Vor- und Nachteile des Wind-Autopiloten

Vor- und Nachteile des Wind-Autopiloten

Segeln ist ein aufregendes und extremes Abenteuer, an das man sich ein Leben lang erinnern wird. Im Gegensatz zu Touristen wissen Segler aus eigener Erfahrung, wie sich tatsächliches Yachtmanagement von kommerziellen unterscheidet. Lange Fahrten, Kampf mit den Elementen, mühsame und eintönige Arbeit, um das Schiff auf Kurs zu halten – das ist auch Segeln, tägliche und harte Arbeit auf dem Meer.

In der Hoffnung, mit Hilfe einfachster Geräte ihre tägliche Arbeit ein wenig zu erleichtern, versuchten Segler Mechanismen zu schaffen, ein Besatzungsmitglied zumindest für kürzeste Zeit zu ersetzen. Aber es war unmöglich, eine Maschine zu entwickeln, die auf Veränderungen in der Umgebung reagieren konnte.

Die akzeptable und in der Praxis erprobte Option zum Erstellen eines Autopiloten wurde zu Beginn des letzten Jahrhunderts von George Braine erfunden. Er erfand ein System aus Blöcken, Gummibändern und Seilen, mit dessen Hilfe die Segel durch einen speziellen Antrieb mit einem Schaft am Ruder verbunden wurden. Das ursprüngliche Design brachte die Yacht in einer Windböe oder Krängung dazu, den Wind aus den Segeln zu werfen und das Boot auf seinen Kurs zurückzubringen. Brains System konnte den Steuermann für einige Zeit von der monotonen Arbeit des Kurshaltens befreien, aber nicht lange. Das Design war nicht perfekt und musste beim Wenden neu eingestellt werden. Und dies erforderte bereits die Hilfe des Küstenteams.

Was auch immer es war, D. Brain, der vor dem Ersten Weltkrieg den Prototyp des Autopiloten entwarf, gilt als Erfinder des körperlosen Besatzungsmitglieds. Brains Idee, ein Segel mit einem Yachtruder zu kombinieren, bildete die Grundlage für spätere Modernisierungen und Verbesserungen an Autopiloten mit Mechanik.

Der Franzose Marin Marie, der eine alleinige 18-tägige Transatlantikreise von New York nach Le Havre unternahm, verwendete ein Gerät, das ein großflächiges Segel (Windflügel) darstellte, durch Seile mit einem Ruderblatt verbunden ... Ein einfaches System könnte zumindest für kurze Zeit einen tapferen Segler ersetzen und ihm Gelegenheit geben, andere dringende Angelegenheiten zu erledigen. Der Übergang endete mit einem Triumph, und das M. Marie-System nahm einen ehrenvollen Platz im Maritime Museum von Port Louis ein. Dieses Design des Wind-Autopiloten erwies sich als sehr erfolgreich und wurde später von J. Major (Europa - Karibik) und M. Henderson (1955) auf Soloreisen verwendet.

Der massive Einsatz von windbetriebenen Autopiloten bei den ersten OSTAR (Observer Singlehanded Race)-Rennen zeigte, dass ohne diese Assistenten der erfolgreiche Abschluss der Rennen kaum möglich gewesen wäre (Plymouth, 06.11.1960) (Bereich 4 m²), durch ein System aus Blöcken und Seilen mit der Pinne verbunden. Zum Auswuchten wurde ein 12 kg Gegengewicht verwendet. Aber auch gleichzeitig blieb die Konstruktion instabil, und es war dringend notwendig, das Problem des Ausbalancierens des Bereichs des Ruderblatts und des Windflügels zu lösen.

Die Methode, den Kurs zu halten, wurde mit der obligatorischen konstanten Windrichtung und -stärke sehr erfolgreich angewendet. Der Antrieb vom Groß- oder Stagsegel zur Pinne hatte einen Gummistoßdämpfer zum Ausgleich der Belastungen. Diese Methode des Wind-Autopiloten funktionierte sowohl als Notfall als auch für Boote mit Vollkiel und Pinne, war jedoch aufgrund der geringen Geschwindigkeit und des geringen Schubs der Schoten für Boote mit Steuerrad absolut nicht geeignet. Im Laufe der Zeit gehörte diese Methode der mechanischen Kurshaltung der Vergangenheit an, wie Boote mit Pinne.

