Pole magnetyczne statku. Podstawowe charakterystyki pól magnetycznych Ziemi i statku. Równania Poissona i A. Smitha. Siły magnetyczne statku (SMF). Aplikacja. Przedruk reprodukcji wyciągu z dziennika okrętowego szkunera „St. Ania"

Przypomnę, że analizowane pytanie brzmi: czy można kontynuować żeglowanie z kompasem, którego odchylenie w wyniku uderzenia pioruna wzrosło do 60°, jeśli zna się jego korektę?

W pierwszych dwóch częściach przyjrzeliśmy się właściwościom magnetycznym materiałów ferromagnetycznych, przestudiowaliśmy podstawowe definicje, a także przypomnieliśmy sobie, czym jest pole magnetyczne Ziemi.

Trzecim uczestnikiem procesu opracowywania kursu z wykorzystaniem kompasu magnetycznego, obok samego kompasu i ziemskiego pola magnetycznego, jest pole magnetyczne jachtu. O tym porozmawiamy w kolejnej części cyklu „Biznes magnetyczno-kompasowy. Krótkie podsumowanie."

Odchylenie

Obecnie zdecydowana większość jachtów ma na pokładzie urządzenia i mechanizmy wykonane z określonych ferromagnesów. Oprócz „żelaza okrętowego” wszystkie urządzenia elektryczne wytwarzają własne pole magnetyczne, którego z roku na rok jest coraz więcej na pokładzie. Oczywiście wszystkie te źródła pola magnetycznego zniekształcają pole magnetyczne Ziemi, dlatego karta kompasu zainstalowana na jachcie pokazuje nie południk magnetyczny, ale własny południk kompasu. Myślę, że wypadałoby przypomnieć, że nazywa się to kąt między południkami magnetycznymi i kompasowymi odchylenie.

Odchylenie kompasu magnetycznego zainstalowanego na statku nie jest wartością stałą, lecz zmienia się w trakcie nawigacji z wielu powodów, w szczególności gdy zmienia się kurs statku i szerokość magnetyczna nawigacji. Całe żelazo okrętowe można magnetycznie podzielić na miękkie i twarde. Stałe żelazo, które zostało namagnesowane podczas budowy statku, nabiera pewnego magnetyzmu szczątkowego i działa na kartę kompasu z pewną stałą siłą. Kiedy statek zmienia kurs, siła ta wraz ze statkiem zmienia swój kierunek względem południka magnetycznego i dlatego przy różnych kursach powoduje odchylenie o różnej wielkości i znaku.

Kiedy kurs się zmienia, żelazo statku, które jest miękkie pod względem magnetycznym, zostaje ponownie namagnesowane i działa na kartę z siłą o zmiennej wielkości i kierunku, powodując również nierówne odchylenie. Kiedy zmienia się szerokość magnetyczna nawigacji, zmienia się siła pola magnetycznego Ziemi i namagnesowanie miękkiego żelaza statku, co powoduje również zmiany odchylenia.

Zatem na kartę kompasu magnetycznego zainstalowanego na statku działają trzy siły: stałe pole magnetyczne Ziemi, stałe pole magnetyczne twardego żelaza okrętowego i zmienne pole magnetyczne miękkiego żelaza okrętowego. Interakcja tych pól tworzy pewną całkowitą siłę pola magnetycznego. Igła kompasu magnetycznego zajmuje pozycję wzdłuż wektora napięcia, a południk kompasu może znacznie różnić się od południka magnetycznego. I tu w końcu dochodzimy do odpowiedzi na pytanie postawione na początku naszego podsumowania: co zrobić, jeśli odchylenie kompasu magnetycznego nagle „w wyniku uderzenia pioruna” stało się bardzo duże, na przykład ponad 60°. Czy należy go zniszczyć, czy też można kontynuować ruch poprzez ustalenie poprawki?

Przy dużym odchyleniu, tj. przy znacznym natężeniu pola magnetycznego statku, pole magnetyczne Ziemi może na niektórych kursach zostać prawie całkowicie skompensowane przez pole magnetyczne statku. W takim przypadku karta kompasu znajdzie się w stanie obojętnej równowagi, a kompas przestanie działać: na niektórych kursach karta będzie się obracać wraz ze statkiem z powodu tego samego przyrostu kursu i kątów odchylenia; na innych kierunkach, wrażliwy element zostanie uniesiony przez tarcie w podporze na skutek nadmiernego spadku siły prowadzącej.

Ponadto patrząc w przyszłość zauważamy, że przy dużych wartościach odchylenia samo określenie staje się trudne i niedokładne, ponieważ procedura określania odchylenia zakłada, że ​​statek znajduje się na tym lub innym znanym kursie magnetycznym. Przy dużych wartościach odchyleń, gdy kurs się zmienia, szybko zmienia się jego wartość i nawet małe błędy przebiegu, które są nieuniknione, zaczynają znacząco wpływać na dokładność oznaczeń.

Zatem jasna odpowiedź na postawione pytanie jest taka, że ​​dalsze poruszanie się z kompasem o dużym odchyleniu jest niebezpieczne. Koniecznie go zniszcz, a następnie określ wartości resztkowe i dopiero wtedy będziesz mógł bezpiecznie kontynuować podróż.

Całkowite natężenie pola magnetycznego żelaza okrętowego w teorii kompasu magnetycznego opisano równaniami Poissona. Spośród trzech składników na wielkość odchylenia wpływają dwa składniki - pole magnetyczne miękkiego żelaza i pole magnetyczne twardego żelaza.

W branży kompasów magnetycznych siły tworzące pole magnetyczne statku i odpowiednio powodowane przez nie odchylenie są tradycyjnie dzielone na stałe, półkoliste i ćwiartkowe. Wielkość stałego odchylenia nie zależy od kursu i nie zmienia się wraz ze zmianą szerokości magnetycznej, dlatego nazywa się ją stałą. Stałe odchylenie spowodowane jest wpływem wzdłużnego i poprzecznego miękkiego żelaza okrętowego.

Odchylenie półkoliste to odchylenie, które przy zmianie kursu statku o 360⁰ powoduje dwukrotną zmianę znaku, przyjmując dwukrotnie wartość zerową. Odchylenie półkoliste jest spowodowane polem magnetycznym od pionowego miękkiego i dowolnego magnetycznie twardego żelaza okrętowego.

Półkolisty wykres odchylenia

Odchylenie ćwiartkowe to odchylenie, które w przypadku zmiany kursu statku zmienia kierunek dwa razy szybciej niż kurs. Kiedy kurs zmienia się z 0⁰ na 360⁰, odchylenie zmienia swój znak czterokrotnie i tyle samo razy przechodzi przez zero. Odchylenie ćwiartkowe spowodowane jest polem magnetycznym wytwarzanym przez miękkie żelazo wzdłużne i poprzeczne statku.

Wykres odchylenia kwartalnego

Ponieważ źródłem odchyleń jest podłużne i poprzeczne żelazo statku, niszczenie odchyleń odbywa się również za pomocą wzdłużnych i poprzecznych magnesów niszczycielskich.

Ze wszystkich sił powodujących odchylenie kompasu magnetycznego najsłabsze są siły powodujące ciągłe odchylenie. Jego wartość z reguły nie przekracza 1⁰. Dlatego siła ta nie jest kompensowana, ale uwzględniana w formie korekty kompasu.

