Ogólnopolska giełda jachtów, łodzi i czarterów

Kurs i jego rodzaje

Kurs i jego rodzaje

1 Paź, 2015

„Trzymaj kurs” to jedno z najczęściej słyszanych poleceń na jachcie. Ok. Kurs ale jaki? Sternik musi trzymać kurs kompasowy lecz w związku z tym, że kompas „kłamie” (o czym pisaliśmy w poprzednich rozdziałach) nawigator powinien umieć obliczać kurs rzeczywisty czyli ten którym jacht się porusza „naprawdę”. Tak więc każdy szanujący się żeglarz powinien wiedzieć, że w nawigacji mamy kilka rodzajów kursów (oprócz kursu walut). Są nimi:

  • kurs rzeczywisty (KR) – kąt między kierunkiem północy rzeczywistej, a linią kursową
  • kurs magnetyczny (KM) – kąt miedzy kierunkiem północy magnetycznej, a linią kursową
  • kurs kompasowy (KK) – kąt miedzy kierunkiem północy kompasowej, a linią kursową.

Jako pierwszym zajmiemy się kursem rzeczywistym.

Kurs rzeczywisty (KR) – kąt zawarty między północą geograficzną (wyznaczoną na mapie przez każdy południk), a kierunkiem linii kursowej (wzdłuż której płynie lub ma płynąć jacht) liczony w prawą stronę (zgodnie  ze wskazówkami zegara) w stopniach od 0° do 360°. KR odczytuje się i wykreśla na mapie za pomocą trójkąta nawigacyjnego.

Trójkąt nawigacyjny to bardzo proste ale i genialne urządzenie. Jest to plastikowy, przezroczysty trójkąt prostokątny. Na przeciwprostokątnej wykonana jest skala centymetrowa (linijka) z punktem 0 po środku (wartości rosną w związku z tym w prawo i lewo od zera). Na przyprostokątnych umieszczona jest natomiast skala kontowa (co jeden stopień). Po środku czytnik wartości skali kontowej o dwóch

wartościach. Wewnętrznej mniejszej i zewnętrznej większej. Dzięki temu trójkąt nawigacyjny działa jak kątomierz, który pozwala nam odczytać kąt czyli kurs rzeczywisty (ten którym nasz jacht ma płynąć rzeczywiście – naprawdę). Aby go wyznaczyć (określić jego wartość kątową) rysujemy na mapie linię z punktu „A’ – miejsca z którego rozpoczynamy naszą podróż do punktu „B” – miejsca do którego chcemy dotrzeć. Następnie układamy trójkąt nawigacyjny kątem prostym w dół (do siebie), a przeciwprostokątną wzdłuż wykreślonej linii kursowej czyli tej wzdłuż której ma się poruszać nasza jednostka. Ustawiamy trójkąt w taki sposób, aby jego przeciwprostokątna przylegała do linii kursowej a najbliższy południk przebiegał przez punkt 0 na tejże przeciwprostokątnej (najczęściej jest to środek podstawy trójkąta). Następnie na skali kątowej szukamy miejsca w którym południk „wybiega” z pod trójkąta. W tym miejscu odczytujemy wartość KR. Jeżeli linia kursowa biegnie w prawo od południka to oznacza, że KR wynosi od 0° do 180°, a odczytu dokonujemy na skali zewnętrznej zielonej. Jeżeli linia kursowa skierowana jest w lewo to znaczy, ze KR wynosi od 180° do 360°, a odczytu dokonujemy na skali wewnętrznej czerwonej.

Uwaga: Często nie można odróżnić kolorów na trójkącie. Pamiętajmy wtedy, że jeżeli linia kursowa biegnie w kierunku pierwszej ćwiartki to KR wynosi od 0° do 90°. Jeżeli skierowana jest w II ćwiartkę to kurs ten wyniesie od 90° do 180°, w III to od 180° do 270°, a w IV od 270° do 360° i na tej podstawie wybrać odpowiednią wartość z trójkąta.

