاد انحراف، تعریف آن دشوار و نادرست می‌شود، زیرا روش تعیین انحراف فرض می‌کند که کشتی در یک مسیر مغناطیسی شناخته شده قرار دارد. با مقادیر زیاد انحراف، هنگام تغییر مسیر، به سرعت مقدار آن تغییر می کند و حتی اشتباهات کوچک در دوره، که اجتناب ناپذیر است، شروع به تأثیر قابل توجهی بر دقت تعیین می کند.

بنابراین، پاسخ صریح به سوال مطرح شده این است که ادامه حرکت با قطب نما که دارای انحراف زیاد است خطرناک است. لازم است آن را از بین ببرید، سپس مقادیر باقیمانده را تعیین کنید، و تنها در این صورت می توانید با خیال راحت به حرکت خود ادامه دهید.

قدرت کل میدان مغناطیسی آهن کشتی در تئوری مورد قطب نما مغناطیسی با معادلات پواسون توصیف می شود. از سه جزء آن، مقدار انحراف تحت تأثیر دو جزء است - میدان مغناطیسی آهن نرم و میدان مغناطیسی آهن سخت.

در مورد قطب نما مغناطیسی، نیروهایی که میدان مغناطیسی کشتی را تشکیل می دهند و بر این اساس، انحراف ناشی از آنها، به طور مشروط به ثابت، نیم دایره و یک چهارم تقسیم می شوند. مقدار انحراف ثابت به مسیر بستگی ندارد و با تغییر عرض جغرافیایی مغناطیسی تغییر نمی کند، به همین دلیل به آن ثابت می گویند. انحراف ثابت ناشی از نفوذ آهن نرم کشتی طولی و عرضی است.

انحراف نیم دایره ای انحرافی است که وقتی مسیر کشتی 360⁰ تغییر می کند، علامت آن را دو بار تغییر می دهد و دو برابر مقادیر صفر می گیرد. انحراف نیم دایره ای ناشی از یک میدان مغناطیسی از نرم عمودی و آهن کشتی از نظر مغناطیسی سخت است.

نمودار انحراف نیم دایره ای

انحراف یک چهارم - انحراف، که هنگام تغییر مسیر کشتی، دو برابر سریعتر از مسیر در جهت تغییر می کند. وقتی مسیر از 0⁰ به 360⁰ تغییر می کند، انحراف علامت خود را چهار بار تغییر می دهد و به همان تعداد بار از صفر می گذرد. انحراف یک چهارم باعث ایجاد میدان مغناطیسی از آهن نرم دریایی طولی و عرضی می شود.

نمودار انحراف یک چهارم

از آنجایی که منبع انحراف، آهن کشتی طولی و عرضی است، تخریب انحراف نیز با کمک آهنرباهای ناوشکن طولی و عرضی انجام می شود.

از بین تمام نیروهایی که باعث انحراف قطب نما می شوند، نیروهایی که باعث انحراف ثابت می شوند ضعیف ترین هستند. ارزش آن، به عنوان یک قاعده، از 1⁰ تجاوز نمی کند. بنابراین، این نیرو جبران نمی شود، بلکه به صورت تصحیح قطب نما در نظر گرفته می شود.

انحراف نیم دایره ای تحت تأثیر تمام آهن های کشتی نرم سخت و عمودی رخ می دهد. این نیروها توسط آهنرباهای طولی و عرضی - ناوشکن های نصب شده در داخل سطل جبران می شوند. برای جبران این یا آن نیروی مغناطیسی، لازم است یک اثر جهت مخالف به کارت قطب نما اعمال شود. این امر با استفاده از جبران کننده های مناسب حاصل می شود. هنگام از بین بردن انحرافات، آنها با قانون زیر هدایت می شوند: نیروهای ناشی از آهن جامد کشتی باید با کمک آهنرباهای دائمی جبران شوند، و نیروهای ناشی از مغناطیس القایی آهن کشتی نرم - با کمک عناصر ساخته شده از مواد فرومغناطیسی نرم نصب صحیح جبران کننده ها وظیفه ای است که برای رفع انحراف باید حل شود.

