Ветровые авторулевые — экипаж, который не просит кушать
Теория и практика

Ветровые авторулевые — экипаж, который не просит кушать

Об устройстве ветровых авторулевых, их конструкции и особенностях монтажа

Надежный авторулевой освобождает от утомительной и монотонной работы по удержанию яхты на курсе. Эта опция особенно важна для ночного времени. Появляется больше времени для смены парусов и их настройки, а также для ремонта; можно отвлечься и осмотреться вокруг, заняться прокладкой курса или быстренько заскочить в кают-компанию в промозглую погоду и приготовить горячий кофе. 

По принципу работы авторулевые делятся на электронные (автопилоты) и ветровые. Дискуссия о том, какой же тип авторулевого лучше, остается актуальной для многих яхтсменов. Большинство сходится на мысли о том, что у каждого из них есть свои сильные и слабые стороны, которые отлично дополняют друг друга. Если есть возможность пользоваться обоими вариантами, то их комбинация — универсальное решение.

Если же нужно выбрать что-то одно, то, скорее всего, это будет ветровой авторулевой. 

Ветровые авторулевые не зависят от источников электроэнергии, не являются частью длинной цепочки электросети яхты, где есть множество элементов, которые могут сломаться в любой момент, и сами из них не состоят.

Ветровые авторулевые представлены множеством брендов и конструкций, но всех их объединяет надежность. Гидравлическое усилие на маятниковое перо, необходимое для управления баллером, довольно большое. Добавьте к этому надежность конструкции и безостановочность в работе, и согласитесь, что такого товарища не страшно оставить одного в штормовую погоду, когда авторулевой нужен сильнее всего.

«Судя по всему, он еще меня переживет, — говорит автор статьи «Яхтинг с ветровым крылом» Альва Саймон (Alvah Simon)  о своем купленном более 30 лет назад подержанном авторулевом Aries, который кочевал с ним с яхты на яхту и участвовал во множестве длительных плаваний. — В то же время у меня есть переполненный ящик запасных частей, которые я собирал со всех электронных авторулевых, сломанных за тот же период».

Впрочем, и на старуху бывает проруха. 

Очень хорошо возможные проблемы с ветровыми авторулевыми показывает опыт участников одиночной безостановочной кругосветки Golden Globe Race, по правилам которой использование современной электроники на борту запрещено. 

К середине гонки из 18 участников десять сошли с дистанции, из них один  по собственному желанию, четыре  по причине поломки мачты и пять  из-за проблем с авторулевыми. На данный момент это основная причина выхода из гонки. 

В общей сложности шесть человек боролись c неработающими авторулевыми без сна и отдыха прямо посреди океана, в ураганные ветра. Пятеро сошли с дистанции, один  это Иштван Копар (Istvan Kopar)  еще держится, периодически ремонтируя своего помощника.  

На борту яхты Puffin Иштвана установлен авторулевой Windpilot c маятниковым сервоприводом. Из-за поломки авторулевого он был вынужден зайти на острова Кабо-Верде для его починки. Организаторы должны были снять его с борьбы за основной приз, но ограничились 24-часовым штрафом, приняв во внимание, что Копар во время остановки не сходил на берег и не принимал постороннюю помощь (хотя он и звонил представителям Windpilot и получил от них инструкцию о том, как реанимировать авторулевой).

Представители Windpilot в своем блоге написали, что в случае Иштвана поломка авторулевого произошла из-за ошибок при монтаже и неполного понимания принципов работы системы. 

Но не у всех участников GGR, пользующихся продукцией Windpilot, проблемы с авторулевыми возникли по их собственной вине. У Антуана Кузо (Antoine Cousot) ослабился болт крепления ветрового пера. Он его поджал, но позже потерял скобу крепления строп, а также болты на фундаменте, держащие угол маятникового пера. Антуан зашел в марину для ремонта и за несколько часов заменил болты, но был переведен в класс Chichester, а потом и вовсе закончил гонку, пришвартовавшись в Рио. Конструкцию авторулевого Антуана Кузо можно изучить здесь.

Авторулевой компании Windpilot стоит также на яхте Игоря Зарецкого  единственного россиянина в гонке  и будем надеяться, что он его не подведет. 

Помимо Windpilot, участники Golden Globe Race используют также авторулевые Beaufort и Hydrovane. Hydrovane — один из спонсоров кругосветки. 

