книги из ГПНТБ / Щеголев В.И. Портовые радиолокационные станции

ВВЕДЕНИЕ

Современные морские транспортные суда оборудуются многими

видами приборов, которые оказывают судоводителю существенную

помощь при решении различных навигационных задач. Широкое внедрение на флоте радиолокаторов позволило значительно сни­ зить степень риска при плавании в тумане, и в настоящее время длительные рейсы при плохой видимости стали обычным явле­ нием.

Судно, совершившее рейс в тумане и подошедшее к порту,

вправе ожидать, что работа порта также базируется на современ­ ном оборудовании и что порт может нормально функционировать независимо от состояния видимости. Однако во многих случаях это не так. Зачастую подошедшие к порту суда не могут из-за ту­ мана войти в него и скапливаются у начала входного фарватера.

С наступлением хорошей видимости эти суда устремляются в порт и создают большие перегрузки в работе последнего. Суда, за­ кончившие грузовые операции, не могут выйти из порта и отстаи­ ваются на внутренних рейдах, что также приводит к крупным ком­ мерческим убыткам. Таким образом, экономия времени, достигну­ тая судоводителем при плавании в тумане ценой колоссального напряжения в сочетании с известным риском, утрачивается за время ожидания хорошей видимости для безопасного захода в порт. Точно так же невозможность выхода груженого судна из порта сводит на нет усилия большого коллектива, старавшегося за­ кончить обработку судна досрочно.

Идея применения радиолокационных станций для оказания по­ мощи судам на подходах к порту в периоды плохой видимости возникла еще во время второй мировой войны [47]. Предпосылкой для этого явился успешный опыт обслуживания союзнических кон­

воев радиолокационными станциями, входившими в систему бере­ говой обороны Англии (coast defence radars) и работавшими в диапазоне 200 Мгц. С помощью этих станций, помимо службы на­ блюдения, удавалось обнаруживать отставшие и отбившиеся от кон­

воев суда и направлять их в безопасные укрытия, т. е. решалась задача, и поныне являющаяся основной для портовых РЛС, ■— об­ наружение судна и проводка его в назначенное место. При этом можно было неоднократно убедиться практически, что удачно

4

установленная на берегу радиолокационная станция может обла­ дать широкими тактическими возможностями.

После окончания войны радиолокаторы в течение некоторого времени продолжали рассматриваться только как военные при­ боры, и поэтому применение их на торговом флоте было, естествен­

но, исключено. Первые радиолокаторы появились лишь в конце 1946 г. на английских транспортных судах — базе китобойной фло­

тилии «Сэр Джемс Кларк Росс» (сентябрь 1946 г.), и пассажир­ ском лайнере «Кюин Элизабет» (несколькими неделями позднее).

Поступление навигационных радиолокаторов на транспортный

предусмотренные расписанием рейсы по трассе, характерной весь­ ма оживленным движением и значительным количеством случаев

с плохой видимостью. В качестве радиолокационной аппаратуры был использован один из типов радиолокаторов, снятых с вооруже­ ния, а для связи с судами был применен радиотелефон. Таким об­ разом, уже на примере этой установки мы наблюдаем необходимое и присущее всем современным портовым РЛС сочетание средства получения информации (радиолокатор) и средства передачи ин­ формации на судно (связь). Несмотря на несовершенство аппара­ туры, эта станция успешно выполняла свою задачу.

Достигнутые успехи побудили использовать накопленный опыт в более широких масштабах — в конце февраля 1948 г. вошла в эксплуатацию береговая РЛС в порту Дуглас (о-в Мэн, Ирланд­ ское море), специально предназначенная для обслуживания этого порта. Станция была оборудована навигационным радиолокато­ ром, работавшим на волне 3 см, аппаратура которого претерпела лишь незначительные изменения. Связь с судами поддерживалась по радиотелефону [18].

Но, с другой стороны, уже до установки портовой РЛС в Дуг­ ласе стало очевидно, что для эффективного обслуживания крупных

морских портов обычные судовые радиолокаторы мало пригодны.

Необходимо было решить вопрос о создании для портовых РЛС качественно новой аппаратуры, с помощью которой можно было бы обеспечить выполнение большинства эксплуатационных требо­ ваний.

К началу 1948 г. администрации многих крупнейших портов Англии, Франции, Голландии, Бельгии, ФРГ и США стали прояв­

лять повышенный интерес к новому радионавигационному сред­ ству, поручая компетентным исследовательским организациям все­

стороннее изучение условий применения береговых РЛС в кон­

кретных портах (Гавр, Ливерпуль, Нью-Йорк, Эймюйден и т. д.).