Odchylenie półkoliste występuje pod wpływem całego twardego i pionowego miękkiego żelaza okrętowego. Siły te są kompensowane przez magnesy wzdłużne i poprzeczne – niszczyciele zainstalowane wewnątrz sterowni. Aby skompensować tę lub inną siłę magnetyczną, konieczne jest przyłożenie siły o przeciwnym kierunku do karty kompasu. Osiąga się to poprzez zastosowanie odpowiednich kompensatorów. Przy niszczeniu odchyłek kierują się następującą zasadą: siły pochodzące od twardej stali okrętowej należy kompensować za pomocą magnesów trwałych, a siły od magnetyzmu indukcyjnego miękkiej stali okrętowej należy kompensować za pomocą elementów wykonanych z miękkiego materiału ferromagnetycznego. Prawidłowa instalacja kompensatorów to zadanie, które należy rozwiązać, aby wyeliminować odchylenia.

Binnacle nowoczesnego kompasu magnetycznego z kompensatorami i korektorami

Odchylenie ćwiartkowe występuje pod wpływem tylko miękkiego poziomego żelaza okrętowego. Siły powodujące odchylenie ćwiartkowe sprowadzane są do minimalnych wartości za pomocą kompensatorów odchyłek ćwiartkowych - prętów, płytek lub kulek wykonanych z miękkiego materiału ferromagnetycznego, instalowanych na zewnątrz wieży, w jej górnej części.

Należy zauważyć, że odchylenie ćwiartkowe jest bardziej stabilne niż odchylenie półkoliste. Dlatego zniszczenie odchylenia ćwiartkowego przeprowadza się z reguły raz - natychmiast po zbudowaniu statku. W konsekwencji odchylenie ćwiartkowe resztowe przez wiele lat praktycznie nie ulega zauważalnym zmianom, czego nie można powiedzieć o odchyłce półkolistej.

Oprócz odchylenia ćwierćkolistego i półkolistego, gdy kadłub statku jest przechylony, tj. podczas przechylania, trymowania czy podczas pochylania pojawia się dodatkowy błąd kompasu magnetycznego – odchylenie przechyłu. W przypadku przechyłu lub przechyłu bocznego odchylenie przechyłu jest maksymalne na torach N i S. W przypadku przechyłu wzdłużnego i pochylenia odpowiednio na torach E i W. Odchylenie przechyłu może osiągnąć wartość 3⁰ dla każdego stopnia przechylenia. Aby go zniszczyć, wewnątrz binnacle znajduje się specjalny kompensator - magnes nachylenia. Montuje się go pionowo, pod czaszą kompasu.

Aby zapobiec niestabilności odchylenia półkolistego spowodowanej zmianami szerokości magnetycznej podczas żeglugi, kompas jest wyposażony w kolejne urządzenie - kompensator szerokości geograficznej. Jest to pionowy pręt wykonany z miękkiego materiału ferromagnetycznego, montowany na zewnątrz binnakli. Eliminuje zmienną (równoleżnikową) część odchylenia półkolistego.

Ciekawe, że ten równoleżnikowy kompensator nazywa się słupkiem Flindersa na cześć angielskiego nawigatora i australijskiego odkrywcy Matthew Flindersa. Nawiasem mówiąc, to on nazwał Australię Australią. Podczas wyprawy w 1801 roku, dokonując systematycznych pomiarów deklinacji za pomocą dwóch kompasów, odkrył, że na półkuli północnej północny koniec igły kompasu był przyciągany przez nieznaną siłę do dziobu statku, a na półkuli południowej – do rufa.

Mateusza Flindersa

Analizując uzyskane wyniki, Flinders doszedł do wniosku, że przyczyną odchylenia było żelazo statku, które wraz ze zmianami szerokości geograficznej zmieniało wielkość i polaryzację swojego magnetyzmu pod wpływem ziemskiego pola magnetycznego. Ponieważ większość żelaza statku znajdowała się w filarach, czyli pionowych słupach podtrzymujących pokład drewnianego statku, słynny nawigator wpadł na pomysł wyeliminowania odchylenia poprzez umieszczenie pionowego pręta żelaza w pobliżu kompasu, który wciąż jest używany dziś pod nazwą Flindersbar.

Pasek Flindersa - pionowa rura po lewej stronie wieżyczki

Otrzymaliśmy zatem naukową odpowiedź na pytanie postawione przez Fiodora Drużynina. Przy dużych wartościach odchyleń – kilkudziesięciu stopni – używanie kompasu magnetycznego bez jego zniszczenia jest trudne, a czasami niebezpieczne, ponieważ nieskompensowane siły powodujące odchylenie zrównoważą pole magnetyczne Ziemi tak, że kompas magnetyczny nie będzie już działał jak wskaźnik kursu.

Nowoczesne kompasy magnetyczne jachtowe różnią się konstrukcyjnie nieco od klasycznych instrumentów, charakteryzujących się wysokim binaklem i złożonym systemem magnesów kompensacyjnych. Niemniej jednak zadanie eliminacji odchyleń jest dla nich istotne również.

Jakie istnieją metody eliminacji odchyleń, jak wyeliminować odchylenia na kompasie magnetycznym jachtu i wiele więcej, powiem ci następnym razem.

Ciąg dalszy nastąpi…

Wykorzystana literatura: P.A. Nieczajew, V.V. Grigoriew „Biznes kompasu magnetycznego” V.V. Woronow, N.N. Grigoriew, A.V. Yalovenko „Kompasy magnetyczne” KRAJOWA AGENCJA INTELIGENCJI GEOprzestrzennej „Podręcznik regulacji kompasu magnetycznego”

Federalna Agencja Rybołówstwa
„BGARF” FSBEI HE „KSTU”
Kaliningradzka Morska Szkoła Rybacka
PM.5 „Podstawy nawigacji”
AV Szczerbina
Kaliningrad
2016

=1=
PM 5. Podstawy nawigacji Łącznie 32 godziny.
5.1. Kształt i wielkość Ziemi. Współrzędne geograficzne. 4h.
5.2. Jednostki długości i prędkości stosowane w nawigacji 2h.
5.3. Zasięg horyzontu widzialnego i zasięg widoczności obiektów
światła 2 godz.
5.4. Systemy podziału horyzontu
2 godz.
5.5. Pojęcie magnetyczne Pole ziemskie. Kursy magnetyczne i łożyska 6h
5.6. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar,
korekta i tłumaczenie 4h.
5.7. Techniczne środki nawigacji
4h.
5.8. Podstawy pilotażu. Zagrożenia nawigacyjne. Na lądzie i na wodzie
pomoce nawigacyjne 2h.
5.9. Hydrometeorologia. Instrumenty hydrometeorologiczne i
narzędzia 4h.
2

PM.5 „Podstawy nawigacji”
Wykład 3
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy magnetyczne i
namiar.
(Pole magnetyczne Ziemi, bieguny magnetyczne, południk magnetyczny, pole magnetyczne
deklinacja, oznaczenie deklinacji magnetycznej na mapach morskich,
zmiana deklinacji magnetycznej, przenosząca deklinację na rok rejsu,
anomalie magnetyczne i burze, kursy magnetyczne i namiar, związek pomiędzy
kierunki magnetyczne i prawdziwe).
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar,
korekta i tłumaczenie.
(pojęcie magnetyzmu żelaza okrętowego, pole magnetyczne statku, kompas
południk, odchylenie kompasu magnetycznego, koncepcja zniszczenia odchylenia,
wyznaczanie odchyleń resztkowych, tablic odchyleń, kursów kompasu i namiarów,
związek między kompasem a kierunkami magnetycznymi, kąty kierunków
obiektów i ich zastosowania, potrzeba przejścia od prawdziwych kierunków do
kompas i od kompasu do prawdy, związek między prawdą a
kierunki kompasu, ogólna korekta kompasu magnetycznego, porządek
przejście z kompasu na kierunki prawdziwe (korekta) i z kierunku prawdziwego
wskazówki do kompasu (tłumaczenie).