Авторулевые от Hydrovane установлены у лидера гонки Жан-Люка ван ден Хееде (Jean-Luc van den Heede), у Эртана Бескардеса (Ertan Beskardes), Грегора МакГакина (Gregor McGuckin), Лоика Лепажа (Loïc Lepage), Уку Рандмаа (Uku Randmaa), но гонку из-за проблем с авторулевым Hydrovane покинул только Кевин Фэйрбразер (Kevin Farebrother). Да и с ним ситуация неоднозначная — после завершения регаты Фейрбразер заявил, что парусный спорт — не для него, что он вернется к своему любимому скалолазанию, а лодку выставит на продажу. Так что, вероятно, корень проблем Фейрбразера — в его небольшом парусном опыте. В то же время опытный Жан-Люк ван ден Хееде тоже сообщал о проблемах с авторулевым, когда шел в штормовых условиях с ветром 45−50 узлов. Тем не менее, он смог с ними справиться и все еще лидирует в гонке. 

А вот авторулевые Beaufort оказались не столь надежными. Сначала Набил Амра (Nabil Amra) сообщил о трещине по сварочному шву в конструкции авторулевого. Он связал треснувшую часть, чтобы продержаться еще немного, но уже тогда понимал, что идти так в штормовых условиях со скоростью ветра более 30 узлов, мягко говоря, не комфортно. 18-го июля Набил покинул гонку. 

Филип Пеше (Philippe Péché) до 10 августа был в числе лидеров гонки. Наверняка в его планы входило продолжать в том же духе, но авторулевой решил иначе. Его Beaufort сломался в том же месте, что и у Набила. Яхтсмен отремонтировал авторулевой, используя трубу из нержавейки, которая была на борту на случай поломки привода пера руля. Но тут произошла еще одна неудача — 11 августа у него сломался привод пера руля и он остался практически без управления. В итоге Пеше удалось сделать неудобный однометровый привод, с помощью которого он смог управлять яхтой, но остался без авторулевого. Понимая ситуацию, он направился к Кейптауну на ремонт. 25 августа Филип Пеше вышел из гонки, так как отремонтированный авторулевой был слишком хлипкий, чтобы идти с ним в Южный океан.

31 августа сообщение о поломке авторулевого пришло от Франческо Каппеллетти. Ситуация была полностью аналогична ситуации с Набилом. 

Анализируя опыт участников GGR, можно сделать следующие выводы — ветровые авторулевые достаточно надежны (ведь их использовали 24/7 — на пределе, в самых жестких условиях), но перед тем, как их устанавливать, следует хорошенько разобраться в устройстве и особенностях монтажа. Что мы и попробуем сделать в этой статье.

Историческая справка

История авторулевых началась еще до первой мировой войны. Прародителем авторулевого стала система, предложенная для использования на гоночных яхтах Джорджем Брейном (George Braine). Система Брейна состояла из блоков, веревок и резинок, которые связывали паруса и специальный привод на баллере пера руля. Благодаря этой конструкции при порыве ветра или крене яхта приводилась, сбрасывала ветер с парусов и возвращалась на курс. Но каждый раз при смене галса систему приходилось переустанавливать. Для этого требовались усилия береговой команды. 

Первым подобием современного авторуля стало устройство француза Марин Мари (Marin Marie) и применялось оно не на парусной, а на 14-метровой моторной яхте Arielle во время одиночного 18-дневного перехода из Нью-Йорка в Гавр в 1936 году. Устройство представляло собой огромное ветровое крыло, соединенное с пером веревками. Сейчас его можно увидеть в Морском музее Порт-Луи.

В 1955 году британский яхтсмен Ян Мейджор (Ian Major) отправился в одиночное путешествие из Европы на Карибские острова, используя небольшое ветровое крыло, которое контролировало закрылок на пере руля. Эта система в то время была самой распространенной. По тому же принципу работал авторулевой и на 17-футовой яхте Mick the Miller, принадлежавшей англичанину Майклу Хендерсону (Michael Henderson), а сам яхтсмен называл его «Гарриет — третья рука».

Началом новой эры в развитии авторулевых стало проведение первой гонки OSTAR (Observer Singlehanded Transatlantic Race), стартовавшей из Плимута 11 июня 1960 года. Без использования авторулевого до финиша в одиночку вряд ли бы кто-либо дошел, поэтому такое устройство было необходимостью.

Участие в гонке принимали пять шкиперов: Фрэнсис Чичестер (Frances Chichester), Блонди Хаслер (Blondie Hasler), Дэвид Льюис (David Lewis), Валентайн Хауэллс (Valentine Howells) и Жан Лякомб (Jean Lacombe).

