Yachting Monthly

‘De afgelegde afstand was hemelsbreed 2700 mijl. In die 23 dagen had ik niet meer dan drie uur aan het roer gestaan. Of de wind nu pal achter of pal achter was, het was allemaal hetzelfde: ze bleef altijd op koers’, schreef Joshua Slocum in 1895.

Het vermogen van zijn langgetuigde Spray om koers te houden zonder inmenging van het roer was van groot belang om van haar het eerste jacht te maken dat een single-handed zeiltocht rond de wereld maakte.

Maar weinig moderne boten hebben deze evenwichtige eigenschappen, zodat een stuurautomaat noodzakelijk is om de schipper rust te gunnen.

Zelfs voor doortochten met bemanning kan een stuurautomaat de bemanning enorm ontlasten zonder de accu leeg te laten lopen. Sommige verzekeringsmaatschappijen rekenen windvaanbesturing zelfs als een extra bemanningslid, zozeer draagt het bij aan het leven aan boord.

Een oplossing die een soort renaissance doormaakt, is zelfsturing door een windvaan.

De mechanische zelfstuurinrichting, die geen elektriciteit nodig heeft, werd voor het eerst ontworpen in een tijdperk waarin stuurautomaten voorbehouden waren aan grote schepen en zware motorkruisers. Het principe is relatief eenvoudig en puur natuurkundig.

Wat mechanische zelfsturing niet kan doen is uw jacht op een kompaskoers houden. Maar, zoals iedereen weet die wel eens een plotselinge winddraaiing of rukwind heeft meegemaakt terwijl hij niet aan het roer stond, is sturen naar de windrichting meestal te prefereren, omdat je dan veel minder kans hebt om te gijpen en de zeilen goed blijven staan.

Zelfstuurinrichting bereikt dit door een vaan direct in de wind te zetten. Als de wind aan weerszijden op deze vaan inwerkt, kantelt hij en brengt deze actie via het mechanisme eronder over op ofwel een roer ofwel een servo-pendulum dat op het hoofdroer inwerkt en zo de koers van de boot verandert.

De twee belangrijkste systemen

Servo-pendulum

Een afgeleide van het servo-trim tab principe, uitgevonden door Blondie Hasler, maakt servo-pendulum zelfstuurinrichting gebruik van de snelheid van het jacht dat door het water gaat om tegen de servo-paddle te duwen, waardoor een aanzienlijke kracht wordt gecreëerd, die vervolgens via stuurlijnen op de helmstok of het stuurwiel van het jacht zelf wordt overgebracht.

De wind zelf levert niet de kracht voor de besturing, maar past de hoek van de peddel aan, vertrouwend op de hydro-mechanische energie van de boot die door het water gaat om het werk van het sturen van de boot te doen.

Populair voor de komst van de elektronische stuurautomaat voor kleine vaartuigen, is het bijzonder geschikt voor jachten van minder dan 40 voet lang, en kan uit het water worden geklapt als het niet wordt gebruikt.

Er zijn nu verschillende afgeleiden, waaronder een aantal die als zelfbouwpakket verkrijgbaar zijn. Onder de deelnemers aan de Golden Globe Race bevonden zich onder meer Aries, Monitor, Windpilot en Beaufort.

Eén nadeel van servo-pendulumsystemen is dat ze gebruik maken van het roer van het jacht, wat betekent dat ze niet als noodroer kunnen fungeren als de besturing van het jacht wordt uitgeschakeld, hoewel sommige servo-pendulumsystemen kunnen worden aangepast.

Directe aandrijfsystemen

Windvaanbesturing gekoppeld aan een secundair roer is van alle mechanische zelfstuursystemen het eenvoudigst, maar berust op een veel krachtiger krachtoverbrenging tussen een windvaan met een groot oppervlak en het eigen, onafhankelijke roer van het systeem.

Dit heeft het voordeel dat er al een back-up stuurmethode aan boord is, maar vereist ook een zwaar uitgevoerde installatie om de belasting en rek die zal worden uitgeoefend te kunnen dragen.

Een van de populairste modellen is de Hydrovane, die nu verkrijgbaar is in verschillende maten en vormen, afhankelijk van de boot waarop hij wordt geïnstalleerd.

De grootte en vorm van de met stof beklede windvaan is recht evenredig met de grootte van het jacht, en is met succes geïnstalleerd op jachten met een lengte van meer dan 50 voet, inclusief multihulls.

Als de boot van koers raakt, raakt de wind de vaan aan de ene of de andere kant, en buigt hem af van de verticaal.

Dit werkt dan op een tandwiel dat deze zijwaartse beweging omzet in rotatie om direct een relatief groot roer te sturen dat via het montagekader aan de spiegel van de boot hangt.

Instellen van windvaanbesturing

Balanceren van de boot

‘Voordat je iets doet, moet je de boot goed aan het zeilen krijgen. Het vereist dat je de tijd neemt om je boot goed in balans te krijgen, correct gereefd en zonder weerstuur; dus het maakt je eigenlijk een betere zeiler!’ legt Nick Nottingham uit, die onlangs een Hydrovane op zijn Hallberg-Rassy 42, Spellbinder, monteerde. Nick staat op het punt om het systeem te gebruiken op een Atlantisch circuit.

Zelfstuurinrichting werkt door de koers van het jacht aan te passen ten opzichte van de schijnbare wind. De eerste stap om dit zo efficiënt mogelijk te laten werken is de boot in balans te brengen en de benodigde hoeveelheid input te verminderen.