دوقطبی از قطب نمای مغناطیسی مدرن با جبران کننده ها و اصلاح کننده ها

انحراف یک چهارم تنها تحت تأثیر آهن دریایی نرم افقی رخ می دهد. نیروهایی که باعث انحراف یک چهارم می شوند با کمک جبران کننده های انحراف یک چهارم - میله ها، صفحات یا توپ های ساخته شده از مواد فرومغناطیسی نرم، نصب شده در خارج از سطل، در قسمت بالایی آن، به حداقل می رسند.

لازم به ذکر است که انحراف یک چهارم پایدارتر از نیم دایره است. بنابراین، از بین بردن انحراف یک چهارم، به عنوان یک قاعده، یک بار - بلافاصله پس از ساخت کشتی انجام می شود. در آینده، انحراف یک چهارم باقیمانده عملاً برای سالهای زیادی دستخوش تغییرات قابل توجهی نمی شود، که نمی توان در مورد انحراف نیم دایره ای گفت.

علاوه بر یک چهارم و انحراف نیم دایره، زمانی که بدنه کشتی کج می شود، یعنی. هنگام پاشنه زدن، پیرایش یا در حین پیچیدن، یک خطای اضافی قطب نما مغناطیسی ایجاد می شود - انحراف رول. هنگام نورد یا نورد، انحراف رول در کورس های N و S حداکثر است. به ترتیب در دوره های E و W هنگام پیچ و تاب کردن. انحراف رول می تواند به مقادیر 3⁰ برای هر درجه از رول برسد. برای از بین بردن آن، یک جبران کننده ویژه در داخل سطل - یک آهنربای رول ارائه شده است. به صورت عمودی، زیر کاسه قطب نما نصب می شود.

برای جلوگیری از ناپایداری انحراف نیم دایره به دلیل تغییر در عرض جغرافیایی مغناطیسی در هنگام حرکت کشتی، قطب نما به وسیله دیگری مجهز شده است - جبران کننده عرض جغرافیایی. این یک میله عمودی است که از مواد فرومغناطیسی نرم ساخته شده است که در قسمت بیرونی دوقلوی نصب شده است. قسمت متغیر (طولی) انحراف نیم دایره را حذف می کند.

عجیب است که این جبران کننده عرضی فلندرزبار (نوار فلیندرز) نامیده می شود - به افتخار دریانورد انگلیسی و کاشف استرالیا متیو فلیندرز (متیو فلیندرز). به هر حال، این او بود که استرالیا را استرالیا نامید. در طول سفر اکتشافی در سال 1801، او با تعیین منظم شیب با استفاده از دو قطب نما، متوجه شد که در نیمکره شمالی انتهای شمالی سوزن قطب نما توسط نیرویی ناشناخته به سمت کمان کشتی جذب می شود و در نیمکره جنوبی - به سمت کمان کشتی. استرن

متیو فلیندرز

فلیندرز با تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده به این نتیجه رسید که علت انحراف، آهن کشتی است که با تغییر عرض جغرافیایی، قدر و قطبیت مغناطیس آن را تحت تأثیر میدان مغناطیسی زمین تغییر داده است. از آنجایی که بیشتر آهن کشتی در ستون‌هایی قرار داشت، یعنی ستون‌های عمودی که عرشه کشتی چوبی را نگه می‌دارند، دریانورد معروف به این فکر افتاد که با قرار دادن یک میله آهنی عمودی در نزدیکی قطب‌نما، انحراف را از بین ببرد. امروزه با نام flindersbar استفاده می شود.

نوار فلیندرز - لوله عمودی در سمت چپ سطل

بنابراین، ما یک پاسخ علمی برای سؤالی که توسط فدور دروژینین مطرح شده بود، دریافت کردیم. با مقادیر زیاد انحراف - چندین ده درجه - بدون تخریب آن، استفاده از قطب نما مغناطیسی دشوار است و گاهی اوقات خطرناک است، زیرا نیروهای جبران نشده ای که باعث انحراف می شوند، میدان مغناطیسی زمین را متعادل می کنند تا قطب نما مغناطیسی متوقف شود. نقش یک نشانگر سرفصل را بازی کنید.

