 |
II этап – навигационное обеспечение плавания.
|
|
|
|
ТЕМА №5.
ПЛАВАНИЕ В СТЕСНЁННЫХ УСЛОВИЯХ
Содержание лекции: 1. Особенности плавания в узкостях, фарватерах с
Установленными путями движения.
2. Подготовка к плаванию в стеснённых водах.
3. Плавание в стесненных условиях.
Плавание в районах регулирования движения судов
Особенности плавания в узкостях, фарватерах с установленными путями движения.
Под термином «стесненные воды» понимают плавание вблизи побережья на расстояниях менее 3- 5 миль от берегов и навигационных опасностей, в судоходных проливах и узкостях, в районах с установленными путями, фарватерами, системами разделения движения– всюду, где маневрирование судна «стеснено» навигационными условиями и (или) интенсивным судоходством.
Стесненность условий зависит от внешних факторов, размеров и маневренности судна, а также от скорости судна.
Хотя океанское судно проводит в стесненных водах в среднем до 5 -10% ходового времени, на эти районы приходится более 80% всех навигационных аварий. Это свидетельствует, с одной стороны, об объективной сложности условий плавания, а с другой – о несовершенстве методов судовождения в таких условиях.
Узкостями в навигации принято называть участки моря, стесненные берегами, островами, малыми глубинами или их совокупным расположением так, что для движения судна остаются очень узкие и часто извилистые проходы. Иначе говоря, узкостями являются проходы или фарватеры, в непосредственной близости от которых расположены навигационные опасности.
Узкости могут быть созданы и искусственно различными сооружениями в воде.
К навигационным узкостям относятся: фиорды, шхеры, акватории рейдов, гаваней, портов, реки, каналы, фарватеры. Каждый из перечисленных типов узкостей отличается от других особенностями своих навигационных условий.
|
|
|
Основными особенностями условий плавания в стесненных водах являются:
1) малый (часто минимальный ) запас воды под килем, в результате чего многие суда становятся «стесненными своей осадкой» и возникает необходимость учета колебаний уровня моря, постоянного контроля глубин;
2) ограниченность безопасного судоходного пространства, близость навигационных опасностей, резкое ограничение свободы маневрирования;
3) резкое ограничение возможных отклонений судна от линии заданного пути, что требует максимально точной навигации и обусловливает расхождение судов на встречных курсах на минимальных траверзных расстояниях;
4 ) большая упорядоченность судопотока (по установленному пути, створу и т.д.);
5) пестрый судопоток – от крупнотоннажных судов до яхт и катеров с разными маневренными возможностями и различным уровнем подготовки судоводителей;
6) сочетание «транзитного» движения судов вдоль узкости с пересекающими его
местными судами и частое следование малых судов курсами, отличными от рекомендованных;
7) частые смены курсов, усложняющие и навигацию и наблюдение за целями, так как цели также часто маневрируют;
8) ограниченность зоны визуального и радиолокационного обзора, относительно малые дальности обнаружения целей, скоротечность ситуаций, острый дефицит времени на принятие решений и маневрирование;
9 ) большое количество навигационных ориентиров (включая и плавучие СНО), постоянная их смена, необходимость постоянного опознавания ориентиров и оценки нахождения буев (вех) на штатном месте;
10) чрезвычайно малый запас времени и пространства для реакции на неожиданный или неверный маневр другого судна, для коррекции своего «неудачного» маневра, для действий при отказе судовых технических средств.
|
|
|
В силу этих особенностей требуется особенно высокая точность, четкость, безошибочность, быстродействие всей системы управления движением судна.
Основные задачи – наблюдение, навигация, предупреждение столкновений – должны решаться одновременно и взаимосвязано. Пренебрежение любой из них влечет повышение риска либо столкновения, либо посадки на мель при расхождении. Резко возрастает напряженность работы судоводителей и, как следствие, – вероятность навигационной ошибки.
Стесненные воды → это сложнейший по своим условиям район плавания, где в наибольшей степени проявляется человеческий фактор.
К требованиям по судовождению при плавании в стеснённых водах относятся:
1) – непрерывность, тщательность и точность счисления с учетом всех факторов, влияющих на путь судна;
2) – высокая точность и быстрота получения обсервованных мест;
3) – своевременность и точность исполнения маневра судна (поворотов, остановок, отворотов при расхождении с опасностью или судами и т.д.).
Плавание в стеснённых водах, как и обычное плавание, с точки зрения осуществления судовождения включает в себя два основных этапа:
I этап – подготовка к плаванию.
II этап – навигационное обеспечение плавания.
