„Dystans wyniósł 2700 mil w linii prostej. W ciągu tych 23 dni nie spędziłem za sterem więcej niż trzy godziny. Po prostu trzymałem ster i pozwalałem jej płynąć; niezależnie od tego, czy wiatr był na nawietrznej czy na rufie, wszystko było takie samo: zawsze trzymała się swojego kursu” – pisał Joshua Slocum w 1895 roku.
Sprawność jego długowłosego „Spray’a” do utrzymywania kursu bez udziału sternika odegrała kluczową rolę w uczynieniu go pierwszym jachtem, który samotnie opłynął Ziemię.
Niewiele współczesnych jachtów ma tak zrównoważoną charakterystykę, więc jakaś forma autopilota jest konieczna, aby pozwolić skipperowi odpocząć.
Nawet w przypadku rejsów z załogą, może ona bardzo odciążyć załogę bez rozładowywania baterii. Niektóre firmy ubezpieczeniowe traktują nawet sterowanie wiatrakiem jako dodatkowego członka załogi, tak bardzo przyczynia się ono do życia na pokładzie.
W przeciwieństwie do elektronicznego autopilota, samosterowność nie wymaga zasilania
Jednym z rozwiązań przeżywających swoisty renesans jest samosterowność wiatraka.
Nie wymagające zasilania elektrycznego, mechaniczne urządzenia samosterujące zostały po raz pierwszy zaprojektowane w czasach, gdy autopiloty były domeną dużych statków i ciężkich krążowników motorowych. Zasada jest stosunkowo prosta i czysto fizyczna.
To czego mechaniczna samosterowność nie może zrobić to utrzymać twój jacht na kursie kompasowym. Jednak, jak wie każdy, kto doświadczył nagłej zmiany wiatru lub burzy z dala od steru, sterowanie pod kątem wiatru jest korzystniejsze przez większość czasu, ponieważ jest mniej prawdopodobne, że dojdzie do kolizji z gybe, a żagle pozostaną prawidłowo ustawione.
Przyrząd samosterujący osiąga to poprzez ustawienie łopatki bezpośrednio do wiatru. Kiedy wiatr działa na którąś ze stron tej łopatki, łopatka przechyla się, przenosząc to działanie poprzez mechanizm poniżej do steru lub serwomechanizmu wahadłowego, który działa na ster główny, zmieniając kurs jachtu.
Dwa główne systemy
Serwo-wahadło
Pochodna zasady servo-trim tab wynalezionej przez Blondie Haslera, serwo-wahadłowe urządzenia samosterujące wykorzystują prędkość jachtu płynącego przez wodę do naciskania na serwo-łopatkę, tworząc znaczną siłę, która jest następnie przenoszona na własny rumpel lub koło sterowe jachtu za pomocą linek sterujących.
Wiatr sam w sobie nie dostarcza mocy do sterowania; raczej dostosowuje kąt wiosła, polegając na energii hydromechanicznej jachtu płynącego przez wodę, aby wykonać pracę sterowania łodzią.
Popularny przed pojawieniem się elektronicznych autopilotów dla małych jednostek, szczególnie dobrze nadaje się do jachtów o długości poniżej 40 stóp i można go wychylić z wody, gdy nie jest używany.
Istnieje obecnie kilka pochodnych, w tym kilka dostępnych jako zestaw do samodzielnej budowy. Wśród startujących w regatach Golden Globe Race modele obejmowały systemy Aries, Monitor, Windpilot i Beaufort.
Jedną z wad przekładni serwo-wahadłowej jest to, że korzysta ona ze steru jachtu, co oznacza, że nie może pełnić roli steru awaryjnego, gdyby sterowanie jachtem zostało wyłączone, choć niektóre serwo-wahadła można do tego przystosować.
Systemy napędu bezpośredniego
Sterowanie łopatkami wiatru połączone z drugorzędnym sterem jest najprostszym z mechanicznych systemów samosterowności, ale opiera się na znacznie silniejszym przekazie siły pomiędzy łopatką wiatru o dużej powierzchni a niezależnym sterem systemu.
