Giratia navei este curba descris de centrul de greutate al navei care schimb de drum, pn la venirea la noul drum al navei.FAZELE GIRAIEI Fazele giratiei navei sunt (fig.15.1):faza initial; faza de evolutie;faza de giratie. -

Faza initial a giratiei Faza initiala a giratiei navei ncepe n punctul initial al giratiei Pig., cnd se modific unghiul de crm functie de valoarea noului drum; nava se deplaseaz lateral n bordul opus punerii crmei, totul durnd maximum cteva zeci de secunde.Faza de evolutie Faza de evolutie incepe din N1 punctul din care nava se deplaseaz pe curba de gira 15415j914p ;ie (centrul de greutate al navei descrie aceast curb ce are o form de spiral). Axa longitudinal a navei formeaz cu tangenta la curba de giratie unghiul de derivatie care creste, odat cu deplasarea pe curba de gira 15415j914p ;ie, pn la o valoare maxim dup care scade spre zero, odat cu venirea la noul drum, (acesta poate lua valori cuprinse ntre 4.60 pentru navele mari si 8.100 pentru navele mici).Faza de giratieFaza de giratie, de giratie uniforma, sau de giratie propriu - zisa ncepe n N2 punctul de terminare al fazei de evolutie, iar traiectoria pe care se deplaseaz nava ia forma aproximativ a unui cerc, unghiul de derivatie se mentine constant, viteza se mentine constant la o valoare de 30.40 % din viteza initial de giratie/

ELEMENTELE GIRAIEIElementele giratiei navei sunt (fig.15.2): - diametrul giratiei, DG - distanta pe normala la drumul initial al giratiei, sau portiunea de curb din faza de evolutie, este diametrul giratiei neuniforme sau diametrul tactic;- diametrul final al giratiei, DG' - portiunea de curb din faza de evolutie, sau diametul giratiei uniforme fiind mai mare cu 10.20 % dect diametrul giratiei;- raza de giratie, rG si este egal cu DG/2;- durata giratiei, TG - intervalul de timp necesar efecturii unei ntoarceri de 180o; - punctul initial al giratiei Pig. - punctul n care se modific unghiul de crm ("se pune crma"); drumul initial al giratiei, DN1; - punctul final al giratiei, Pfg. - punctul n care nava este pe noul drum;- noul drum al giratiei, DN2;- avansul este spatiul, Pig.C msurat pe drumul initial al giratiei pn la proiectia n C a punctului final Pfg. (punctul de tangent la noul drum al giratiei);- abaterea lateral este spatiul CPfg. msurat pe perpendiculara din punctul final giratiei pe drumul initial al giratiei;- centrul cercului de giratie OG;- spatiul parcurs n giratie SG;- distanta intermediara d;- distanta la noul drum d1;- unghiul de ntoarcere ; - unghiul intermediar /2.

Determinarea elementelor curbei de giratieElementele curbei de giratie a navei se determina tinnd cont de urmatoarele considerente:- curba de giratie depinde de viteza navei, unghiul de crm, suprafata crmei, mrimea operei vii a navei, forma corpului navei;- n practic, schimbrile de drum sunt de regul mai - mici de 180o, diferenta dintre diametrul navei si cel al giratiei finale este nesemnificativ pentru navigatia estimat;- n practic diametrul de giratie se determin pentru diferite trepte de vitez si unghiuri de crm, iar valorile unghiului de crm, duratei giratiei, avansului, abaterii laterale se nscriu n tabla de giratie (tab.15.1) si se folosesc n rezolvarea problemelor de navigatie estimat.