قطب‌نماهای مغناطیسی قایق‌های تفریحی مدرن از نظر ساختاری تا حدودی با سازهای کلاسیک با دوقلوی بالا و سیستم پیچیده ای از آهنرباهای جبرانی متفاوت هستند. با این وجود، وظیفه از بین بردن انحراف نیز برای آنها مرتبط است.

راه های از بین بردن انحراف، نحوه از بین بردن انحراف در قطب نما مغناطیسی قایق بادبانی و بسیاری موارد دیگر، دفعه بعد به شما خواهم گفت.

ادامه دارد…

مراجع: P.A. نچایف، V.V. گریگوریف "کسب و کار قطب نما مغناطیسی" V.V. ورونوف، N.N. گریگوریف، A.V. Yalovenko "قطب‌نماهای مغناطیسی" آژانس اطلاعات ملی زمین - فضایی "راهنمای تنظیم قطب‌نمای مغناطیسی"

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

تمام کشتی ها مجهز به قطب نماهای مغناطیسی هستند. مزیت اصلی آنها درجه بالای استقلال و قابلیت اطمینان با سادگی دستگاه است. نقطه ضعف اصلی دقت پایین در تعیین جهت است. منابع خطا عبارتند از: آگاهی نادرست از انحراف مغناطیسی، انحراف، اینرسی و حساسیت ناکافی سیستم سوزن های مغناطیسی به میدان مغناطیسی زمین. به خصوص خطاها در هنگام پیچیدن افزایش می یابد.

معمولاً دو قطب نمای مغناطیسی روی کشتی نصب می شود - اصلی(GMK) برای تعیین موقعیت کشتی و مسیر(PMK) - برای کنترل کشتی. MMC در DP نصب می شود، معمولا در پل بالایی در محل بهترین محافظت در برابر اثرات میدان مغناطیسی کشتی، PMC در خانه چرخ نصب می شود. اغلب، به جای دو قطب نما مغناطیسی، یک قطب نما روی کشتی در پل بالایی نصب می شود، اما با انتقال نوری قرائت ها به خانه چرخ.

قابلیت اطمینان تعیین جهت ها با استفاده از قطب نما مغناطیسی تا حد زیادی به دقت دانستن انحراف آن بستگی دارد.

یک انحراف زیاد منجر به این واقعیت می شود که قطب نما مغناطیسی پاسخ به میدان مغناطیسی زمین را متوقف می کند و در واقع دیگر نشانگر سرفصل نیست. بنابراین انحراف قطب نما مغناطیسی باید با ایجاد میدان مغناطیسی مصنوعی جبران شود. این فرآیند نامیده می شود تخریب انحراف. در شرایط عادی قایقرانی، انحراف قطب نما مغناطیسی حداقل یک بار در سال با روش های خاصی که در دوره انحراف مطالعه می شود، از بین می رود. انحراف باقی مانده پس از تخریب نامیده می شود انحراف باقی مانده; باید توسط ناوبرها تعیین شود و نباید بیش از 3 درجه برای قطب نما اصلی و 5 درجه برای قطب نما فرمان باشد. تعیین انحراف باقیمانده باید انجام شود:

1) پس از هر تخریب انحراف،

2) پس از تعمیر، لنگر انداختن، مغناطیس زدایی کشتی؛

3) پس از بارگیری و تخلیه کالاهایی که میدان مغناطیسی کشتی را تغییر می دهند.

4) با تغییر قابل توجهی در عرض جغرافیایی مغناطیسی؛

5) هنگامی که انحراف واقعی با انحراف جدولی بیش از 2 درجه متفاوت است.

ماهیت تعیین انحراف باقیمانده این است که یاتاقان قطب نما اندازه گیری شده را با یاتاقان مغناطیسی شناخته شده همان نقطه عطف مقایسه کنید:

از آنجایی که انحراف به مسیر کشتی بستگی دارد، در 8 مسیر قطب نمای اصلی و یک چهارم با فاصله یکسان تعیین می شود. پس از آن، برای هر قطب نما مغناطیسی، جدول انحراف خود بعد از 10 درجه از عنوان قطب نما محاسبه می شود. نمونه ای از جدول انحراف باقیمانده در جدول نشان داده شده است. 1.2.

جدول 1.2.

