navig si echip navig

8/13/2019 Navig Si Echip Navig

1/27

1

ROMEO BONEAGU

NAVIGAIE MARITIMI

ECHIPAMENTE DE NAVIGAIE

NOTE DE CURS

ACADEMIA NAVAL MIRCEA CEL BTRN

CONSTANA, 2012


2/27

2

NAVIGAIE MARITIM I ECHIPAMENTE DE NAVIGAIE

CUPRINS

1. PLANIFICAREA VOIAJULUI I CONDUCEREA NAVIGAIEI1.1. PLANIFICAREA VOIAJULUI I NAVIGAIA N CONDIII DEOSEBITE

ntocmirea planului de voiajNavigaia n apropierea coastei, n strmtori, canale i ape interioareNavigaia n zone cu gheuri, pe timp de vizibilitate redus i n condiii hidrometereologice greleNavigaia n zone cu mareeNavigaia ortodromic la traversade

1.2. SISTEMUL RUTELOR DE NAVIGAIEPrincipii generale referitoare la rutele de navigaie

Navigaia n zonele cu scheme de separare trafic1.3. SISTEMUL RUTELOR DE NAVIGAIEPrincipii generale referitoare la rapoartele transmise de nave

2. DETERMINAREA POZIIEI NAVEI I PRECIZIA DETERMINRII PUNCTULUINAVEI

2.1. DETERMINAREA POZIIEI NAVEI N TOATE CONDIIILEDeterminarea punctului navei cu mijloace costiereLinii de poziie n navigaia costier. Precizia liniei de poziie . Eroarea n determinarea punctului cu

mijloace costiereDeterminarea poziiei navei cu mijloace astronomiceDeterminarea poziiei navei cu sisteme hiperbolice i satelitare

3. DETERMINAREA I CORECTAREA ERORILOR COMPASELOR3.1. DETERMINAREA I CONTROLUL DEVIAIILOR COMPASULUI MAGNETIC

ntocmirea tablei de deviaii compasului magnetic i controlul deviaiilor3.2. DETERMINAREA I CONTROLUL DEVIAIILOR GIROCOMPASULUI

Calculul erorilor girocompasului i controlul coreciei


3/27

3

1. PLANIFICAREA VOIAJULUI1.1PLANIFICAREA VOIAJULUI I NAVIGAIA N CONDIII DEOSEBITE

Planificarea voiajului navei maritime (Passage Planning) reprezint totalitatea activitilordesfurate de navigator pentru cunoaterea zonei de navigaie i de pregtire a navei pentru executarea

traversadei maritime sau oceanice n siguran.

Planificarea voiajului navei se face att pentru navigaia de larg ct i pentru navigaia costier ipe ape interioare.

Cunoaterea zonei de navigaie, a condiiilor meteorologice i hidrologice ct i influenaacestora asupra deplasrii navei se face prin studiul documentelor nautice actualizate la zi.

UTILIZAREA INFORMAIILOR CUPRINSE N DOCUMENTELE NAUTICE NPLANIFICAREA VOIAJULUI

UTILIZAREA HRILOR NAUTICE

Sursa principal de informaii privind hrile nautice este Catalogul hrilor. Din catalog se extraghrile necesare voiajului, pentru studiul i trasarea drumului iniial al navei. De asemenea, se vor folosi ialte hri i planuri ce conin informaii detaliate despre zonele costiere i porturile cuprinse n planulvoiajului.

Planul voiajului este documentul elaborat la bordul navei de ctre ofierul cu navigaia, ce cuprindeinformaiile eseniale necesare efecturii unui voiaj: perioada de timp, portul de plecare, portul de sosire,porturile de escal, marfa transportat, drumurile iniiale ale navei, punctele de schimbare de drum,

mijloacele pentru asigurarea navigaiei, zonele maritime traversate, condiii meteorologice i hidrologicefavorabile i nefavorabile etc.

Pe hrile costiere i de ape interioare se vor trasa:

- zonele interzise pentru navigaie;- limitele de siguran ale paselor de navigaie;- zonele de ape sigure;- drumurile preliminare ale navei;- punctul navei la ieirea de pe o hart.

a) Zonele interzise pentru navigaiePentru a determina zonele interzise pentru navigaie se stabilete mai nti adncimea de siguranfuncie de pescajul maxim al navei. Pentru aceasta, prin studiul amnunit al hrilor se aleg zonelepericuloase pentru navigaie: ape mici, obstacole, apele care la mareea joas au adncimea mai mic dectadncimea de siguran etc. i se delimiteaz prin diferite semne grafice.

Pentru raioanele dificile de navigaie n care mareea influeneaz semnificativ adncimea apeitrebuie s se in cont de mersul mareei astfel nct, traversarea acestora s se fac n perioadele de mareenalt. Pentru nceput se vor considera interzise toate aceste zone amintite anterior, pentru ca o dat cu


4/27

4

determinarea precis a perioadei de timp i a orelor exacte de efectuare a traversadei, s se faccorecturile necesare n planul voiajului.

Observaie Delimitarea zonelor interzise pentru navigaie se va face funcie de pescajul maxim al naveila trecerea prin aceste zone (fig.1delimitarea zonelor interzise pentru navigaie pentru un pescaj maxim

mai mare de 10 m.).

5 m

10 m

10 m

10 m

10 m

5 m

3 mZon interzis

de navigaie

Zon interzisde navigaie

3 m

Repercostier

Reper

costier

10 m

10 m

23 m

25 m

32 m43 m

22 m

Fig. 1

b) Limitele de siguran ale paselor de navigaieTrasarea limitelor paselor de navigaie (a zonei de ape sigure, zonei de siguran) se face funcie

de caracteristicile constructive ale navei (lungime. lime, pescaj) i de calitile sale nautice(manevrabilitatea, raza de giraie, inerie etc) astfel nct nava s poat strbate pasa de navigaie ncondiii de siguran, n orice condiii de mare, de deriv, sau de eroare probabil n determinarea poziiei.

Observaie Pentru uurarea monitorizrii evoluiei navei pe pasa de navigaie se vor folosi toatemijloacele de asigurare a navigaiei din zon, iar pasa se va trasa pe radar folosind tehnica paralelelorindicatoare.

