🧭

Штурманский калькулятор

AWD → TWD

Навигационный расчет истинного и вымпельного ветра • Тактический планшет

1. Движение судна Vs (Судно)
Скорость судна (SOG / Vs): Скорость хода относительно грунта/воды
уз
Истинный курс (COG / Heading): Путевой угол движения (000° – 359°)
град
2. Вымпельный ветер Va (Вымпельный)
Скорость ветра (AWS / Va): Показания судового анемометра
уз
Курсовой угол ветра (AWA / КУ): Угол от носа судна (0°–180° с борта)
°
Результаты: Истинный ветер ● LIVE
💨 Истинная скорость (TWS)
--
-- м/с
🧭 Истинное направление (TWD)
--
--
📐 КУ истинного ветра --
⛵ Курс к ветру --
🌊 Шкала Бофорта --
🔄 Влияние хода --

Тактический планшет

N E S W Кольцо сетки = 5 уз
Vs Судно
12.0 уз • 045°
Vt Истинный
-- уз • --°
Va Вымпельный
-- уз • --°

Ветровой треугольник скоростей

В судовождении и морской метеорологии приняты следующие соглашения:

  • Истинный ветер (True Wind, TWD / TWS) — направление, откуда дует ветер относительно Земли, и его скорость.
  • Курс судна (COG / Heading) — направление, куда движется судно.
  • Курсовой встречный поток (Ship's speed wind) — вектор, равный скорости хода судна и направленный прямо в нос: -Vs.
  • Вымпельный ветер (Apparent Wind, AWD / AWS) — векторная сумма истинного ветра и встречного курсового потока, фиксируемая судовыми датчиками.
// Векторная зависимость для навигационных направлений "ОТКУДА ДУЕТ":
W_A = W_T + V_S     (Вымпельный = Истинный + Скорость судна)
W_T = W_A - V_S     (Истинный = Вымпельный - Скорость судна)

Проекции на декартовы оси (X = Восток, Y = Север):
X_s = V_s * sin(COG),   Y_s = V_s * cos(COG)
X_t = X_a - X_s,        Y_t = Y_a - Y_s
V_t = sqrt(X_t² + Y_t²),     TWD = (atan2(X_t, Y_t) * 180 / π + 360) mod 360

Правило штурмана («Заход ветра на нос»)

При движении судна вымпельный ветер всегда смещается вперед (заходит в сторону носа) по сравнению с истинным ветром. На острых курсах (бейдевинд) вымпельный ветер усиливается, а на попутных (бакштаг, фордевинд) — ослабевает.

Курсовые углы относительно ветра (Point of Sail)

Курсовой угол (КУ) Название курса Особенности
0° – 10°Левентик (Head to wind)Ветер дует точно в нос, вымпельный ветер максимален
10° – 80°Бейдевинд (Close-hauled)Острый курс, значительный крен и повышенный вымпельный ветер
80° – 100°Галфвинд (Beam reach)Ветер точно в борт (траверз 90°)
100° – 170°Бакштаг (Broad reach)Попутно-боковой курс, комфортный ход
170° – 180°Фордевинд (Dead run)Чистый попутный ветер точно в корму, вымпельный ветер минимален
✓ Штурманский лог скопирован в буфер обмена!

Профессиональный калькулятор истинного ветра: теория и практическая навигация

В практике судовождения и морской метеорологии достоверная оценка ветрового режима является обязательным условием для безопасного плавания, планирования перехода, расчета ветрового дрейфа, маневрирования при швартовке и ведения судового журнала. Главная практическая сложность заключается в том, что установленный на мачте судовой анемометр фиксирует не реальное перемещение воздушных масс, а кажущийся, то есть вымпельный ветер (Apparent Wind, AWS/AWD).

Вымпельный ветер представляет собой геометрическую сумму двух физических потоков: естественного ветра над морской поверхностью и встречного аэродинамического потока, вызванного движением самого судна со скоростью хода. Наш специализированный калькулятор истинного ветра выполняет обратную задачу аналитического разделения векторов в режиме реального времени, позволяя вахтенной службе мгновенно определять параметры истинного ветра (True Wind, TWS/TWD) относительно земной поверхности.

Навигационные правила и соглашения направлений

В морской навигации принято строгое международное соглашение: направление ветра всегда указывает румб или азимут, ОТКУДА дует воздушный поток (в отличие от течения, направление которого указывается КУДА оно направлено).

  • Истинный ветер (TWD / TWS): направление в градусах от 000 до 359 и скорость потока воздуха относительно неподвижной географической системы координат.

  • Курс и скорость судна (COG / SOG): путевой угол движения корпуса и фактическая поступательная скорость хода относительно грунта.

  • Вымпельный ветер (AWD / AWS): результирующее направление и скорость воздушной струи, измеряемые датчиками на движущемся судне.

Математический аппарат: векторный треугольник скоростей

Аналитический расчет в программе базируется на решении треугольника скоростей методом проекций на ортогональные оси координат (ось X ориентирована на географический Восток, ось Y — на Север):

  1. Проекции вектора скорости судна:

    • X_s = V_s * sin(COG)

    • Y_s = V_s * cos(COG)

  2. Пересчет вымпельного ветра в истинный (AWD в TWD): Если с анемометра сняты параметры вымпельного ветра V_a и курсовой угол AWA:

    • При ветре с правого борта: AWD = (COG + AWA) по модулю 360 градусов

    • При ветре с левого борта: AWD = (COG — AWA + 360) по модулю 360 градусов

    • Проекции вымпельного вектора: X_a = V_a * sin(AWD), Y_a = V_a * cos(AWD)

    • Проекции истинного вектора: X_t = X_a — X_s, Y_t = Y_a — Y_s

    • Модуль истинной скорости: V_t = корень квадратный из (X_t * X_t + Y_t * Y_t)

    • Истинное направление: TWD = (atan2(X_t, Y_t) * 180 / Пи + 360) по модулю 360 градусов

  3. Обратный пересчет истинного ветра в вымпельный (TWD в AWD): При решении задач маневрирования или оценки ветрового крена по синоптическому прогнозу:

    • Проекции истинного ветра: X_t = V_t * sin(TWD), Y_t = V_t * cos(TWD)

    • Проекции результирующего вымпельного ветра: X_a = X_t + X_s, Y_a = Y_t + Y_s

    • Скорость вымпельного ветра: V_a = корень квадратный из (X_a * X_a + Y_a * Y_a)

    • Направление вымпельного ветра: AWD = (atan2(X_a, Y_a) * 180 / Пи + 360) по модулю 360 градусов

Закономерность смещения («Заход ветра на нос»)

При поступательном движении судна вымпельный ветер всегда смещается вперед, то есть заходит ближе к носовой части судна, по сравнению с истинным ветром.

  • На острых курсах (бейдевинд) вектор встречного сопротивления воздуха суммируется с продольной составляющей истинного ветра, в результате чего вымпельная скорость существенно превосходит истинную.

  • На попутных курсах (бакштаг, фордевинд) судно «убегает» от ветрового потока, поэтому вымпельный ветер значительно слабее истинного, а при равенстве скоростей судна и ветра в фордевинд на палубе наступает полный штиль.

Интерактивный тактический планшет симулятора позволяет наглядно контролировать взаимное расположение векторов как в режиме стабилизации по Северу (North-Up), так и относительно диаметральной плоскости судна (Course-Up).

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.