Bij conventioneel zeilen moet het jacht gemakkelijk te besturen zijn en niet overpowered.

Het systeem instellen op de omstandigheden

Of het nu servo-pendulum of directe aandrijving is, de meeste zelfstuursystemen hebben een of meer methoden om zich aan de omstandigheden aan te passen. Bij licht weer wordt de windvaan zo veel mogelijk aan de wind blootgesteld om de maximale kracht op het systeem uit te oefenen, terwijl bij zwaarder weer de hoogte van de vaan kan worden verlaagd om de op het systeem werkende kracht te verminderen.

Sommige systemen, zoals de Hydrovane, Monitor en Beaufort hebben vinnen van verschillende grootte die kunnen worden verwisseld, terwijl de Windpilot en Aries het mogelijk maken de vaan naar achteren te laten hellen, waardoor een kortere hoogte wordt bereikt.

Bij sommige systemen kan de kracht die op de stuurinrichting wordt uitgeoefend ook worden aangepast op het punt waar de windvaan zijn draaipunt raakt, net zoals bij een elektronische stuurautomaat. Door de rotatie van het roer of de peddel door de windvaan te regelen, bepaal je hoe agressief het systeem de koers van de boot corrigeert.

Het veranderen van de overbrenging op het punt waar de wind de stuuroutput creëert, zorgt voor een vergroting of verkleining van de verhouding.

Het systeem inschakelen

Om het systeem in te schakelen zet u het jacht op koers en stelt u de windvaan zo af dat de wind er met de minste weerstand overheen stroomt, als een blad.

Als u een systeem met een eigen roer gebruikt, zet u het hoofdroer van het jacht in de centrale stand en zet u dit vast, terwijl u tegelijkertijd het zelfstuurmechanisme inschakelt.

Als het systeem eenmaal is ingeschakeld, controleert u hoe het systeem bijstuurt en of de zeilen goed zijn getrimd.

Als de vaan beweegt, wordt de besturing overeenkomstig aangepast.

In zwaar weer, verminder de kracht van het systeem om de minste belasting te garanderen.

Zelfstuursystemen werken efficiënt in harde wind, maar de meeste sturen ook comfortabel in lichte lucht.

Koers aanpassingen

Wanneer de windvaan verticaal staat, bent u op koers.

De richting waarin u wilt gaan veranderen is een kwestie van het veranderen van de vaanhoek van het zelfstuursysteem ten opzichte van de wind.

Bij de meeste systemen wordt dit bereikt door een stuurlijn die in de veiligheid van de kuip kan worden geleid, wat betekent dat u niet noodzakelijkerwijs de vaan zelf direct hoeft te verstellen.

Maak kleine aanpassingen totdat het jacht op de gewenste koers komt, waarbij u de zeilen op de juiste manier trimt.

Een stand-alone systeem?

Zelfstuursystemen bieden bij zwaar weer weliswaar een veel veerkrachtiger optie dan een elektronische stuurautomaat, maar als er geen zeilwind is, zijn ze niet meer bruikbaar.

Om deze reden hebben de meeste cruisers ook een conventionele elektronische stuurautomaat aan boord om onder motor te kunnen sturen.

Bij systemen met een roer is het bij veel systemen ook mogelijk om eenvoudig een helmstokpiloot op het hulproer van het systeem te zetten voor gebruik onder motor.

Zelfsturing op de Golden Globe Race

Als er één plaats is waar het fandom van de mechanische zelfsturing dit jaar aan het evangelische grensde, dan was het wel bij de start van de Golden Globe Race.

Vijftig jaar eerder werd Robin Knox-Johnstons eerste single-handed zeiltocht rond de wereld gestuurd door zijn eigen zelfstuurinrichting, totdat deze het begaf in de buurt van Australië.

De in oude glorie herstelde Suhaili van Knox-Johnston doet mee aan de parade, samen met het replica-jacht Thuriya van de Indiase deelnemer Abhilash Tommy, die is uitgerust met een commercieel Windpilot servo-pendulumsysteem.

Omdat de revivalcompetitie van dit jaar gebruikmaakt van technologie uit de jaren zestig en elektronische tovenarij streng verboden is, zijn mechanische zelfstuursystemen in feite de enige optie voor de deelnemers.

Deelnemers aan de race gebruiken een verscheidenheid aan systemen, waaronder Hydrovane, Aries, Monitor, Windpilot en Beaufort.

Doordat de boten in de race een lange kiel hebben, zijn ze bij uitstek geschikt voor mechanische zelfsturing en houden ze van nature beter koers dan een moderne romp. Maar als systemen uitvallen en niet te repareren blijken, zal het moeilijk voor ze zijn om competitief te blijven in de race.

Leest u dit met plezier?

Een abonnement op Yachting Monthly magazine kost ongeveer 40% minder dan de omslagprijs.

De gedrukte en digitale edities zijn verkrijgbaar via Magazines Direct – waar u ook de laatste aanbiedingen kunt vinden.

YM staat boordevol informatie om u te helpen het meeste uit uw tijd op het water te halen.

• Trek uw zeemanschap naar een hoger niveau met tips, advies en vaardigheden van onze experts
• Onpartijdige, diepgaande recensies van de nieuwste jachten en uitrusting
• Cruisengidsen om u te helpen die droombestemmingen te bereiken