Как посчитать скорость в узлах
Узел (единица измерения)
Узел — единица измерения скорости. Равен скорости равномерного движения, при которой тело за один час проходит путь, равный одной морской миле. Применяется в мореходной и авиационной практике.
По международному определению, один узел равен 1852 м/ч (1 морская миля в час) или 0,514 м/с. Эта единица измерения, хотя и является внесистемной, допускается для использования наряду с единицами Международной системы единиц (СИ). В Российской Федерации узел допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «морская навигация».
Распространённость узла как единицы измерения связана со значительным удобством его применения в навигационных расчётах: судно, идущее на скорости в 1 узел вдоль меридиана, за один час проходит одну угловую минуту географической широты.
Происхождение названия связано с принципом использования секторного лага. Скорость судна определялась как число узлов на лине (тонкий трос), прошедших через руку измеряющего за определённое время (обычно 15 секунд или 1 минута). При этом расстояние между соседними узлами на лине и время измерения были подобраны с таким расчётом, что это количество численно равнялось скорости судна, выраженной в морских милях в час. Узел – самостоятельная единица скорости. Сказать: «Судно идёт со скоростью 36 узлов в час» – неправильно. Очень хорошо описана нелепость такого выражения в рассказе Л. С. Соболева «Летучий голландец», отрывок из которого приводится ниже.
 | – Скажите, капитан, а какая у нас скорость? – подняв очки от записной книжки, вновь спросил гость. |
Гужевой открыл уже рот, чтобы ответить своей обычной остротой, что было шесть узлов в час – в первый, а во втором и трёх не натянули, но Пийчик его предупредил:
– Сколько положено: полный ход, двенадцать узлов.
Тросик лага, выпускаемый на ходу с кормы, разбивался узелками на расстоянии по 1/120 мили (50 футов). Сосчитав число узелков, пробежавших за полминуты (1/120 ч), можно узнать скорость в морских милях в час. Отсюда следует, что выражение «30 узлов в час» явно бессмысленно: получится, что корабль вместо приличного хода в 56 км/ч тащится по 1500 футов (
460 м) в час, что неверно.
Узел и морская миля широко используются в морском и воздушном транспорте.
Не следует путать узлы и мили в час. Узел – это одна морская (или навигационная) миля (1852 метра) в час, а «миля в час» (англ. mph, miles per hour), широко распространённая в Великобритании и Северной Америке, – это статутная миля (1609 метров) в час.
Узел (единица измерения)
У́зел — единица измерения скорости, равная одной морской миле в час. Применяется в мореходной и авиационной практике.
Так как существуют разные определения морской мили, соответственно, и узел может иметь разные значения.
По международному определению, один узел равен 1,852 км/ч или 0,514 м/с. Эта единица измерения, хотя и является внесистемной, допускается для использования наряду с единицами СИ.
Распространенность узла как единицы измерения связана со значительным удобством его применения в навигационных расчётах: судно, идущее на скорости в 1 узел вдоль меридиана, за один час проходит одну угловую минуту географической широты.
Узел — самостоятельная единица скорости. Сказать: «Судно идет со скоростью 36 узлов в час» — неправильно. Очень хорошо описана нелепость такого выражения в рассказе «Летучий голландец», отрывок из которого приводится ниже.
«— Скажите, капитан, а какая у нас скорость? — подняв очки от записной книжки, вновь спросил гость.
Гужевой открыл уже рот, чтобы ответить своей обычной остротой, что было шесть узлов в час — в первый, а во втором и трех не натянули, но Пийчик его предупредил:
— Сколько положено: полный ход, двенадцать узлов».
Тросик лага, выпускаемый на ходу с кормы, разбивался узелками на расстоянии по 1/120 мили (50 футов). Сосчитав число узелков, пробежавших за полминуты (1/120 ч), можно узнать скорость в морских милях в час. Отсюда следует, что выражение «30 узлов в час» явно бессмысленно: получится, что корабль вместо приличного хода в 56 км/ч тащится по 1500 футов (470 м) в час, что и неверно, и обидно. [2]
Узел и международная морская миля широко используются в морском и воздушном транспорте. Узлы считались самым распространённым измерением в Англии до 1965 года, но позже они стали именоваться милями.