2.Подготовка к плаванию в стеснённых водах.
Навигационными особенностями плавания в стесненных условиях являются:
1. плавание происходит в непосредственной близости от навигационных опасностей;
2. ширина фарватера находится в предельном соотношении с шириной полосы, очерчиваемой судном;
3. частые изменения направления фарватера;
4. резкие перепады глубин на фарватере и около него, а также значительные приливные колебания уровня моря и приливные течения, направление и скорость которых не всегда достоверно известны;
5. плавание происходит при пониженных скоростях, когда силы и моменты внешних воздействий на судно (особенно в шторм) соизмеримы с силами и моментами управляющих воздействий, то есть оно часто работает на грани потери управляемости;
6. используют МНК М 1:50.000 и крупнее, которые позволяют учитывать маневренные и инерционно-тормозные характеристики судна и обеспечивать требуемую точность определения места судна и счисления его пути;
|
|
|
7. непрерывно контролируют место судна для своевременного обнаружения отклонений от линии заданного пути;
8. обеспечивают специально-организованную повышенную надежность работы СЭУ, судовых устройств и систем за счет дополнительного вахтенного обслуживания, введение в действие резервных механизмов и повышенной готовности к работе всех лиц вахтенной службы в случае возникновения аварийных ситуаций.
Специальными мерами, обеспечивающими навигационную безопасность в стесненных водах, являются:
1. тщательное предварительное планирование пути с выполнением необходимых расчетов;
2. заблаговременная подготовка штурманской службы, четкая организация ее работы и распределение обязанностей в соответствие с опытом судоводителей;
3. более частое определение места судна и учет неодновременности измерений навигационных параметров;
4. повышенная точность счисления пути судна;
5. надежный контроль за достоверностью опознания ориентиров;
6. непрерывный контроль за движением судна;
7. учет ветрового дрейфа и сноса от течения с максимальной точностью;
8. тщательная подготовка всех судовых служб.
Особенности навигационной подготовки к плаванию в стесненных условиях.
1. Планирование пути и предварительную прокладку должен проводить только капитан судна и выполнять ее на МНК М 1:50000 и крупнее.
2. При выполнении предварительной прокладки особое внимание уделяется плаванию на опасных участках, планированию поворотов, учету дрейфа и течения.
Опасными являются участки:
1) где суда проходят вблизи навигационных опасностей (малые глубины,
затонувшие суда, скалы и пр.);
2) где ширина полосы, занимаемая судном, близка к ширине фарватера и
имеются крутые повороты;
3) где можно ожидать появления судов, следующих пересекающимися курсами
(места паромных переправ, входа и выхода из зоны разделения, рыбной ловли и др.).
Опасные участки в стесненных водах нужно выявлять заблаговременно, при подготовке к переходу. Если плавание через такие участки неизбежно, то следует принять все меры предосторожности, как при планировании перехода, так и во время плавания.
|
|
|
К таким мерам предосторожности относятся:
1. Выбор времени прохождения опасных участков в зависимости от естественной освещенности, прогнозов погоды и предвычисленных уровней воды в приливных районах.
2. Подготовка сеток изолиний для ускоренного определения места.
3. Подготовка маршрутных графиков точности и графиков течений.
4. Усиление вахты на мостике с четким распределением обязанностей между судоводителями.
3. Плавание в стесненных условиях.
Скорость судна в стесненных водах должна быть такой, чтобы судно надежно управлялось и могло бы в случае необходимости вовремя погасить инерцию. Не следует развивать скорость больше, чем позволяют обстоятельства.
Следует иметь в виду, что управляемость судна под воздействием ветра резко ухудшается при уменьшении скорости, при плавании в балласте с малой осадкой, высоким надводным бортом и когда часть гребного винта и пера руля оказываются над водой. Управляемость ухудшается и при плавании на попутном течении.
С точки зрения предупреждения столкновений судов безопасная скорость устанавливается на основе Правила 6 «МППСС-72» с учетом конкретных обстоятельств плавания, включая:
1) метеорологическую видимость (ее минимальное значение);
2) проблемы визуального обнаружения встречного судна (фон моря и фон от береговых огней, возможность встречи с малыми судами без огней и др.);
3) надежную дальность радиолокационного обнаружения целей (в том числе судов, выходящих из-за поворота, мыса, острова, из узкого прохода между островами);
4) ограничения, связанные с применяемыми методами обработки радиолокационной информации, квалификацией и опытностью оператора РЛС, темпом и сложностью обработки информации;
5) наличие, характер, плотность и интенсивность движения судов;
6) осадку и маневренные характеристики судна.
