4. Морские меры длины и скорости
Единицей измерения расстояния на море является морская миля, равная линейной длине одной минуты меридиана, т. е. одной минуте широты. В СССР и ряде других стран принята миля, равная 1852,3 м(6080 футов). 1/10 часть мили называется кабельтов, он равняется 185,2 м. При решении практических задач кораблевождения принимают стандартную международную милю, длина которой принята равной 1852 м, что соответствует длине дуги одной минуты меридиана в средних широтах полушария. Для измерения расстояний на море могут также применяться следующие единицы:
Наименование Длина, м Длина, футы Морская сажень 1-1,83 6 Ярд 0,914 3 Фут 0,3048 1
Скорость корабля измеряется числом миль, пройденных им за 1 ч. Единицу скорости «миля в час» называют узлом. Нельзя говорить: «Скорость корабля 15 узлов в час». Следует сказать: «Скорость 15 узлов».
В настоящее время проходит реформа по замене миль и узлов на километры и километры в час соответственно.
5. Видимый горизонт и дальность видимости предметов
Глаз наблюдателя находится на некоторой высоте е над поверхностью Земли (рис. 22). Предположим, что глаз наблюдателя расположен в точке Л, тогда расстояние МА — е. Лучи зрения из точки А расходятся по направлениям: ACU AC2, ACZ, АСА и т. д., касательным к поверхности земного шара. Геометрическое место точек касания луча зрения с земной поверхностью образует малый круг d, С2, С3, С4, который называется видимым горизонтом наблюдателя.
Рис. 22. Дальность видимого горизонта С увеличением высоты наблюдателя плотность земной атмосферы понижается, и луч, преломляясь в ее различных по плотности слоях, распространяется не прямолинейно, а по некоторой кривой, в связи с чем наблюдатель видит горизонт не по направлению ACIV, а по направлению АК, которое является касательной к криволинейному лучу ЛВ4 в точке наблюдателя. Следовательно, видимый горизонт будет представлен уже другой окружностью: Ви В2, Въ, В4. Дальность видимого горизонта Д (в милях), равная дуге АВ4, определяется по формуле Д=2,08 |/е, где е — высота глаза наблюдателя в метрах.
Предмет, который видит наблюдатель, также имеет определенную высоту Н (рис. 23). Поэтому дальность видимости предмета Дп будет равна расстоянию ЛМ, которое слагается из дальности видимого горизонта наблюдателя Дг и дальности видимого горизонта предмета Ди. Тогда Дп=Де+Дн=2,08(|/е+|/H).
Рис. 23. Дальность видимости предметаВ навигационных пособиях и на морских картах дальность видимости маячных огней Дк рассчитана для высоты наблюдения 5 м и равна расстоянию МК. Дальность видимого горизонта с высоты глаза наблюдателя 5 м равна 4,7 мили. Если высота глаза наблюдателя больше или меньше 5 м, то к дальности видимости предмета Дк, указанной в пособиях, следует прибавить поправку А на действительную высоту глаза наблюдателя, которая представляет собой разность расстояния между дальностью видимого горизонта с высоты ей 5 м, Тогда Л — 2,08 |/е — 2,08 |/5. Эта поправка будет иметь знак плюс, когда е > 5 м, и знак минус, когда e < 5 м.
Дальность видимости маячного огня будет выражаться формулой:
где Дк — дальность видимого горизонта предмета (с карты);
А — поправка расстояния на высоту глаза наблюдателя.
Чтобы каждый раз не производить математических расчетов, в мореходных таблицах (один из видов навигационных пособий) даются дальности видимого горизонта для различной высоты глаза.
6. Прокладочный инструмент
Основной работой судоводителя на морской навигационной карте является прокладка, которая включает графические работы, связанные с учетом движения корабля. Прокладка ведется простым карандашом с помощью прокладочного инструмента: навигационного транспортира, циркуля-измерителя и параллельной линейки.
Навигационный транспортир служит для построения и измерения углов (курсов, пеленгов) на морской навигационной карте и представляет собой градуированный через Г полукруг с линейкой. Центр этого полукруга находится в центре линейки и обозначается риской. У исправного транспортира на дуге полукруга не должно быть зазубрин, деления должны быть одинаковой величины, срезы линейки — параллельны друг другу. Градуированная дуга должна быть дугой круга, а риска на линейке — совпадать с центром этого круга.
Циркуль-измеритель предназначен для измерения и откладывания на морской карте расстояний. Он имеет две раздвижные ножки с острыми иглами на концах. Сдвинутые вместе ножки исправного циркуля-измерителя должны делать на карте укол размером не более 0,2 мм.
Параллельная линейка служит для проведения на карте прямых линий, параллельных заданному направлению. Она состоит из двух линеек, соединенных между собой двумя планками с помощью шарниров так, чтобы линейки свободно раздвигались и сближались вплотную, оставаясь строго параллельными друг к другу. Параллельные линейки изготовляются трех размеров: 300, 450 и 600 мм.
Для ведения прокладки необходимо в совершенстве уметь пользоваться прокладочным инструментом и четко выполнять следующие основные действия: снимать с карты координаты и по заданным широте и долготе наносить точку на карту; прокладывать на карте и снимать с нее направление (курс, пеленг); измерять на карте расстояние между двумя точками и откладывать расстояние на прямой.
7. Морские карты и их масштаб
Современная картография как наука также подразделяется на ряд дисциплин: картоведение; математическая картография; составление и редактирование карт; оформление карт и издание карт.
Существует целый ряд способов, дающих возможность изображать земную поверхность на карте. Способ изображения земной поверхности на плоскости называется картографической проекцией, выбор которой определяется целью издания.
К морской карте предъявляются следующие требования:
линия пути корабля, следующего одним и тем же курсом (локсодромия), должна изображаться на карте прямой;
картографическая проекция должна быть равноугольной, т. е. углы между предметами на местности должны соответствовать углам между этими предметами на карте.
Этим условиям удовлетворяет равноугольная нормальная цилиндрическая (меркаторская) проекция, в которой параллели и меридианы изображены прямыми линиями, пересекающимися под прямым углом. Для сохранения достоверного изображения на карте контура местности, меридианы к полюсам Земли растягиваются на такую же величину, на какую в этой широте растянута параллель.
При составлении карты, вне зависимости от характера картографической проекции, всегда уменьшают действительные размеры участков земной поверхности. Отношение длины какой-нибудь линии на карте к длине той же линии на местности называется масштабом. Масштабы бывают числовые и линейные. Числовой масштаб выражается в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе — число, показывающее, во сколько раз единица длины на местности уменьшена на карте. Например, числовой масштаб 1: 25 000 показывает, что каждая миля на местности изображена на карте отрезками в 25 000 раз меньше.
Линейный масштаб изображается в виде прямой, разделенной на сантиметры или другие единицы длины, которые соответствуют милям или другим единицам длины на местности. Выбор масштаба карты обусловливается тем, насколько подробной должна быть карта или размер района, изображенного на ней.
Морские карты подразделяются на навигационные, вспомогательные и справочные. Навигационные карты предназначаются для счисления пути и определения места корабля в море, ориентировки в обстановке и графического решения задач по кораблевождению. В зависимости от масштаба они делятся на генеральные, путевые, частные и планы.
Генеральные (общие) карты изображают целые океаны, моря или их части. Они служат для общего изучения маршрута перехода, предварительной прокладки и счисления в открытом море.
Путевые карты изображают небольшие части земной поверхности с подробным нанесением навигационных опасностей. Они служат для ведения прокладки и определения места корабля при плавании вдоль побережья, а также вне видимости берегов.