Top of FormBottom of Form

15. GIRAIA NAVEI. FAZELE GIRAIEI. ELEMENTELE GIRAIEI. ESTIMA GRAFIC INND CONT DE GIRAIA NAVEI. PROBLEMELE GIRAIEI NAVEIDEFINIIA 15.1 Giratia navei este curba descris de centrul de greutate al navei care schimb de drum, pn la venirea la noul drum al navei.15.1 FAZELE GIRAIEIFazele giratiei navei sunt (fig.15.1): - faza initial; - faza de evolutie; - faza de giratie.15.1.1. Faza initial a giratiei Faza initiala a giratiei navei ncepe n punctul initial al giratiei Pig., cnd se modific unghiul de crm functie de valoarea noului drum; nava se deplaseaz lateral n bordul opus punerii crmei, totul durnd maximum cteva zeci de secunde.15.1.2. Faza de evolutie Faza de evolutie incepe din N1 punctul din care nava se deplaseaz pe curba de gira 15415j914p ;ie (centrul de greutate al navei descrie aceast curb ce are o form de spiral). Axa longitudinal a navei formeaz cu tangenta la curba de giratie unghiul de derivatie care creste, odat cu deplasarea pe curba de gira 15415j914p ;ie, pn la o valoare maxim dup care scade spre zero, odat cu venirea la noul drum, (acesta poate lua valori cuprinse ntre 4.60 pentru navele mari si 8.100 pentru navele mici).15.1.3. Faza de giratie Faza de giratie, de giratie uniforma, sau de giratie propriu - zisa ncepe n N2 punctul de terminare al fazei de evolutie, iar traiectoria pe care se deplaseaz nava ia forma aproximativ a unui cerc, unghiul de derivatie se mentine constant, viteza se mentine constant la o valoare de 30.40 % din viteza initial de giratie.

Fig.15.115.2 ELEMENTELE GIRAIEIElementele giratiei navei sunt (fig.15.2): - diametrul giratiei, DG - distanta pe normala la drumul initial al giratiei, sau portiunea de curb din faza de evolutie, este diametrul giratiei neuniforme sau diametrul tactic;- diametrul final al giratiei, DG' - portiunea de curb din faza de evolutie, sau diametul giratiei uniforme fiind mai mare cu 10.20 % dect diametrul giratiei;- raza de giratie, rG si este egal cu DG/2;- durata giratiei, TG - intervalul de timp necesar efecturii unei ntoarceri de 180o; - punctul initial al giratiei Pig. - punctul n care se modific unghiul de crm ("se pune crma"); drumul initial al giratiei, DN1; - punctul final al giratiei, Pfg. - punctul n care nava este pe noul drum;- noul drum al giratiei, DN2;- avansul este spatiul, Pig.C msurat pe drumul initial al giratiei pn la proiectia n C a punctului final Pfg. (punctul de tangent la noul drum al giratiei);- abaterea lateral este spatiul CPfg. msurat pe perpendiculara din punctul final giratiei pe drumul initial al giratiei;- centrul cercului de giratie OG;- spatiul parcurs n giratie SG;- distanta intermediara d;- distanta la noul drum d1;- unghiul de ntoarcere ; - unghiul intermediar /2.

Fig.15.215.2.1. Determinarea elementelor curbei de giratieElementele curbei de giratie a navei se determina tinnd cont de urmatoarele considerente:- curba de giratie depinde de viteza navei, unghiul de crm, suprafata crmei, mrimea operei vii a navei, forma corpului navei;- n practic, schimbrile de drum sunt de regul mai - mici de 180o, diferenta dintre diametrul navei si cel al giratiei finale este nesemnificativ pentru navigatia estimat;- n practic diametrul de giratie se determin pentru diferite trepte de vitez si unghiuri de crm, iar valorile unghiului de crm, duratei giratiei, avansului, abaterii laterale se nscriu n tabla de giratie (tab.15.1) si se folosesc n rezolvarea problemelor de navigatie estimat.Tabelul 15.1 Tabla de giratie a naveiUnghiul de crma=..; DG=.; T1800=.Nr. crt.Unghiul de ntoarcereDistanta la noul drumDistanta intermediaraUnghiul intermediarSpatiul n giratieDurata ntoarcerii

15.3 TRASAREA DRUMULUI NAVEI N ESTIMA GRAFIC INND CONT DE CURBA DE GIRAIE

Trasarea drumurilor navei tinnd cont de influenta giratiei asupra pozitiei navei se face prin doua metode, metoda folosind avansul si abaterea lateral si metoda folosind trasarea curbei de giratie. 15.3.1.Trasarea drumului navei folosind avansul si abaterea lateral Algoritm (fig.15.3):- se determin punctul initial al giratiei Pig.;