Observaie Limitele de siguran ale paselor de navigaie astfel trasate, arat ct de mult de nava poate

devia de la drumul preliminar, rmnnd totui n ape sigure.

n condiii obinuite de navigaie pasa de navigaie trebuie s asigure o adncime de siguran cucel puin 20% mai mare dect pescajul maxim al navei. n condiii de mare rea (unghiuri mari de ruliu itangaj, ambardee mare, ambarcare de ap la prova), sau cnd msurtorile adncimilor sunt vechi saunesigure, adncimea de siguran aleas pentru trasarea limitelor pasei de navigaie trebuie s fie maimare ( fig. 2).


5/27

5

5 m

10 m

10 m

10 m

10 m

5 m

3 m

Zon interzis

Zon interzis

3 m

Reper

costier

Reper

costier

10 m

10 m

31 m

43 m

28 m

41 m

Limitele de siguran

ale pasei

Relevmente limit la

semnale de navigaie

Relevment adevrat ce

indiclimita stnga de

sigurana pasei de

navigaie

Relevment adevrat ce

indiclimita dreapta de

sigurana a pasei de

navigaie

Fig.2

c) Zonele de ape sigureApele sigure sunt considerate acele zone n care nava poate deriva n siguran de la drumul su.

Apele sigure sunt delimitate de limitele de siguran ale paselor de navigaie.

5 m

10 m

10 m

10 m

10 m

5 m

3 mZon interzis

de navigaie

Zon interzisde navigaie

3 m

Reper

costier

Reper

costier

10 m

10 m

23 m

25 m

32 m43 m

22 m

Ape sigure

Ape sigure

Ape sigure

Fig.3

d) Drumurile preliminareTrasarea preliminar a drumului (drumurilor) general (generale) i alegerea punctelor de

schimbare de drum se face pe hri la scar mic care s conin, pe ct posibil, ntreaga zon costierstrbtut, inclusiv porturile de plecare i de sosire. Aceste drumuri iniiale vor fi folosire pentru calculul

distanei parcurse i a timpului de mar. Se va calcula timpul estimat de sosire (E.T.A. Estimated Timeof Arrival), funcie de timpul de plecare final, dar i pentru punctele de schimbare de drum ( Way Points).Aceste drumuri preliminare sunt drumuri deasupra fundului, valoarea drumului adevrat i a drumurilorcompas determinndu-se funcie de influena factorii de mediu din zona de navigaie (deriva de vnt i decurent, declinaia magnetic, deviaia compasului magnetic etc.).

Drumurile generale sunt folosite pentru trasarea drumurilor preliminare pe hrile la scar mare.Prin studiul atent al hrilor de navigaie i innd cont de cele prezentate mai sus, se traseaz drumurile


6/27

6

deasupra fundului, drumurile adevrate, se nscriu punctele de schimbare de drum, se calculeaz timpii idistanele parcurse ntre aceste puncte.

5 m

10 m

10 m

10 m

10 m

5 m

3 m

Zon interzis

Zon interzis

3 m

Repercostier

Reper

costier

10 m

10 m

31 m

43 m

28 m

41 m

Limit de siguran apasei

Relevment limit

Limit de siguran apasei

Df1

Df2

Fig.4Acolo unde este posibil punctele de schimbare drum vor fi identificate att prin coordonatele lor

geografice, ct i prin coordonate polare (relevment, distan) la mijloace pentru asigurarea navigaieiterestre sau plutitoare de poziie cunoscut, existente pe harta de navigaie (v.fig.5.5).

Pentru traversada oceanic se calculeaz elementele ortodromei (drumul iniial i final, drumurileintermediare, distana ortodromic, distana loxodromic, punctele i timpii de schimbare de drum), sauale drumului mixt. Aceste elemente se vor trasa pe hrile oceanice la scar mic n proiecie gnomonici n proieciaMercator.

De asemenea, se determin cu acuratee punctele de schimbare a hrilor, se ntocmete un tabel

cu hrile utilizate n ordinea cerut de desfurarea voiajului.

Df1

Df2

Df3

R1

R4

R2

R3

d1

d2

d3

d4

Fig.5

Observaie ntotdeauna la trasarea drumurilor preliminare trebuie s se in cont de asigurarea uneidistane de siguran fa de un pericol de navigaie, astfel nct nava s fie tot timpul n ape sigure i


7/27

7

pericolul de euare ca urmare a unei greeli de determinare a poziiei navei sau a unei defeciuni lainstalaia de guvernare s fie minim.

Distana de siguran fa de un pericol ntr-un raion de navigaie depinde de:

- pescajul navei i relaia dintre pescajul navei i adncimea minim a apei;- condiiile meteorologice i n special ceaa i vntul puternic de la larg spre coast;- valoarea mareei, direcia i viteza curentului de maree;- mrimea traficului naval;- vechimea i gradul de certitudine al valorilor msurate ale topografiei fundului mrii

nscrise pe hrile de navigaie;- existena apelor sigure.

Concluzie Pentru fundurile abrupte unde adncimea apei crete rapid distana de trecere fa de un pericolde navigaie costier poate fi de 12 mile nautice.

Concluzie Pentru zonele de elf unde adncimea apei crete treptat distana de siguran se alege astfelnct s se asigure rezerva de ap sub chil funcie de mrimea i starea de ncrcare a navei.

De exemplu, navele cu un pescaj de 36 m pot naviga la larg de linia batimetric de 10 m. Navelecu un pescaj de 610 m pot naviga la larg de linia batimetric de 20 m. Navele cu un pescaj mai mare de10 m trebuie s aleag acele drumuri care s-i asigure suficient ap sub chil pentru navigaia nsiguran.

Observaie O nav, indiferent de rezerva de ap sub chil, trebuie s -i asigure suficient spaiu demanevr la tribord, pentru a putea evita o coliziune chiar n condiiile existenei unui pericol de navigaien zon.

n planificarea limitelor de siguran pentru voiajul navei prin zone dificile de navigaie trebuie

s se in cont de reglementrile legale n vigoare privitoare la distana de siguran impus fa depericolele de navigaie, instalaiile de ancorare, instalaiile tehnologice plutitoare etc.

