Одна из основных задач судоводителя - провести судно из одного пункта (порт отхода) в другой (порт прихода) наивыгоднейшим путем, т. е. в кратчайший срок, безопасно для людей, груза и самого судна.
Единый процесс, обеспечивающий безопасное плавание и управление судном для достижения намеченной цели, называют судовождением.
Таким образом, судовождение занимается вопросами выбора пути и контроля за движением судна по избранному пути в различных навигационных и гидрометеорологических условиях.
В соответствии с этим современное судовождение предполагает решение частных задач:
предварительный выбор наиболее выгодного пути судна и расчет его по времени;
обеспечение плавания судна по избранному пути и ведение контроля за точностью перемещения судна по этому пути;
изучение внешних факторов, влияющих на точность перемещения судна по избранному курсу, сущность этого влияния и методы его учета;
изучение устройства штурманских приборов, инструментов, технических средств судовождения, а также правил их эксплуатации;
определение степени точности (поправок) штурманских приборов и технических средств судовождения.
Судовождение - точная дисциплина, основанная на строгих законах математики, гидромеханики и других фундаментальных наук. Однако из-за многообразия факторов, воздействующих на судно в море, в настоящее время не удается достаточно строго учитывать результаты влияния внешней среды даже при помощи мощных современных специализированных электронных вычислительных центров. Поэтому судовождение, базирующееся на научно-математической основе, способно обеспечить безопасность мореплавания только в том случае, если будут учтены все рекомендации хорошей морской практики.
Пусть НН' - плоскость истинного горизонта наблюдателя, находящегося в точке М на земной поверхности; глаз наблюдателя находится в точке А на высоте е = МА. Если бы Земля была лишена окружающей ее атмосферы, тогда лучи зрения расходились бы из точки А по направлениям АС', АС", АС''' и т. д., представляющим собой касательные к поверхности земного шара. В этом случае геометрическое место точек касания лучей зрения к поверхности Земли представило бы малый круг С1С2С3С4, который можно было бы назвать видимым горизонтом наблюдателя. На самом же деле Земля окружена атмосферой, плотность воздуха которой в общем случае понижается с удалением от поверхности Земли. Луч света при прохождении различных по плотности слоев воздуха преломляется, и, таким образом, его распространение в атмосфере происходит не прямолинейно, а по некоторой кривой АКВ. В этой связи наблюдатель усматривает горизонт не по направлениям АС', АС", АС" и т. д., а по направлениям вида AF', касательного к криволинейному лучу АКВ1. По этой причине действительный видимый горизонт наблюдателя совпадает с окружностью малого круга В1B2B3B4, отмеченной на рисунке выше пунктиром.
На судне по магнитному компасу получают компасные курсы и компасные пеленги; на навигационной же карте прокладывают только истинные курсы и пеленги. Поэтому судоводителю необходимо уметь быстро и безошибочно переходить от истинных направлений к компасным и наоборот. Переход от истинных направлений к компасным называют переводом курсов и пеленгов, а от компасных к истинным - исправлением курсов и пеленгов. Обе задачи могут быть решены как графически, так и аналитически. При практическом решении в каждом случае строят чертеж графического решения и рядом с ним помещают расчеты, позволяющие контролировать результаты графического решения.
Направления в море возможно определять не только относительно истинного меридиана, но также и относительно магнитного.
Изобразим на плоскости истинного горизонта наблюдателя два меридиана: истинный NИ и магнитный NM направление ДП, ОК и направление с судна на береговой ориентир ОМ. Тогда на этом рисунке NИOK - истинный курс судна, а угол NИOM - истинный пеленг. По аналогии считают, что угол NMОК
– магнитный курс (МК), а угол NMOM - магнитный пеленг предмета М. Таким образом, магнитным курсом судна называют угол при центре компаса, отсчитываемый от северной части магнитного меридиана до направления носовой части ДП судна по часовой стрелке от 0 до 3600. Точно так же магнитным пеленгом предмета называют угол при центре компаса, отсчитываемый от северной части магнитного меридиана до направления на предмет по часовой стрелке от 0 до 3600.
Пространство, в котором действуют магнитные силы Земли, называют магнитным полем Земли. Принято считать, что магнитные силовые линии земного поля выходят из южного магнитного полюса и сходятся в северном, образуя замкнутые кривые. Положение магнитных полюсов не остается неизменным: координаты их медленно меняются, а сами магнитные полюсы перемещаются вокруг географических по сложным кривым. Магнитная ось Земли - прямая, соединяющая магнитные полюсы, проходит вне центра Земли и составляет с осью ее вращения угол примерно 11,50. Сила магнитного поля Земли характеризуется вектором напряженности Т, который в любой точке земного магнитного поля направлен по касательным к силовым линиям. Сила земного магнетизма в точке А изображена по величине и направлению вектора AF=1.
На большинстве транспортных судов используется морской магнитный компас, в комплект которого входят котелок с картушкой, пеленгатор и нактоуз.
Котелок
Котелок представляет собой латунный резервуар, разделенный на две сообщающиеся между собой камеры. В верхней камере находится картушка компаса. Опорой для картушки служит латунная шпилька, верхний конец которой имеет форму керна, изготовленного из твердого сплава. Шпилька ввинчивается в держащую колонку, укрепленную на дне основной камеры. Нижняя камера является дополнительной, она предназначена для компенсации температурного изменения объема компасной жидкости. Котелок устанавливается в кардановом подвесе, позволяющем картушке компаса сохранять горизонтальное положение во время качки судна.
Пусть НН' - плоскость истинного горизонта наблюдателя, находящегося в точке М на земной поверхности; глаз наблюдателя находится в точке А на высоте е = МА. Если бы Земля была лишена окружающей ее атмосферы, тогда лучи зрения расходились бы из точки А по направлениям АС', АС", АС''' и т. д., представляющим собой касательные к поверхности земного шара. В этом случае геометрическое место точек касания лучей зрения к поверхности Земли представило бы малый круг С1С2С3С4, который можно было бы назвать видимым горизонтом наблюдателя. На самом же деле Земля окружена атмосферой, плотность воздуха которой в общем случае понижается с удалением от поверхности Земли. Луч света при прохождении различных по плотности слоев воздуха преломляется, и, таким образом, его распространение в атмосфере происходит не прямолинейно, а по некоторой кривой АКВ. В этой связи наблюдатель усматривает горизонт не по направлениям АС', АС", АС" и т. д., а по направлениям вида AF', касательного к криволинейному лучу АКВ1. По этой причине действительный видимый горизонт наблюдателя совпадает с окружностью малого круга В1B2B3B4, отмеченной на рисунке выше пунктиром.
Пространство, в котором действуют магнитные силы Земли, называют магнитным полем Земли. Принято считать, что магнитные силовые линии земного поля выходят из южного магнитного полюса и сходятся в северном, образуя замкнутые кривые. Положение магнитных полюсов не остается неизменным: координаты их медленно меняются, а сами магнитные полюсы перемещаются вокруг географических по сложным кривым. Магнитная ось Земли - прямая, соединяющая магнитные полюсы, проходит вне центра Земли и составляет с осью ее вращения угол примерно 11,50. Сила магнитного поля Земли характеризуется вектором напряженности Т, который в любой точке земного магнитного поля направлен по касательным к силовым линиям. Сила земного магнетизма в точке А изображена по величине и направлению вектора AF=1.
