Die Bestimmung der Fließgeschwindigkeit eines Schiffes ist eine der wichtigsten Aufgaben beim Schwimmen auf Flüssen oder anderen Wasserobjekten mit variablem Fluss. Die korrekte Geschwindigkeitsberechnung ermöglicht es dem Kapitän, die richtigen Entscheidungen zu treffen und Probleme auf der Route zu vermeiden. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Methoden zur Berechnung der Geschwindigkeit eines Schiffes im Fluss betrachten, die in der Navigationspraxis verwendet werden können.
Die erste Methode basiert auf der Messung der relativen Strömungsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des Schiffes und findet dann den Unterschied zwischen ihnen. Dazu werden spezielle Werkzeuge wie ein Echolot oder ein Sonar verwendet, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Wassers bestimmen. Dann können Sie, wenn Sie die Geschwindigkeit des Schiffes per GPS kennen, die Differenz berechnen und die endgültige Geschwindigkeit des Schiffes stromabwärts erhalten.
Die zweite Methode besteht darin, die Strömungsgeschwindigkeit mit einem schwimmenden Gegenstand zu messen, der ins Wasser freigesetzt wird und sich mit dem Strom bewegt. Diese Methode erfordert spezielle Mittel und Zeit, um das Experiment durchzuführen. Es basiert auf dem Prinzip, dass die Geschwindigkeit des Schiffes der Geschwindigkeit des schwimmenden Gegenstandes plus der Strömungsgeschwindigkeit entspricht. Durch die Messung der Geschwindigkeit eines schwimmenden Gegenstandes kann somit die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Strömungsgeschwindigkeit des Schiffes ermittelt werden.
Wie berechnet man die Geschwindigkeit eines Schiffes stromabwärts: methoden und Methoden
1. Methode zur Messung der Fahrzeit. Dazu ist es notwendig, die Zeit zu messen, in der das Schiff einen bekannten Streckenabschnitt passieren wird, und dann seine Länge zu bestimmen. Die Strömungsgeschwindigkeit kann berechnet werden, indem man die Länge eines Streckenabschnitts durch die Dauer des Streckenabschnitts dividiert. Diese Methode erfordert jedoch Messwerkzeuge und die Fähigkeit, Zeit und Distanz mit hoher Genauigkeit zu messen.
2. Driftmethode. Um es zu verwenden, ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich, die es ermöglicht, die Bewegung des Schiffes während der Drift unter dem Einfluss des Stroms zu bestimmen. Durch die Analyse der erhaltenen Daten können die Strömungsgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Schiffes in Bezug auf einen festen Punkt berechnet werden.
3. Die Umfragemethode. In diesem Fall werden Anwohner oder Fachleute befragt, die Erfahrung mit dem Schwimmen auf einem bestimmten Fluss oder einer bestimmten Wasserstraße haben. Sie können auf der Grundlage ihrer persönlichen Erfahrung und ihres Wissens über ein bestimmtes Gebiet eine geschätzte Strömungsgeschwindigkeit melden.
4. Methode der hydrographischen Information. Basierend auf den Daten der hydrologischen Untersuchungen kann die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit auf einem bestimmten Abschnitt der Wasserstraße ermittelt werden. Dies wird die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zum Fluss bewerten und bei der Berechnung der Schwimmzeit eine Korrektur vornehmen.
Es ist wichtig zu beachten, dass jede dieser Methoden ihre eigenen Merkmale und Einschränkungen hat. Bei der Auswahl der Methode müssen die Schwimmbedingungen, die verfügbare Ausrüstung und die Menge an Informationen über den Verlauf berücksichtigt werden. Es wird empfohlen, mehrere Methoden gleichzeitig zu verwenden und die erhaltenen Werte zu vergleichen, um ein möglichst genaues Ergebnis zu erzielen.
Hydrodynamische Berechnung
Um eine hydrodynamische Berechnung durchzuführen, müssen Sie die geometrischen Parameter des Schiffes kennen, wie Länge, Breite, Sediment und Gehäuseform. Es ist auch notwendig, die Geschwindigkeit des Flusses oder der Meeresströmung zu berücksichtigen.
Die grundlegende physikalische Größe, die in der hydrodynamischen Berechnung verwendet wird, ist der Widerstand, der die Kraft bestimmt, die von der Wasser- oder Luftseite auf das Schiff einwirkt. Der Widerstand hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Form des Gehäuses, der Oberflächenrauigkeit, der Strömungsgeschwindigkeit usw.