Jeżeli lokalizacja linii kursowej na mapie nie pozwala na bezpośredni odczyt KR (nie da się tak ułożyć trójkąta aby przeciwprostokątna ułożona była wzdłuż linii kurosem a południk przechodził przez punkt zero na tej przeciwprostokątnej) należy linie kursową „przesunąć” w stronę najbliższego południka. Dokonujemy tego stosując przesunięcie równoległe, przy pomocy dwóch trójkątów nawigacyjnych lub trójkąta i linijki. Tak więc:

Przykładamy przeciwprostokątną trójkąta do linii kursowej.

Drugi trójkąt przystawiamy przeciwprostokątną do dolnej  przyprostokątnej pierwszego trójkąta, tak aby wzdłuż niego można było przesunąć pierwszy trójkąt w stronę najbliższego południka.

Przesuwamy pierwszy trójkąt tak, aby najbliższy południk przebiegał przez punkt 0.

Na skali kątowej pierwszego trójkąta odczytujemy wartość KR.

Tyle z grubsza o kursie rzeczywistym. I gdyby kompas pokazywał północ rzeczywista – tak jak to wskazują południki wszystko było by proste. Igła kompasu jednak nie układa się zgodnie z przebiegiem południków geograficznych tylko magnetycznych (a i to nie do końca o czym przekonamy się za chwilę). Tak więc zadaniem nawigatora jest skorygowanie wskazań kompasu tak, aby na ich podstawie dowiedzieć się, gdzie rzeczywiście znajduje się północ geograficzna (rzeczywista), Aby tego dokonać należy znać wartości różnicy kontowej po miedzy przebiegiem południków magnetycznych i geograficznych w danym miejscu i czasie – gdyż układ południków magnetycznych zmienia się na skutek „wędrówki” biegunów magnetycznych o czym pisaliśmy w poprzednim rozdziale. Różnica kątowa pomiędzy północą geograficzną a magnetyczną (a dokładniej przebiegiem południków magnetycznych i geograficznych) to deklinacja.

Deklinacja magnetyczna – wyrażony w stopniach kąt pomiędzy rzutem południka geograficznego, a rzutem południka magnetycznego na tę samą płaszczyznę styczną do powierzchni Ziemi w tym samym punkcie. Deklinację oznaczamy literą d.

Wartości deklinacji wyznaczane są na bieżąco przez obserwatoriów zrzeszonych w IAGA (International Agency Geomagnetism and Aeronomy).

Deklinację liczy się od rzeczywistego (geograficznego) południka na wschód lub na  zachód, od 0 do 180°. Wartość deklinacji może być zatem wschodnia lub zachodnia. (południk magnetyczny odchyla się na wschód lub na zachód od południka geograficznego). Kiedy odchylenie to biegnie na wschód deklinacja jest dodatnia. Kiedy odchylenie jest ku zachodowi deklinacja ma wartość ujemną. Warto z resztą zapamiętać sobie sentencję: „W nawigacji wszystko co wschodnie jest dodatnie a to co zachodnie jest ujemne”.

Ponad to skoro bieguny magnetyczne się przemieszczają to zmienia się również wartość deklinacji. Tak więc wartość deklinacji zmieniać się będzie nie tylko zależnie od miejsca, ale i od czasu. Dlatego też na mapach oprócz wartości deklinacji na dany rok podawana jest roczna zmienna, czyli wartość o którą w/w deklinacja będzie się rokrocznie zmieniać.

Wartość deklinacji oraz rocznej zmiennej odczytujemy z róży kompasowej znajdującej się na mapie lub w specjalnych ramek. Jest ona określana dla konkretnego obszaru tak wiec na jednej mapie spotkamy często kilka „róż” lub ramek. Deklinacje odczytujemy zawsze z tej która znajduje się bliżej naszej pozycji. Dla naszych obliczeń przyjmiemy, ze deklinacja została ustalona dla roku 2001 i wyniosła 3°40′ E. Rok rocznie będzie ona zmierzać ku wschodowi (pogłębiać o 2 minuty – 2’E)

Magnetic Variation
3° 40′ E 2001 (2′ E)

Na brytyjskich mapach generalnych w celu uniknięcia zagęszczeń ramek lub „róż” informację o deklinacji podaje się w formie izogon – linii łączących punkty o tej samej deklinacji. Izogony oznaczające deklinację zachodnią są liniami ciągłymi, a izogony oznaczające deklinację wschodnią liniami przerywanymi. Izogona o deklinacji równej zero (agona), zazwyczaj jest rysowana dwiema liniami równoległymi: ciągłą i przerywaną.