Френсис Чичестер принимал участие в гонке на яхте Gipsy Moth III с установленным на нее авторулевым, получившим название Miranda. Миранда состояла из крыла площадью 4 кв. м. и 12-килограммового противовеса, соединенных с румпелем веревками через систему блоков. Но эта конструкция была нестабильной и Френсис размышлял, как сбалансировать соотношение площади пера и ветрового крыла.

На борту яхты Блонди Хаслера Jester использовался первый авторулевой с сервомаятниковым приводом.

На борту яхт Дэвида Льюиса и Валентайна Хауэллса использовали закрылок на пере, разработанный совместно с Марселем Джаноли (Marcel Gianoli). Блонди Хаслер и Марсель Джаноли внесли самый значимый вклад в развитие авторулевых.

В 1970 году появился первый электронный автопилот, и изначально он предназначался для небольших рыбацких судов. Его начала производить компания Tillermaster. 

Конструкция

В основе большинства ветровых авторулевых лежат две принципиальные конструкции —  это сервомаятниковый привод и система со вспомогательным пером. Обе эти системы приводятся в действие от ветрового крыла с противовесом и горизонтальной или вертикальной осью, и на этом их сходство заканчивается.

Система с сервомаятниковым приводом хорошо представлена брендами Aries, Cape Horn, Fleming, Monitor и Sailomat. Ветровое крыло, особенно с вертикальной осью вращения, создает недостаточное усилие, чтобы управлять пером руля яхты. Чтобы увеличить усилие, крыло соединяют с пером сервопривода. Перо перекладывается с борта на борт, как маятник. Гидравлическая сила, возникающая при набегании воды на повернутое перо, гораздо больше, чем аэродинамическая сила при повороте ветрового крыла. Через систему блоков маятник поворачивает привод или штурвал яхты. Стоит отметить, что сам маятник яхтой не управляет, что и отражается в его названии.

Основным недостатком этой системы является ограничение дуги хода маятника, которое зависит от размеров рамы авторулевого. Обычно ход маятника и троса около 30 см. Это практически незаметно, если трос крепится за румпель, ведь можно закрепить его в оптимальном месте. На штурвале же можно надеть трос на барабан с большим диаметром для большего угла поворота руля, или меньшего — для придания большего усилия. Чем дальше штурвал стоит от кормы, тем длиннее будут веревки. Они будут больше растягиваться, провисать, что негативно скажется на управляемости.

Систему со вспомогательным пером на рынке в значительной мере представляет компания Hydrovane. Система представляет собой закрепленное на корме дополнительное перо с приводом от ветрового крыла с вертикальной или горизонтальной осью вращения.

При использовании этой системы основное перо руля фиксируется в положении вдоль диаметральной плоскости или немного под углом, чтобы компенсировать привод или увал, в зависимости от ситуации.

Огромным плюсом системы с дополнительным пером является то, что она может использоваться как аварийный руль.

Учитывая опыт яхтсменов, одной из самых распространенных серьезных поломок на борту является выход из строя рулевого управления. Они обусловлены нагрузками, которые непрерывно испытывает перо руля в работе. Поэтому узел рулевого управления должен быть надежно закреплен в конструкции корпуса и выполнен из прочных материалов, а правильно подобранная форма пера и его размер помогут маневрировать без усилия и позволят снизить нагрузку на рулевого. Никто не хотел бы остаться без управления в открытом море.

Что касается эксплуатации, то тут, как и в любых отношениях с авторулевым, нужны практика и терпение. 

Сделайте так, чтобы лодка шла уверенно. Отбалансируйте ее, выровняйте ватерлинию, разместив груз ближе к миделю, зарифьте паруса до оптимального размера, соответствующего погоде. Чрезмерный крен яхты не только замедляет ее, но и ватерлиния становится совсем не той, которую рассчитывал проектант. Проследите, чтобы ветровое крыло не было в ветровой тени от надстройки или на него не сходил турбулентный поток из-за солнечной панели или леерных стоек. Поэкспериментируйте с углом крыла, натяжением тросов в разных погодных условиях и запишите полученные результаты.

Преимущества и недостатки

В интернете не прекращаются споры между ключевыми производителями и продавцами авторулевых. Как всегда, каждый рекламирует свой продукт, упуская преимущества других. Из-за этого появляются сомнения, какая же система лучше и почему. 

В своей статье Альва Саймон говорит о том, что сам использовал как сервомаятниковую систему, так и систему со вспомогательным пером. И советует выбирать в зависимости от типа яхты, на которую система будет монтироваться, а также от типа рулевого управления, условий плавания и бюджета покупки. По его мнению, вспомогательное перо более чувствительно в легкий ветер и больше подойдет для прогулок под парусами. Сервопривод в свою очередь может устойчиво держать яхту на курсе в самую суровую погоду, в то время как человек устанет за один час.