Die hydrodynamische Berechnung beinhaltet die Bestimmung des Widerstandes eines Schiffes bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten. Dazu werden mathematische Modelle verwendet, die alle Faktoren berücksichtigen, die den Widerstand beeinflussen.
Die hydrodynamische Berechnung ermöglicht es, die Geschwindigkeit des Schiffes mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Diese Methode ist besonders nützlich bei der Planung und dem Betrieb von Schiffen sowie bei der Planung von Routen und der Bestimmung der Segelzeiten.
Aktuelle Messungen verwenden
Eine Möglichkeit, aktuelle Messungen zu verwenden, ist die Verwendung von Sonargeräten. Mit Sonargeräten können Sie die Geschwindigkeit des Wasserflusses anhand von Schallpulsen messen. Sie können auf einem Schiff montiert werden und Informationen über die Strömungsgeschwindigkeit in Echtzeit liefern.
Sie können auch Wassermarkierungen verwenden, um die Strömungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Markierungen können am Ufer oder an anderen Objekten angebracht werden. Anhand der Positionsmessungen der Markierungen und der Kenntnis der Zeit können Sie die Strömungsgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt bestimmen.
Eine andere Methode ist die Verwendung von Stationen des hydrometeorologischen Dienstes. Die Stationen des hydrometeorologischen Dienstes führen regelmäßige Messungen der Wasserströmungsgeschwindigkeit durch. Die erhaltenen Daten werden verwendet, um hydrologische Karten zu erstellen und das Wetter vorherzusagen.
Die Anwendung aktueller Messungen zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit eines Schiffes ist eine genaue und zuverlässige Methode. Es erfordert jedoch spezielle Werkzeuge und Kenntnisse der Messverfahren, um es zu verwenden.
Definition nach relativer Geschwindigkeit
Die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit des Schiffes mit der relativen Geschwindigkeit erfolgt durch Messung der Differenz zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des Schiffes, wenn kein Strom vorhanden ist.
Für solche Messungen werden spezielle Geräte verwendet - Anemometer. Anemometer sind mechanische oder elektronische Geräte, die die Geschwindigkeit und Richtung eines Windes oder einer Strömung messen.
Die relative Geschwindigkeit wird gemessen, indem ein Anemometer auf dem Motorschiff so eingestellt wird, dass es dem Strom entgegen läuft. Dann wird die Luftströmungsgeschwindigkeit gemessen, die durch die Bewegung des Schiffes erzeugt wird. Das Messergebnis wird auf der Anemometerskala angezeigt.
Danach wird die Strömungsgeschwindigkeit mit einem Anemometer gemessen. Das Anemometer wird auf einem speziellen Schiffsgerät installiert und in einer bestimmten Tiefe ins Wasser geleitet. Die Messung wird durchgeführt, indem die Geschwindigkeit des Luftstroms bestimmt wird, der durch die Bewegung des Schiffes in Verbindung mit dem Strom erzeugt wird.
Die Ergebnisse der Messungen der Luftströmungsgeschwindigkeit und der Strömungsgeschwindigkeit werden dann zusammengefasst und aufgezeichnet. Der resultierende Wert ist eine relative Geschwindigkeit, die verwendet werden kann, um die Geschwindigkeit eines Schiffes im Fluss zu bestimmen.
| Messergebnis | Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit | Bestimmung der Geschwindigkeit des Schiffes |
|---|---|---|
| Luftströmungsgeschwindigkeit | 5 m/s | |
| Strömungsgeschwindigkeit | 2 m/s | |
| relative Geschwindigkeit |
Berechnung nach Bewegungsmerkmalen
Es gibt mehrere Methoden, um die Geschwindigkeit eines Schiffes stromabwärts basierend auf seinen Bewegungseigenschaften zu bestimmen. Eine solche Methode basiert auf der Messung der Zeit, für die das Motorschiff eine bekannte Entfernung im Gegenstrom überwindet.
Um die Geschwindigkeit des Schiffes in dieser Methode zu berechnen, müssen Sie die folgenden Parameter kennen:
- Die Entfernung, die das Motorschiff im Gegenstrom überwindet;
- Die Zeit, in der das Schiff diese Entfernung überwindet.
Für genauere Ergebnisse wird empfohlen, diese Messungen mehrmals durchzuführen und die resultierenden Geschwindigkeitswerte zu berechnen. Es lohnt sich auch, den Einfluss von Wind und anderen Faktoren zu berücksichtigen, die die Ergebnisse verzerren können.