Opierając się więc na kompasie i danych odczytanych z mapy możemy uaktualnić wartości deklinacji dla roku w którym odbywamy rejs. Uaktualnienie to jest konieczne oczywiście w sytuacji gdy deklinacja została opisana na mapie dla lat wcześniejszych. Jeżeli mapa jest „nowiutka” deklinacji nie musimy uaktualniać ale nadal musimy ją uwzględniać w ustaleniu gdzie tak jest północ geograficzna.

Przykładowo: gdy mamy mapę z podaną deklinacją trzy stopnie i czterdzieści minut wschód dla roku 2001 (Magnetic Variation 3°40′ E 2001 )a roczna zmienna wynosi dwie minuty ku wschodowi  (2′ E) i musimy ustalić wartość deklinacji dla roku 2013 wykonamy następujące czynności:

 

obliczamy ile lat minęło od roku 2001 do roku 2013

                  2012 – 2001 = 11 lat

ilość lat mnożymy przez wartość rocznej zmiennej.

                       12 × 2′ = 24′

ustalamy znaki stałej i zmiennej wartości deklinacji  E + W – (w tym wypadku E+)

wynik mnożenia dodajemy do wartości deklinacji z roku 2001

(+3°40′) + (+0°24′) = (+3° 64′)  zdejmujemy nawiasy 340’ + 0°24′ = +3°64’ = 4° 04’ E

Tak więc dekliancja dla roku 2013 wynosi w danym miejscu cztery stopnie i cztery minuty ku wschodowi.

W obliczeniu ważne jest, aby pamiętać, że:

Jeżeli deklinacja lub jej roczna  poprawka jest wschodnia (E) ma ona wartość dodatnią +.Jeżeli deklinacja lub jej roczna poprawka jest zachodnia (W) ma ona wartość ujemną –

Tak więc gdyby przy tych samych danych (Magnetic Variation 3°40’ E 2001) roczna poprawka byłaby zachodnia (2′ W) obliczenie byłoby następujące:

2013 – 2001 = 12 lat stąd 12 × 2′ = 24′ więc:(+3°40‚) + (-0°24‚) = 3°40‚ – 0° 24‚ = 3°16‘E

Dla tego tez istotne jest aby obliczenia wykonywać z użyciem nawiasów a dopiero po ich zdjęciu ustalać znak zasadniczy.

Na mapach brytyjskich często spotykamy inną formę podania wartości zmiennej rocznej. Spotkamy się tu z określeniem decreasing – pomniejszyć lub increasing – powiększyć.

W takiej sytuacji wartości deklinacji z roku, dla którego została ona ustalona powiększamy lub pomniejszamy algebraicznie o  roczną zmienną pomnożoną oczywiście przez ilość lat, które upłynęły od roku, dla którego ją ustalono. Tak więc roczna zmienna nie będzie miała wartości wschodniej lub zachodniej, czyli dodatniej lub ujemnej a obliczenie będzie wyglądało następująco:

3°40’E 2001 ( decreasing 2′)   + 3°40‘ pomniejszyć o  24” (2 x 12) = + 3°16‘

3°40’E 2001 ( increasing 2′) + 3°40‘ powiększyć o  24” (2 x 12) =  + 3°64‘ = + 4°04’

3°40’W 2001 ( decrising 2′) – 3°40‘ pomniejszyć o  24” (2 x 12) = – 3°16‘

3°40’W 2001 ( increasing 2′) + 3°40‘ powiększyć o  24” (2 x 12) = – 3°64‘ = – 4° 04’

Uwaga. Na mapach polskich często wartość deklinacji podana jest w formie ułamka stopnia. Chcąc zamienić ułamek stopnia na minuty należy pomnożyć go przez 60 (stopnie geograficzne są w systemie sześć dziesiętnym) tak więc -1,2° = -1° (0,2 x 60)’ = -1°12‚.