Fig.15.3- se traseaz avansul din Pig. pe drumul initial al giratiei obtinndu -se punctul C;- se ridic o perpendicular din punctul C n sensul giratiei si se masoar pe aceasta abaterea lateral obtinndu-se punctul final Pfg. al giratiei;- se traseaz n punctul Pfg. noul drum al giratiei;- se nscriu valorile orei si citirilor la loch pentru punctele Pig. si Pfg.Trasarea drumului folosind curba de giratie Algoritm (15.4):- se determin Pig. punctul initial al giratiei;- se ridic din punctul Pig. o perpendicular n sensul giratiei;- se masoara rg, raza de pe aceasta perpendiculara giratie obtinndu-se centrul cercului de giratie OG;- se traseaz cercul de giratie de raza rG din punctul OG; - se traseaz noul drum al giratiei tangent la cercul- de giratie obtinndu-se punctul final al giratiei Pfg;- se nscriu valorile orei si citirilor la loch n punctele Pig si Pfg.

Trasarea drumului folosind curba de giratie Algoritm (15.4):- se determin Pig. punctul initial al giratiei;- se ridic din punctul Pig. o perpendicular n sensul giratiei;- se masoara rg, raza de pe aceasta perpendiculara giratie obtinndu-se centrul cercului de giratie OG;- se traseaz cercul de giratie de raza rG din punctul OG; - se traseaz noul drum al giratiei tangent la cercul- de giratie obtinndu-se punctul final al giratiei Pfg;- se nscriu valorile orei si citirilor la loch n punctele Pig si Pfg.

PROBLEMELE GIRAIEIProblemele giratiei sunt: - determinarea punctului initial al giratiei;- determinarea punctului final al giratiei.15.4.1 Determinarea punctului initial al giratieiAceast problem se pune atunci cnd de pe un drum initial trebuie s se intre pe un aliniament de la coast, sau s treac printre dou obstacole pentru a se ajunge la un punct de pe coast.Algoritm (fig.15.5):- se cunosc drumul initial, drumul final si se cere s se determine punctul initial al giratiei;- se traseaz drumul initial al navei;- se traseaz noul drum sau drumul final determinat pe harta functie de un aliniament (directie);- cu un segment de dreapt de valoare egal cu raza de giratie se traseaz paralele la cele dou drumuri n bordul ntoarcerii, ce se intersecteaz ntr-un punct OG, centrul cercului de giratie;- se traseaz curba de giratie de raza rG din punctul OG obtinndu-se dou puncte de intersectie cu cele dou drumuri, punctul initial al giratiei, Pig. punctul final al giratiei, Pfg;

- se uneste punctul Pig cu reperul de la coasta fat de care s-a trasat noul drum si se obtine relevmentul adevarat pentru nceperea giratiei (relevment care se converteste n relevment giro si compass si se asteapta la compas), giratia terminndu-se atunci cnd nava intr pe noul drum.15.4.2. Determinarea punctului final al giratieiAceast problem se pune atunci cnd se cunosc drumul initial si noul drum fiind nevoie s se cunoasc punctul final al giratiei.Algoritm (fig.15.6):- se traseaz drumul navei si punctul initial al giratiei Pig., se nscriu O/Cl;- se ridic o perpendicular din punctul initial al giratiei pe drum de valoare rG, n bordul ntoarcerii, determinndu-se astfel punctul OG, centrul cercului de giratie si se traseaz curba de giratie de raz rG;- se construieste unghiul de ntoarcere , n punctul OG unde = DN2 - DN1 , de laturi OGPig. si OGPfg. obtinndu-se astfel punctul final al giratiei;- se traseaz noul drum al navei prin punctul Pfg.;- punctul final al giratiei se poate obtine si ducnd noul drum tangent la curba de giratie.

Giratia

Considerm o nav mergnd n Da = 0 0 (fig. 81); n momentul n care ocup poziia A se comand punerea crmei de un anumit unghi la tribord. Dup manevrarea crmei din poziia zero la unghiul ordonat, datorit rezistenei opuse de pa crmei i a momentului de giraie creat, nava arat iniial tendina unei deplasri laterale la babord (n bordul opus punerii crmei) dup care ncepe s se ntoarc n bordul crmei, la tribord (momentul B).Deplasarea lateral n bordul crmei sub forma unei micri de translaie este de scurt durat i nu depete, de regul, limea navei.Intervalul de timp scurs ntre momentul iniierii manevrei crmei (A) i momentul cnd nava ncepe s gireze n bordul punerii crmei se numete faza iniial a giraiei.