Примечания
25 футов) и 30,87 м (1/6 кабельтова,
Морской узел. Скорость движения судов
Измерение быстроходности судов
Такой порядок сложился исторически. Когда-то быстрота движения судна определялась при помощи специального прибора, который назывался секторный лаг. Он представлял собой доску, на конце которой был закреплен линь — тонкий корабельный трос. На всем его протяжении через равные промежутки были завязаны узлы. Моряк, касаясь троса рукой, подсчитывал количество узлов, прошедших через его руку за определенное время, определяя таким способом скорость сразу в узлах. Важно, что при этом способе не требовалось производить никаких дополнительных расчетов.
Лагами подобной конструкции уже давно никто не пользуется. Сейчас для измерения скорости морских судов применяют приборы на основе последних научных и технических достижений в области гидроакустики и гидродинамики. Популярностью пользуются измерители на основе эффекта Доплера. Существуют и более простые способы — при помощи специальных металлических вертушек, помещенных в воду. В этом случае скорость определяется исходя из количества их оборотов в единицу времени.
Происхождение термина «морской узел»
Судоходство — один из древнейших видов деятельности человека. Очевидно, что в древние времена не существовало компасов, локаторов, навигаторов и прочих технических достижений позднего времени. Однако морякам требовалось искать какие-то ориентиры, чтобы определять свое местоположение. Они ориентировались по звездам, луне, маякам, очертаниям берегового рельефа и так далее.
Для определения пройденного расстояния применялось особое изобретение. Оно называлось лаг и представляло собой бревно с привязанной к нему веревкой. На веревке на равном расстоянии друг от друга были завязаны узлы. Лаг выбрасывался с кормы судна. Когда веревка натягивалась, моряк считал количество узелков, пройденных за время движения корабля через его руки.
Так и закрепились традиция измерения скорости морскими узлами, хотя современный узел имеет иную величину, чем в древние времена. В современном мореходстве лаг по прежнему используется для замера скорости корабля. Выглядит он, разумеется, иначе, чем в прошлом, и представляет собой специальный прибор.
Итак, на море вычисление скорости в морских узлах осуществляется с давних времен. Узел соответствует скорости, с которой корабль пройдет одну морскую милю за час. Для перевода скорости в узлах в скорость в километрах нужно умножить узлы на 1,852 (длина одной морской мили).
Морская миля
В переводе на обычный язык один узел означает скорость, с которой корабль проходит за час одну морскую милю. Поначалу ее величина равнялась 1853,184 метра. Именно такова длина поверхности Земли по меридиану в одну угловую минуту. И только в 1929 году Международная конференция в Монако установила длину морской мили в 1852 метра.
Необходимо помнить, что, кроме морской мили, существуют и другие. В прошлом в разных государствах в качестве единиц измерения длины существовало несколько десятков различных миль. После введения метрической системы мер мили в качестве единицы измерения расстояний стали стремительно терять популярность. Сегодня из всего многообразия сухопутных миль осталось лишь около десяти. Самой распространенной из них является американская миля. Ее длина составляет 1609,34 метра.
К длине земного меридиана привязана не только морская миля. Старинная французская мера длины морское лье равняется 5555,6 метрам, что соответствует трем морским милям. Интересно, что, кроме морского лье, во Франции существовало еще сухопутное, также привязанное к длине меридиана, и почтовое лье.
Международная система единиц измерения в судоходстве отличается от единиц измерения, принятых в нашей повседневной жизни и соседствует с англосаксонскими основными единицами. Это связано с сохранившейся до нашего времени важной ролью англоязычных стран в судостроении и судоходстве. Безусловно, в эпоху интернета не представляет особого труда перевести одни единицы в другие, воспользовавшись одним из множества приложений. Но как быть в открытом море, где по различным причинам интернет может отсутствовать? Знать морские единицы измерения и свободно переводить их в общепринятые величины должен уметь каждый яхтсмен!
Единицы длинны
Морская миля — единица длины при измерении расстояний на море. Она равна длине одной минуты дуги меридиана (или 1/60 градуса, так как в градусе 60 минут). Таким образом, передвижение на одну морскую милю вдоль меридиана примерно соответствует изменению географических координат на одну минуту широты. Сокращенное обозначение морской мили, которое можно встретить на навигационных приборах nm
1 морская миля = 1852,3 м = 1,852 км 1 км = 0,54 морские мили
Кроме морской мили, для измерения расстояния на море приняты также следующие единицы длины:
1 Кабельтов = 0,1 морская миля = 185,2 м
Длина лодок обычно измеряется в футах. Как правило, в названии модели яхты содержится число соответствующее ее длине в футах, что позволяет сразу иметь представление о размерах судна.