Skoro potrafimy zaktualizować deklinację dla danego roku możemy ustalić o ile „myli się” kompas. On wskazuje nam że północ jest tam o to, a my po uwzględnieniu deklinacji wiemy, ze w rzeczywistości północ jest o kilka stopnie w prawo lub w lewo. Tak więc wiemy, ze jeżeli jacht płynie, zdaniem kompasu, właśnie na północ to w rzeczywistości porusza się on o te kilka stopnie w kierunku bardziej na zachód lub bardziej na zachód.

I znowu wszystko mogło by być proste gdyby nie fakt, że igła kompasu nei układa się zgodnie z przebiegiem południków magnetycznyc. Nie pokazuje nam „prawdziwej” północy magnetycznej. Dlaczego? A mianowicie dla tego że na wskazanie igły kompasu oddziaływają też namagnesowane elementy konstrukcyjne jachtu. Zaburzają one jego działanie. I w tym wypadku zaburzenie to może „odchylać’ igłę kompasu od układu północ – południe magnetyczne o kilka a czasami o kilkanaście stopni w prawo lub w lewo czyli ku wschodowi lub zachodowi. Odchylenie to nazywamy dewiacją.

Dewiacja – kąt zawarty miedzy kierunkiem północy magnetycznej (Nm), a kierunkiem północy kompasowej (Nk). Powstaje w wyniku oddziaływania na kompas namagnesowanych elementów konstrukcyjnych i wyposażenia jachtu. Dewiację oznaczamy symbolem δ. Dewiacja kompasowa jest dodatnia (+), gdy kierunek północy kompasowej (Nk) jest odchylony od kierunku północy magnetycznej (Nm) w prawo (na wschód) i ujemna  (–), gdy kierunek północy kompasowej (Nk) jest odchylony od kierunku północy magnetycznej w lewo.

Dewiacja jest zjawiskiem złożonym. Wyróżniamy też kilka jej odmian. Najprostsze, aczkolwiek nie kompletne wyjaśnienie tego zjawiska znajduje się poniżej.

Otóż, jeżeli jacht w czasie budowy lub długiego postoju stał wzdłuż linii ziemskiego pola magnetycznego Nm – Sm to znajdujące się na nim żelazo namagnesuje się wzdłuż linii diametralnej jachtu. Wiec kiedy jacht wypłynie i ustawi się np. w linii E – W to igła kompasu będzie się odchylała w stronę dziobu jachtu ( bo tam będzie biegun namagnesowanego żelaza).

Oczywiście jeżeli jacht namagnesuje się w innym układzie w trakcie rejsu igła kompasu będzie się odchylać w inną stronę.

Bieguny magnetyczne powstałe na jachcie można zastąpić układem dwóch  wypadkowych N i S. Igła kompasu zmienia swoje położenie wobec tych biegunów co powoduje, że jej odchylenie jest zależne od kursu jachtu. Dewiacja ta przebiega według funkcji sinusoidy, zmieniając znak wraz ze zmianą kursu co 180 stopni.

Wartość dewiacji będącą wypadkową różnych jej rodzajów określa dewiator. On też sporządza tabelę  lub wykres dewiacji. Powinny one być wykonane dla kursów co 5°  lub 10° i być co roku aktualizowane.

Z tabeli możemy odczytać wartość dewiacji dla kursu kompasowego np. dla KK = 030° wartość dewiacji δ wynosi +3,5°

Z wykresu kurs kompasowy KK odczytujemy z osi rzędnych, a wartość dewiacji z osi odciętych. Dla powyższego wykresu będzie to dla KK = 060° dewiacja δ = + 2,5°

Znając zatem kurs kompasowy KK oraz wartość deklinacji i dewiacji możemy obliczyć kurs rzeczywisty i wykreślić go na mapie (sprawdzić dokąd dopłynie nasz jacht). Pomoże nam w tym wzór, do którego wystarczy podstawić wymienione powyżej wartości:

KR = KK + (d) + (δ)

Jeżeli np.: KK = 225°, d = + 8°, δ = – 4°

to:

KR = 225 + (+ 8) + (- 4)

KR = 225 + 8 – 4

KR = 225 +4

KR = 229°

Tak więc kiedy sternik trzyma na kompasie kurs 225° nasz jacht powinien się poruszać kursem rzeczywistym 229°.

