1. Dewiacja kompasu magnetycznego w ujęciu systematyki.

Kompas magnetyczny pracuje w systemie oddziaływania natężenia pola magnetycznego Ziemi Mz oraz natężenia okrętowego pola magetycznego Mo. W efekcie kompas wskazuje kierunek wypadkowy Hk.

Parametry magnetyzmu ziemskiego:

(T, H, θ), d

Mz = f(φm, λm, t) f( φm, λm, t),

Magnetyzm okrętowy (P, Q, R),

Mo = f ( φ, λ, α, KK, t),

gdzie,

φm, λm - współrzędne magnetycznej pozycji obserwatora,

t - moment obserwacji

KK - kierunek ułożenia statku w stosunku do południka kompasowego w stosunku do diametralnej statku,

Mo - siła natężenia pola okrętowego,

Hk - kierunek wypadkowej,

d - deklinacja

2. Dewiacja kompasu magnetycznego na statku stalowym od poziomej składowej M (na statku nie przechylonym).

3. Rozkład składowych magnetyzmu ziemskiego w funkcji szerokości magnetycznej i czasu.

4. Przyczyny zmian parametrów magnetycznych ziemi (deklinacji, inklinacji)

-zmiany wiekowe - zmiany położenia biegunów magnetycznych ziemi (deklinacja, inklinacja)

-okresowe roczne - zależy od ruchu obiegowego Ziemi wokół Słońca,

-okresowe dobowe - zależy od położenia Ziemi w przestrzeni układu słonecznego

-nieregularne - ściśle związane z cyklami aktywności Słońca, spowodowane sztormami magnetycznymi.

-zakłócenia lokalne- spowodowane układem warstw Ziemi i budowy geologicznej, obszary z nagromadzonymi w skorupie ziemskiej materiałami np. sole, rudy.

5. Rodzaje magnetyzmu okrętowego.

Magnetyzm okrętowy stały - stal twarda - magnetyzm zaindukowany w stali okrętowej podczas budowy kadłuba.

Magnetyzm zmienny - powstały w stali miękkiej poprzez oddziaływanie sił opisanych w sztabach a,b,c,d, e, f, g,h,k.

Magnetyzm półstały - powstały w wyniku zmian kierunku położenia kadłuba, któremu towarzyszy zjawisko zmian indukcji.

6. Zależności indukcji magnetycznej w stali miękkiej.

F_ind = k * Hm * cosα,

gdzie,

F_ind - siła indukcji magnetycznej,

k - parametr, który dla danej sztaby jest wartością stałą,

Hm - natężenie pola magnetycznego,

α - kąt pod jakim linie sił pola magnetycznego padają na sztabę.

7. Definicje współczynników λ1,λ2.

Λ1 - wyraża stosunek siły ustawiającą różę kompasu na północ magnetyczną Hm, na statku nieskomensowanym do średniej siły ustawiającej różę kompasu w miejscu wolnym od działania ferromagnetycznych H. Można to opisać wzorem:

λ1 = (1+((a+e)/2)), λ1=Hm/H

λ2 - współczynnik, który zastępuje λ1 po skompensowaniu kompasu, pozwala na dobranie prawidłowo miejsca instalacji kompasu. Można opisać wzorem:

λ2 = (-1 - e1)

8. Ogólne równania Poissona.

Są to trzy równania za pomocą których można zapisać sumę sił oddziałujących na magnes róży kompasowej w sytuacji gdy istnieje magnetyzm okrętowy stały P1, Q1, R1 oraz występują sztaby wzdłużne - a, d, g; poprzeczne - b, e, h; i pionowe - c, f, k.

Uproszczona postać równań Poissona:

Fx = Xm + (P1) + (P2),

Fy = Ym + (Q1) + (Q2),

Fz = Zm + (R1) + (R2).

Normalna postać równań Poissona:

Fx = Xm + P1 + aX + bY + cZ;

Fy = Ym + Q1 + dX + eY +fZ;

Fz = Zm + R1 + gX +hY +kZ.

Postać rozwiniętych równań Poissona:

Fx = Xm + P1 + aH * cosKM - bHm * sinKM +cZm;

Fy = Yz + Q1 + dH * cosKM - eHm * sinKM +fZm;

Fz = Zm + R1 + gH * cosKM - hHm * sinKM + kZm.

9. Zależność na dewiację półokrężną (wzory)

- ogólna postać wzoru na dewiację półokrężną:

δ˚(p/q) = B˚ * sinKK + C˚ *cosKK,

- całkowita dewiacja półokrężna (na statku nieprzechylonym)

δ˚(p/q) = (B1˚ + B2˚) * sinKK + (C1˚ + C2˚) * cosKK

10. Dewiacja ćwierćokrężna i stała (rodzaje stali).

Źródłem powstania dewiacji ćwierćokrężnej i stałej jest indukcja w poziomej stali miękkiej, symetrycznie i niesymetrycznie, usytuowanej w kadłubie statku w stosunku do róży kompasowej.