Pe hrile de drum se vor trasa:

- zonele interzise pentru navigaie;- drumurile preliminare ale navei;- punctul navei la ieirea de pe o hart.

REGULI PRIVIND NTOCMIREA PLANULUI DE VOIAJ I TRASAREA DRUMULUIPRELIMINAR AL NAVEI

1.Devierea de la drumul trasat

Cazul ideal de navigaie maritim este acela cnd nava nu se abate de la drumul su planificat. nrealitate, nava este obligat adesea s schimbe de drum pentru evitarea unor situaii de navigaieneprevzute. Aceste devieri de la drumul trasat trebuie s fie limitate, astfel nct nava s nu depeasclimitele de siguran ale rutei de mar sau s nu intre ntr-o zon periculoas.

2 Rezerva de ap sub chil


8/27


9/27


10/27

10

Paralelele indicatoare sunt linii construite anterior executrii marului, ca linii paralele cusegmentele de drum adevrat pe care se navig. Paralela indicatoare este de fapt direcia micrii relativea unei inte fixe, de poziie cunoscut, folosit ca reper. Pentru zonele n care acioneaz un curent marin,paralelele indicatoare se traseaz paralele cu drumul deasupra fundului (v.fig.1.8).

Tehnica paralelelor indicatoare se poate folosi cu succes att pe vizibilitate bun, dar mai ales petimpul navigaiei pe vizibilitate slab.

5 m

10 m

10 m

10 m

10 m

5 m

3 m

Zon interzis

Zon interzis

3 m

Reper

costier

Reper

costier

10 m

10 m

43 m

28 m

41 mLimit de siguran a

pasei

Relevment limit

Limit de siguran a

pasei

Df2

Df3

Df1

Distana maxim fa de

un reper aflat n prova de

la care se schimb de

drum:

dmax =...

Relevment maxim fa de

un reper pentru

schimbarea de drum:

Rmax=

Punct de schimbare a

unghiului de crm

Paralel

indicatoare

Paralel

indicatoare

Paralel

indicatoare

Paralel

indicatoare

Paralel

indicatoare Paralel

indicatoare

Fig.8


11/27


12/27

12

Este posibil acoperirea navei de ghea i n zonele de aciune a fronturilor calde i ocluse situaietipic pentru Marea Baren i a Mrii Norvegiei ca urmare a intensificrii aciunii vntului.

De asemenea, acest fenomen se poate observa n partea anterioar a unui anticiclon puternic undese produce advecia puternic a maselor de aer rece de tip arctic.

Se recomand la apariia fenomenului de acoperire a navei cu ghea un drum cu vnt din prova,pentru a reduce ct mai mult posibil timpul de aciune al vntului asupra navei.

Este necesar cunoaterea minuioas a raioanelor maritime cu temperaturi sczute i n care se

prognozeaz ptrunderea unor mase de aer rece i n care sunt astfel create condiiile pentru acoperireanavei cu ghea.Navigaia printre gheuri la latitudini mari are un caracter complex i este ngreunat de o serie de

factori, cum ar fi:- la latitudini mari funcionarea girocompasului i a compasului magnetic este mai puin sigur

(exact) (apariia erorilor balistice la giro);- n multe situaii nu se poate utiliza lochul;- informaiile de la sistemele satelitare de navigaie pot fi incomplete;- sistemul de asigurare a navigaiei cu mijloace costiere i plutitoare de semnalizare este deficitar;- existena gheii n micare impune schimbarea frecvent de drum ide vitez;- coeficienii refraciei atmosferice difer de cei prevzui almanahurile

nautice introducndu-se erori n determinarea poziiei cu observaii astronomice i costiere;

- hrile nautice n proiecie Mercator nu mai asigur precizia necesarn trasarea drumurilor i a relevmentelor;- deseori, vizibilitatea este sczut;- imaginea radar a coastelor acoperite cu ghea nu coincide cu

imaginea hrii corespunztoare;- determinarea derivei este imprecis;- pentru ofierul de cart prioritar devine manevra pentru deplasarea

navei n siguran i mai apoi determinarea poziiei.Astfel c, este necasar o atenie sporit, folosirea tuturor mijloacelor de observare i de informare

hidrometeorologic pentru ca navigaia s se desfaoare n siguran.Apropierea de gheuri este semnalizat de o serie de indicii caracteristice, astfel:

- apariia sclipirilor de ghea;- prezena unui front jos de cea la marginea gheii;- scderea temperaturii apei de mare;- apariia hulei;- creterea coeficientului de refracie terestr;- apariia de gheuri izolate.

O atenie deosebit trebuie acordat utilizrii informaiilor radar asupra cmpurilor de ghea i nspecial al celor plutitoare izolate, deoarece ele sunt descoperite mai greu i mult mai aproape de navdect ar fi necesar.

La navigaia printre gheari, trebuie strict monitorizate schimbrile de drum i vitez, distaneleparcurse i poziia (relevment i distan) la gheurile n micare trebuie consemnate la intervale mici detimp, funcie de situaie, inclusiv sub form tabelar i apoi trecute pe hart i n jurnalul de bord valoareamedie a drumului i vitezei pentru intervalul de timp ales.

Viteza navei n raport cu gheaa se poate determina vizual cu relaia:

t

l

t

lVN 94,1

1852

3600 ,

unde: l este distana dintre dou puncte de pe nav de unde se vizeaz trecerea gheii; t - timpulnregistrat ntre cele dou relevri.


13/27

13

Cu ajutorul radarului parametrii de micare ai gheii se determin cu ajutorul perechilor derelemente i distane radar msurate la ghea la intervale egale de timp.

n zone cu adncimi mici deriva gheii se poate determina normal astfel:- se stopeaz nava;- se fileaz sonda de mn pn la fund i se msoar lungimea saulei filate;- direcia derivei este dat aproximativ de direcia n care se ntinde saula

sondei iar viteza gheii n deriv determin aproximativ cu (fr s se in

seama de sgeata saulei sondei):

t

HlDer sgh

222

,

unde:sl este lungimea saulei filate n [m];Hadncimea apei din hart; ttimpul n care se ntinde saula

sondei n [s].Atunci cnd exist un reper costier fix, de poziie cunoscut, deriva gheii se poate de termina prin

observaii succesive la reper si la ghea.

