Результаты мониторинга минимальной скорости судов при прохождении открытого прямолинейного участка Калининградского морского канала Текст научной статьи по специальности «Физика»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070_

УДК 656.61.052

С. В. Ермаков,

ст. преподаватель кафедры судовождения, «Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота» ФБГОУ ВО «Калининградский государственный технический университет», г. Калининград, Российская Федерация

РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА МИНИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ СУДОВ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ОТКРЫТОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО УЧАСТКА КАЛИНИНГРАДСКОГО МОРСКОГО КАНАЛА

Аннотация

В статье представлены результаты мониторинга скоростного режима судов на открытом прямолинейном участке Калининградского морского канала, проведённого для оценки безопасности излучения лазерных створных маяков «СКАЛС».

Ключевые слова

Калининградский морской канал, скорость судов, лазерный створ, безопасность излучения.

Скорость судна является его важнейшей эксплуатационной характеристикой [1] и поэтому присутствует в большинстве исследований, связанных с безопасностью мореплавания как рыбопромыслового флота [2], так и торгового [3, 4, 5, 6].

В силу различных причин скоростной режим движения судов на конкретной акватории плавания может быть ограничен как сверху, так и снизу. Наиболее распространенной причиной ограничения максимальной скорости движения судов является предотвращение столкновений и посадок на мель. Минимальная скорость определяется, как правило, наименьшей скоростью, при которой судно сохраняет возможность управляться. Однако существуют акватории, где имеют место иные причины для ограничения минимальной скорости движения судна. К числу таких акваторий относится и открытый участок Калининградского морского канала, где основным средством навигационного оборудования, используемого для проводки судов является лазерный створ «Севастопольский», который состоит из двух лазерных створных маяков «СКАЛС» [7, 8].

Лазерные створные маяки являются источником наиболее опасного - прямого лазерного излучения. За время прохождения судна в зоне действия створа лазерный луч многократно «пробегает» по сетчатке глаза судоводителя. Вместе с тем, известно, что наибольшее негативное влияние лазерное излучение устройств, подобных ЛСМ, оказывает именно на глаза наблюдателя [7, 8].

Количественно лазерное облучение глаз определяется энергетической экспозицией, которая накапливается с течением времени. В СанПиН 5804-91 [9] приводятся формулы для предельно допустимых значений энергетической экспозиции, в которых основным аргументом также является время. Таким образом, чтобы значение энергетической экспозиции не превысило своего ПДУ, судно должно находиться на линии створа не более определенного времени, или, иными словами, должно следовать скоростью превышающей минимально допустимую. Только в таком случае будет предупрежден вред для зрения судоводителя.

В работе [8] показано, что эта минимальная скорость практически линейно зависит от коэффициента прозрачности атмосферы, но в любом случае не превышает значение 4,1 узла.

Для оценки условий безопасности лазерного излучения в отношении зрения судоводителей, обеспечивающей проводку, в период с 20.07.2015 г. по 19.07.2016 г. был проведен практически сплошной АИС-мониторинг скоростного режима судов.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070

Для проведения эксперимента был использован доступный Интернет-ресурс - сайт marinetraffic.com, получающий и отображающий информацию о скорости АИС-транспондеров судов.

Не каждое судно проходило зону действия лазерного створа «Севастопольский» с корректно функционирующим транспондером АИС. Естественно, что в процессе эксперимента регистрировались только суда, имевшие на линии створа как минимум одну отметку. Однако, как правило, отметок было несколько (их количество достигало тридцати). В таком случае выбиралась минимальная скорость, так как цель эксперимента исследовать скоростной режим судов с позиции минимальных скоростей прохождения рассматриваемого участка КМК.

Результаты наблюдения за каждым судном фиксировались в специальной таблице

За год мониторинга были зафиксированы проходы в зоне действия створа 2518 судов (в среднем -6,9 судов в день), из них следовало на вход в порт Калининград (лазерный створ по корме) - 1249 судна, на выход из порта (лазерный створ по носу) - 1269 судов. Средняя из минимальных значений скорости судов составляла 8,3 узла. Распределение этих значений представлено на рисунке 1.