Dewiacja stała - dewiacja o charakterystyce A, wywołana sztabami stali miękkiej, poziomej, niesymetrycznej b i d. Powstaje również wskutek błędów mechanicznych kompasu lub wad jego instalacji. Stała dewiacja nie zależy od kursu, a jej rząd jest zwykle mały.

Dewiacja ćwierćokrężna - dewiacja o charakterystykach D, E; charakterystyka D wywołana sztabami stali miękkiej, poziomymi, ciągłymi lub przerywanymi a i e. Zmienia się z sinusem podwójnego KK. Maksymalna na kursach NE, SE, SW, NW. Jej wartość nie zmienia się z szerokością magnetyczną . Charakterystyka E - wywołana sztabami poziomymi stali miękkiej, niesymetrycznymi b i d. Zmienia się z cosinusem podwójnego KK. Jej wartość nie zmienia się z szerokością magnetyczną. Maksymalna na głównych kursach N, E, S, W.

11.Obliczenie współczynników dewiacji: A, B, C, D, E

A = (δn + δne + δe + δse + δs + δsw + δw + δnw)/8 [˚],

B = (δe - δw)/2 [˚],

C = (δn - δs)/2 [˚],

D = ((δne + δsw) - (δse - δnw))/4 [˚],

E = ((δn + δs) - (δe - δw))/4 [˚],

12. Przyczyny powstawania dewiacji półokrężnej. (rodzaje stali).

Dewiacja półokrężna powstaje w wyniku oddziaływania sił P i Q.

Wzdłużna siła P → siła P1 powstała w magnetyzmie okrętowym stałym.

→ siła P2 zaindukowanej w stali miękkiej w sztabach pionowych

Poprzeczna siła Q → siła Q1 powstała w magnetyzmie okrętowym stałym.

→ siła Q2 zaindukowana w sztabach ze stali miękkiej ułożonych pionowo w stosunku do pokładu statku.

13. Definicja współczynnika J (dewiacji przechyłowej)

Jest to liczba stopni dewiacji róży kompasowej, wywołanych przechyłem statku o jeden stopień na kursie kompasowym N. Znak współczynnika zależy od tego w którą stronę odchyli się róża: „+” gdy w stronę burty podniesionej,

„-” gdy w stronę burty obniżonej.

W praktyce współczynnika J nie oblicza się, stąd określona jest wartość bezwzględna.

14. Wyjaśnić przyczyny trudności kompensacji dewiacji kompasu magnetycznego do zera.

- wzajemna indukcja stali kompensacyjnych (miękkiej od twardej)

- błędy mechaniczne kompasu (dewiator może odkryć, nie może im przeciwdziałać)

- niesymetryczne ustawienie kompasu

15. Metody kompensacji dewiacji statku nieprzechylonego.

1. Kompensacja statku nieprzechylonego sposobem Airy:

Korzystając z nabieżnika lub żyrokompasu ustawia statki na KK, na których poszczególne współczynniki dewiacji występują maksymalne i usuwamy dewiacje.

2. Kompensacja deflektorem statku nieprzechylonego.

Polega na wyrównaniu sił ustawiających na tych kursach, na których wartości sił występują ekstremalne, za pomocą przyrządów do pomiaru siły ustawiającej. Pozwala na kompensację z dokładnością do 3˚. Stosuje się tą metodę w sytuacji gwałtownej zmiany wartości dewiacji w wyniku awarii, braku nabieżnika lub innego wzorca lub gdy pogoda nie pozwoli na ich wykorzystanie.

16. Metody kompensacji dewiacji przechyłowej oraz jego identyfikacja.

- Kompensacja dewiacji przechyłowej za pomocą inklinometru.

Kompas ustawia si w miejscu wolnym od działania stali okrętowej, innych zakłócających źródeł magnetycznych. Następnie wyważa się igłę inklinometru do poziomu takiego, aby doprowadzić do zera na skali.

- Kompensacja dewiacji przechyłowej za pomocą koszyka. Statek doprowadza się do przechyłu na wybranym kursie. Sprawdza się wielkość dewiacji i za pomocą zmiany położenia koszyka i zmiana magnesów doprowadza się do wartości 0.

17. Działanie igły inklinacyjnej.

Igła inklinacyjna jest namagnesowanym cienkim, stalowym prętem służącym do kompensacji dewiacji przechyłowej.

Ustawia się ją w poziomie za pomocą ciężarka. Ciężarek powinien być ustawiony w odległości l od środka w punkcie podparcia. Gdyby nie ciężarek igła ustawiła by się pod kątem inklinacji miejsca.

18. Metoda sprawdzenia sprawności działania róży kompasowej kompasu magnetycznego.

I. Sprawdzenie dynamiki wskazań (metoda igły)

Zmiana kursu o zadaną wartość i powrót na kurs początkowy. Sprawdzania po jakim czasie igła zareaguje. Dzięki temu możemy sprawdzić stabilność ruchową igły, jej statecznośći i czułości.

II. Sprawdzenie mechaniczne

Wywieranie sił ustawiających na tych kursach na których wartości sił występują ekstremalnie. Wykonuję się za pomocą przyrządów do pomiaru siły ustawiającej.