Navigaia pe ape interioareNavigaia pe ape interioare se execut pe fluvii, ruri navigabile, lacuri, canale naturale i

artificiale, bazine de acumulare accesibile navelor maritime, fluvialmaritime si fluviale.Pentru o mai bun nelegere a particularitilor navigaiei pe ape interioare, se prezint n

continuare cteva definiii importante referitoare la navigaia pe ape interioare.

Definiii:Ru este fluxul de ape ce se deplaseaz printr-o albie (matc) sub influena forei de gravitaie de laizvoare, situate n locuri de altitudine mai mare ctre vrsare, situat la alitudinemai mic.

Rul este alctuit din masa de ap (fluxul de ap) i albia rului.Albia rului(matca) este partea cobort a fundului vii rului prin care se deplaseaz fluxul de ap.Ap mic este starea de ap puin a fluviului.Revrsarea apelor este ieirea rului din malurile sale obinuite i inundarea luncilor ca urmare aabundenei de ap.

Adncimea garantateste adncimea stabili pentru un anumit sector i meninut la valoare prin lucrrii aciuni hidrotehnice corespunztoare.

Bancul de nisip (pragul fluvial) este formaiune aluvionar ce intersecteaz albia rului. Pragul fluvialsepar sectoarele invecinatecu adncimi mai mari.Creasta pragului fluvial este poriunea cea mai ridicat a pragului fluvial.

Praguleste pragul de stnc sau acumularea de pietre pe toat limea rului, care cderea de ap.Curentul de reinere este curentul care se formeaz n malul concav al rului ca urmare a forei centrifuge(ca urmare a sinuozitii albiei rului).Talvegul (enalul navigabil) este linia care unete punctele cu vitezele cele mai mari ale curentului cecoincid cu punctele cu cel mai mari adncimi.

Zona de adncime este sectorul cu apa cea mai mare a albiei ntre dou sectoare cu ap mic.Debitul fluvialeste cantitatea de ap scurs prin albia rului ntr-un interval de timp dat.

Particulariti ale navigaiei fluvialePrima problem care trebuie rezolvat la intrarea de pe mare pe un fluviu este calculul creterii

pescajului navei funcie de salinitatea apei:

d

DT 025,0 ,

unde:D este deplasamentul navei, dnumrul de tone pe 1 cm de pescaj, la un deplasament dat.


14/27

14

O alt problem o reprezint cunoaterea semnalizrii de navigaie, ct i a regulile specificeprevzute n regulamentele de navigaie pr ape interioare.

De aseamenea, trebuie bine cunoscut executarea ntoarcerilor. Zonele i punctele de ntoarceresunt trecute pe harta de navigaie fluvial, innd cont de direcia i viteza curentului.

ntoarcerile strnse trebuie s nu se execute cu vitez maxim (s existe ntotdeauna o rezerv devitez pentru corectarea manevrei), iar planul diametral al navei s fie, ntotdeauna, paralel cu malurile.

Trebuie acordat o atenie deosebit imaginii radar, deoarece n zone n care malurile joase datorit

capacitii slabe de reflexie radar a acestora, imaginea radar nu coincide cu aspectul harii de navigaie.Pentru zonele fluviale cu adncimi mici, trebuie s se in seama de faptul c viteza relativ a apeisub chil crete i se creeaz o puternic interaciune a sistemului de valuri prova i pupa. Ca urmare,presiunea apei se redistribuie de-alungul corpului navei, nivelul apei n borduri scade i se mretepescajul navei.

La viteze mari ale navei apropiate de viteza critic crete asieta la pupa. Creterea pescajului pupase poate determina cu:

2

NLTpp VKT ,

unde: - T este un coeficient care depinde de raportul pescaj/adncimea apei (T/H);

- coeficientul ce

depinde de asieta navei; LK - coeficient ce depinde de lungimea navei; NV - viteza navei n m/s.

Aceti coeficieni sunt determinai experimental pentru fiecare tip de nav i sunt trecui n tabelespeciale.

La depire, trecere pe lng o nav, apare fenomenul de suciune ce poate produce o apropierepericuloas ntre nave.

Influena condiiilor hidrometeorologice asupra navigaiei maritime

Pe mare, nava este supus aciunii factorilor hidrometeorologici. Aceti factori pot generafenomene periculoase (uragane, furtuni, gheuri n micare, vizibilitate sczut, valuri uriae tsunami,etc.) ce ngreuneaz navigaia, nrutesc condiiile de pstrare a mrfurilor la bord, duc la cretereatimpului executrii voiajului, sporesc consumurile de combustibil i uzura navei i a instabilitii sale,creeaz condiii stresante de via pentru echipaj i, n unele cazuri, constituie ameninri pentru sigurananavei.

Pe timpul condiiilor hidrometeorologice nefavorabile, nceteaz operaiunile portuare de ncrcaredescrcare a navei, pescuitul, navele se adpostesc n rade interioare sau exterioare, sau navig la larg iin drum de cap.

Avnd n vedere c nici o nav, indiferent de robusteea i fora instalaiei de propulsie nu estegarantat mpotriva avariilor, sau chiar a pierderii sale cauzate de fenomenele severe de vreme, estenecesar cunoaterea n profunzime influenei acestor factori hidrometeorologici.

Analiza siguranei navei, mrfii i a echipajului se face n strns legtur cu factorul economic, alrentabilitii voiajului, pentru a alege ruta cea mai sigur i care ndeplinete criteriile economice deperforman acceptate i de a pregti nava i echipajul pentru navigaia pe timp de furtun.

Influena vntului asupra navigaiei maritime

Vntul este unul dintre cei mai importani factori meteorologici, ce influeneaz navigaia n mod

direct prin:- deriva navei;- oscilaii induse;- nclinarea navei;- formarea curenilor i valurilor de vnt (lng coast acetia determin

afluxul i defluxul maselor de ap, ceea ce poate constitui un pericol depunere pe uscat a navei).Funcie de fora i direcia vntului viteza navei poate s scad sau s creasc. Cu vntul contrar,

rezistena la inaintare crete mult i viteza navei scade. Cu vnt prielnic, rezistena la naintare prin aerscade i viteza navei crete. Totui, n situaia vnturilor prielnice de fora 5 i mai mare, viteza navei


15/27

15

scade, ca urmare a agitaiei mrii i a sporirii rezistenei la naintare prin ap, fenomen nsoit de ruliu itangaj (cu influena negativ asupra stabilitii navei i a funcionrii instalaiei de propulsie).

n port un vnt puternic ngreuneaz amarajul mrfii pe punte, afectez operaiunile de ncrcare descrcare, influeneaz negativ poziia navei la dan. De asemenea, vntul puternic ngreuneaz saumpiedic pescuitul industrial.