3

PM.5 „Podstawy nawigacji”


Globus jest magnesem otoczonym własnym polem magnetycznym.
Bieguny magnetyczne Ziemi znajdują się stosunkowo blisko biegunów
geograficzne, ale nie pokrywają się z nimi. Według współczesnych pomysłów
fizycy linie pola magnetycznego Ziemi „wychodzą” z południa (Psm)
biegun magnetyczny i „wejdź” na północ (Pnm).
Aby rozwiązać większość problemów nawigacyjnych jest to konieczne
i tak dokładnie, jak to możliwe, określ kierunek
Północny biegun geograficzny Ziemi.
Od czasów starożytnych było ono swobodnie wykorzystywane do tego celu.
zawieszony namagnesowany kawałek żelaza posiadający
podłużny kształt - prototyp kompasów magnetycznych.
Ale kompasy magnetyczne mają znaczną wadę -
pokazują kierunki inne niż północ
biegun geograficzny i północny biegun magnetyczny.
I - nie do końca trafne.
Jednakże niedokładności kompasów magnetycznych podlegają
pewne wzorce, które są już dobre
znany. Znając te wzorce i mając niedokładne
kierunek północny wskazany przez taki kompas (kompas
północ), możliwe jest dokładne określenie kierunku
północny biegun geograficzny (prawdziwa północ).

4

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(Pole magnetyczne Ziemi, bieguny magnetyczne, południk magnetyczny).
Igła kompasu magnetycznego ma tendencję do ustawiania się wzdłuż tych linii siły. Ale
strzałka jest prawie prosta, a linie siły są zbliżone do eliptycznych
kształtować krzywe. Dlatego strzałka znajduje się prawie stycznie do mocy
linie.
Wektor jest położony ściśle stycznie
natężenie pola magnetycznego (T), czyli
jego właściwości fizyczne. Ten wektor może
rozkładają się na pionową (Z) i poziomą (H)
składniki. Poziomo orientuje strzałkę
kompas wzdłuż linii pola, „zmuszając” do wskazania
północ, a pion przechyla strzałkę
względem płaszczyzny horyzontu, dlaczego tak jest
nie jest umiejscowiony ściśle poziomo, ale prawie wzdłuż
styczna do linii pola.

5

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(Pole magnetyczne Ziemi, bieguny magnetyczne, południk magnetyczny).
Wielkości T, Z, H, I, d nazywane są elementami ziemskiego magnetyzmu.
Istnieją między nimi następujące zależności geometryczne:
Н = T cos I; Z = T grzech I.
Kąt, o jaki wektor natężenia pola magnetycznego jest odchylany względem płaszczyzny
horyzont prawdziwy, charakteryzuje (ale nie determinuje) inklinację magnetyczną (I). Od
igła kompasu i wektor napięcia są praktycznie położone stycznie do mocy
linii istnieje definicja nachylenia magnetycznego, która wynika z elementarnej
prawa geometrii – nachylenie magnetyczne – kąt pionowy pomiędzy osiami jest dowolny
zawieszona igła magnetyczna i płaszczyzna prawdziwego horyzontu.
Aby ułatwić zapamiętywanie, igłę tworzy nachylenie magnetyczne
pochylić się w stronę ziemi.

6

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(Pole magnetyczne Ziemi, bieguny magnetyczne, południk magnetyczny, deklinacja magnetyczna).
Pionowa płaszczyzna przechodząca przez linię pola magnetycznego (a zatem przez
igła magnetyczna) nazywana jest w nawigacji płaszczyzną południka magnetycznego. Samolot
Południk magnetyczny przecina powierzchnię globu. W wyniku tego skrzyżowania
rezultatem jest zamknięta krzywa zbliżona do koła. Ta krzywa to południk magnetyczny
obserwator.
Dla wygody przy rozwiązywaniu problemów nawigacyjnych przyjęto inną, bardziej zwięzłą definicję:
południk magnetyczny - ślad przecięcia płaszczyzny prawdziwego horyzontu z płaszczyzną magnetyczną
południk.
Okazuje się jednak (przy dokładnych pomiarach), że w różnych, nawet dość bliskich, punktach Ziemi
Igła magnetyczna nie jest skierowana w tym samym kierunku - w stronę bieguna magnetycznego. Takie naturalne zjawisko
ze względu na fakt, że w różnych punktach Ziemi pole magnetyczne podlega różnym wpływom i, jak
W rezultacie ma heterogeniczne właściwości.
Wielkość wskazanych odchyleń w nawigacji jest „powiązana” z płaszczyzną prawdziwego południka
i nazywa się to deklinacją magnetyczną.
7

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(południk magnetyczny, deklinacja magnetyczna).
Oznaczanie deklinacji magnetycznej:
deklinacja magnetyczna (oznaczona jako – d) to kąt pomiędzy północnymi częściami pola magnetycznego (Nm) a rzeczywistą
(Ni) południki obserwatora; lub – kąt poziomy w płaszczyźnie horyzontu prawdziwego,
utworzone przez przecięcie tej płaszczyzny przez płaszczyzny magnetycznej i prawdziwej
meridiany obserwatora.
Deklinację magnetyczną mierzy się od północnej części południka prawdziwego (Ni) na wschód (do E) lub do
zachód (w kierunku W) od 0° do 180°.
Jeśli południk magnetyczny odchyli się od prawdziwego w kierunku wschodnim, wówczas deklinację nazywa się wschodnią
i przypisuje się mu znak plus (+), jeśli południk magnetyczny odbiega od prawdziwego
na zachód, wówczas deklinacja jest zachodnia i przypisuje się jej znak minus (–).
Deklinacja magnetyczna E (wschodnia)
Deklinacja magnetyczna W (zachodnia)
Wartości deklinacji magnetycznej w różnych punktach Ziemi są różne i wahają się w umiarkowanych szerokościach geograficznych od 0° do
≈ 25°. Na dużych szerokościach geograficznych deklinacja magnetyczna osiąga wartości kilkudziesięciu stopni, a jeśli ją zmierzysz,
będąc pomiędzy północnym biegunem magnetycznym a północnym biegunem geograficznym, będzie to 180° (to samo z
„para” biegunów południowych).
8

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.

mapy nawigacyjne).
Do wykonywania pomiarów pierwiastków magnetyzmu ziemskiego (z których najważniejszym jest magnetyzm
deklinacja d), wykorzystywane są statki badawcze.
Na podstawie ich pomiarów sporządzane są mapy deklinacji magnetycznych, które nazywane są izogonicznymi.
Mapy te zawierają zakrzywione linie łączące punkty o tych samych wartościach magnetycznych.
deklinacje. Linie te nazywane są zwykle izogonami.

Mniej powszechne są linie łączące punkty o tym samym nachyleniu magnetycznym (nie mylić z
deklinacja!) – izokliny. Zerowa izoklina (łączy punkty o zerowym nachyleniu magnetycznym)
zwany równikiem magnetycznym.

W pobliżu biegunów magnetycznych nachylenie magnetyczne (nie mylić z deklinacją!) przyjmuje wartość 90°. Ten
oznacza, że ​​strzałka ma tendencję do przyjmowania pozycji pionowej. Taka strzałka jest równie dobra jak linia pionu, ale
nie nadaje się jako nawigator na morzu. Na równiku wyczuwalna jest strzałka
swobodnie, ustawione prawie poziomo. (nachylenie magnetyczne wynosi zero!).
Stąd zasada: kompas magnetyczny najlepiej sprawdza się w
obszar równika magnetycznego (i, z grubsza mówiąc,
geograficzne, jeśli nie ma anomalii) i całkowicie
nie ma zastosowania w pobliżu pól magnetycznych
bieguny (ale na dużych szerokościach geograficznych jest używany).
Mapy przedstawiające wartości nachylenia magnetycznego
nazywane są izoklinicznymi.
Ustalono również, że w tym samym miejscu wartość
Deklinacja magnetyczna zmienia się w czasie (np
Zmienia się także położenie biegunów magnetycznych Ziemi –
dryf biegunów magnetycznych).