5

Учитывая это, ведущие фирмы ряда стран, занимающиеся разра­ боткой радиолокационной техники (Decca Radar Ltd — в Англии, Philips Telecommunicatie Ind. — в Голландии, Raytheon Manufac­ turing C° и Sperry Gyroscope C°—в США, а также и другие фир­ мы), сосредоточили свое внимание на создание аппаратуры, отве­

чающей предъявленным требованиям. При этом основной упор де­ лался на получение высококачественного крупномасштабного изо­ бражения, на конструирование специальных приспособлений и устройств для получения максимальной точности при обсервациях и на обеспечение надежности работы. Параллельно этому изуча­

лись предложения по организации связи и связной аппаратуре.

Все это привело к тому, что уже к концу 1948 г. в двух крупных портах — Гавре и Ливерпуле — функционировали портовые стан­ ции, оборудованные специально разработанной аппаратурой [8, 31]. Следует заметить, что конструкторы по-разному подошли к выбору рабочего частотного диапазона. Установка в Гавре работала в

диапазоне 10-сантиметровых радиоволн; это объяснялось стремле­ нием обеспечить надежность обнаружения независимо от влияния атмосферных осадков. Но для того чтобы при этом получить узкую диаграмму направленности излучения, потребовалось соору­ жение крупногабаритного антенного устройства. Радиолокацион­ ная станция в Ливерпуле рассчитана на использование 3-сантимет­ рового диапазона; это позволило при сравнительно небольших га­ баритах антенны получить качественное изображение и обеспечить

необходимую эксплуатационную надежность. Вопрос о выборе ра­ бочего частотного диапазона был окончательно разрешен после проведения сравнительных испытаний 3- и 10-сантиметровых ра­ диолокационных станций (Нью-Йорк, 1952—1953 гг.) в пользу 3-сантиметрового диапазона [65].

Эксплуатация РЛС в Гавре и Ливерпуле показала, что с тех­

нической стороны поставленная задача решена. Однако высокая стоимость оборудования вызвала сомнения в отношении ее рента­ бельности; в особенности это касалось оборудования станциями

малых портов. Поэтому в Англии была создана исследовательская

группа, получившая задание обследовать ряд небольших портов Великобритании с тем, чтобы выяснить целесообразность установ­ ки в них портовых РЛС. В результате проделанной работы и дли­ тельного эксперимента (Сандерленд, конец 1950 — начало 1952 г.) было установлено, что с помрщью портовой РЛС обеспечивается бесперебойное функционирование лоцманской службы, ликвиди­ руются простои судов из-за тумана и гарантируется безопасность

судоходства на подходах. Выводы заканчивались утверждением,

что: «...Несомненно, имеется большое количество портов, в которых установка береговых РЧС будет значительно способствовать уско­ рению судооборота...» |38].

В дальнейшем, в начале настоящего десятилетия портовые РЛС находят все большее применение как для обслуживания евро­ пейских портов (Сандерленд, Дувр, Эймюйден, Шпицберген), так

6

ГЛАВА I

ТРУДНОСТЬ ЗАХОДА В ПОРТ В УСЛОВИЯХ ПЛОХОЙ видимости

Проводка судна в порт даже при наличии благоприятных гид­ рометеорологических условий обычно представляет для судоводи­

теля сложную задачу, так как при этом он сталкивается с целым

рядом обстоятельств, потенциально снижающих безопасность пла­

вания.

Прежде всего сюда следует отнести необходимость проводки судна в стесненных водах.

Географическое расположение морских торговых портов в основном обусловливалось стремлением обеспечить судам воз­ можность производства погрузочно-разгрузочных операций в за­ щищенных от ветра и волнения местах и, с другой стороны, нали­ чием удобного и безопасного прохода судов с моря к пунктам по­ грузки и выгрузки.

Наиболее целесообразным с точки зрения защищенности пред­ ставлялось располагать порты по берегам рек на некотором удале­

нии их от моря (устьевые порты) либо на побережьях лагун и ка­ налов, соединяющих лагуны с морем (порты лагунного и каналь­ ного типа), или же в глубине вдающихся в берег бухт (береговые порты). В этих случаях спокойная стоянка судов обеспечивалась самими берегами и строительство искусственных защитных соору­ жений — молов и волноломов — было необходимо лишь в неболь­ шом объеме. Кроме того, расположение портов в глубинных рай­ онах приближает пункты перевалки грузов к внутренней транс­ портной сети страны.

Иная картина наблюдается при выполнении второго условия — обеспечения безопасного прохода судов в порт с моря. Устьевые и лагунные порты оказывались легко доступными для кораблей па­

русного флота, максимальная осадка которых составляла 3—4 м

и для которых мелководные извилистые фарватеры были доста­ точно свободными для маневрирования. Такие суда легко преодо­ левали речные бары и прибрежные отмели и могли проникать да­ леко вверх по реке.

Развитие техники судостроения обусловило быстрый рост гру­ зоподъемности среднего морского транспортного судна, увеличение

8