Pe timpul marului, pe timp nefavorabil cu vnt puternic, navele sunt nevoite s evite zonele defurtun sau s-i gseasc un loc de adpost, ceea ce duce la consumul de combustibil i n plus,

ntrzieri, avarii la marf i nav,deteriorarea sau pierderea uneltelor de pescuit etc.n general sub aciunea vntului nava este deplasat, derivat, de la drumul planificat.In practic, se determin unghiul de deriv, deriva de vnt, ntre drumul adevrat trasat pe hart i

drumul prin ap materializat de micarea centrului de greutate al navei prin masa de ap.

DADa

unde: este unghiul derivei de vnt;Dadrumul adevrat al navei; DA- drumul prin ap.

O relaie simpl pentru determinarea analitic a derivei de vnt este:

W

N

Wa qV

V

SS

HH sin

"

'sin

2

00

,

unde: este unghiul derivei de vnt,HiH- coeficienii determinai experimentali proprii fiecrei nave,funcie de caracteristicile sale constructive, a densitatea aerului, o densitatea apei, Vw vitezavntului, VNviteza navei, qwdirecia vntului real, Ssuprafaa emers; Sosuprafaa imers;

iar pentru coeficientul de deriv al navei00

0

3"

'57

S

S

H

HK a

, rezult:

W

N

W qV

VK sin

2

Coeficientul de deriv, se calculeaz sau se determin prin observaii, n diferite condiii denavigaie.

n literatura de specialitate, se consider K= 1,30 n cele mai multe cazuri, sau se determin cuajutorul unei nomograme speciale, proprie fiecrei nave (n care se intr cu argumentele cunoscute: vitezanavei, viteza i direcia vntului i se determin unghiul de deriv).

n practic s-a stabilit c mrimea unghiului derivei de vant, depinde n esen de viteza i direciavntului i de raportul suprafeelor emers i imers n planul diametral al navei.

Cu ct pescajul este mai mare i viteza navei crete, cu att deriva de vnt este mai mic. Presiuneavntului pe un metru ptrat de suprafa emers este:

2

02

1

Waa VCP

,

undePa este presiunea aerului pe metru ptrat de suprafa emers, Cocoeficient constructiv funcie dearhitectura navei,odensitatea aerului, Vwviteza vntului.

Influena valului asupra navigaiei maritime

Agitaia mrii produs de vnt este unul din principalii factori hidrometeorologici ce influeneazsigurana navigaiei i rentabilitatea transporturilor navale.


16/27

16

Valurile de vnt produc oscilaii navei i deriva acesteia de la drumul planificat. Agitaia mriiprodus de vnt se caracterizeaz prin:

1. neregularitate: valori neregulate ale caracteristicilor i formei valurilor (dup un val marepoate urma unul mic sau chiar unul mai mare; forme i direcii schimbtoare). Aceast structur complexa mrii, se datoreaz caracterului neuniform, turbulent al vntului;

2. schimbarea rapid a elementelor sale n spaiu i timp. n ceea ce privete mrimeavalurilor, o importan deosebit are, alturi de viteza vntului, durata de aciune a acestuia, suprafaa i

forma bazinului maritim.n practic, este important analiza statistic a agitaiei mrii, exprimat numeric ntre elemente alevalurilor (nlime, perioad, lungime, direcie general de deplasare) i factorii hidrometeorologici ce legenereaz.

Pe baza diferitelor teorii referitoare la valurile de vnt i a observaiilor practice, s-au ntocmitdiagrame i nomograme de vnt.

Pe timpul navigaiei pe valuri periculoase, pericolul cel mai mare, il reprezint fenomenul derezonan. Prin rezonan se nelege coincidena perioadei de oscilaie a navei cu perioada aparent avalului de vnt. Perioada aparent a valului de vnt depinde de viteza de mar i de unghiul format ntredrumul navei i direcia valului.

Influena valului din prova/pupa asupra stabilitii navei

Stabilitatea navei depinde de valoarea drumului navei, de direcia de deplasare a valului, de raportulvitezelor vnt i nav, de perioada valului i de perioada de oscilaie a navei pe val.

Pe timpul navigaiei cu valul din prova, nava are o micare de tangaj puternic, dar timpulramnerii navei pe creasta de val este foarte mic. Cu valul din pupa, funcie de viteza navei, stabilitateanavei are de suferit n cazul cel mai nefavorabil, fund mic, cnd viteza valului din prova este egal cuviteza navei (timpul pentru care stabilitatea este minim este teoretic infinit).

Determinarea drumului naveipentru care se nregistreaz o stabilitatea critic se face cu relaia:

cN

Vv

TV

Vq

1cos ,

unde: qv este direcia valului, VNviteza navei; VV- viteza valurilor, Tcperioada de oscilaie a navei;semnul + corespunde navigaiei cu valul din pupa i semnul pentru navigaia cu valul din pupa.

Astfel, cazurile defavorabile sunt la navigaia cu val din prova cu lungimea cuprins ntre0,75....1,05 din lungimea navei i VNVV.

Pentru valul din pupa situaiile defavorabile sunt atunci cnd viteza navei este cuprinse ntre0,6...1,4 din viteza valurilor.

n concluzie, deplasarea navei cu val din prova i pupa este periculoas. Navele cu lungimi maritrebuie s schimbe de drum, lund o alur de vnt care s le fereasc de fenomenul de rezonan cu valul,ntoarcerea cu bordul n vnt de trasarea navei i chiar ruperea navei.