انحراف باقیمانده توسط دو ناظر تعیین می شود. باید در نظر داشت که پس از هر چرخش، کارت قطب نما مغناطیسی در عرض 3-5 دقیقه به نصف النهار می رسد و بنابراین در این زمان نمی توان از قطب نما استفاده کرد.

روشهای اصلی برای تعیین انحراف باقیمانده را در نظر بگیرید.

1. در تراز(شکل 1.26).

این دقیق ترین روش است. حتی برخی از پورت ها دارای گیت های انحراف خاصی هستند. شناور با هر یک از 8 مسیر قطب نما اصلی و چهارم مسیر را طی می کند و در لحظه عبور از خط، ناوبر یاتاقان قطب نما این تراز را اندازه گیری می کند. بلبرینگ مغناطیسی با فرمول (1.17) MP=IP-d محاسبه می شود. IP از روی نقشه حذف می شود، d نیز از روی نقشه مشخص می شود و به سال ناوبری داده می شود.

میدان مغناطیسی زمین را می توان با استفاده از یک سوزن مغناطیسی تشخیص داد. اگر فلش معلق باشد تا بتواند آزادانه در سطح افقی و عمودی بچرخد، در هر نقطه از سطح زمین، تحت تأثیر نیروهای مغناطیسی، تمایل به گرفتن موقعیت کاملاً مشخصی در فضا دارد. میدان مغناطیسی زمین در سطح، زیر زمین و در فضا وجود دارد. میدان مغناطیسی زمین توسط فرآیندهای درون پوسته آن و در فضای بیرونی ایجاد می‌شود و ارتباط نزدیکی با فعالیت خورشید دارد.

شدت میدان مغناطیسی زمین به طور متوسط ​​40 A/m است.

به طور کلی میدان مغناطیسی زمین غیر یکنواخت است اما در فضای محدود کشتی می توان آن را یکنواخت در نظر گرفت.

اجازه دهید کشش را به عنوان یک بردار به اجزای جداگانه تجزیه کنیم که به آنها عناصر مغناطیس زمینی می گویند. اینها شامل (نگاه کنید به شکل) جزء افقی قدرت میدان مغناطیسی زمین است اچ، جزء عمودی زو انحراف مغناطیسی دزاویه افقی است که توسط جهت نصف النهار واقعی تشکیل شده است برو جزء اچ، که در صفحه نصف النهار مغناطیسی قرار دارد. علاوه بر این عناصر، بردار شدت میدان مغناطیسی شامل تمایل مغناطیسی نیز می شود منزاویه عمودی بین صفحه افقی و جهت بردار مغناطیس زمینی است.

از شکل، می توانید رابطه زیر را بین عناصر مغناطیس زمینی برقرار کنید:

اگر نیاز به تعیین طرح بردار مغناطیس زمینی در جهت نصف النهار واقعی یا اولین عمود دارید، می توانید از برابری های زیر استفاده کنید.

خطوطی که مقادیر مساوی H و Z را به هم متصل می کنند ایزودین (خطوط با شدت برابر) نامیده می شوند. ایزولاین های انحراف مغناطیسی ایزوگون هستند، ایزولاین های میل مغناطیسی ایزوگون هستند. چنین خطوطی بر روی نقشه خاصی از مغناطیس زمینی ترسیم شده است. ایزوکلین با میل صفر استوای مغناطیسی را تشکیل می دهد.

ما بردار مغناطیس زمینی را به محورهای مختصات کشتی تجزیه می کنیم:

پیش بینی قدرت میدان مغناطیسی زمین بر روی محورهای کشتی:

مولفه افقی که عملکرد قطب نما مغناطیسی را تعیین می کند، در نقاط مختلف کره زمین از صفر (در قطب های مغناطیسی) تا 32 A/m در نزدیکی نوک جنوبی آسیا متغیر است. کاهش این مولفه از جهت از استوا به قطب ها اتفاق می افتد.

مولفه عمودی میدان مغناطیسی زمین از صفر (در استوای مغناطیسی) تا 56 A/m  در مناطق قطبی متغیر است.