9

10.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(południk magnetyczny, deklinacja magnetyczna, oznaczenie deklinacji magnetycznej na morzu
mapy nawigacyjne).
Mapy deklinacji magnetycznej nazywane są izogonicznymi.
Mapy te zawierają zakrzywione linie łączące punkty o tych samych wartościach deklinacji magnetycznej.
Linie te nazywane są izogonami.
Izogon łączący punkty o zerowej deklinacji nazywa się agonem.
linie łączące punkty o tym samym nachyleniu magnetycznym (nie mylić z deklinacją!) to izokliny.
Nazywa się izokliną zerową (łączy punkty o zerowym nachyleniu magnetycznym). równik magnetyczny.
Równik magnetyczny to nieregularna krzywa, która przecina równik geograficzny w dwóch punktach.
W pobliżu biegunów magnetycznych nachylenie magnetyczne (nie mylić z deklinacją!) przyjmuje wartość 90°.
Na równiku strzałka znajduje się prawie poziomo. (nachylenie magnetyczne wynosi zero!).
Kompas magnetyczny działa najlepiej
w obszarze równika magnetycznego (i mniej więcej
mówiąc, także geograficzny, jeśli nie
anomalie) i nie ma zastosowania w
bliskość do
bieguny magnetyczne.
Mapy pokazujące znaczenia
nachylenie magnetyczne,
nazywane są izoklinicznymi.
W tym samym miejscu wartość
deklinacja magnetyczna pod wpływem prądu
czas się zmienia (wraz ze zmianami i
położenie biegunów magnetycznych Ziemi -
dryf biegunów magnetycznych).

10

11.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(wskazanie deklinacji magnetycznej na morskich mapach nawigacyjnych, zmiana magnetyczna
deklinacja, redukcja deklinacji do roku rejsu, anomalie magnetyczne i burze).
Niezależnie od nazwy, deklinacja magnetyczna (d) rośnie lub maleje w zależności od jej
całkowita wartość.
Opisaną procedurę przeprowadza się na etapie wstępnego planowania trasy przejścia i
obowiązkowe - na każdą używaną kartę.
Deklinacja w różnych punktach powierzchni Ziemi jest różna. I często jest inaczej w różnych obszarach
mapa morska. Tak jest to zaznaczone – inaczej – w kilku miejscach na mapie (razem z
odpowiednia zmiana roczna). Konieczne jest przeprowadzenie redukcji deklinacji
za rok żeglowania w każdym takim miejscu!
Mówiąc o ziemskim magnetyzmie, nie sposób nie wspomnieć
wpływają na takie zjawisko jak magnetyczne
anomalie. Pojawiają się w miejscach, gdzie
występują tam duże złoża skał
własne pole magnetyczne. Ten
pole, jakby sumując się z polem magnetycznym
Ziemia powoduje zmiany parametrów
ostatni. Anomalie magnetyczne są oznaczone na
mapy ze specjalnymi liniami. Również
wielkość największego
zmiany deklinacji magnetycznej.
W takich miejscach należy używać urządzeń magnetycznych
kompasy nie są wskazane, ponieważ
odczyty tutaj nie są praktyczne
znaczenia.

11

12.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(zmniejszając deklinację do roku rejsu).
Dla wygody wielkość deklinacji magnetycznej na mapach nawigacyjnych jest wskazywana nie w postaci izogonów, ale liczbowo
tylko dla poszczególnych punktów powierzchni ziemi. Tytuł mapy wskazuje wielkość rocznej zmiany
deklinacji oraz rok, do którego przypisana jest informacja o deklinacji magnetycznej. Od nawigacji
mapy publikowane są okresowo, nawigator musi uwzględnić zmianę deklinacji wskazaną na mapie
liczba lat, które upłynęły od daty publikacji mapy do roku podróży. Obliczenia zmniejszania deklinacji do roku
pływanie odbywa się według wzoru
Gdzie d jest pożądaną deklinacją na rok żeglugi;
d0 - deklinacja wskazana na mapie;
Ad to wielkość rocznej zmiany deklinacji ze znakiem plus przy wzroście i minusem przy maleje;
n - liczba lat, które upłynęły od momentu przypisania wskazanej na mapie deklinacji do roku nawigacji.
W tym wzorze przed p należy wziąć pod uwagę znak deklinacji (+ Ost i - W).
Przykład 1. Deklinacja wskazana na mapie wynosi 3°, 1 Ost opiera się na roku 2007. Roczny spadek wynosi 0°, 2. Pływanie
odbywa się w roku 2017. Zmniejsz deklinację do roku rejsu.
Rozwiązanie. Podstawiając podane wartości do wzoru (8) otrzymujemy
d(2017) = + 3°,1 + 10 (-0°,2) = + 1°,1
Dla wygody pracy na mapie przydatne jest obliczenie wartości deklinacji podanych dla roku nawigacji,
napisz na marginesach mapy tak, aby pojawiały się na wyimaginowanych przechodzących izogonach
przez te punkty na mapie, w których wskazano deklinację, oraz wraz z ruchem statku z jednego izogonu na drugi wartość
deklinacje należy uwzględniać proporcjonalnie do drogi przebytej w drodze interpolacji.

12

13.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
1. Pojęcie pola magnetycznego Ziemi. Kursy i łożyska magnetyczne.
(kursy i łożyska magnetyczne, związek kierunku magnetycznego z kierunkiem rzeczywistym).
Kierunki magnetyczne to kierunki mierzone względem pola magnetycznego
południk. Należą do nich: kurs magnetyczny (MC) i łożysko magnetyczne (MP)

mierzone od części N południka magnetycznego
zgodnie z ruchem wskazówek zegara do linii kursu,
zwany kursem magnetycznym (MC).
Kąt w płaszczyźnie prawdziwego horyzontu,
liczony od części N: południk magnetyczny
zgodnie z ruchem wskazówek zegara aż do skierowania w stronę obiektu,
zwane łożyskiem magnetycznym (MP).
Wewnątrz mogą znajdować się tory magnetyczne i łożyska
od 0 do 360°.
związek między magnetyzmem a prawdą
kierunki:
IR = MK + d, IP = MP + d, MK = IR -d,
MP=IP -d, d=IR - MK=IP - MP
Znając kurs magnetyczny i kąt kursu obiektu,
możesz znaleźć namiar magnetyczny obiektu:
MP = MK + KU pr/b lub MP = MK - KU l/b.
Zastępując nazwy KU znakami, otrzymujemy MP =
MK+ (± KU) oraz z cyklicznym przeliczaniem kursów walut
kąty MP = MK + KU.

13

14.

PM.5 „Podstawy nawigacji”

tłumaczenie.

kompas).
musisz wiedzieć o jeszcze jednej cesze wykorzystywanej podczas pracy z marines
kompasy magnetyczne. Jego nazwa to odchylenie (oznaczone przez δ – „delta”).
Występuje w wyniku działania metalu
szczegóły statku, na którym zainstalowany jest kompas, wraz z prądem
czas są namagnesowane (to znaczy same się stają
magnesy z własnym polem).
Wchodzą pola magnetyczne części statku
interakcję z polem magnetycznym Ziemi i w rezultacie
wokół każdego statku tworzone jest całkowite pole,
różniących się swoimi właściwościami od magnetycznych
pola Ziemi w dowolnym punkcie.
W związku z tym igły kompasu nie są ustawione zgodnie z
linia wektora natężenia pola magnetycznego Ziemi i wzdłuż
linia wynikowa (w przenośni, całkowita)
napięcie obu pól (Ziemi i statku).
Oznacza to, że oprócz deklinacji magnetycznej pojawia się
jeszcze jedna „poprawka”, która uniemożliwia nam uzyskanie
kierunek do prawdziwego (geograficznego) bieguna północnego.
Ta „korekta” jest odchyleniem.