Pierderile de vitez pe timpul navigaiei pe mare agitat

Pierderile de vitez pe timpul navigaiei pe valuri sunt cauzate de:1. creterea rezistenei la naintare ca urmare a oscilaiilor navei i a valurilor;2. schimbarea regimului de funcionare a instalaiei de propulsie n condiiile de tangaj

puternic care produc ieirea propulsorului, parial sau total din ap;3. influena direct a deplasrii orizontale a straturilor superioare ale apei ce particip la

deplasarea valurilor.


17/27

17

Astfel, variaia de vitez ca urmare a aciunii valurilor se exprim funcie de: VN = f(VN, , ,), unde - este coeficientul bloc, - deplasamentul navei, h nlimea valului, qv

direcia de deplasare a valului, raportul dintre lungimea valului i cea a navei.n primul rnd, pierderea de vitez a navei pe timpul navigaiei pe val depinde de gradul de agitaie

al mrii i de caracteristicile sale constructive. Ca exemplu, n literatura de specialitate se arat c pentrunave cu 76.074.0 , la valuri cu nlimi de 34 m, viteza de naintare a navei scade cu 40...50%, iar n ceea ce privete influena nlimii valului, rezistena la naintare este proporional cu ptratul

nlimii valului. De asemenea, pierderea de vitez este invers proporional cu ptratul deplasamentuluinavei. n practic, pentru calculul pierderilor de vitez se pot utiliza grafice i nomograme pe tipuri denave, funcie de ncrctur, viteza navei, nlimea i direcia valului.

Influena curenilor marini asupra navigaiei

Curenii marini, reprezint deplasarea unor mase de ape ntr-o direcie i cu o anumit vitez.Curenii marini se deosebesc funcie de forele care i produc, durata, adncimea apei etc.

n practic se observ o sum a curenilor marini, un curent total curent variabil, analizat ca osum variabil a mai multor vectori vitez ai unor cureni marini (periodic, temporar):

321

VVVVt

unde: Vteste curentul total; V1curentul permanent; V2 -curentul periodic;V3 - curentul temporar.

Avnd n vedere aceste considerente se poate arta c navigaia maritim se desfoar:- n zone cu cureni permaneni;- n zone cu cureni variabili.

Navigaia n zone cu cureni permaneni presupune cunoaterea din documentele nautice acaracteristicilor curenilor la un nivel de precizie acceptabil, putndu-se determina grafic deplasarea naveideasupra fundului (drumul i viteza deasupra fundului).

Navigaia n zone cu cureni variabili este cazul comun al navigaiei maritime.n aceast situaie de o mare importan o au influena curenilor de maree, astfel c, de mai multe

ori considerndu-se navigaia n curent variabil ca fiind navigaia n curentul de maree (ndeosebi nzonele costiere, strmtori, canaluri, intrri n porturi).O problem este cea a curenilor temporari provocai de vnt a cror vitez se poate determina cu o

relaie satisfctoare pentru marea liber i vnt regulat:

wtemp VVsin

0127,0

unde: Vtemp este viteza curentului temporar (de vnt), n m/s; - latitudinea locului; Vw - vitezavntului, n m/s.

Aceast relaie este valabil pentru suprafee oceanice deschise, pentru vnturi regulate i densitateconstant a apei de mare.

Pentru viteze mari ale vntului, mare agitat, configuraii locale ale bazinelor maritime vitezacurentului de vnt este dificil de calculat. Se pot folosi nomograme calculate pentru care se admite cviteza valului la suprafaa mrii este proporional cu gradientul presiunii i coeficientul de vnt Kwse

schimb odat cu schimbarea latitudinii geografice i scade la creterea latitudiniiw

temp

wV

VK .


18/27

18

Influena mareei asupra navigaiei

Oscilaiile de nivel ale mrii au o importan deosebit asupra navigaiei n raioane cu ape mici, dea lungul coastei i la intrarea-ieirea din porturi.

Oscilaiile de nivel sunt cauzate de forele cosmice ce produc fenomenul de maree, de variaiapresiunii atmosferice, sau de micrile tectonice.

Fenomenul de maree produce n multe zone maritime oscilaii considerabile ale nivelului mrii cu

influen asupra navigaiei maritime i fluviale.Aceast oscilaie are un caracter periodic, depinde de o serie de factori generali dar i specifici,adncimea apei, configuraia coastei, prezena insulelor etc. Astfel c, pentru aceeai latitudine, pentruanumite raioane oscilaiile nivelului mrii se schimb n limite destul de largi.

n unele raioane mareea este nesemnificativ dar n altele atinge civa metri.Pentru navigator este important s calculeze elementele mareei, pentru a-i putea calcula orele de

intrare-ieire din porturi, pe canale (ndeosebi n zonele cu adncimi mici) ct i a putea ajusta legturilenavei la mal ca urmare a ridicrii pe vertical a navei odat cu fluxul i refluxul.

1.2SISTEMUL RUTELOR DE NAVIGAIESistemul rutelor de navigaie (routeing system) reprezint un complex de msuri privind

reglementarea drumurilor navelor n scopul fluidizrii traficului i reducerii riscului de accidente denavigaie.

Sistemul rutelor de navigaie cuprinde:

- schemele de separare a traficului;- rute n ambele sensuri;- drumurile recomandate;- zone de trafic costier;- rute de ap adnc;- zone cu pericole de evitat.Terminologia folosit n sistemul rutelor de navigaie este urmtoarea (fig.9):

Zona de separatieLinie de separatie

Culoar de trafic

Culoar de trafic

Zona de trafic costier

Zona de trafic costier

Limita exterioara

Limita exterioara

Fig.9

- schema de separare a traficului (traffic separation scheme)- organizarea traficului maritim ce sedeplaseaz n sensuri opuse;


19/27

19

- zona de separaie (separation zone) -separarea fluxurilor opuse de trafic;- linie de separaie (separation line)-separarea fluxurilor opuse de trafic;

- culoar de trafic (traffic line) este aria delimitat n inte- riorul creia se desfoar un flux detrafic cu sens unic;

- centrul zonei de sens giratoriu fr zon de separaie n interior (centre of a roundabout):

- cerc cu diametrul interior de 3 mm;

- sgei indicnd direcia stabilit a fluxului de trafic (arrowsindicated established direction of traffic flow):

- sgei indicnd direcia recomandat a fluxului de trafic:

- limita zonelor de evitat (boundary of areas to be avoided) sau limita unor zone de traficcostier:

- drum recomandat balizat (recommended track, based on asystem of fixed marks):

- drum recomandat nebalizat:

- limita exterioar a rutei de ap adnc (outside boundary ofdeep water route):

- ruta de ap adnc delimitat (deep water route with outside


20/27

20

boundaries depicted):

DW

DW

- ruta de ap adnc balizat:

DW

DW DW

DW

- ruta de ap adnc nebalizat:

DW DW

DWDW

Metode de separare a traficului maritim

Separarea traficului maritim se adopt n zonele costiere dificile de navigaie, cu scopul defluidizare i eliminare a ris- curilor de avarie i coliziune. Pentru creterea gradului de siguran a

traficului maritim se folosesc semnale definite prin sistemul de balizaj IALA/AISM, ct i diferiteobstacole naturale precis delimitate.