موضوع 3 (2 ساعت) میدان مغناطیسی کشتی. معادلات پواسون و تحلیل آنها

بدنه کشتی، موتور آن، مکانیسم‌های کشتی از موادی ساخته شده‌اند که مقداری مغناطیسی باقی مانده دارند. علاوه بر مغناطش دائمی باقیمانده که در طول ساخت به دست می آید، بدنه کشتی و مکانیسم های آن توانایی مغناطیسی شدن در میدان مغناطیسی زمین را از دست نداده است که دائماً کشتی را تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین، دو جزء را می توان در آهن کشتی تشخیص داد: جزء سخت در طول دوره ساخت مغناطیسی می شود و ثابت می ماند، جزء نرم در میدان مغناطیسی زمین مغناطیسی می شود. مغناطیس کشتی دائمی و مغناطیس شدن آهن نرم کشتی بر هر وسیله مغناطیسی روی کشتی تأثیر می گذارد. در این مورد مرسوم است که می گویند میدان مغناطیسی کشتی در فضای اطراف کشتی عمل می کند.

این کشتی با تمام تجهیزاتش بدنه ای با شکل بسیار پیچیده است، بنابراین نمی توان انتظار داشت که به طور یکنواخت مغناطیسی شود. با این حال، مغناطیسی کشتی در طول ساخت و ساز و در دوره های بعدی ناوبری آن در میدان مغناطیسی ضعیف زمین رخ می دهد، علاوه بر این، حساسیت مغناطیسی کشتی به طور کلی کم است. بنابراین، ناهمگنی مغناطیسی آن ناچیز است، می توان آن را نادیده گرفت و از میانگین مقدار مغناطش برای کل ظرف به عنوان یک کل نتیجه گرفت.

بنابراین می توان از قضیه پواسون در مورد مغناطش یکنواخت اجسام استفاده کرد.

قضیه پواسون به صورت زیر فرموله شده است: پتانسیل مغناطیسی Uیک جسم یکنواخت مغناطیسی برابر با حاصل ضرب اسکالر بردار مغناطیسی بدن است که با علامت منفی گرفته می شود. بر روی گرادیان بالقوه نیروی جاذبه ایجاد شده توسط جرم جسم داده شده:

جایی که: -
- اجزای مغناطیسی کشتی در امتداد محورهای کشتی

- مقادیر مشتق شده V در امتداد این محورها، متناسب با پتانسیل جاذبه ناشی از جرم کشتی.

برای عبور از پتانسیل به پیش بینی قدرت میدان مغناطیسی روی محورهای کشتی، (16) را با توجه به متغیرها متمایز می کنیم. ایکس, y, z ، جایی که جی- مقدار ثابت:

بردار مغناطیسی بدن با فرمول (16) بیان می شود. بیایید آن را به اجزایی در امتداد محورهای کشتی تجزیه کنیم:

جایی که: ایکس, Y, ز - برآمدگی بر روی این محورهای میدان مغناطیسی - مول مغناطیسی زمین.

این مقادیر را با سه معادله قبلی جایگزین کنید:

اجازه دهید پرانتزهای هر یک از این معادلات را باز کرده و نماد را معرفی کنیم

با استفاده از این نمادها می توانیم به صورت زیر بنویسیم:

این معادلات پیش بینی قدرت میدان مغناطیسی کشتی را در نقطه O بیان می کنند (شکل را ببینید). اگر قطب نما در نقطه O قرار گیرد، نه تنها مغناطیس کشتی، بلکه تأثیر میدان مغناطیسی زمین را نیز نشان می دهد. ما پیش بینی های قدرت میدان کشتی و زمین را به صورت جبری اضافه می کنیم تا عملکرد مشترک آنها را بیان کنیم:

جایی که با یک خط تیره، برجستگی های میدان مغناطیسی کل بر روی محورهای کشتی، بدون خط تیره، برجستگی هایی بر روی همان محورهای میدان مغناطیسی زمین، با صفر، پیش بینی های قدرت میدان مغناطیسی کشتی است. از اینجا:

این معادلات معادلات پواسون نامیده می شوند، زیرا آنها بر اساس قضیه پواسون در مورد مغناطش یکنواخت اجسام به دست آمده اند.

آ, ب, ج,… کپارامترهای پواسون هستند. آنها آهن نرم را مشخص می کنند: ویژگی های مغناطیسی، شکل و اندازه، موقعیت نسبت به مرکز قطب نما.