Die zweite Methode basiert auf der Messung der Verschiebung des Schiffes in den Gegenstrom. Um es zu verwenden, müssen Sie die folgenden Parameter kennen:
- Verschiebung des Schiffes relativ zum Startpunkt;
- Die Zeit, in der diese Verschiebung stattfindet.
Basierend auf diesen Daten können Sie die Geschwindigkeit des Schiffes anhand einer gegebenen Formel berechnen.
Die Auswahl der Methode zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit eines Schiffes hängt von den Bedingungen ab, unter denen die Messungen durchgeführt werden, sowie von den verfügbaren Werkzeugen und Geräten.
Vergleichende Analyse von Route und Zeit
Bei der Bestimmung der Geschwindigkeit des Schiffes entlang des Flusses ist es wichtig, eine vergleichende Analyse der Route und der Zeit durchzuführen. Dies wird dazu beitragen, alle Faktoren zu berücksichtigen, die die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der sich das Schiff stromabwärts bewegt.
Zunächst müssen Sie die Länge der Route bestimmen. Messen Sie dazu den Abstand zwischen dem Start- und dem Endpunkt des Weges. Dann ist es notwendig, die Stromstärke zu berücksichtigen, die die Geschwindigkeit des Schiffes negativ beeinflussen kann. Dies kann durch Messung der Strömungsgeschwindigkeit oder durch Abrufen von Daten aus vertrauenswürdigen Quellen erfolgen.
Nach der Bestimmung der Streckenlänge und der Strömungskapazität muss die Zeit bestimmt werden, die benötigt wird, um den Weg zu überwinden. Dazu können Sie eine Formel verwenden, die die Geschwindigkeit und die Länge der Route des Schiffes verwendet:
Zeit = Streckenlänge / (Schiffsgeschwindigkeit + Strömungsgeschwindigkeit)
Wenn Sie die Zeit berechnet haben, können Sie eine vergleichende Analyse mit den Quelldaten durchführen. Wenn die tatsächliche Überbrückungszeit der Route mit der berechneten Zeit übereinstimmt, wurde die Strömungsgeschwindigkeit des Schiffes korrekt ermittelt. Wenn sich die Überbrückungszeit von der berechneten Zeit unterscheidet, müssen Sie die Ursachen analysieren und die Berechnungen anpassen.
Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass sich die Geschwindigkeit des Schiffes stromabwärts abhängig von allen oben genannten Faktoren ändern kann. Um die genaue Geschwindigkeit zu bestimmen, wird daher empfohlen, mehrere vergleichende Analysen der Route und der Zeit durchzuführen, wobei alle Faktoren berücksichtigt werden, die die Geschwindigkeit des Schiffs beeinflussen.
Methoden zur Bestimmung der Geschwindigkeit unter Berücksichtigung anderer Faktoren
Eine Methode zur Bestimmung der Geschwindigkeit unter Berücksichtigung anderer Faktoren ist die Dreiecksmethode. Es basiert auf der Messung der Zeit, für die das Schiff eine bekannte Strecke entlang und gegen den Strom durchläuft. Wenn wir die Strömungsgeschwindigkeit und die Fahrzeit in jeder Richtung kennen, können wir die Geschwindigkeit des Schiffes relativ zu einem festen Punkt bestimmen.
Sie können auch eine Vergleichsmessmethode verwenden. Dazu wird eine feste Marke auf dem ausgewählten Flussabschnitt platziert und Schiffe verschiedener Klassen und Typen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und Tragfähigkeit passieren diese Marke. Die Messergebnisse werden dann verglichen und analysiert, um die Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Schiffes von den Faktoren zu bestimmen, die seine Bewegung beeinflussen.
Eine weitere Methode ist die Verwendung spezieller Instrumente und Navigationssysteme. Zum Beispiel ermöglichen moderne Inertialsysteme, die Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Schiffes mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Zusätzliche Sensoren, die den Wasserdruck messen, eine verdrillte Lichtleiter oder ein Laserscannersystem, das die Entfernung zu Ufern und Hindernissen misst, können ebenfalls verwendet werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass jede dieser Methoden ihre eigenen Vor- und Nachteile hat, abhängig von den Betriebsbedingungen und der erforderlichen Messgenauigkeit. Daher ist es wichtig, eine geeignete Methode zu wählen und die Geräte sorgfältig zu kalibrieren, um eine möglichst genaue Schätzung der Strömungsgeschwindigkeit des Schiffes zu erreichen.