14

15.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(południk kompasu, odchylenie kompasu magnetycznego).
Podajmy bardziej ścisłą definicję odchylenia. Ale najpierw musimy wprowadzić jeszcze jedną koncepcję.
Taka jest koncepcja południka kompasu.
Jego płaszczyzna przechodzi pionowo przez środek Ziemi i oś swobodnie zawieszonej igły magnetycznej.
Zatem: południk kompasu to ślad od przecięcia płaszczyzny prawdziwego horyzontu z płaszczyzną
południk kompasu
Następnie: odchylenie kompasu magnetycznego wynosi
kąt poziomy pomiędzy płaszczyznami
płaszczyzna magnetyczna i kompasowa
meridiany.
Odchylenie mierzone jest od północy
części południka magnetycznego (w przeciwieństwie do
deklinacja mierzona od południka
prawda) na wschód (do E) lub na zachód (do
W) boki. W związku z tym wschodni (do
E) odchylenie ma znak plus (+) i
zachodni (w kierunku W) – „minus” (–).
Warto zrozumieć i zapamiętać! Na
zmiana kursu statku
i znaczenie odchylenia.

15

16.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
















wstrząsy mózgu.
We wszystkich takich przypadkach konieczne jest ponowne określenie odchylenia i sporządzenie jego tabeli. Znając odchylenie,
możesz obliczyć kierunki względem południka magnetycznego, korzystając z punktów kompasu
kierunki.
16

17.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(odchylenie kompasu magnetycznego, koncepcja zniszczenia odchylenia).
Eliminowanie odchyleń kompasu na statku jest pracochłonną pracą, zwykle wykonywaną przez wyspecjalizowanych dewiatorów
czasami nawigatorzy.
Po zniszczeniu odchylenia określa się szczątkowe odchylenie kompasów magnetycznych statku, co zwykle nie jest
przekracza 2-3°. Ustalono to na podstawie obserwacji ośmiu równomiernie rozmieszczonych kursów głównych i ćwiartkowych.
Istnieje kilka metod określania odchylenia szczątkowego kompasów. Najczęściej jest to określane przez
wyrównanie, namiar na odległy obiekt; wzajemne łożyska; łożyska ciał niebieskich.
Najprostszym i najdokładniejszym sposobem jest określenie odchylenia wzdłuż linii trasowania. Aby to zrobić, po ukończeniu jednego z kursów,
przecinają linię wiodących znaków, których kierunek magnetyczny jest znany. W momencie przekroczenia linii trasowania wg
Namiar kompasu trasowania jest rejestrowany za pomocą kompasu magnetycznego.
Odchylenie od tego kursu wyznacza się z zależności:
b = BMR – OKP; b = MP-KP,
gdzie OMP jest odczytem łożyska magnetycznego; OKP - odczyt kompasu
łożysko. Po ustaleniu odchylenia resztkowego, tabela odchyleń dla
kursy kompasu w 15 lub 10°.
Zasady eksploatacji technicznej przewidują zniszczenie odchylenia kompasu magnetycznego co najmniej raz na sześć
miesiące. Jeżeli prace naprawcze na statku przeprowadzono przy użyciu spawania elektrycznego, a także po załadunku
ładunki zmieniające stan magnetyczny statku (konstrukcje metalowe, rury, szyny itp.) muszą
dodatkowo niszczą odchylenie. W takich przypadkach, wydając kapitanowi plan misji, należy wziąć to pod uwagę
czas potrzebny na zniszczenie i określenie odchylenia kompasu. Zwykle wymaga tego praca odchyleniowa
2-4 godziny Statek doprowadza się do stanu spoczynkowego, ładownie zamyka się, bomy ładunkowe ustawia się w sposób sztauowany,
ładunek pokładowy jest przywiązywany, a następnie wywożony na redę, wyposażoną w specjalne wrota i dewiator
wykonuje wszelkie prace mające na celu wyeliminowanie odchyleń.
17

18.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(koncepcja zniszczenia odchylenia, definicja odchylenia resztkowego, tablice odchyleń).

18

19.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.





Płaszczyzna południka kompasu to płaszczyzna pionowa przechodząca przez igłę kompasu magnetycznego,
zainstalowany na statku i prostopadły do ​​płaszczyzny prawdziwego horyzontu obserwatora.
Południk kompasu (NK – SK) – linia przecięcia płaszczyzny południka kompasu z płaszczyzną prawdziwą
horyzont obserwatora.
Odchylenie kompasu magnetycznego - kąt w płaszczyźnie prawdziwego horyzontu obserwatora pomiędzy częściami północnymi
meridiany magnetyczne i kompasowe
(oznaczone symbolem – δ – „delta”).
Mierzone jest odchylenie kompasu magnetycznego (δ).
z północnej części południka magnetycznego do E lub W
od 0° do 180°.
Przy obliczaniu odchylenia wschodniego (E) zakłada się
rozważyć pozytywne („+”) i zachodnie (W) –
negatywny ("-").

19

20.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(kursy i namiar kompasu, związek między kierunkami kompasu a kierunkiem magnetycznym, kąty kierunków na
obiekty i ich zastosowanie, konieczność przejścia od kierunków rzeczywistych do kierunków kompasu i od
kompas zgodny z prawdą, związek między kierunkiem prawdziwym a kierunkiem kompasu, ogólna korekta
kompas magnetyczny, kolejność przejścia z kompasu do prawdziwych kierunków (korekta) i od
prawdziwe wskazówki na kierunki kompasu (tłumaczenie).
Kierunki mierzone względem południka kompasu nazywane są kierunkami kompasu.
kierunki. Należą do nich: – kurs kompasu, namiar kompasu.

20

21.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(kursy i namiar kompasu, związek między kierunkami kompasu a kierunkiem magnetycznym, kąty kierunków na
obiekty i ich zastosowanie, konieczność przejścia od kierunków rzeczywistych do kierunków kompasu i od
kompas zgodny z prawdą, związek między kierunkiem prawdziwym a kierunkiem kompasu, ogólna korekta
kompas magnetyczny, kolejność przejścia z kompasu do prawdziwych kierunków (korekta) i od
prawdziwe wskazówki na kierunki kompasu (tłumaczenie).








21

22.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(kursy i namiar kompasu, związek między kierunkami kompasu a kierunkiem magnetycznym, kąty kierunków na
obiekty i ich zastosowanie, konieczność przejścia od kierunków rzeczywistych do kierunków kompasu i od
kompas zgodny z prawdą, związek między kierunkiem prawdziwym a kierunkiem kompasu, ogólna korekta
kompas magnetyczny, kolejność przejścia z kompasu do prawdziwych kierunków (korekta) i od
prawdziwe wskazówki na kierunki kompasu (tłumaczenie).
Korekta kompasu magnetycznego to kąt poziomy w płaszczyźnie prawdziwego horyzontu obserwatora
pomiędzy północną częścią prawdziwej i północnej części kompasu (kompasu magnetycznego) południków.
Oznaczone jako ΔMK. Granice jego pomiaru (zmiany) wynoszą od 0° do 180°.
Jeżeli południk kompasu magnetycznego (NKmk) jest odchylony na wschód (w kierunku E) od południka prawdziwego (NI),
wówczas korektę kompasu magnetycznego (ΔMC) uważa się za dodatnią i podczas obliczeń oznaczony jest znakiem „+”.
Jeżeli południk kompasu magnetycznego (NKmk) jest odchylony na zachód (w kierunku W) od południka prawdziwego (NI), to
Korektę kompasu magnetycznego (ΔMC) uważa się za ujemną i podczas obliczeń oznacza się ją znakiem „–”.