Durata acestei faze nu depete de regul 15 secunde, care reprezint i timpul maxim admis pentru manevra crmei din poziia zero la banda tribord sau babord, stabilit prin normele Registrului Naval Romn.Desigur c, pe lng parametrii constructivi ai instalaiei de guvernare, durata fazei iniiale a giraiei este influenat i de rapiditatea cu care timonierul execut manevra crmei. Prin urmare, spaiul AB depinde de viteza navei i durata fazei, iniiale.Din poziia B, micarea navei pe curba de giraie intr n faza de evoluie, care ia sfrit dup ce nava efectueaz o ntoarcere de aproximativ 1200 fa de drumul iniial. Curba descris de centrul de greutate al navei n aceast faz ia forma aproximativ a unei spirale logaritmice.Axa longitudinal a navei formeaz cu tangenta la curba de giraie n centrul de greutate (poziia C) un anumit unghi denumit unghi de deviaie (). n faza de evoluie, unghiul de derivaie crete i odat cu el i rezistena apei la naintare; acest fapt determin reducerea progresiv a vitezei navei.Dup terminarea fazei de evoluie nava intr n faza de giraie, n care curba de giraie ia forma aproximativ a unui cerc. Unghiul de deviaie se menine acelai i viteza navei este aproximativ constant, reprezentnd 30-40% din viteza iniial.Forma curbei de giraie descris este considerat pentru condiii de calm, n ape fr cureni; vntul, valurile i curentul pot influena considerabil comportarea navei i forma curbei de giraie. Elementele principale ale giraiei pentru un anumit unghi de crm i o anumit vitez a navei sunt: diametrul giraiei i durata giraiei.Diametrul giraiei (Dg) este distana msurat pe normala la drumul iniial, ntre acest drum i direcia determinat de axa longitudinal a navei dup o ntoarcere de 1800 (poziia E). Diametrul curbei de giraiei din faza de giraie se numete diametrul final al giraiei (Dg); diametrul giraiei este mai mare dect diametrul final al giraiei cu 10-20%. Jumtatea diametrului giraiei este raza giraiei (r).Pentru rezolvarea problemelor de navigaie estimat intereseaz diametrul giraiei, deoarece n mod normal orice ntoarcere pentru luarea unui nou drum este mai mic de 1800.La aceeai vitez a navei, diametrul giraiei variaz invers proporional cu unghiul de crm. La navele cu o singur elice, cum este cazul navelor maritime de transport i pescuit, diametrul de giranie din bordul opuspasului elicii, datorit faptului c efectul evolutiv al elicii se nsumeaz cu efectul crmei; la aceste nave, elicea avnd n mod normal pas dreapta,diametrul giraiei la babord este deci mai mic dect diametrul giraiei la tribord.Durata giraiei se consider egal cu timpul necesar navei ca s efectueze o ntoarcere de 1800. nainte de a trece s analizm, modul n care se ine seama de giraia navei n navigaia estimat, se impune s definim mai nti o serie de termini care vor fi folosii.Pentru aceasta, considerm o nav care merge n drumul Di; n punctul A se pune crma de un anumit unghi la tribord pentru a ntoarce n drumDin (fig. 82). n punctul A se iniiaz deci manevra crmei la tribord, dup care nava intr n giraie descriind curba AB, iar n punctul B se ia noul drum Dn.