Windkraftanlagen wurden in drei Typen unterteilt, die sich in der Art des Antriebs zum Ruder der Yacht unterscheiden:

  • Direktübertragung. Das System ist ein unabhängiges Ruder, das direkt von der Windnadel gesteuert wird. Hat keine Seile oder Antriebe zum Cockpit. Das Design wurde unter extremen Bedingungen "auf der ganzen Welt" getestet und erhielt die höchsten Noten von professionellen Seglern.
  • Mit einer Klappe (Trim-Tab). Es gibt verschiedene Modifikationen dieses Systems. Mit Klappe am Haupt- oder Zusatzruder. Die Hilfsfeder der Windkraftanlage kann bei Bruch das Hauptruder erfolgreich ersetzen.
  • Turn-Transmission (Servopendel). Eine Konstruktion, bei der der Windreiter die Feder der Windkraftanlage im Wasser steuert. Unter dem Druck der einströmenden Wassersäule biegt sich die Feder der Windkraftanlage nach rechts oder links aus, während der Seilzug zum Lenkrad in Bewegung setzt und den Ruderkurs korrigiert. Die Hilfsfeder der Windkraftanlage wird erfolgreich als Notruder eingesetzt.

Obwohl Windfarmer moralisch veraltet sind, raten alle Langstreckensegler dazu, sie an Bord zu haben. Einer der berühmten Segler, Alva Simon, der an vielen langen Reisen teilgenommen hat, schätzte seine Windkraftanlage "Widder" sehr. Dieser Wind-Autopilot begleitet den Segler seit über 30 Jahren auf allen Reisen, ohne nennenswerten Schaden. Zur gleichen Zeit ließ er, wie A. Simon bemerkte, eine riesige Kiste mit Ersatzteilen aus elektronischen Autopiloten entfernen, die im gleichen Zeitraum kaputt ging. Im Falle einer Panne eines modernen Autopiloten hilft die Windkraftanlage immer und navigiert das Schiff richtig, während die Crew damit beschäftigt ist, den Hauptautopiloten zu reparieren.

Windfarmer fühlen sich auf großen Überfahrten wohl und haben ihre Bewunderer in den Weiten des Ozeans gefunden, wo ständig Winde beobachtet werden. Neue (für damalige Verhältnisse) Technologien fanden Anwendung im Yachtsport. 1970 produzierte Tillermaster den ersten elektronischen Autopiloten und war damit Vorreiter bei der Verwendung von Servos im Yachtsport.

Das moderne Autopilotsystem auf einer Yacht gilt als eines der fortschrittlichsten und technisch ausgereiftesten Geräte auf Seeschiffen. Die neuesten Steuersysteme erhöhen die Geschwindigkeit der Yacht und sparen gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch. Aber elektronische Ruder, die den mechanischen Autopiloten ersetzten, sind zum Anlass für unaufhörliche Diskussionen zum Thema geworden: "Welcher Autopilot ist besser?"

Wenn das Problem der Installation des Autopiloten endgültig gelöst ist, muss bei der Auswahl eines solchen Assistenten vom Yachttyp und den Bedingungen, unter denen sie am häufigsten segelt, ausgegangen werden. Yacht zum Mieten, verwendet bei Regatten usw. Bei langfristigen Übergängen müssen Sie eindeutig einen mechanischen Antrieb verwenden, möglicherweise mit einem Autopiloten. Der Kauf und die Installation eines Autopiloten ist ein kostspieliges, aber gerechtfertigtes Unterfangen.

Wind-Autopiloten sind völlig autonom und benötigen keine Stromquellen. Ihre Zuverlässigkeit und Einfachheit des Designs wecken Vertrauen bei allen professionellen Seglern. Es gibt zwei Haupttypen von Wind-Autopiloten - Servo- und Hilfsstift. Diese Systeme sind mit einem Windflügel verbunden, der ein Gegengewicht, eine horizontale und eine vertikale Achse hat.

Die Installation eines Autopiloten auf einer Yacht, unabhängig von der Bauart, beinhaltet den Einbau eines Windflügels. Bevor Sie mit der Verwendung des Autopiloten beginnen, müssen Sie die Yacht ausbalancieren, die Wasserlinie nivellieren, indem Sie die Ladung näher an die Mittschiffsposition bringen, und je nach Wetter die Segel auf die optimale Größe rereffen. Der Windflügel sollte nicht im Schatten des Tunings montiert werden, und er sollte nicht durch das Solarpanel oder die Schienen turbulent angeströmt werden. Danach sollte die Yacht während der Probefahrt souverän und reibungslos segeln. Sie können mit Flügelwinkel und Seilspannung experimentieren, vorzugsweise bei unterschiedlichen Wetterbedingungen.