Systemy z napędem bezpośrednim posiadają duży, w pełni niezależny ster pomocniczy
Ma to tę zaletę, że zapasowa metoda sterowania jest już na pokładzie, ale wymaga również wytrzymałej instalacji, aby wytrzymać obciążenie i naprężenia, które będą wywierane.
Jednym z najbardziej popularnych modeli jest Hydrovane, który jest obecnie dostępny w kilku różnych rozmiarach i kształtach w zależności od łodzi, na której jest instalowany.
Rozmiar i kształt wiatrowskazu pokrytego tkaniną jest wprost proporcjonalny do wielkości jachtu i został z powodzeniem zainstalowany na jachtach o długości przekraczającej 50 stóp, w tym wielokadłubowcach.
Gdy łódź zbacza z kursu, wiatr uderza w łopatkę z jednej lub drugiej strony, odchylając ją od pionu.
To z kolei działa na przekładnię, która przekształca ten ruch boczny w ruch obrotowy, aby bezpośrednio sterować stosunkowo dużym sterem zawieszonym na pawęży łodzi poprzez ramę instalacyjną.
Ustawianie wiatromierza
Wyważanie łodzi
„Zanim cokolwiek zrobisz, musisz sprawić, żeby łódź dobrze żeglowała. Wymaga to poświęcenia czasu, aby łódka była właściwie wyważona, prawidłowo zrefowana i bez sterów pogodowych; więc tak naprawdę czyni cię to lepszym żeglarzem!” wyjaśnia Nick Nottingham, który ostatnio zamontował Hydrovane na swoim Hallberg-Rassy 42, Spellbinder. Nick ma zamiar użyć tego systemu podczas rejsu przez Atlantyk.
Samosterowność opiera się na dobrze wyważonym jachcie. Gdy wiatr się zmienia, mechanizm koryguje się
Samosterowność działa poprzez dostosowanie kursu jachtu w stosunku do wiatru pozornego. Pierwszym krokiem do tego, aby działało to tak efektywnie jak to tylko możliwe jest zrównoważenie jachtu i zmniejszenie ilości wymaganego wkładu.
Żeglując konwencjonalnie, jacht powinien być łatwy w prowadzeniu i nie przeciążony.
Ustawianie systemu do warunków
Czy to serwomechanizm wahadłowy czy napęd bezpośredni, większość systemów samosterowności ma jedną lub więcej metod regulacji do warunków. W lekkim wietrze łopatka będzie wystawiona jak najbardziej na wiatr, aby wywrzeć maksymalną siłę na system, podczas gdy przy cięższej pogodzie wysokość łopatki może być obniżona, redukując siłę działającą na system.
Niektóre systemy, takie jak Hydrovane, Monitor i Beaufort mają różnej wielkości łopatki, które mogą być zamieniane, podczas gdy Windpilot i Aries pozwalają na odchylenie łopatki do tyłu, prezentując krótszy poziom.
Po zamocowaniu łopatki wiatrowej, jesteś gotowy do usunięcia zawleczki i uruchomienia mechanizmu sterowego
W niektórych konfiguracjach, moc wywierana na system sterowania może być również regulowana w punkcie, w którym łopatka wiatrowa spotyka się ze swoim czopem, podobnie jak zmiana czułości w autopilocie elektronicznym. Kontrolując obrót steru lub wiosła wywołany przez wiatrowskaz, kontrolujesz jak agresywnie system koryguje kurs jachtu.
Zmieniając przełożenie w punkcie, w którym wejście wiatru tworzy wyjście sterowe, osiągasz zwiększenie lub zmniejszenie przełożenia.
Uruchamianie systemu
Aby uruchomić system, ustaw jacht na kursie i wyreguluj łopatkę wiatrową tak, aby wiatr przepływał nad nią z najmniejszym oporem, jak nad łopatką.
Jeśli używasz systemu z własnym sterem, scentralizuj i zablokuj główny ster jachtu, jednocześnie uruchamiając mechanizm samosterowności.