22

23.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.

kompas (tłumaczenie).






kursy i namiary (punkty odniesienia).
Kontrola jakości (lub KP)

+
Zawsze na plusie
δ
Wybrano z tabeli pozostałości
odchylenia w zależności od wartości CC.
=
MK
Kurs magnetyczny
+
Zawsze na plusie
D
Wybrane z mapy, zredukowane do roku
pływanie.
=
Formuły korygujące rumby:
! Deklinacja d i odchylenie δ
używany we wszystkich
nawigacyjne
Formuły z własnymi znakami (+ E)
i (-W)!
Podczerwień (lub IP)
Naniesione na mapę
LUB
Kontrola jakości (lub KP)
Odczyty są pobierane z kompasu magnetycznego
+
Zawsze na plusie
ΔMK
ΔMK = d + δ.
=
Podczerwień (lub IP)
Naniesione na mapę

23

24.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(kolejność przejścia z kompasu do kierunków prawdziwych (korekta) i od kierunków prawdziwych do
kompas (tłumaczenie).
Wyzwania związane z przejściem z
kursy kompasu i namiar na prawdziwe,
nazywane są korektą kursu i
łożyska (punkty odniesienia) i zadania z nimi związane
przejście od prawdziwych, wziętych z mapy
kursy i namiar na kompas - tłumaczenie
kursy i namiary (punkty odniesienia).
! Wzory na przeliczenie rumbów:
Deklinacja d i odchylenie δ
używany we wszystkich
nawigacyjne
formuły
z własnymi znakami (+ E) i (-W)!
IR (lub
adres IP)
Wartość zostaje usunięta z karty.
-
Zawsze „minusem”
D
Wybrane z mapy i dostosowane do roku rejsu.
=
MK
Kurs magnetyczny
-
Zawsze „minusem”
δ
Wybrane z tabeli odchyleń resztkowych według
Wartość MK.
=
Kontrola jakości (lub
KP)
Ustawiony na sternika.
LUB
IR (lub
adres IP)
Wartość zostaje usunięta z karty.
-
Zawsze „minusem”
ΔMK
ΔMK = d + δ.
=
Kontrola jakości (lub
KP)
Ustawiony na sternika.

24

25.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(kolejność przejścia z kompasu do kierunków prawdziwych (korekta) i od kierunków prawdziwych do
kompas (tłumaczenie).
Wyzwania związane z przejściem z
kursy kompasu i namiar na prawdziwe,
nazywane są korektą kursu i
łożyska (punkty odniesienia) i zadania z nimi związane
przejście od prawdziwych, wziętych z mapy
kursy i namiar na kompas - tłumaczenie
kursy i namiary (punkty odniesienia).
Aby sprawdzić poprawność
rozwiązania problemów nawigacyjnych
konieczne jest wykonanie rysunku,
sobie wszystko wyobrazić
proporcje.

25

26.

PM.5 „Podstawy nawigacji”
2. Odchylenie kompasu magnetycznego. Kursy kompasu i namiar, korekta i
tłumaczenie.
(pojęcie magnetyzmu żelaza okrętowego, pole magnetyczne statku, południk kompasu, odchylenie magnetyczne
kompas, koncepcja zniszczenia odchylenia, definicja odchylenia resztkowego, tablice odchyleń,
kursy kompasu i namiar, związek kompasu z kierunkami magnetycznymi, kurs
kąty na obiektach i ich zastosowanie, konieczność przejścia od kierunków rzeczywistych do kierunków kompasu i od
kompas zgodny z prawdą, związek między kierunkiem prawdziwym a kierunkiem kompasu, ogólna korekta
kompas magnetyczny, kolejność przejścia z kompasu do prawdziwych kierunków (korekta) i od
prawdziwe wskazówki na kierunki kompasu (tłumaczenie).
Kiedy zmienia się kurs statku, zmienia się również wartość odchylenia.
Dzieje się tak ze względu na zmianę położenia żelaznych części statku
względem igły magnetycznej, a ponadto żelazne części statku zmieniają się podczas skrętu
jego położenie względem linii pola magnetycznego Ziemi, co prowadzi do zmiany
powstałe napięcie, o którym wspominaliśmy (mówią też – żegluga żelazna przy
podczas obracania magnesowanie jest częściowo odwrócone, co również jest prawdą). Dlatego zdefiniowano odchylenie
dla różnych kursów i skompiluj specjalną tabelę, która jest następnie używana.
Oczywiste jest również, że w ciągu roku zmienia się pole magnetyczne żelaznych części statku. Zmiany
i odchylenie. Aby w razie potrzeby użyć kompasu magnetycznego z dużym
dokładność, odchylenie jest określane (i zmniejszane, jeśli to możliwe) raz na sześć miesięcy, a czasami częściej.
Odchylenie kompasów magnetycznych również zmienia się w tym samym kursie, jeśli statek
znacząco zmienia szerokość geograficzną swojego położenia (co wiąże się ze zmianą
siła pola magnetycznego Ziemi).
Zmienia się to również, jeśli statek przewozi ładunek, który posiada
magnetyzm, jeśli prace spawalnicze są wykonywane w pobliżu kompasu lub z silnego
wstrząsy mózgu.

Wszystkie statki morskie są wyposażone w kompasy magnetyczne. Główną zaletą jest ich wysoki stopień autonomii i niezawodność w połączeniu z prostotą urządzenia. Główną wadą jest niska dokładność wyznaczania kierunków. Źródłem błędów są: niedokładna znajomość deklinacji magnetycznej, odchylenia, bezwładności oraz niewystarczająca czułość układu igieł magnetycznych na pole magnetyczne Ziemi. Błędy szczególnie zwiększają się podczas rzucania.

Zazwyczaj na statku instalowane są dwa kompasy magnetyczne - główny(GMC) w celu określenia pozycji statku oraz podróż(PMK) - do sterowania statkiem. MMC instaluje się w DP, zwykle na górnym mostku, w miejscu najlepiej chronionym przed wpływem pola magnetycznego statku, PMC instaluje się w sterówce. Często zamiast dwóch kompasów magnetycznych statek jest wyposażony w jeden kompas na górnym mostku, ale z optyczną transmisją odczytów do sterówki.

Wiarygodność wyznaczania kierunków za pomocą kompasu magnetycznego w dużej mierze zależy od dokładności znajomości jego odchylenia.

Duże odchylenie powoduje, że kompas magnetyczny przestaje reagować na pole magnetyczne Ziemi i w rzeczywistości nie jest już wskaźnikiem kursu. Dlatego odchylenie kompasu magnetycznego należy kompensować poprzez wytworzenie sztucznego pola magnetycznego. Proces ten nazywa się zniszczenie odchylenia. W normalnych warunkach żeglarskich niszczenie odchyleń kompasu magnetycznego przeprowadza się co najmniej raz w roku przy użyciu specjalnych metod badanych na kursie odchyleń. Nazywa się odchylenie pozostałe po zniszczeniu odchylenie resztkowe; musi być określona przez nawigatorów i nie powinna być większa niż 3° na kompasie głównym i 5° na kompasie kierunkowym. Należy określić odchylenie resztkowe:

1) po każdym zniszczeniu odchylenia,

2) po remoncie, dokowaniu, rozmagnesowaniu statku;

3) po załadunku i wyładunku ładunku zmieniającego pole magnetyczne statku;

4) ze znaczną zmianą szerokości magnetycznej;

5) gdy odchylenie rzeczywiste różni się od odchylenia tabeli o więcej niż 2°.