Poziia A n care se iniiaz manevra crmei este denumit punct iniial al giraiei; poziia B n care nava termin ntoarcerea i se afl cu axa longitudinal n noul drum se numete punct final al giraiei.Spaiul AC msurat pe direcia drumului iniial (Di), ntre punctual iniial al giraiei A i piciorul perpendicularei C cobort din punctul final al giraiei B se numete avansul pe drumul iniial sau avans. Distana CB, msurat pe perpendiculara la drumul iniial din punctul C pn n punctul final al giraiei (B) se numete abatere lateral.La navele maritime comerciale, elementele giraiei se determin cu ocazia probelor de mare efectuate dup terminarea construciei navei, prin aanumita prob de giraie. Proba de giraie se execut n condiii de vnt pn la fora 4, cu maina n alura de vitez continu de serviciu (maina de drum), cu crma banda; proba se efectueaz succesiv, n ambele borduri.Curba de giraie se determin prin procedee de navigaie; pe timpul probei se stabilesc urmtoarele date, necesare determinrii elementelor giraiei:- drumul iniial. n momentul nceperii probei (iniierea manevrei crmei) se pornete un secundometru;- msurarea elementelor de observaie (relevmente, distane, unghiuri orizontale), funcie de procedeul folosit, necesare ulterior pentru trasarea curbei de giraie;- durata giraiei fa de momentul iniial, la anumite unghiuri de ntoarcere;- numrul de rotaii ale elicii n punctul iniial al giraiei i laterminarea probei;- unghiul de crm;- nclinarea navei n timpul probei.inerea la zi a unei estime grafice precise, n condiii n care se execut schimbri dese de drum, la distane relativ reduse (cazul navigaiei prin strmtori, n zone cu pericole de navigaie etc.), impune ca la trasarea drumului navei s se in seama de curba de giraie. Navigaia estimat n asemenea condiii se execut pe hri la scar mare.Avnd de exemplu de urmat drumurile D1, D2, D3, n care se parcurg distanele m1, m2, m3, fig. 83 ilustreaz eroarea care se genereaz n inerea estimei grafice atunci cnd nu se ine seama de curba de giraie (drumurile D2 i D3 trasate punctat) n acest caz, eroarea este prezentat prin spaiul Z3Z3.

La bordul navelor maritime comerciale, trasarea drumului navei innd seama de curba de giraie se rezolv prin dou procedee:- trasarea noului drum folosind avansul i deplasarea lateral;- trasarea noului drum considernd curba de giraie de forma unui cerc.A. Trasarea drumului navei folosind avansul i abaterea lateralConsiderm o nav care merge n drumul Di i trebuie s ntoarc la tribord pentru a lua drumul Dn. Trasarea noului drum (Dn), innd seama de curba de giraie a navei, se rezolv pe hart astfel:- se determin poziia estimat A pe drumul iniial, pentru momentul iniial al giraiei;- de determin punctul C, pe drumul iniial, aflat la o distan n provaegal cu avansul (scos din tabela cu elementele giraiei navei, funcie de unghiulde ntoarcere);- se ridic perpendiculara din C n sensul giraiei (la tribord), pe carese msoar abaterea lateral (scoas de asemenea din tabela cu elementelegiraiei). Se obine punctul final al giraiei B;- prin punctul final al giraiei, B, se traseaz noul drum al navei Dn.Dac unghiul de ntoarcere este diferit de valorile menionate n tabela cu elementele giraiei, avansul i abaterea lateral se stabilesc prin interpolare.n momentul n care nava termin giraia i se afl n noul drum Dn, se citesc ora i locul, care se noteaz pe hart n dreptul punctului final al giraiei B; n continuare, estima se ine la zi n raport cu acest punct.Exemplul 10. Nava Bucegi merge n Da = 1650, viteza 16.0 Nd. La ora 08.12, cl1 = 84.6 Mm, se ordon crma banda babord i luarea Da = 300. n momentul cnd nava se afl n noul drum (300), ora bordului este 08.14, cl2 =85.1 Mm. Se cere trasarea noului drum innd seama de curba de giraie.Rezolvare: (fig. 84)- se determin punctul estimat la ora 08.12, pe hart, n modul cunoscut;- se scoate avansul din tabela cu elementele giraiei la babord pentru unghiul de ntoarcere executat = 1650 300 = 1350. Avansul pentru unghiul de ntoarcere 1350 este 511m = 2.8 cabluri. Se msoar avansul (=2.8 cabluri) pe drumul iniial i se obine punctul C;

- se ridic perpendiculara din C, la babord;- se scoate din tabela cu elementele giraiei la babord, abaterea lateral pentru unghiul de ntoarcere de 1350. Abaterea lateral = 565 m = 2.8 cabluri;- se msoar abaterea lateral pe perpendiculara ridicat din C i se obine punctul final al giraiei, care reprezint punctul estimat al navei pentru ora 08.14. prin acest punct se traseaz noul drum al navei (300).