Особенности сервомаятникового привода и дополнительного пера

Вспомогательное перо Сервопривод
Подъем пера
Нельзя поднять, чтобы очистить его от мусора и водорослей. Нужно обратить внимание на конструкцию подъема, может слетать с крепления слишком просто.
Аварийные случаи
Нет «слабых мест» и любое столкновение влечет серьезные повреждения системы. При столкновении поднимается и возвращается назад при помощи оттяжки, можно поднять, когда не используется.
Обитаемость кокпита после монтажа
Не нуждается в нагромождении кормовой части кокпита и юта. Вся конструкция остается за бортом.Из-за проводки строп от сервопривода к приводу или штурвалу кокпит становится не таким обитаемым, через них постоянно приходится переступать.
Настройка курса
Тросов, идущих к баллеру, нет. Есть только небольшая проводка от устройства в удобное место в кокпите для дистанционного подбора нужного курса. При использовании нужно зафиксировать основное перо.Тросы нужно настроить и натянуть. При использовании с приводом на баллере обычно связывают цепь с тросами и фиксируют звенья между саморезами или в стопоре. Альва Саймон предлагает для удобства использовать двухстороннюю стопорную скобу (стопор-крокодил), а на румпель прикрутить проушину, и через нее продеть трос. Таким образом можно быстро отрегулировать натяжение и уменьшить проскальзывания, а в сложных ситуациях мгновенно послабить их и перехватить управление.
Брочинг
Площадь вспомогательного пера гораздо меньше основного, но, благодаря фиксированию основного пера, увеличивается боковое сопротивление и тем самым уменьшается шанс брочинга.Самостоятельный вывод яхты из брочинга. Бывает, яхту неожиданно резко бьет волна и моментально приводит к ветру, но в тоже время изменение направления отрабатывает и ветровое крыло, которое через сервопривод поворачивает перо руля в обратную сторону и возвращает яхту на курс.
Монтаж
По заявлению Hydrovane, 
вспомогательное перо можно монтировать не по диаметральной плоскости без потери ухудшения управляемости. Но не всем подойдет такое решение, ведь если вынести перо слишком далеко, на кренах оно будет выходить из воды.
Необходимо много пространства для монтажа рамы.
Многокорпусные яхты
Использование на катамаранах затруднительно в связи с большим зазором между мостом и палубой, наличием двух перьев, однако встречается в мировой практике.Можно использовать на многокорпусниках. 

Что касается ценообразования, то нельзя отрицать, что базовые модели со вспомогательным пером стоят на 25−40 процентов больше, чем модели с сервоприводом. Это обусловлено стоимостью материалов, использующихся в изготовлении вспомогательного пера. 

Некоторые типы транцев требуют индивидуального подхода в разработке дизайна. Ниже  показан пример монтажа авторулевого на ступенчатой корме на раме-площадке. Также стоит обратить внимание на поднятое перо сервопривода, оно не создает сопротивления на ходу, и так проще маневрировать в узких местах и под мотором.

Для поклонников систем с сервоприводом компания Monitor предложила разместить такую систему на открывающихся воротах и назвала этот способ монтажа SwingGate. SwingGate выглядит как огромная рама в корме судна, на которой крепится сервопривод. Раму можно открыть и, например, скинуть трап.

Подведение итогов

Когда выбираете между авторулевыми, исходными данными должны быть тип вашей яхты и условия, в которых вы ходите большую часть времени. Если это долгосрочные переходы, то вы однозначно будете пользоваться механическим приводом, возможно, иногда переходя на автопилот.
Покупка и установка авторулевого, вероятно, окажется самым затратным предприятием на вашей яхте. 

«Я не видел ни одного яхтсмена-одиночку, который давал имя своей закрутке стакселя, но все поголовно дают имя авторулевому. Поверьте, посреди океана, вы будете вести с ним задушевные беседы, как с другом», — говорит Альва Саймон.

Современный рынок авторулевых представлен следующими компаниями: Aries, Beaufort, Capehorn, Fleming, Hydrovane, Monitor, Neptune, Sailomat, Sea Feather, Voyager, Windpilot, Scanmar, Holland, Mister Vee, Norvane, South Atlantic, Vectavane, Windgear.

Нашли ошибку в тексте — выделите нужный фрагмент и нажмите ctrl+enter, либо нажмите здесь.

Читайте также