Jak już się włączy, obserwuj jak system się dostosowuje i sprawdź, czy żagle są prawidłowo wytrymowane.
Jak łopatka się porusza, dostosuje odpowiednio sterowanie.
W ciężkiej pogodzie zredukuj moc systemu, aby zapewnić jak najmniejsze obciążenie.
Systemy samosterujące pracują wydajnie przy silnym wietrze, ale większość z nich będzie sterować komfortowo również przy lekkim wietrze.
Korekty kursu
Gdy łopatka wiatru jest pionowo, jesteś na kursie. Kiedy łopatka jest odchylona, system koryguje kurs.
Zmiana kierunku, w którym chcesz płynąć to po prostu kwestia zmiany kąta ustawienia łopatki systemu samosterującego względem wiatru.
W większości systemów jest to osiągane przez linkę sterującą, która może być poprowadzona do bezpiecznego kokpitu, co oznacza, że niekoniecznie musisz regulować bezpośrednio samą łopatkę.
Prowadzisz małe korekty, aż jacht wejdzie na pożądany kurs, odpowiednio trymując żagle.
Samodzielny system?
Podczas ciężkiej pogody systemy samosterujące oferują znacznie bardziej odporną opcję niż autopilot elektroniczny, ale kiedy nie ma wiatru pod żaglami, przestają być użyteczne.
Tutaj elektroniczny tillerpilot został podłączony bezpośrednio do pomocniczego steru Hydrovane
Z tego powodu większość żeglarzy turystycznych ma na pokładzie również konwencjonalnego autopilota elektronicznego do sterowania pod silnikiem.
W przypadku systemów zawierających ster, wiele z nich umożliwia również łatwe podłączenie pilota rumpla do pomocniczego steru systemu, aby móc sterować pod silnikiem.
Samosterowność w wyścigu Golden Globe Race
Jeśli jest jedno miejsce, w którym fandom mechanicznej samosterowności graniczy z ewangelią w tym roku, to było to na starcie wyścigu Golden Globe Race.
50 lat wcześniej Robin Knox-Johnston, który jako pierwszy na świecie samotnie opłynął świat, był sterowany przez swój własny system samosterowności, dopóki nie zawiódł w pobliżu Australii.
Przywrócony do dawnej świetności jacht Knox-Johnstona Suhaili dołączył do parady wraz z repliką indyjskiego zawodnika Abhilasha Tommy’ego Thuriya, która wyposażona jest w komercyjny system Windpilot servo-pendulum.
Samosterowność na Suhaili. Credit: Nic Compton/Alamy Stock Photo
W związku z tym, że w tegorocznych zawodach odrodzenia zastosowano technologię z lat 60-tych, a elektronika jest surowo zabroniona, mechaniczne systemy samosterowności są w praktyce jedyną opcją dla zawodników. Każdy z nich wybierał starannie.
Konkurenci w regatach używają różnych systemów, w tym Hydrovane, Aries, Monitor, Windpilot i Beaufort.
Dzięki temu, że jachty biorące udział w zawodach mają długi kil, idealnie nadają się do mechanicznej samosterowności, naturalnie trzymając kurs lepiej niż nowoczesne kadłuby. Jeśli jednak systemy zawiodą i okażą się nienaprawialne, trudno będzie im pozostać konkurencyjnymi w wyścigu.
Cieszyło Cię czytanie tego?
Prenumerata magazynu Yachting Monthly kosztuje około 40% mniej niż cena okładkowa.
Wydania drukowane i cyfrowe są dostępne za pośrednictwem Magazines Direct – tam też znajdziesz najnowsze oferty.
Miesięcznik Yachting Monthly jest pełen informacji, które pomogą ci w pełni wykorzystać czas spędzony na wodzie.
- Wynieś swoje umiejętności żeglarskie na wyższy poziom dzięki wskazówkom, poradom i umiejętnościom naszych ekspertów
- Bezstronne, dogłębne recenzje najnowszych jachtów i sprzętu
- Przewodniki turystyczne, które pomogą ci dotrzeć do wymarzonych miejsc
.