Для обеспечения навигационной безопасности при выборе безопасной скорости учитывается еще более широкий спектр факторов и в том числе:
1. применяемые методы контроля за местом и курсом судна, их точность, дискретность, длительность;
2. степень стесненности и извилистости фарватера, характер и близость навигационных опасностей;
3. степень совокупного воздействия внешних факторов на точность стабилизации судна на линии заданного пути;
4. надежность имеющейся информации о глубинах и точность учета колебаний уровня моря;
5. дальность надежного обнаружения навигационных опасностей (или ограждающих их СНО) с учетом организации наблюдения и гидрометеорологических факторов.
|
|
|
Выбранная безопасная скорость является основой для расчетов плавания судна в
стесненных водах. Однако безопасная скорость не является постоянной величиной и зависит от обстоятельств плавания.
При высокой динамике развития ситуации снижение скорости увеличивает резерв времени на оценку ситуации, уменьшает нагрузку на наблюдателей и судоводителей.
При плавании в стеснённых водах, где судно, как правило, движется по рекомендованным путям или фарватерам, практически непрерывно необходим контроль за движением судна по заданному пути одновременно с наблюдением за окружающей обстановкой. В этих условиях навигационные методы контроля за местоположением и движением судна должны решать следующие задачи:
- определение текущих координат в выбранной координатной системе (географической-
φ, λ; полярной – пеленг и дистанция относительно заданной точки; маршрутной –
расстояние до очередной точки поворота и боковое смещение от линии заданного
пути);
- определение действительной траектории движения судна, действительных элементов
движения (пути, путевой скорости, суммарного угла сноса);
- оценку тенденции движения судна для прогнозирования текущих координат по
времени.
Выбор оптимальных методов контроля за местоположением и движением судна определяется условиями плавания. В открытом море, где требования оперативности контроля не являются определяющим, используют только штурманские методы. В прибрежном плавании штурманские методы по прежнему являются главными, однако, начинают использовать элементы лоцманских методов.
В стеснённых водах главным требованием становится оперативность контроля, местоположение судна оценивается не в географических, а в полярных или маршрутных координатах, поэтому судоводитель, управляющий судном (капитан, лоцман), используют, в основном, лоцманские методы. Однако, вахтенный помощник капитана обязан при этом применять обычные штурманские методы. Такое дублирование контроля за местоположением и движением судна имеет целью, во-первых, своевременное обеспечение капитана необходимой навигационной информацией, а во-вторых (и это не менее важно) – своевременное обнаружение ошибок в управлении судном. В случае появления сомнений в обстановке или при обнаружении обстоятельств, существенных для обеспечения безопасности плавания судна, вахтенный помощник обязан немедленно докладывать капитану.
В целом штурманские методы обеспечивают решение навигационных задач с наибольшей полнотой, наглядностью и надёжностью, упрощается контроль промахов, благодаря чёткой алгоритмизации задач облегчается автоматизация их решения. Однако, штурманские методы имеют и ряд серьёзных ограничений: отвлечение судоводителя от наблюдения и управления судном на время получения обсервации; длительность процесса определения места судна; возможность оценки тенденции движения судна только после получения серии обсерваций; существенное запаздывание навигационной обсервации, что особенно неприемлемо при плавании в стеснённых водах.
Элементами лоцманских способов контроля за местоположением и движением судна при плавании в стеснённых водах являются: ведущие створы и изолинии; параллельные индексы; ограждающие, поворотные пеленга и дистанции.
Створ – система двух или нескольких знаков или огней, ось симметрии которой совмещена с осью канала или фарватера, что обеспечивает плавание судна по оси канала или фарватера, или обеспечивает обнаружение отклонения судна за пределы безопасной для плавания зоны.Горизонтальная проекция оси симметрии свора называется линией створа.
Створы предназначены для обеспечения плавания по прямым отрезкам каналов и фарватеров, при входе на рейды и в гавани, при плавании в узкостях и шхерах. Створы, как ни одно визуальное средство навигационного оборудования, обеспечивают возможность судоводителю сравнительно точно удерживаться на заданной линии пути и определять точку начала поворота при плавании в стеснённых водах. Кроме того, створы используют для обозначения ограждающего направления в районах, изобилующих навигационными опасностями.
По назначению створы бывают навигационные и специальные.
К навигационным створам относятся ведущие и поворотные.
Ведущие створы служат для обеспечения плавания судов по прямолинейным участкам фарватеров и каналов.
