Главная страница Контакты Карта сайта Поиск по сайту:
Barque.ru
  • Судостроение
  • Моторы
  • Проекты
  • Спорт
  • Консультации
  • Кругозор
  • Истории
  • Главная
  • Консультации
  • Полезные устройства
  • Прибор для измерения относительной скорости яхты
Подкатегории раздела
Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам


Поделитесь информацией


Похожие статьи
Конструкция анеморумбометра для яхты (измерение скорости и ветра)
Малогабаритный лаг для измерения скорости судна
Прибор «ИЛМ» для измерения частоты вращения моторов с ЭСЗ
Самодельный лаг для определения скорости яхты
Измеритель мгновенного значения средней скорости яхты
Прибор ДЛМ-1 для замера режима работы лодочного мотора


Прибор для измерения относительной скорости яхты

Год: 1984. Номер журнала «Катера и Яхты»: 107
          0

Информация об изображенииРис. 1. Векторная диаграмма скоростей
Рис. 1. Векторная диаграмма скоростей
 
При тренировках яхтсменов-гонщиков технические средства для оценки влияния настройки яхты на ее скорость практически не используются. Существующие приборы — лаги, обычно имеющие датчики роторного типа,— применения на яхтах олимпийских классов не нашли: они ненадежны в работе и неудобны в обращении. Поэтому чаще всего на тренировках яхтсмены используют метод спарринг-партнера, проще говоря, визуальное сравнение скорости своей яхты со скоростью одной или нескольких рядом идущих яхт.

Автором разработан специальный ультразвуковой прибор, в котором используется доплеровский эффект1. Прибор позволяет оценивать изменение скорости яхты по цифровым данным. Он состоит из двух частей: передатчика с ультразвуковым излучателем — пьезоэлектрическим преобразователем, который может быть закреплен на буе тренировочной дистанции либо на тренерском катере, и приемника, устанавливаемого на настраиваемой яхте. Излучатель передатчика имеет круговую диаграмму направленности, что позволяет принимать его сигналы фиксированной частоты f0 в радиусе до 5000 м.

Информация об изображенииРис. 2. Структурная схема прибора
Рис. 2. Структурная схема прибора
 
Структурная схема прибора приведена на рис. 2. Кварцевый генератор передатчика 1 и гетеродин 11 приемника настраивают на одну фиксированную частоту. Ультразвуковые колебания, излучаемые пьезоэлектрическим преобразователем 3 передатчика, принимает преобразователь 4 приемника; здесь они вновь преобразуются в электрический сигнал, который затем усиливается в усилителе 5 и подается в смеситель 6. Сюда же из гетеродина 11 поступает сигнал фиксированной частоты, на которую настроен прибор.



Смеситель «выдает» сигнал, частота которого равна сдвигу частот — разности фиксированной частоты и частоты сигнала, поступившего на преобразователь 4.

Информация об изображенииРис. 3. Передатчик в сборе
Рис. 3. Передатчик в сборе
 
Генератор 12 формирует измерительный интервал (времени), необходимый для отсчета скорости изменения сдвига частот. Ячейка 7, счетчик 8 и дешифратор 9 преобразуют электрические сигналы в цифровые показания на индикаторе 10. Если прибор настроен на фиксированную частоту 150 кГц, а измерительный интервал составляет 1 секунду, то сдвиг частоты в 1 Гц соответствует изменению скорости на 1 см/с, а отсчет цифрового индикатора равен доплеровскому сдвигу.

Теперь обратимся к рис. 1. иллюстрирующему принцип замера скорости сближения яхты (приемника) с буем (передатчиком). При движении яхты относительно буя излучаемый передатчиком сигнал достигает приемника с доплеровским сдвигом частоты Fд, пропорциональным проекции вектора скорости яхты V на направление — пеленг на буй


где V — скорость сближения яхты с буем; с — скорость распространения звука в воде.

При отсутствии течения скорость сближения яхты с буем можно определять по формуле


где β — угол между вектором скорости яхты (с учетом дрейфа) и направлением на буй.



Аппаратурная погрешность работы прибора зависит от погрешности работы кварцевых генераторов и составляет примерно 0,1 %. Погрешность за счет разброса скорости звука не превышает 1 %, однако отношение скоростей яхты относительно воды и знака всегда остается постоянным.

Информация об изображенииРис. 4. Приемник с трехразрядным цифровым индикатором
Рис. 4. Приемник с трехразрядным цифровым индикатором
 
По рассмотренной структурной схеме был изготовлен экспериментальный образец прибора, работающий на частоте 136 кГц. Вес приемника составил около 300 г, передатчика — около 900 г. Прибор прошел испытания на Волге и Черном море в районе Сочи. Кроме него, на яхте был установлен ультразвуковой доплеровский лаг2. Он работает по тому же принципу, что и описанный прибор, но имеет более сложную структурную схему.

Таким образом, на яхте, оборудованной описанным прибором и лагом, тренирующийся гонщик располагает цифровыми данными сразу двух параметров: скоростью движения яхты относительно воды и скоростью сближения яхты со знаком. По этим значениям и их соотношению можно судить о крутизне хода и результатах настройки яхты, выбирать оптимальный курс, регистрировать распределение течений по дистанции и их изменение в зависимости от погодных условий.

Примечания


1. Эффект Доплера — изменение частоты колебаний (звуковых, электромагнитных), наблюдаемое при движении их источника относительно приемника. При приближении источника к приемнику частота растет, при удалении — уменьшается.

2. Подробнее с работой гидрологических лагов можно ознакомиться в книгах М. А. Исаковича «Общая акустика» (М., 1973); A. Н. Парамонова, В. И. Забурдаева, B. М. Кушнира «Современные средства измерения гидрологических параметров океана» (Киев, «Наукова думка», 1979).

Статья была проверена: Яковлев Всеволод
Понравилась ли вам эта статья?
+1

ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
Стоянка лодок со спусковым устройством
Консультации по моторам «Ветерок», «Вихрь» и «Нептун»
Полезные мелочи: дифферент, бензиновая плитка, термометр...
Настройка швертбота «Летучий Голландец»
Парусный полигон для тренировок управления яхтой

ТЕКУЩАЯ СТАТЬЯ
Прибор для измерения относительной скорости яхты

СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
Навигационные спутниковые системы и яхты
Комплекс дисциплин по навигации и судовождении судном
Изготовления простейшего аварийного руля на яхте
Полезные мелочи: муфта, анемометр, самовар, сапоги, столик...
Парусное вооружение на надувной лодке «Лисичанка»


Ссылка на эту статью в различных форматах
HTMLTextBB Code

Комментарии к этой статье


Еще нет комментариев



Сколько будет 19 + 21 =

       



Barque.ru © 2013 | Контакты | Карта сайта | Мобильная версия
Судостроение: Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы
Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление
Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты
Спорт: Новости спорта Парусные соревнования Водномоторный спорт Воднолыжный спорт Виндсерфинг Буерные соревнования Соревнования туристов
Консультации: Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам
Кругозор: Новые суда и устройства Интересные события Интересные факты Интервью Карты и маршруты Официальные данные Проблемы малого флота Яхт-клубы и стоянки Письма в редакцию
Истории: Путешествия Туристические походы Знаменитые корабли Военная страничка Литературная страничка История флота Прочие истории