Separarea traficului maritim se face prin urmtoarele metode:

1.prin zone sau linii de separaie;2.prin obstacole naturale i obiecte definite geografic;3.prin zone de trafic costier;4.prin sectoare, n apropierea punctelor de convergen a traficului maritim;5.prin puncte de convergen i jonciuni;6.prin rute de ap adnc;7.prin stabilirea unor zone ce trebuie evitate;8.prin rute n ambele sensuri i drumuri recomandate n zone cu pericole de navigaie.Separarea traficului maritim prin zone sau linii de separaie

Aceast metod de separare a traficului maritim const n:- separarea fluxurilor de trafic prin culoare de sens unic i se face prin zone, iar acolo unde nu se

poate prin linii de separaie;- limitele exterioare reprezint limitele culoarelor de sensunic;


21/27

21

- limea i lungimea zonelor de separaie i a culoarelor de trafic se determin funcie de condiiilelocale de navigaie, meteorologice i hidrografice, de densitatea i componena traficului ma-ritim;

- lungimea rutei va fi redus la minimul necesar.

Separarea traficului maritim prin obstacole naturale i obiecte definite geografic

Aceast metod de separare a traficului maritim const n

- utilizarea n zone cu pericole de navigaie vizibile la suprafaa apeii precis delimitate pe hrilede navigaie;- pericolele de navigaie vor delimita fluxurile de trafic.

Separarea traficului maritim prin zone de trafic costier

Aceast metoda folosete pentru a separa traficul costier de traficul de larg, acesta din urm fiindreglementat printr-o zon de separare. Traficul costier poate fi delimitat de zonele cu ap sigur, dinaproprierea rmului.

Separarea traficului maritim prin sectoare, n apropierea punctelor de conver-

vergen a traficului

Aceast metoda se aplic pentru reglementarea traficului maritim n zonele n care mai multedrumuri converg spre un punct sau arie restrns (exemplu: apropierea de intrarea ntr-un port, de staiade pilotaj, geamanduri, nave-far de aterizare, intrarea pe canale, estuare etc.).


22/27

22

2. DETERMINAREA POZIIEI NAVEI I PRECIZIA DETERMINRII PUNCTULUI NAVEIPoziia navei pe mare se determin funcie de sistemul de referin absolut (coordonatele

geografice), folosind valorile convertite (adevrate) ale parametrilor de navigaie msurai la diferitetipuri de repere de navigaie. Pentru a putea nelege modul de determinare a poziiei navei pe mare

trebuie definit linia de poziie de navigaie.Linia de poziie de navigaie este locul geometric al tuturor punctelor de aceiai valoare a unuiparametru de navigaie msurat la un reper de navigaie.

Liniile de pozitie de navigatie se clasific, funcie de reperele de navigaie folosite i de mijloacelede observare i prelucrare a informaiilor de navigaie, n:

- linii de poziie costiere;- linii de poziie astronomice;- linii de poziie radiogonio;- linii de poziie hiperbolice;- linii de poziie satelitare.

n navigaia costier se folosesc urmtoarele linii de poziie costiere:- linia de egal azimut sau de egal relevment;- linia de egal diferen de azimut sau arcul capabil de un- unghi orizontal msurat;- linia de diferen nul de azimut sau aliniamentul;- linia de egal distan;- linia de egal adncime a apei sau linia batimetric.

Preciziei l inii lor de poziie costiere

Observaiile costiere, astronomice, electronice, meteorologice i de navigaie, la fel ca orice fel de

observaii fcute de om, snt afectate de diferite tipuri de erori.

Eroarea de navigaie

Eroarea de navigaiereprezint abaterea de la drumul navei stabilit, nedescoperit la timp i necorectateficient, care poate duce la mrirea nejustificat a duratei marului, sau la accidente, n cazul cel mai grav.

Cauzele erorilor de navigaie snt:- determinarea greit a punctului navei;- neglijene grave n lucrul pe hart;- folosirea de instrumente sau aparate de navigaie neetalo- nate sau defecte;- neglijarea influenei factorilor hidrometeorologici;- citirea greit a indicaiilor instrumentelor i aparaturii de navigaie.

Aceste erori nu snt cuantificabile, fiind de natur subiectiv. Eroarea de navigaie este obiect de studiu lateoria conducerii navei.

Eroarea de observaie

n activitatea practic de navigaie se execut frecvent observaii sau msurtori precise pentru a seobine:


23/27

23

- valoarea cutat a unei mrimi observate;- date intermediare ce trebuie prelucrate pentru a se ajunge la

valoarea respectiv.Observaiile snt:

- directe, atunci cnd ele reprezint valoarea mrimii observate, exemplu: msurarea unghiurilor cusextantul;

- indirecte, atunci cnd prin prelucrarea lor, pe baza unor relaii sau formule matematice, se obine

valoarea mrimii studiate,exemplu: msurarea distanelor i a unghiurilor pentru a determina o suprafa.Relaia dintre mrimea msurat Mm, unitatea de msur n care aceasta este exprimat Um irezultatul msurriiRmeste:

Mm =Rm x Um

Pe timpul efectuarii msurtorilor unitatea de msurse consider constant, iar dimensiunile obiectuluistudiat nu se modific.

Msurtorile n navigaie se execut cu ajutorul unor instru - mente specializate, capabile snregistreze cu precizie raportul comparativ dintre mrimea studiat i unitatea de msur.