Фут (от англ. foot — ступня) — единица измерения длины в английской системе мер. Первоначальный британский фут — это не что иное, как сандалия древнеримского легионера. Для Англии этот «сандальный» фут стал античным наследием Рима. Фут продолжал использоваться по всей Европе в течение большей части последних двух тысяч лет, хотя национальные и региональные различия были обычным явлением. В зависимости от того, где (и когда) термин фут был использован, он может означать длину от 273 мм до 357 мм.
Таблица конвертации футов в метры
В 1959 году международное соглашение о ярдах и фунтах (между Соединенными Штатами и странами Содружества Наций), определило фут как 0,3048 метра (304,8 мм).
1 фут = 0.3048 м
1 метр = 3,28 фута
Сокращенное обозначение фута – ft
В свою очередь фут состоит из 12 дюймов. Дюйм имеет тоже свою историю, и в давние времена дюйм считали равным ширине большого пальца (по-русски дюйм – от голландского слова duim, что при дословном переводе обозначает – большой палец). Международное обозначение дюйма inch, in или ″ — двойной штрих
1 дюйм = 1/12 фута =2,54 см
Скорость судна
Скорость морского судна измеряют узлами, т. е. количеством морских миль, которое оно проходит за 1 ч. Говорят, например, что судно имеет скорость 12 узлов, т. е. оно проходит 12 морских миль в час. Термин «узел» появился в эпоху парусного мореплавания, когда скорость хода судна измеряли с помощью, так называемого секторного лага — деревянного щитка секторообразной формы, выпускаемого с кормы судна в воду на лаглине (плетеном тросике). Такой сектор удерживался отростками лаглиня в трех точках, благодаря чему сохранял в воде перпендикулярное положение к направлению хода судна. Так как сектор тормозится водой, то лаглинь вытравливался приблизительно со скоростью хода судна.
Если лаглинь был с помощью узелков разбит на участки по 50,7 фута, то есть равные 1\120 мили (6080\50,7=120), тогда при скорости хода в 1 узел лаглинь за 1 минуту или за 1\60 часа вытравится на 1\60 мили (2 узелка), а за 0,5 минуты — на 1 узелок. Если же за 0,5 минуты вытравливалось, например, 9 узелков, то считалось, что судно идет со скоростью 9 узлов.
1 узел = 1 морская миля/час = 1,852 км/ч
Международное обозначение узла, которое можно встретить на навигационных приборах kts
Таблица конвертации узлов в м/с и км/ч для типичных скоростей парусной яхты
Формулы для перевода узлов в км/ч и м/с:
V км/ч = 1,852 * V узлов V м/сек = 0,5145 * V узлов
V узлов = 0,5400 * V км/ч V узлов = 1,943 * V м/сек
Грубо говоря, значение скорости судна в узлах в 2 раза меньше значения скорости судна в м/с
Скорость и сила ветра
Так же как и скорость судна, скорость ветра измеряется в узлах. Кроме того силу ветра измеряют в баллах по шкале Бофорта. Шкала Бофорта — двенадцатибалльная шкала, принятая Всемирной метеорологической организацией для приближённой оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море. Средняя скорость ветра указывается на стандартной высоте 10 метров над открытой ровной поверхностью. Шкала разработана ирландским гидрографом Фрэнсисом Бофортом в 1805 году.
Более подробную таблицу с детальным описанием состояния моря и суши при различной силе ветра можно найти тут.
Направления и географические координаты
Все мы знаем, что положение точки на земной поверхности определяют географические координаты.
Координаты (широта от −90° до +90°, долгота от −180° до +180°) могут записываться: — в ° градусах в виде десятичной дроби (десятичные градусы, современный вариант) – например, N55,755831°, E37,617673° — в ° градусах и ′ минутах с десятичной дробью – например, 55°45.35′N, 37°37.06′E — в ° градусах, ′ минутах и ″ секундах с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи) – например, 55°45′20.9916″N, 37°37′3.6228″E
На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаком «−» для отрицательной долготы.