Istotą określenia odchylenia szczątkowego jest porównanie zmierzonego namiaru kompasu ze znanym namiarem magnetycznym tego samego punktu orientacyjnego:

Ponieważ odchylenie zależy od kursu statku, określa się je na 8 równomiernie rozmieszczonych kursach kompasu głównego i ćwiartkowego. Następnie dla każdego kompasu magnetycznego obliczana jest jego własna tabela odchyleń po 10° kursu kompasu. Przykładową tabelę odchyleń resztkowych pokazano w tabeli. 1.2.


Tabela 1.2.

Kontrola jakości D Kontrola jakości D Kontrola jakości D Kontrola jakości D
+2,3° 100° -3,3° 190° -0,7° 280° +4,5°
+1,7 -3,7 +03 +4,3
+1,3 -4,0 +1,3 +4,0
+1,0 -4,3 +2,0 +3,7
+0,5 -4,0 +2,7 +3,5
-3,7 +3,5 +3,0
-0,7 -3,3 +4,0 +2,7
-1,5 -2,5 +4,3 +2,5
-2,0 -1,7 +4,5 +2,3
-2,7

Odchylenie resztkowe jest określane przez dwóch obserwatorów. Należy pamiętać, że po każdym obrocie karta kompasu magnetycznego dociera do południka w ciągu 3-5 minut i dlatego w tym momencie kompasu nie można używać.

Rozważmy główne metody określania odchylenia resztkowego.

1. U celu(ryc. 1.26).

Jest to najdokładniejsza metoda. Niektóre porty mają nawet specjalne punkty odchylenia. Statek przekracza cel wykorzystując każdy z 8 kursów kompasu głównego i ćwiartkowego i w momencie przekroczenia celu nawigator mierzy namiar kompasowy na ten cel. Łożysko magnetyczne oblicza się ze wzoru (1.17) MP=IP-d. IP jest pobierane z mapy, d jest również określane na mapie i redukowane do roku podróży.

Pole magnetyczne Ziemi można wykryć za pomocą igły magnetycznej. Jeżeli strzała jest zawieszona w taki sposób, że może swobodnie obracać się w płaszczyźnie poziomej i pionowej, to w każdym punkcie powierzchni Ziemi pod wpływem sił magnetycznych ma tendencję do zajmowania bardzo określonej pozycji w przestrzeni. Pole magnetyczne Ziemi istnieje na powierzchni, pod ziemią i w przestrzeni kosmicznej. Pole magnetyczne Ziemi powstaje w wyniku procesów zachodzących w jej skorupie oraz w przestrzeni kosmicznej i jest ściśle powiązane z aktywnością Słońca.

Natężenie pola magnetycznego Ziemi wynosi średnio 40 A/m.

Ogólnie rzecz biorąc, pole magnetyczne Ziemi jest nierównomierne, ale w ograniczonej przestrzeni statku można je uznać za jednolite.

Rozłóżmy napięcie jako wektor na poszczególne składowe, zwane elementami ziemskiego magnetyzmu. Należą do nich (patrz rysunek) pozioma składowa natężenia pola magnetycznego Ziemi H, element pionowy Z i deklinacja magnetyczna D– kąt poziomy utworzony przez kierunek południka prawdziwego NA i komponent H, który leży w płaszczyźnie południka magnetycznego. Oprócz tych elementów wektor natężenia pola magnetycznego obejmuje nachylenie magnetyczne I– kąt pionowy pomiędzy płaszczyzną poziomą a kierunkiem wektora magnetyzmu ziemskiego.

Z rysunku możemy ustalić następujące powiązanie pomiędzy elementami ziemskiego magnetyzmu:

Jeśli chcesz wyznaczyć rzut wektora magnetyzmu ziemskiego na kierunek południka prawdziwego lub pierwszego pionu, możesz skorzystać z następujących równości

Linie łączące równe wartości H i Z nazywane są izoliniami (liniami o jednakowej sile). Izolinie deklinacji magnetycznej są izogonami, a izolinie deklinacji magnetycznej są izoklinami. Takie linie są rysowane na specjalnej mapie ziemskiego magnetyzmu. Izokliny o zerowym nachyleniu tworzą równik magnetyczny.

Rozłóżmy wektor ziemskiego magnetyzmu na osie współrzędnych statku:

Projekcje natężenia pola magnetycznego Ziemi na osie statków:

Składowa pozioma, która określa działanie kompasu magnetycznego, waha się w różnych miejscach globu od zera (na biegunach magnetycznych) do 32 A/m na południowym krańcu Azji. Spadek tej składowej następuje w kierunku od równika do biegunów.

Pionowa składowa natężenia pola magnetycznego Ziemi waha się od zera (na równiku magnetycznym) do 56 A/m w obszarach polarnych.

Temat 3 (2 godz.) Pole magnetyczne statku. Równania Poissona i ich analiza.

Kadłub statku, jego silnik i mechanizmy statku są wykonane z materiałów wykazujących pewne resztkowe namagnesowanie. Oprócz pozostałości namagnesowania trwałego powstałego podczas budowy, kadłub statku i jego mechanizmy nie utraciły zdolności do namagnesowania w ziemskim polu magnetycznym, które stale oddziałuje na statek. Zatem w żelazie okrętowym można wyróżnić dwa składniki: twardy jest namagnesowany podczas budowy i pozostaje stały, miękki składnik jest namagnesowany w ziemskim polu magnetycznym. Magnetyzm trwały statku i namagnesowanie miękkiego żelaza okrętowego wpływają na każde urządzenie magnetyczne na statku. W tym przypadku zwyczajowo mówi się, że pole magnetyczne statku działa w przestrzeni otaczającej statek.

Statek wraz z całym wyposażeniem jest bryłą o bardzo skomplikowanym kształcie, dlatego trudno liczyć na równomierne namagnesowanie. Jednak namagnesowanie statku w trakcie budowy i w kolejnych okresach jego rejsu zachodzi w słabym polu magnetycznym Ziemi, a ponadto podatność magnetyczna statku jako całości jest niska. Zatem niejednorodność jego namagnesowania okazuje się nieistotna, można ją pominąć i wyjść z średniej wartości namagnesowania całego naczynia jako całości.

Dlatego możemy skorzystać z twierdzenia Poissona o równomiernym namagnesowaniu ciał.

Twierdzenie Poissona formułuje się następująco: potencjał magnetyczny U równomiernie namagnesowanego ciała jest równy iloczynowi skalarnemu wektora namagnesowania ciała ze znakiem minus na gradiencie potencjału siły przyciągającej utworzone przez masę danego ciała:

Gdzie: -
- składowe namagnesowania statku wzdłuż osi statku

- wielkości pochodne V wzdłuż tych osi, proporcjonalne do potencjału przyciągania wywołanego masą statku.

Aby przejść od potencjału do rzutów natężenia pola magnetycznego na osie statku, różniczkujemy (16) ze względu na zmienne X, y, z , Gdzie J- stała wartość:

Wektor namagnesowania ciała wyraża się wzorem (16). Podzielmy to na komponenty wzdłuż osi statku:

Gdzie: X, Y, Z - rzuty na te osie pola magnesującego - kret magnetyczny Ziemi.

Podstawmy te wartości do trzech poprzednich równań:

Otwórzmy nawiasy w każdym z tych równań i wprowadźmy zapis

Korzystając z tych oznaczeń, możemy zapisać to w następujący sposób:

Równania te wyrażają rzut natężenia pola magnetycznego statku w punkcie O (patrz rysunek). Jeśli w punkcie O znajduje się kompas, pokaże on nie tylko magnetyzm statku, ale także wpływ pola magnetycznego Ziemi. Dodajmy algebraicznie rzuty natężenia pola statku i Ziemi, aby wyrazić ich wspólne działanie:

gdzie z liczbą pierwszą są rzuty na osie statku całkowitego pola magnetycznego, bez liczby pierwszej są to rzuty na te same osie pola magnetycznego Ziemi, a z zerem są rzuty natężenia pola magnetycznego statku. Stąd:

Równania te nazywane są równaniami Poissona, ponieważ zostały wyprowadzone na podstawie twierdzenia Poissona o równomiernym namagnesowaniu ciał.