مقررات پ, س, آرمیدان مغناطیسی مغناطیس کشتی دائمی را به دلیل عمل آهن سخت بیان می کند.

همه این مقادیر عملاً برای یک قطب نما و برای یک حالت مغناطیسی معین از کشتی تغییر نمی کنند. اگر در کشتی توده های زیادی از آهن را نسبت به قطب نما جابجا کنید یا خود قطب نما را حرکت دهید، این مقادیر تغییر خواهند کرد.

مسیر کشتی بر این مقادیر تأثیر نمی گذارد؛ عرض جغرافیایی مغناطیسی فقط بر پارامترهای پواسون تأثیر بسیار ضعیفی دارد. تکان های کشتی، بارگیری کشتی بر وضعیت مغناطیسی آن تأثیر می گذارد.

انحراف قطب نما مغناطیسی. تصحیح و ترجمه روم

بدنه فلزی کشتی، محصولات فلزی مختلف، موتورها باعث می شوند که سوزن مغناطیسی قطب نما از نصف النهار مغناطیسی، یعنی از جهتی که سوزن مغناطیسی باید در خشکی قرار گیرد، منحرف شود. خطوط مغناطیسی نیروی زمین که از آهن کشتی عبور می کند، آن را به آهنربا تبدیل می کند. دومی میدان مغناطیسی خود را ایجاد می کند که تحت تأثیر آن سوزن مغناطیسی روی کشتی انحراف بیشتری از جهت نصف النهار مغناطیسی دریافت می کند.

انحراف فلش تحت تأثیر نیروهای مغناطیسی آهن کشتی را انحراف قطب نما می گویند. زاویه محصور بین قسمت شمالی نصف النهار مغناطیسی Nm و قسمت شمالی نصف النهار قطب نما Nk انحراف قطب نما مغناطیسی (بتا) نامیده می شود (شکل 44).

انحراف می تواند مثبت باشد - شرق، یا هسته، یا منفی - غرب، یا غرب. انحراف یک مقدار متغیر است و بسته به عرض جغرافیایی و سمت کشتی متفاوت است، زیرا مغناطیسی آهن کشتی به موقعیت آن نسبت به خطوط میدان مغناطیسی زمین بستگی دارد.

برای محاسبه مسیر مغناطیسی MC، لازم است مقدار انحراف 6 در این مسیر را به صورت جبری به مقدار مسیر قطب نما KK اضافه کنید:

Kk + (+ - (بتا)) \u003d MK

یا MK-(+ - (بتا))=KK.

برای مثال، عنوان قطب‌نما KK 80 درجه است، در حالی که انحراف قطب‌نما مغناطیسی (بتا) = 20 درجه با علامت مثبت است. سپس با فرمول می یابیم:

MK \u003d KK + (+ - (بتا)) \u003d 80 درجه + (+ 20 درجه) \u003d 100 درجه.

اگر میدان مغناطیسی خود کشتی بزرگ باشد، استفاده از قطب نما دشوار است و گاهی اوقات به طور کلی از کار می افتد. بنابراین، ابتدا باید با کمک آهنرباهای جبران کننده واقع در قطب نما، و میله های آهنی نرم در مجاورت قطب نما، انحراف از بین برود.

پس از از بین رفتن انحراف، آنها شروع به تعیین انحراف باقی مانده در دوره های مختلف کشتی می کنند. تخریب و تعیین انحراف باقیمانده و تهیه جدول انحراف برای این قطب نما توسط یک انحراف متخصص در محدوده انحراف ویژه مجهز به علائم هدایت انجام می شود. انحراف در نظر گرفته می شود که کاملاً رضایت بخش حذف شود اگر مقدار آن در همه دوره ها از +4 درجه تجاوز نکند.