Der einfachste Autopilot besteht aus einem separaten zusätzlichen Ruderblatt mit Klappen. Die Wetterfahne, die ein Teil der Struktur ist, wird mit Hilfe von Kabeln mit den Klappen verbunden. Das Funktionsprinzip eines solchen Autopiloten ist einfach und in Sachen Effizienz genial. Die Feder der Wetterfahne wird vertikal montiert, Kante nach oben. Ändert die Yacht den Kurs, ändert sich auch der Windwinkel zur Wetterfahne und lässt sie kippen. Ein an der Wetterfahne befestigtes Seil setzt die Klappe am Ruder in Bewegung, wodurch sich das Ruder dreht, bis die Wetterfahne in ihre Ausgangsposition zurückkehrt. Kurs wiederhergestellt! Die Wetterfahne ist in der Lage, bei schwierigen Wetterbedingungen den Kurs zu halten, und die Crew übernimmt nur bei schlechtem Wetter das Ruder.

Autopilot-Antriebe werden abhängig von der Größe der Yacht und der Art ihres Steuerkoordinationssystems eingestellt. Um einen Kurs einzustellen und beizubehalten, muss der Autopilot des Schiffes die notwendigen Eingaben von einem elektronischen Kompasssensor erhalten. Die Autopilot-Fernbedienung wird oft mit dem Multifunktionsdisplay am Ruder kombiniert. Dies ermöglicht eine manuelle Kontrolle über den Betrieb des automatischen Steuersystems von jedem Ort aus. Das Servodesign verbindet den Windflügel mit dem Servoblatt. Dies ist aufgrund der unzureichenden Kraft erforderlich, die durch den vertikalen Pivot-Windflügel erzeugt wird, um das Ruder der Yacht sicher zu steuern. Das Ruderblatt wird wie ein Pendel von einer Seite zur anderen verschoben. Gleichzeitig erzeugt das auf die gedrehte Feder laufende Wasser eine hydraulische Kraft, die größer ist als die beim Drehen vom Windflügel übertragene Windkraft. Das Steuerrad der Yacht wird mittels eines Pendels durch ein System von Blöcken gedreht.

Der praktische Einsatz eines solchen Systems hat einen Nachteil gezeigt, der es dem Servopendel nicht erlaubt, mit einem großen Lenkwinkel zu arbeiten. Dies liegt an dem geringen Hub des Pendels und des Kabels - etwa 30 Zentimeter. Ein positives Merkmal bei der Verwendung eines Autopiloten mit einem Servo ist die Möglichkeit, die Feder aus dem Wasser zu heben, wenn sie nicht benötigt wird. Darüber hinaus kann das Servo die Yacht auch bei widrigsten Wetterbedingungen stabil auf Kurs halten. Wenn zum Beispiel eine Welle scharf aufschlägt und sofort zu Wind führt, wird der Windflügel ausgelöst, der das Ruder durch das Servo dreht und die Yacht auf den vorherigen Kurs zurückführt (Brochen). Das Design des Autopiloten mit Servoantrieb ist universell und kann im Gegensatz zum System mit Hilfsflügel auf vielen Rümpfen (Katamaran, Trimaran) installiert werden.Das System mit Hilfsfeder ist eine zusätzliche Feder, die am Heck befestigt wird. Die Hilfsfeder wird von einem Windflügel mit horizontaler oder vertikaler Drehachse angetrieben.

Bei der Installation des Systems wird das Hauptruder der Yacht entlang der Mittelebene (oder leicht schräg) fixiert, um je nach Situation Antrieb oder Achsschenkel auszugleichen. Der Pluspunkt des Extra-Nib-Systems ist, dass keine Kabel zum Schaft gehen. Eine kleine Verkabelung vom Gerät zu einer bequemen Stelle im Cockpit zur Fernauswahl des gewünschten Kurses macht die Steuerung des Autopiloten bequem und komfortabel.

Die Ruderspitze steht unter ständiger hydrodynamischer Belastung, wodurch das Ruder ausfällt, aber bei Verwendung eines optionalen Ruders kann die Hauptfeder gesperrt werden. In solchen Situationen ist das Vorhandensein einer zusätzlichen Feder an Bord sehr sinnvoll und ein unbestrittener Vorteil der Konstruktion, da die Feder als Notruder verwendet werden kann.

Laut Experten 2yachts besteht der Nachteil einer zusätzlichen Feder darin, dass sie nicht angehoben werden kann, um Schmutz zu entfernen und Algen ... Zu den Nachteilen zählen die hohen Kosten der Basismodelle mit Hilfsstift, die 25-40% höher sind als bei Modellen mit Servoantrieb. Dies liegt an den hohen Materialkosten, die bei der Herstellung des Hilfsstiftes verwendet werden. Dank moderner Technik und der Verwendung billigerer Materialien wird der Preisunterschied bald beseitigt sein. Unter der Fülle der angebotenen Modelle von Autopiloten für Yachten haben sich nach und nach die zuverlässigsten und praktischsten mit einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis herauskristallisiert.