W rzeczywistości jednak jacht nie popłynie tym kursem, bo przez cały czas rejsu podlega działaniu wiatru, który spycha go z trasy. Musimy zatem wcześniej uwzględnić dryf i wziąć go pod uwagę obliczając kurs rzeczywisty. W tym celu do naszego wzoru dodamy jeszcze jedną daną – poprawkę na wiatr pw

Poprawka na wiatr (pw) – jest to kąt, o który wiatr spycha jacht z wyznaczonego kursu, czyli kąt zawarty między kursem kompasowym a kierunkiem poruszania się jachtu.

Pw nie jest stała. Zależy od siły wiatru, właściwości nautycznych jednostki, ilości i rodzaju używanych żagli, umiejętności sternika, a także od układu jachtu względem wiatru. Pw ma największą wartość w kursach ostrych, a najmniejszą (bliską zeru) w fordewindzie. Wartość tę musimy ustalać wraz z każdą zmianą kursu wobec wiatru oraz za każdym razem, gdy istotnie zmieni się jego siła. Pamiętać należy, że przy lewym halsie pw ma zawsze wartość dodatnią (+), przy prawym halsie wartość ujemną (-). Wartość pw może wynosić nawet kilkanaście stopni!

Aby określić wartość pw wystarczy do środka rufy przymocować kilkumetrową linę zakończoną czymś, co będzie stawiać opór wodzie, a następnie wyrzucić ją do wody za jachtem. Jeżeli lina ta ułoży się w wodzie wzdłuż diametralnej jachtu (linia łącząca dziób z środkiem rufy)  oznacza to, że pw jest zerowa. Jeżeli lina będzie się odchylać od diametralnej to oznacza, że jacht ulega dryfowi. Wartość pw odczytujemy przy pomocy trójkąta nawigacyjnego. Ustawiamy trójkąt tak, aby kąt prosty i środek podstawy (przeciwprostokątnej) pokrywały się z diametralną jachtu. Następnie unosimy w taki sposób, aby zobaczyć ciągniętą linę. Ona wskaże nam wartość pw na skali kątowej trójkąta.

Teraz trzeba wartość pw podstawić do poznanego przez nas wzoru i uzyskamy działanie:

                                 KDw = KK + (d) + (pw) + (δ)

Gdzie Kdw to kurs drogi po wodzie.

Kurs drogi po wodzie (KDw) – jest to kąt między kierunkiem północy rzeczywistej (geograficznej), a linią kierunku ruchu jachtu względem wody.

Zamiana KR na KDw to jedynie semantyczny zabieg. Nadal będzie to nasz kurs rzeczywisty ale już na pierwszy rzut oka wiemy, że w obliczeniach uwzględniono poprawkę na wiatr.

Wróćmy jednak do naszych obliczeń.

Jeżeli np.; KK = 225°, d = + 8°, δ = – 4°, pw = + 5°

to:

KDw = 225 + (+ 8) + (+ 5) + (- 4)

KDw = 225 + 8 + 5 – 4

KDw = 225 + 9

KDw = 234°

Tak więc kiedy sternik trzyma na kompasie kurs 225° nasz jacht powinien się poruszać kursem rzeczywistym (w tym wypadku KDw) 234°. Stanie się tak pod warunkiem, że nie znajdujemy się na wodach pływowych. Jeżeli tak jest będziemy zmuszeni wprowadzić jeszcze jedną poprawkę – na prąd – pp ale to już trochę inna bajka.

Kpt. Krzysztof Piwnicki

4winds szkoła żeglarstwa

Zostaw odpowiedź

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Directory powered by Business Directory Plugin