B. Trasarea drumului navei considernd curba de giraie de forma unui cercPresupunem situaia menionat mai sus: nava merge n drumul Di,mncepe manevra de giraie la tribord n punctul A i ntoarce n drumul Dn.Considernd curba de giraie de forma unui cerc (denumit cerc de giraie), noul drum se poate trasa astfel:- din punctul iniial al giraiei A, se ridic o perpendicular n sensul ntoarcerii (la tribord);- din A, se msoar pe perpendiculara ridicat un segment egal cu razade giraie r= obinndu-se astfel centrul cercului de giraie O;- cu centrul n O i cu raza r se traseaz cercul de giraie.Noul drum Dn se traseaz ca tangent la cercul de giraie. Punctul de tangent B se consider punctul final al giraiei, n raport de care se ine estima pe noul drum.Aproximaia procedeului deriv din nlocuirea curbei de giraie AB cu arcul de cerc AB; spaiul BBreprezint msura aproximaiei generat din aceast substituire. Procedul are o lung utilizare la bordul navelor maritime comerciale.Pentru edificare, considerm exemplul 10 de mai sus, care se cere a fi rezolvat prin procedeul enunat.Rezolvare: (fig.85)

- se determin punctual estimat al navei la ora 08.12, pe drumul iniial;- se ridic perpendiculara din punctul iniial al giraiei (08.12), la babord, pe care se msoar un segment egal cu raza de giraie a navei Bucegi, r= cabluri, obinnd astfel centrul cercului n O;- se traseaz cercul de giraie cu centrul n O i raza r = 1.7 cabluri;- se traseaz noul drum Da = 300, tangent la cercul de giraie. Punctul de tangen reprezint punctul final al giraiei, deci punctul estimat la ora 08.14.

Determinarea momentului nceperii giraieipentru a lua un anumit drum pe o direcie determinate

Navigaia n zone cu pericole hidrografice se execut pe anumite drumuri (drumuri obligatorii), determinate fie printr-un balizaj special (aliniamente, geamanduri etc.), fie printr-un control riguros cu observaii la reperele de navigaie. Cnd se vine de la larg, intrarea ntr-un asemenea drum obligatoriu trebuie fcut cu mult atenie.Dup ce ne-am convins c nava se afl pe drumul trasat pe hart, prindeterminarea repetat a poziiei cu observaii, momentul nceperii giraiei secontroleaz printr-un relevment la un obiect de la coast, aflat ct mai aproapede traversul navei.Considerm o nav care merge n drumul Di (fig.86) i trebuie s ntoarc la tribord pentru a intra i apoi a naviga n drumul Dn, determinat de aliniamentul format de obiectele M i N; raza de giraie este r. Se cere s se determine punctul n care nava trebuie s nceap ntoarcerea i relevmentul n care obiectul M, n momentul n care trebuie iniiat manevra crmei.Problema se rezolv astfel:

- se traseaz direcia determinat de aliniamentul MN, spre larg,obinndu-se astfel drumul Dn;- la o distan egal cu raza giraiei r se traseaz paralele la drumul iniial i la noul drum, n bordul ntoarcerii (la tribord). Punctul de intersecie O al celor dou paralele reprezint centrul cercului de giraie;- cu o deschiztur de compas egal cu raza giraiei r i cu centrul b O, se traseaz curba de giraie. Punctele de tangen, respectiv picioarele perpendicularelor coborte din O pe drumul iniial i pe noul drum, reprezint punctul iniial al vibraiei (A) i punctul final al giraiei (B);- se unete punctul iniial al giraiei A cu obiectul M i se obine relevmentul adevrat Ra, n care se va vedea M n momentul n care trebuie s nceap ntoarcerea.n momentul n care obiectul M se vede n relevmentul Ra, astfel determinat, se iniiaz manevra de giraie la tribord; cnd nava ajunge n punctul B, se afl n drumul Dn, cu prova pe aliniamentul MN.