Результаты эксперимента (АИС-мониторинга) показали, что только 34 судна из 2518 (1,4%) следовали со скоростью менее 5 узлов, то есть со скоростью близкой к ранее определенной критической (4,1 узла). Движение судов со скоростью равной или ниже критической наблюдалось только 14 раз (0,6%). Необходимо заметить, что движение судов, как правило, проходило с переменными скоростями, а анализируемые значения являются минимальными, то есть сделать однозначный вывод об опасности лазерного излучения для глаз судоводителя в этих случаях не представляется возможным, так разработанная методика предполагает равномерное движение судна по линии створа.

Вместе с тем, исходя из принципа «считать себя ближе опасности», для оценки безопасности лазерного излучения предлагается считать, что судно движется по линии створа с постоянной скоростью, равной минимальному из фактических значений. В этом случае анализу (с точки зрения оценки безопасности лазерного излучения) подлежит любой проход судна, в процессе которого скорость движения падает меньше критической, при этом смену наблюдателей необходимо обеспечить обязательно.

35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0%

Минимальные скорости судов, уз

33,2%

17,3%

9,8%

4,2% 5,6% -

1,4% 1 1

-28,5%-

меньше 5 5-6

6-7 7-8

8-9 9-10 10 и более

Рисунок 1 - Распределение минимальных значений скоростей судов при следовании по линии лазерного створа «Севастопольский» КМК

По результатам проведенного мониторинга можно сделать вывод, что излучение лазерного створа

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070_

«Севастопольский» Калининградского морского канала практически безопасно для зрения судоводителей при всех реально имеющих место сочетаниях видимости (коэффициента прозрачности атмосферы) и скорости судна.

Список использованной литературы

1. Скорость судна // Военно-морской словарь / Чернавин В.Н. - М.: Воениздат, 1990. - С. 396. - 511 с.

2. Данилов Ю.А., Ермаков С.В. Математическое обоснование параметров безопасного пелагического траления в каньоне // Вестник Мурманского государственного технического университета. - 2015. - Том 18. № 4. - С. 610-619.

3. Ермаков С.В. Формализация и содержание понятия «навигационная ситуация» // Эксплуатация морского транспорта. - 2012. - № 4(70). - С. 17-21.

4. Ермаков С.В. Экспертное оценивание как основа построения метода формализованной оценки сложности навигационной ситуации // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. - 2013. - № 2. - С. 122-128.

5. Ермаков С.В. Метод формализованной оценки сложности навигационной ситуации // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. - 2014. - № 4(26). -С. 26-31.

6. Ермаков С.В. Математическая модель манёвра последнего момента с пассивным фактором // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. - 2015. - № 2(30). -С. 41-48.

7. Ермаков С.В. Использование лазерных технологий при проводке судов: Учебное пособие. - Калининград: БГАРФ, 2014. - 149 с.

8. Ермаков С.В. Оценка безопасности излучения лазерных створных маяков // Безопасность жизнедеятельности. - 2015. - № 12(180). - С. 15-21.

9. СанПиН 5804-91. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров.

© Ермаков С В., 2016

УДК 621.315

В.В. Измайлов

д.т.н., профессор кафедры прикладной физики

М.В. Новоселова к.т.н., доцент кафедры прикладной физики Тверской государственный технический университет г. Тверь, Российская Федерация

ОЦЕНКА РЕСУРСА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ФОРСИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Аннотация

Описана методика ускоренных (форсированных) сравнительных испытаний электроконтактных материалов на электроэрозионную износостойкость, позволяющая оценить ресурс контакт-деталей из испытываемого материала.

Ключевые слова

Форсированные испытания, электрические контакты, электроэрозионный износ.