Поворотные створы используют на многоколенных фарватерах и каналах для указания начала поворота с одного колена на другое. При этом, каждый створ может быть ведущим для одного участка и поворотным – для другого. Вид и огни поворотных знаков должны резко отличаться от вида и огней ведущих знаков.
К специальным створам относятся девиационные, мерных линий, промерные и другие.
Створные знаки обеспечивают оперативную оценку текущего местоположения и движения судна беспрерывно и по минимально необходимой информации.
Ведущая изолиния, служит для непрерывного оперативного контроля за движением судна по линии заданного пути (ЛЗП) с помощью измерения (контроля) только одного навигационного параметра ( ведущий створ, ведущий пеленг, ведущая гипербола и др.).
При работе РЛС в режиме относительного движения для контроля движения судна по ЛЗП, используется метод параллельных индексов.
Параллельные индексы – это линии, которые выставляются на экране РЛС параллельно линии пути судна и на расстоянии от центра развёртки (судна), равном заданному расстоянию, которое планируется при прохождении ориентира.
Это самая простая и быстрая технология контроля движения судна по ЛЗП. Подобно всем радиолокационным технологиям, плавание по параллельным индексам должно быть опробовано в ясную погоду для того, чтобы судоводители могли полностью познакомиться с этим методом перед тем, как он будет использован ночью, в условиях ограниченной видимость при плавании в стеснённых водах.
Ограждающая изолиния служит для непрерывного контроля за положением судна относительно кромки канала или фарватера, или навигационных опасностей путём измерения (контроля) только одного навигационного параметра. Примерами ограждающих изолиний являются створ, секторный огонь (с разным цветом огня в опасных и безопасных секторах), ограждающая изобата, ограждающая дистанция и др.
При выполнении предварительной прокладки ограждающие изолинии выбирают таким образом, чтобы:
- выбранный ориентир заблаговременно обнаруживался, надёжно опознавался и мог
непрерывно наблюдаться в течение всего требуемого времени;
- один и тот же метод и ориентир использовался бы для контроля и ведущей изолинии, и
ограждающей изолинии;
- ограждающая изолиния была параллельна или почти параллельна ЛЗП;
- ограждающая изолиния проходила с некоторым навигационным запасом от границ
навигационной опасности (в зависимости от предельных погрешностей ограждающей
изолинии, стеснённости судоходного пространства, степени изученности района);
- ограждающая изолиния обеспечивала необходимую быстроту, точность, надёжность и
однозначность контроля.
Контрольная изолиния служит для оперативного момента выхода судна в точку начала поворота путём измерения (контроля) только одного навигационного параметра.
Контрольную изолинию выбирают таким образом, чтобы:
- выбранный ориентир заблаговременно обнаруживался, надёжно опознавался и мог
непрерывно наблюдаться в процессе поворота;
- направление контрольной изолинии было возможно ближе к направлению пути после
поворота;
- один и тот же метод и ориентир использовался бы (по возможности) и для контроля
поворота, и в качестве ведущей изолинии после завершения поворота;
- контролировать тот навигационный параметр, который по мере подхода судна к
повороту изменялся быстрее (например, дистанцию до ориентира на острых
носовых или кормовых курсовых углах, либо пеленг ориентира вблизи траверза);
- контрольная изолиния обеспечивала необходимую быстроту, точность, надёжность и однозначность контроля начала поворота.
При выполнении предварительной прокладки на карте намечаются точки начала и конца поворота на новый курс. В точку начала поворота (точку подачи команды на руль) проводится контрольная изолиния от выбранного ориентира, рассчитывается (снимается с карты) и надписывается значение контрольного навигационного параметра. Предусматривается также возможность контролировать боковое смещение с ЛЗП перед подходом к повороту и обязательное определение места судна (обсервация) после завершения поворота.
Таким образом, правильно подобранная комбинация ведущих, ограждающих, контрольных изолиний способна обеспечить эффективный контроль за движением судна, не прибегая к навигационным обсервациям. На прямолинейном курсе контролируется соответствующая ведущая изолиния (контроль и минимизация боковых отклонений судна с ЛЗП), при вынужденном отклонении от ЛЗП контролируется ограждающая изолиния (предел безопасного отклонения), перед подходом к повороту усиливается контроль за движением судна вдоль ЛЗП, при этом, контрольная изолиния позволяет зафиксировать момент выхода судна в точку начала поворота.
Важнейшим достоинством лоцманских методов контроля за местоположением и движением судна является их высокая оперативность, возможность решения задач навигации и управления судном без отрыва судоводителя от наблюдения за навигационной обстановкой, возможность мгновенной оценки не только положения, но и тенденции движения судна.
|
|
|