Einige davon können hervorgehoben werden:

Simrad Yachting AP35-System

Es ist erwähnenswert, dass dieser Autopilot ein sehr großes Plus hat - er funktioniert bei jedem Wetter hervorragend, da sein Körper und sein Inneres aus massivem Aluminium bestehen und er mit einem modernen LCD-Bildschirm mit einer speziellen Hintergrundbeleuchtung ausgestattet ist , wodurch es zu jeder Tageszeit gut zu sehen ist, was auf dem Bildschirm geschrieben wird. Jede Hauptfunktion hat eine eigene Taste - dies ermöglicht eine schnelle Bedienung und Online-Programmierung. Der Autopilot unterstützt auch das Robnet-Netzwerk, für die Datenübertragung über eine Entfernung. Es ist auch erwähnenswert, dass dieser Autopilot die Möglichkeit hat, die Funktion für andere zu blockieren, wodurch Sie die Funktion genau bis zu dem Moment verzögern können, in dem Sie sie benötigen. Der Autopilot verfügt außerdem über einen Drehsensor, mit dem Sie den Kurs mit einer Genauigkeit von 1 Grad ändern können. Der Preis für den Autopiloten des Simrad Yachting AP35-Systems ohne gesteuertes Gerät beträgt etwa 2.000 US-Dollar und mit einem Steuergerät 3.000 US-Dollar.

Northstar Explorer AP380-Autopilot

Dies ist eines der beliebtesten automatischen Yachtsteuersysteme. Der Autopilot verfügt über einen 3,8-Zoll-LCD-Bildschirm mit klarer Hintergrundbeleuchtung und Bildern. Das Hauptmenü ermöglicht einen schnellen Zugriff auf alle Standorte und Optionen. Das Kontrollsystem besteht aus zwei Anzeigen, einem Joystick und einem GPS-Navigator, mit dem Sie Ihren Standort genau bestimmen können. Der Preis für dieses Yacht-Lenksystem beträgt etwa 600 US-Dollar und mit einem Paket, das mehr Optionen zulässt, 1200 bis 1800 US-Dollar.

Yachtsteuerungs-Autopilot Raymarine Smart Pilot X-5 Wheel

Dieses Modell ist sehr gut und einfach zu bedienen - es bietet die Autopilot-Software, ein komfortables Lenkrad und einen hintergrundbeleuchteten Bildschirm, der eine gute Sicht nicht nur bei Nacht, sondern auch bei hellem Sonnenlicht ermöglicht. Der Vorteil dieses automatischen Kontrollsystems für eine Yacht besteht nicht nur darin, dass es einfach und bequem zu bedienen ist, sondern auch in seinen Kosten - 1500-2000 Dollar!

S1 Wheel Pilot - Autopilot für Segelyachten mit Steuerrädern

Nun, lassen Sie uns auch dieses beliebte Autopilot-Modell besprechen. Erstens gilt die neueste Software als großes Plus dieses automatischen Yachtsteuersystems. Es ermöglicht Ihnen, Ihren Standort zu lokalisieren, Ihren Kurs auf 1 Grad genau einzustellen und ist sehr einfach zu bedienen. Hergestellt in Großbritannien. Es sollte beachtet werden, dass der Preis deutlich höher ist als der anderer Hersteller (er liegt bei 3800-6000 Dollar), aber dieses spezielle Modell wird zu Ihrem unverzichtbaren Assistenten auf dem Schiff, da seine moderne Software der Zeit buchstäblich voraus ist.

Natürlich steht der technologische Prozess nicht still. Vor kurzem präsentierte eines der Ingenieurbüros in den Vereinigten Staaten (Virginia) das Konzept einer Superyacht für autonomes Segeln. Die künstliche Intelligenz, mit der das Schiff ausgestattet wird, wird nicht nur alle Bordmechanismen (einschließlich Autopilot) steuern, sondern auch Steuerungssysteme, die ohne menschliches Zutun funktionieren. Die autonome Technologie der neuen Superyacht wird sich auf drei Hauptbereiche konzentrieren: Navigation, Gerätezustandsüberwachung und Automatisierung mechanischer und elektrischer Systeme.

Das klingt natürlich fantastisch, aber es gibt bereits Schiffe in der Handels- und Marine, die autonom operieren. Vielleicht werden in naher Zukunft KI-Autopiloten einen Segler zu einem passiven Beobachter machen. Vielleicht ... aber wir werden etwas für immer verlieren - Romantik, Extreme und Freude an Seereisen.

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