شکل 44. تصحیح و ترجمه روم

همانطور که قبلا ذکر شد، لازم است مسیرهای واقعی و یاتاقان ها را بر روی نقشه ها ترسیم کنید. برای به دست آوردن مسیرها و یاتاقان های واقعی، لازم است تصحیح خاصی در قرائت قطب نما نصب شده بر روی کشتی انجام شود، زیرا سر قطب نما و یاتاقان های قطب نما را نشان می دهد. تصحیح قطب نما (دلتا) k زاویه بین قسمت شمالی نصف النهار واقعی N و قسمت شمالی نصف النهار قطب نما Nk است. تصحیح قطب نما (دلتا)k برابر است با مجموع جبری انحراف (بتا) و انحراف d، یعنی:

(دلا) به = (+-بتا) + (+-d)

بنابراین برای به دست آوردن مقادیر واقعی، لازم است تصحیح قطب نما با علامت آن به مقادیر قطب نما اضافه شود:

IR \u003d KK + (+ - (مثل) k)

یا KK = IR-(+ (دلتا)k).

روی انجیر شکل 43 انتقال از MK به KK را از طریق انحراف نشان می دهد.

روی انجیر شکل 44 رابطه بین تمام کمیت هایی را نشان می دهد که تعیین صحیح جهت های واقعی در دریا به آنها بستگی دارد. زوایای تشکیل شده توسط خطوط NK، Nu، Nn و خطوط کورس و یاتاقان به شرح زیر نامگذاری می شوند:

مسیر قطب نما K K زاویه بین خط نصف النهار قطب نما NK و خط مسیر است.

یاتاقان قطب نما KP - زاویه بین خط نصف النهار قطب نما NK و خط یاتاقان.

عنوان مغناطیسی MK - زاویه بین نصف النهار مغناطیسی NM و خط مسیر.

MP یاتاقان مغناطیسی - زاویه بین خط نصف النهار مغناطیسی NM و خط یاتاقان.

مسیر واقعی I K - زاویه بین خط نصف النهار واقعی Na و خط مسیر.

یاتاقان واقعی IP زاویه بین خط نصف النهار واقعی و خط بلبرینگ است.

انحراف (بتا) - زاویه بین خط نصف النهار قطب نما NK و خط نصف النهار مغناطیسی NM.

انحراف d زاویه بین خط نصف النهار مغناطیسی NM و خط نصف النهار واقعی Nu است.

تصحیح قطب نما (مثلث) k - زاویه بین خط نصف النهار واقعی N "و خط نصف النهار قطب نما N K.

یک قانون یادگاری وجود دارد که به ناوبر کمک می کند تا به درستی با مقادیر جهت های مغناطیسی و قطب نما واقعی کار کند. برای انجام این قانون، باید دنباله را به خاطر بسپارید: IK-d-MK-(betta)-KK. اگر انحراف d به صورت جبری از IC کم شود، مقدار MK در کنار IC را بدست می آوریم. اگر انحراف (بتا) را به صورت جبری از MC کم کنیم، مقدار CC که در کنار MC در سمت راست ایستاده است را بدست می آوریم. اگر به صورت جبری از IC هر دو مقدار d - انحراف (بتا) - انحراف را که در سمت راست IC قرار دارند کم کنیم، KK به دست می‌آید. به شرطی که یک عنوان قطب نما داشته باشیم و نیاز به دریافت MK داشته باشیم، اقدامات معکوس را انجام می دهیم: انحراف 6 را که به صورت جبری در سمت چپ آن ایستاده است را به عنوان قطب نما با عنوان KK اضافه می کنیم و عنوان مغناطیسی MK را می گیریم. اگر به صورت جبری میل d را به مسیر مغناطیسی که در سمت چپ مسیر مغناطیسی است اضافه کنیم، سیر واقعی آی سی را به دست می آوریم. و در نهایت، اگر به صورت جبری انحراف (بتا) و انحراف d را به مسیر قطب نما اضافه کنیم که چیزی بیش از تصحیح قطب نما DK نیست، آنگاه مسیر واقعی - IR را می گیریم.

یک ناوبر آماتور هنگام محاسبه و کار بر روی نقشه، فقط از مقادیر واقعی دوره ها، بلبرینگ ها و زوایای عنوان استفاده می کند و قطب نماهای مغناطیسی فقط ارزش قطب نما خود را می دهند، بنابراین باید با استفاده از فرمول های بالا محاسبات را انجام دهد. انتقال از قطب نما و مقادیر مغناطیسی شناخته شده به مقادیر واقعی ناشناخته را تصحیح نقاط می گویند. انتقال از مقادیر واقعی شناخته شده به قطب نما و مغناطیسی ناشناخته را ترجمه رومب می نامند.