В то же время часто используется и исконный способ записи с градусами, минутами и секундами. Например, при прокладке маршрута на навигационной карте обычно координаты записывают в формате «градусы, минуты, секунды»
При необходимости пересчитать форматы можно, конечно, использовать специализированные сервисы. Но иногда бывает, что необходимо пересчитать форматы самостоятельно. Напомним, что 1° (градус) = 60′ (минут), 1′ (минута) = 60″ (секунд)
Чтобы перейти из формата «градусы, минуты, секунды и доли секунд» в «десятичные градусы», нужно воспользоваться формулой: Десятичные градусы = Град + Мин/60 + Сек/3600
Например, переведем 55°45′20.9916″N в десятичные градусы 55°45.35′N = 55 + 45/60 + 20,9916/60 = 55 + 0,75 + 0,005831 = 55.755831 °N
Чтобы перейти из формата «десятичные градусы» dd.ddddd в «градусы, минуты, секунды и доли секунд» dd mm ss, нужно воспользоваться формулой:
DD = TRUNC(DDD) MM = TRUNC((DDD − DD) * 60) SS = ((DDD − DD) * 60 − MM) * 60 где DDD — координаты в формате DD.DDDD, DD — градусы, MM (MM.MMMM) — минуты, SS — секунды Функция TRUNC в данном случае возвращает целое число
Например, переведем 55,755831°N в формат «градусы, минуты, секунды и доли секунд» 1) определим градусы: DD = целое число от 55,755831 = 55° 2) определим минуты: MM = целое число от (55,755831 – 55) * 60 = целое число от 45,34986 = 45′ 3) определим секунды и доли секунд: SS = ((55,7558 – 55) * 60 – 45) * 60 = 20,9916″ Получается 55,755831°N = 55°45′20.9916″N
В тех случаях, когда не требуется особая точность в обозначении направления, применяют румбы. Например, для обозначения направления ветра – «…NE 7 баллов…», течения «…W течение…» или приблизительного направления на какой-то географический район – «…к SW-ту от мыса Лизард…» и т.д.
Румбы сохранились со старых времен, когда не только конструкция магнитных компасов была не совершенна, но и точность удержания корабля на курсе измерялась десятком градусов, в виду несовершенства рулевого устройства. По мере совершенствования точности компасов и рулевых устройств, требовалась и более точная система отсчета, поэтому румбы разделили на части. С появлением гирокомпасов, электрических и гидравлических рулевых устройств, появилась возможность вести отсчет и удерживать судно на курсе с точностью до долей градуса. С этого времени румбы утратили практическое применение для целей курсоуказания, однако широко используются для общего обозначения направлений на море. Итак, Румб (от греч. — юла, волчок, круговое движение) — в морской терминологии 1/32 полной окружности, а также одно из делений картушки компаса (расчерченной на 32 части) и соответственно одно из направлений относительно севера.
Существуют четыре основных румба: • North — Север • East — Восток • South — Юг • West — Запад Четыре румба, производных от основных: • North-West — Северо-запад • North-East — Северо-восток • South-East — Юго-восток • South-West — Юго-запад
Обозначения румбов, отстоящих от основных на 11,25 градусов (1/32 полной окружности), получаются из обозначений одного из восьми выше перечисленных румбов, с добавлением после них слова «тень» или буквы «b» и названия основного направления, к которому отклоняется румб (например, NbE – румб, отклоненный от севера на 11,25 градусов к востоку). Обозначения румбов, отстоящих от основных на 22,5 градуса (1/16 полной окружности), получаются из обозначений производных от основных румбов, с добавлением перед ними названия основного направления, к которому отклоняется румб (например, NNE – румб, отклоненный от севера на 22,5 градусов к востоку).
Правила перерасчета скорости
Сегодня быстроходность морских судов все так же измеряется в узлах. Для того чтобы представлять эту характеристику в привычной для нас форме, необходимо переводить их в километры в час. Это можно сделать несколькими способами:
Сделав подобный перерасчет, легко сравнить между собой скорости движения морских судов и других транспортных средств.
Принцип работы первых лагов
Секторный лаг
Самый ранний образец лага – обычное бревно или доска с прикрепленным тросом – линем (лаглинем). Во время движения судна приспособление кидали за борт с кормы. Оно удерживалось на водной поверхности с помощью отростков лаглиня в нескольких точках, что позволяло занимать перпендикулярное положение относительно направления хода корабля.
Интересно: Почему нужно вовремя ложиться спать? Описание, фото и видео
Измерение скорости корабля
По причине торможения сектора водой, линь подавался примерно со скоростью движения корабля. Моряк определял длину линя, уходящего за борт в течение фиксированного времени, чаще всего, 30 или 60 секунд. Для этого на тросике с одинаковым интервалом вязали узлы, которые затем и подсчитывали. Расстояние между узелками устанавливали заранее таким образом, чтобы количество узлов отражало скорость плавсредства. В результате новая единица получила наименование узел.