Precizia determinrii valorii mrimii studiate depinde n mod direct de precizia de lucru ainstrumentelor utilizate (precizia cu care instrumentul specializat nregistreaz raportul comparativmrime studiat-unitate de msur). Exemplu: precizia unghiurilor msurate cu sextantul este dat deprecizia de msurare a acestuia.

Eroarea de observaiereprezint o abatere mic a valorii obinute (citite) pentru o mrime oarecare,fa de valoarea real a acesteia.

Eroarea de observaie reprezint expresia preciziei cu care s-au fcut observaiile necesaredeterminrii punctului navei. Eroarea de observare este de natur obiectiv i poate fi cuantificat.

Cauzele erorilor de observaie n navigaie

Cauzele cel mai importante ale erorilor de observaie n navigaie snt:- imperfeciunea instrumentelor i aparatelor de navigaie folosite;- imperfeciunea procedeelor folosite i metodelor de prelucrare a datelor obinute;- imperfeciunea organelor de sim ale observatorului;- influena condiiilor de mediu (starea mrii, vizibilitatea orizontului,balansul navei);- starea fizic i psihic a observatorului.

Clasificarea erorilor de observaie

Erorile de observaie n navigaie se clasific n:- erori sistematice;

- erori accidentale.Aceast clasificare se face funcie de caracterul aciunii ero - rilor asupra mrimii parametruluimsurat i depinde de legea de distribuie a erorilor ntr-o serie de observaii.

Dac legea este funcional, poate fi cuantificat printr-o formul, atunci erorile snt sistematice,iar dac legea este statistic apare numai ntr-un numr oarecare de observaii, erorile snt accidentale.

Exist i erori grosiere datorate neateniei sau greelilor evidente n executarea observaiilor i acalculelor.


24/27

24

Erorile sistematice de observaie

Erorile sistematice apar pe baza unor legi care snt cunoscute i studiate de la caz la caz i sntconstatate ntr-o serie de observaii dac condiiile de msurare nu se schimb. Influena erorilorsistematice poate fi redus sau nlturat prin introducerea unor corecii determinate.Cauzele care determin apariia erorilor sistematice snt:

- instrumentale;- personale, individuale, proprii observatorului - ecuaia personal a navigatorului;- teoretice.

Erorile instrumentale

Erorile instrumentale snt datorate instrumentelor sau aparatelor folosite n msurarea parametrilorde navigaie. Aceste erori se pot elimina prin etalonarea instrumentelor i a aparaturii de navigaie.

Determinarea punctului navei cu observaii astronomice

Dreapta de nlime este linia de poziie astronomic determinat de nlimea observat la unastru.

Determinarea punctului navei prin calcularea simultan a latitudinii i longitudinii const ndeterminarea poziiei zenitului observatorului pe sfera cereasc, ca intersecie a cel puin dou linii depoziie. Determinarea acestor linii de poziie se face prin rezolvarea triunghiului sferic de poziie. Astfelelementele cutate sunt latitudinea i longitudinea (fig.10):

= Z

= PZ

PN

PS

QQ

PS

PNGr

O

q q'

z

Az

z

Fig. 10

Poziia astrului de coordonate ecuatoriale PGrA, Aproiectat pe sfera terestr se numete punctsubastral de coordonate a, a rezultnd:

a = A


25/27


26/27


27/27

Bibliografie1. ATANASIU, T., Bazele navigaiei, navigaie estimat i costier, Ed. Academiei Navale

Mircea cel Btrn, Constana, 20052. BALABAN, I. Gh. Tratat de navigaie maritim Ed.Leda, Bucureti, 19963. BEJAN, A., BUJENI, M.Dicionar de marin, Ed. Militar, Bucureti, 19794. BEJAN, A., .a, Dicionar enciclopedic de marin, Ed. Societii scriitorilor militari, Bucureti,

20065. BEJAN, A., .a,Dicionar enciclopedic de marin, vol 2, Ed. Semne, Bucureti, 20086. BONEAGU, R.,Navigaia maritim, Ed. DHM, Constana, 20117. BONEAGU, R., Cinematic naval i navigaie radar, Ed. ANMB, Constana, 20038. BONEAGU, R., Influena condiiilor geografice asupra rutelor de transport n bazinul Mrii

Negre: sectorul vestic, Ed.Cartea Universitar, Bucureti, 20049. BONEAGU, R.,Navigaie radioelectronic i ortodromic, Ed. Cartea Universitar, Bucureti,

200410.BOZIANU, FR.,Echipamente i sisteme de navigaie maritim. Vol I, Editura Ex Ponto.

Constana, 2002; 200511.BOZIANU, FR.,Aparate electrice de navigaie. Editura Gh. Asachi, 2002;12.BOZIANU, FR.,Tratat de echipamente i sisteme de navigaie. Vol I i II, Editura Ex Ponto.

Constana, 2007;13.CHIAC, V., Teoria i construcia navei, volumul I Statica navei,Ed. Ex Ponto, Constana,200314.COJOCARU, St., Tratat de navigaie maritim, Ed. Ars Academica, Bucureti, 200815. DEBOVEANU, M., Tratat de manevra navei, Ed. Lumina Tipo, 1999, vol.I, II, III, IV,

Bucureti 1999...200316.MAIER, V. Mecanica i construcia navei, vol. I, II, III, Ed. Tehnic, 1985 198917.MAIER, V., Solicitri generale n arhitectura naval modern, Ed. Tehnic, Bucureti, 199718.MAIER, V., Oscilaiile generale ale navei pe valuri n abordare determinist, Ed. Tehnic,

Bucureti, 200519.MCEANU, FL.,Fizic-formulei noiuni generale, Ed. Corint, Bucureti, 200720. MUNTEANU, D.Manualul comandantului de nav, Ed. Militar, Bucureti, 197321.POPA, C. Erorile de observare (msurare) n domeniul navigaiei i hidrografiei. Ed. C.M.M.,

Mangalia, 198222.PRICOP, M., Statica i dinamica structurii corpurilor metalice ale navelor, Ed. Ex Ponto,Constana, 2000

23.***The American Practical Navigation, Pub.No.9, Ed. 2002, National Imagery and MappingAgency, Bethesda, Maryland, SUA

navig si echip navig

Documents