III. Oględziny wzrokowe.

Sprawdzenie czy nie ma bąbelków powietrza, czy igła róży leży w poziomie.

19. Sposób określenia okresów wahań róży kompasowej.

Okres wahań róży kompasowej można określić ze wzoru:

T=2π(J/H*M)^1/2 [s];

J - moment bezwładności względem osi obrotu róży,

M - Moment magnetyczny układu magnetycznego róży,

H - pozioma składowa siły ustawiającej róży na północ magnetyczną.

20. Przygotowanie statku do określenia całkowitej dewiacji kompasu magnetycznego.

-wyrównanie przechyłu,

-silnik rozgrzany, przewody kominowe, temperatura normalna,

-sprawdzić czy nie ma innych statków w odległości mniejszej niż 5 kbl.

- usunąć wszystkie ruchome metalowe części z pobliża kompasu,

-ustawić i umocować wszystkie elementy konstrukcji,

- sprawdzić prawidłowość pracy róży kompasowej (wychylić o kąt od 0 do 10 i obserwować powrót na kurs).

- kontrolować położenie płaszczyzny kreski kursowej w stosunku do płaszczyzny symetrii statku,

- zbadać prawidłowość pracy namiernika,

- przygotować odpowiednie magnesy stałe i ze stali miękkiej, do korektora Flindersa oraz klocki z drewna,-

- ustalić sposób łączności z miejscem przy kompasie i z mostkiem,

- przygotować formularze do zapisu danych pomiarowych i wykresu krzywej dewiacji.

21.Wykorzystanie ogólne wzoru Archibalda Smitha w dewiacji kompasów magnetycznych.

Wykorzystując wyniki obserwacji dewiacji na 8 głównych KK, można na podstawie znanych wzorów określić wszystkie współczynniki dewiacji. Wartości współczynników

podstawione do ogólnego wzoru A. Smitha, pozwalają obliczyć wartość dewiacji dla dowolnych KK.

22. Metody określenia krzywej dewiacji (tabeli) KM w różnych fazach żeglugi morskiej.

Żegluga przybrzeżna - metody pomiarowe, porównanie namiarów kompasowych z namiarami magnetycznymi nabieżników.

W rejonach przybrzeżnych lub w rejonach podejścia do lądu- metoda porównania namiarów na bardzo odległy przedmiot w czasie wykonania cyrkulacji.

Oceaniczna faza pływowa - metoda porównania azymutów ciał niebieskich z namiarami kompasowymi badanego kompasu magnetycznego.

23. Wymień momenty w których należy określić tabelę dewiacji KM oraz przyczyny zmian dewiacji.

Dewiację kompasu na statku określa się w następujących sytuacjach:

-przed wejściem do eksploatacji,

-po znacznych zmianach konstrukcyjnych w pobliżu kompasu,

-przy znacznych zmianach szerokości magnetycznych,

-po silnych wstrząsach kadłuba,

-po uderzeniu pioruna, pożaru lub spawaniu,

-po wejściu na mieliznę,

-co najmniej raz do roku,

-w przypadku przewozu ładunków o silnych wł. magnetycznych.

24. Opisać sposoby określania tabeli dewiacji KM wykorzystując system GPS.

Metoda polega na wczytaniu pozycji obiektu (np. latarni) do odbiornika jako punkt zwrotu w momencie obserwacji namiaru kompasowego na obiekt (latarnia) i określenie pozycji w odbiornikach otrzymuje się odległość do pozycji obserw. do obiektu. Możemy również uzyskać kierunek rzeczywisty, czyli NR z pozycji obserwowanej na latarnie.

25. Przyczyny powstawania współczynnika typu A i sposoby jego usuwania.

Kompozycja sztab b i d powoduje powstanie dewiacji stałej typu A. Współczynnik ten jest niezależny od kursu:

-mechaniczne błędy konstrukcji róży kompasowej,

-nieprawidłowe zainstalowanie kompasu,

-błąd namiernika,

-błąd określenia tablicy dewiacji,

-błędy kąta godzinnego przy namiarach na ciało niebieskie,

-błędy wynikające z porównania KM i KŻ którego wskazania repetytora nie są zgodne ze wskazaniami żyromatki.

W celu uniknięcia współcz. A należy sprawdzić:

-wartość deklinacji miejsca obserwacji dewiacji,

-ustawienie osi róży w odniesieniu do magnesów układu kierującego,

-wskazań repetytora i żyromatki,

-oś lusterka azymutalnego w namierniku,

-kąt godzinny przy obliczeniu ciał niebieskich.

Wartość współczynnika A nie powinna przekraczać 1˚.

26. Metody kompensacji dewiacji przechyłowej kompasu magnetycznego w czasie pływania na fali.

Kompensacje dewiacji przechyłowej stosuje się tylko w sprzyjających warunkach pogodowych.

Wiąże się to z elementami dokładności pomiarów daną metodą, zmiany układu statku, lokalnych przyspieszeń na statku kompensacji. Dewiacji wykonuje się przy stanie morza do 3 i sile wiatru do 3 - 4˚B.

---