Приведем пример
Если лаг разбит на сектора, интервалы между которыми составляют 50,7 фута (тождественно 1/120 морской мили) при скорости передвижения объекта в один узел прибор за 60 секунд сможет вытравиться на два узелка (1/60 мили), а за 30 секунд на 1 узелок. Получается, что в случае вытравливания за 30 секунд десяти узелков скорость судна составляет 10 узлов.
Интересно: Правильное употребление термина – судно идет полным ходом тринадцать узлов, при этом неверно говорить тринадцать узлов в час.
Рекордсмены среди судов
Быстроходность морских пассажирских судов обычно выше, чем торговых. Последний официальный рекорд («Голубая лента Атлантики») принадлежит американскому скоростному трансатлантическому лайнеру «Юнайтед Стейтс». Он был установлен в 1952 году. Тогда лайнер пересек Атлантику со средней скоростью 35 узлов (64,7 км/час).
Печально знаменитый «Титаник» в своем единственном рейсе в момент столкновения с айсбергом в ночь с 14 на 15 апреля 1912 года шел практически на пределе своих технических возможностей со скоростью 22 узла. Наивысшая тогда скорость пассажирских лайнеров («Мавритании» и «Лузитании») равнялась 25 узлам (46,3 км/час).
Вот некоторые из морских судов, бывшие когда-то обладателями «Голубой ленты Атлантики»:
Существует отдельная категория судов — на подводных крыльях, которые используются для пассажирских перевозок и береговой охраны. Они могут развивать скорость свыше 100 км/час (60 узлов), но их область применения в море сильно ограничена исключительно прибрежной зоной и низкими экономическими характеристиками.
Смена приоритетов
С развитием авиации подобное активное соперничество среди океанских пассажирских судов потеряло свою актуальность. Пассажиры для пересечения Атлантики стали отдавать предпочтение самолетам, а судовладельческим компаниям пришлось переориентироваться на обслуживание туристов. Для круизных лайнеров важнейшими показателями стали надежность, комфортабельность и экономическая эффективность.
Оптимальная скорость современных океанских круизных теплоходов составляет обычно от 20 до 30 узлов, а для грузовых судов — примерно 15 узлов. Рекордное для того времени достижение «Юнайтед Стейтс» так и осталось наивысшим в истории. Для торговых судов приоритетными показателями сегодня являются прежде всего экономические. Погоня за рекордами окончательно ушла в прошлое.
Узел (единица измерения)
У́зел — единица измерения скорости, равная одной морской миле в час. Применяется в мореходной и авиационной практике.
Так как существуют разные определения морской мили, соответственно, и узел может иметь разные значения.
По международному определению, один узел равен 1,852 км/ч или 0,514 м/с. Эта единица измерения, хотя и является внесистемной, допускается для использования наряду с единицами СИ.
Распространенность узла как единицы измерения связана со значительным удобством его применения в навигационных расчётах: судно, идущее на скорости в 1 узел вдоль меридиана, за один час проходит одну угловую минуту географической широты.
Узел — самостоятельная единица скорости. Сказать: «Судно идет со скоростью 36 узлов в час» — неправильно. Очень хорошо описана нелепость такого выражения в рассказе «Летучий голландец», отрывок из которого приводится ниже.
«— Скажите, капитан, а какая у нас скорость? — подняв очки от записной книжки, вновь спросил гость.
Гужевой открыл уже рот, чтобы ответить своей обычной остротой, что было шесть узлов в час — в первый, а во втором и трех не натянули, но Пийчик его предупредил:
— Сколько положено: полный ход, двенадцать узлов».
Тросик лага, выпускаемый на ходу с кормы, разбивался узелками на расстоянии по 1/120 мили (50 футов). Сосчитав число узелков, пробежавших за полминуты (1/120 ч), можно узнать скорость в морских милях в час. Отсюда следует, что выражение «30 узлов в час» явно бессмысленно: получится, что корабль вместо приличного хода в 56 км/ч тащится по 1500 футов (470 м) в час, что и неверно, и обидно. [2]
Узел и международная морская миля широко используются в морском и воздушном транспорте. Узлы считались самым распространённым измерением в Англии до 1965 года, но позже они стали именоваться милями.
Примечания
25 футов) и 30,87 м (1/6 кабельтова,