A, B, C,… k– Parametry Poissona. Charakteryzują miękkie żelazo: jego właściwości magnetyczne, kształt i rozmiar, położenie względem środka kompasu.

składniki P, Q, R wyrażają pole magnetyczne trwałego magnetyzmu statku, spowodowane działaniem twardego żelaza.

Wszystkie te wielkości praktycznie nie zmieniają się dla danego kompasu i dla danego stanu magnetycznego statku. Jeśli na statku zostaną przesunięte duże masy żelaza względem kompasu lub sam kompas zostanie przesunięty, wówczas wartości te ulegną zmianie.

Kurs statku nie ma wpływu na te wartości, szerokość magnetyczna ma bardzo słaby wpływ jedynie na parametry Poissona. Wstrząsanie statkiem i ładowanie statku wpływają na jego stan magnetyczny.

Odchylenie kompasu magnetycznego. Korekta i tłumaczenie rumbów

Metalowy kadłub statku, różne wyroby metalowe i silniki powodują, że igła magnetyczna kompasu odchyla się od południka magnetycznego, czyli od kierunku, w którym igła magnetyczna powinna znajdować się na lądzie. Linie pola magnetycznego Ziemi, przecinające żelazo statku, zamieniają go w magnesy. Te ostatnie wytwarzają własne pole magnetyczne, pod wpływem którego igła magnetyczna na statku otrzymuje dodatkowe odchylenie od kierunku południka magnetycznego.

Odchylenie igły pod wpływem sił magnetycznych żelaza statku nazywa się odchyleniem kompasu. Kąt pomiędzy północną częścią południka magnetycznego Nm a północną częścią południka kompasu Nk nazywany jest odchyleniem kompasu magnetycznego (betta) (ryc. 44).

Odchylenie może być dodatnie - wschodnie lub rdzeniowe, lub ujemne - zachodnie lub wiodące. Odchylenie jest wielkością zmienną i zmienia się w zależności od szerokości geograficznej i kursu statku, ponieważ namagnesowanie żelaza statku zależy od jego położenia względem linii pola magnetycznego Ziemi.

Aby obliczyć kurs magnetyczny MK, należy algebraicznie dodać wartość odchylenia 6 tego kursu do wartości kursu kompasowego KK:

Kk+(+-(betta)) = MK

Lub MK-(+ - (betta)) = KK.

Na przykład kurs kompasu KK wynosi 80°, natomiast odchylenie kompasu magnetycznego (betta) = 20° ze znakiem plus. Następnie korzystając ze wzoru znajdujemy:

MK = KK + (+-(betta)) = 80°+ (+ 20°) = 100°.

Jeśli własne pole magnetyczne statku jest duże, korzystanie z kompasu jest trudne, a czasami całkowicie przestaje działać. Dlatego odchylenie należy najpierw zniszczyć za pomocą magnesów kompensacyjnych znajdujących się w skrzynce kompasu i prętów z miękkiego żelaza zainstalowanych w bezpośrednim sąsiedztwie kompasu.

Po wyeliminowaniu odchylenia zaczynają określać odchylenie szczątkowe na różnych kursach statku. Zniszczenie i określenie odchylenia resztkowego oraz sporządzenie tabeli odchyleń dla danego kompasu przeprowadza specjalista od dewiatorów w zakresie odchyleń specjalnie wyposażonym w znaki prowadzące. Odchylenie uważa się za zniszczone w stopniu zadowalającym, jeśli jego wartość na wszystkich kursach nie przekracza +4°.

Rysunek 44. Korekta i tłumaczenie rumbów

Jak już wspomniano, na mapach należy nanieść prawdziwe kursy i namiary. Aby uzyskać prawdziwe kursy i namiar, należy dokonać pewnej korekty wskazań kompasu zainstalowanego na statku, ponieważ pokazuje on kurs kompasu i namiar kompasu. Korekta kompasu (delta) k to kąt pomiędzy północną częścią prawdziwego południka N i północną częścią południka kompasu Nk. Korekta kompasu (delta)k jest równa sumie algebraicznej odchylenia (betta) i deklinacji d, tj.:

(dela) k = (+-betta) + (+-d)

Wynika z tego, że aby uzyskać prawdziwe wartości, należy dodać korektę kompasu wraz ze znakiem do wartości kompasu:

IR = KK + (+ -(delta) k)

Lub CC = IR-(+ (delta)k).

Na ryc. 43 pokazuje przejście od MK do KK poprzez deklinację.

Na ryc. Rysunek 44 przedstawia zależność pomiędzy wszystkimi wielkościami, od których zależy prawidłowe wyznaczenie kierunków rzeczywistych na morzu. Kąty utworzone przez proste NK, Nu, Nn oraz linie kursu i nośności mają następujące nazwy:

Kurs kompasu K K - kąt pomiędzy linią południka kompasu NK a linią kursu.

Namiar kompasu KP - kąt pomiędzy linią południka kompasu NK a linią namiaru.

Kurs magnetyczny MK - kąt pomiędzy południkiem magnetycznym NM a linią kursu.

Łożysko magnetyczne MF - kąt pomiędzy południkiem magnetycznym NM a linią namiaru.

Kurs prawdziwy IK - kąt pomiędzy południkiem rzeczywistym Na a linią kursu.

Prawdziwym namiarem IP jest kąt pomiędzy prawdziwą linią południka a linią namiaru.

Odchylenie (betta) to kąt pomiędzy linią południka kompasu NK a linią południka magnetycznego NM.

Deklinacja d to kąt pomiędzy południkiem magnetycznym NM a południkiem rzeczywistym Nu.

Korekcja kompasu (delta) k - kąt pomiędzy prawdziwą linią południka N" a linią południka kompasu N K.

Istnieje zasada mnemoniczna, która pomaga nawigatorowi poprawnie działać z wartościami prawdziwych kierunków magnetycznych i kompasu. Aby spełnić tę zasadę, należy pamiętać o sekwencji: IR-d-MK-(betta)-KK. Jeżeli algebraicznie odejmiemy deklinację d od IR, otrzymamy wartość MK, która znajduje się obok IR na prawo; Jeżeli algebraicznie odejmiemy odchylenie (beta) od MC, otrzymamy wartość KK, która znajduje się obok MC. Jeśli algebraicznie odejmiemy od IR obie wielkości d - deklinacja (beta) -odchylenie na prawo od IR, otrzymamy KK. O ile mamy kurs kompasu i potrzebujemy uzyskać MK, wykonujemy czynności odwrotne: do kursu kompasu KK dodajemy odchylenie algebraiczne 6 na lewo od niego i otrzymujemy kurs magnetyczny MK. Jeśli algebraicznie dodamy deklinację d, która znajduje się na lewo od kursu magnetycznego, do kursu magnetycznego, otrzymamy prawdziwy kurs IR. i wreszcie, jeśli algebraicznie dodamy odchylenie (betta) i deklinację d do kursu kompasu, które są niczym innym jak korektą kompasu DK, wówczas otrzymamy prawdziwy kurs - IR.

Nawigator-amator podczas obliczeń i pracy na mapie posługuje się jedynie prawdziwymi wartościami kursów, namiarów i kątów kursu, a kompasy magnetyczne podają jedynie ich wartość kompasową, zatem musi wykonywać obliczenia korzystając z powyższych wzorów. Przejście od znanych wartości kompasu i pola magnetycznego do nieznanych prawdziwych wartości nazywa się korektą łożysk. Przejście od znanych wartości prawdziwych do nieznanych wartości kompasu i pola magnetycznego nazywa się translacją rumbów.

Losowe artykuły

W górę