Технология автопилота выгодна для яхтсменов во многих отношениях, включая удобство, эффективность рейса, экономию топлива и безопасность. Но что такое автопилоты и как они работают?
Что такое системы автопилота на лодках
Автопилот представляет собой комбинацию электрических или электронных навигационных инструментов, которые управляют судном без постоянного практического участия. Автопилоты позволяют матросам и лодочникам, работающим короткими или одиночными руками, оставлять штурвал, чтобы подрезать или поставить паруса, отрегулировать тросы, поставить якорь, поесть без перерыва, вздремнуть или заняться другими делами, не находясь у штурвала.
Автопилоты используются на коммерческих, парусных и моторных судах уже более ста лет в различных формах, делая навигацию более безопасной и удобной. Моряки называют автопилотов прозвищами, такими как “Железный Майк”, “Отто” или “молчаливый экипаж”. Автопилоты для небольших судов обычно стоят менее 1000 долларов США и имеют ограниченные возможности. Подпалубные устройства для больших лодок, выполняющие сложные функции, могут стоить более 3000 долларов.
Как работают лодочные автопилоты
Автопилоты работают так же, как круиз-контроль на транспортном средстве, за исключением того, что ручное управление рулем или рулем не требуется: после того, как судно в течение нескольких секунд удерживается на желаемом курсе, нажимается кнопка “Авто”, и управление переходит к автопилоту. Компьютер запоминает курс и регулирует положение руля, чтобы судно оставалось на выбранном курсе даже при сильном ветре, сильном течении или в ситуациях, когда рулевое управление перевернуто /перевернуто.
Автопилоты обычно состоят из трех основных компонентов: курсового компьютера (также называемого центральным процессором), который содержит компас, приводного устройства, которое прикладывает усилие для перемещения руля, и блока управления.
Различные типы систем автопилота лодок
Автопилоты бывают различных конфигураций, в зависимости от длины судна, водоизмещения и типа рулевого управления, включая надпалубные и подпалубные устройства, описанные ниже. Более старый тип, флюгер, передает энергию ветра с вертикальной воздушной лопасти на триммер или водяную лопасть, прикрепленную к рулю. Ветровые лопасти в основном исчезли, их заменили современные автопилоты.
Надпалубные румпельные и колесные автопилоты
Надпалубные автопилоты распространены на небольших парусных и моторных судах (обычно 40 футов и ниже) с рулями или рулевыми колесами. Оборудование простое в эксплуатации, недорогое, использует простые электрические соединения и энергоэффективно. Разнообразие доступных автопилотов для небольших лодок делает их доступными даже для случайных лодочников.
Большинство румпельных автопилотов используют электрический таран, установленный между румпелем и планширным креплением для управления рулем. Компьютер посылает сигнал на ram для перемещения румпеля, который регулирует руль, чтобы оставаться на курсе. В зависимости от конфигурации, некоторые устройства подключаются непосредственно к верхней части руля.
Другой тип надпалубного автопилота используется на лодках с рулевыми колесами. Автопилот подключается непосредственно к приводу колеса лодки с помощью ремня или зубчатых передач для перемещения колеса, приводимого в действие небольшим мотором.
Подпалубные автопилоты
Подпалубные автопилоты лучше всего подходят для парусных и моторных лодок длиной более 40 футов. Они более мощные, способны выполнять более широкий спектр функций и обеспечивают лучшее управление для плавания на большие расстояния, но также потребляют больше электроэнергии и требуют тщательной установки. Три компонента автопилота, расположенные под палубой, описаны ниже:
- Курсовой компьютер: Автопилот содержит заголовки курсов и другие данные. Компьютер обычно содержит наиболее важный компонент — компас fluxgate. Компас: устройство, которое генерирует курс судна, обычно типа fluxgate. Fluxgate обеспечивает стабильную долговременную привязку направления и работает с гирокомпасом скорости. Яхтсмены должны знать, как работают эти компасы:
- Компас Fluxgate: использует электронику для определения курса и обмена данными с гирокомпасом курса. Данные компаса Fluxgate могут быть связаны с картопостроителями, GPS и радаром.
- Гирокомпас скорости: показывает угловое изменение относительно курса за короткие промежутки времени, а не направление. Используемый для управления движением по тангажу и крену, гироскоп скорости обеспечивает быстрые и точные данные и исправляет ошибки компаса fluxgate.
- Магнитный компас, который использует магнитное притяжение земли для определения северного направления, служит ориентиром для сравнения с данными автопилота.
- Привод: рабочая лошадка автопилота, которая перемещает руль с помощью электричества или гидравлики. Приводные устройства бывают одного из трех типов, описанных ниже:
- Линейный: наиболее распространенный тип на парусных лодках, который перемещает руль непосредственно от рычага румпеля или руля с помощью электричества.
- Поворотные: используются в цепных и тросовых системах рулевого управления (колесных), в которых могут использоваться звездочки от 13 до 25 зубьев.
- Гидравлические: для лодок с гидравлическими системами рулевого управления. Приводное устройство должно соответствовать размеру существующего гидравлического тарана.
- Блок управления: интерфейс между рулевым и автопилотом, обычно со светодиодным дисплеем на панели управления с ручками, джойстиками или кнопками.
Преимущества автопилота
Автопилоты предоставляют ряд преимуществ морякам и лодочникам:
- Экономьте топливо за счет сокращения времени плавания, особенно на судах с интерфейсом GPS. Обладают бесконечной концентрацией внимания и не утомляют. Полезно при плавании под парусом или на моторной лодке с командой из нескольких человек или в одиночку.
- Для рыболовов заранее запрограммированные схемы троллинга могут сделать рыбалку более продуктивной.
- Многие модели являются “самообучающимися”, что означает, что они запоминают положения руля, необходимые для удержания курса и предотвращения чрезмерного / недостаточного рулевого управления.
- Способность автопилота удерживать устойчивый курс без рулевого сделала их почти стандартным оборудованием на больших парусных и моторных лодках.
Недостатки автопилотов
У автопилотов есть некоторые недостатки:
- Если компоненты автопилота нуждаются в ремонте, повторной калибровке или замене во время рейса, получение обслуживания, особенно в иностранных портах, может быть затруднено.
- Тяжелая погода может повлиять на то, насколько быстро автопилот реагирует на корректировки руля и усерднее работает над сохранением курса в неблагоприятных условиях, что может привести к перегрузке электрической системы.
- Проникновение воды и коррозия в компьютер, компоненты приводного двигателя и проводные соединения могут привести к сбою автопилота или генерированию ошибочных данных.
- Даже на короткое время оставленный без присмотра штурвал без включенного автопилота может сбить лодку с курса и создать потенциально опасные или небезопасные ситуации.
- Электроэнергия, необходимая для работы автопилота в плохую погоду и при интенсивном использовании, может быть высокой, а внезапные скачки напряжения могут привести к выходу устройства из строя или генерированию ошибочных данных.
Когда автопилот не следует использовать
В некоторых условиях управление судном с включенным автопилотом может создать потенциально опасные условия. Например, если судно движется по водным путям с интенсивным движением судов, известными подводными опасностями или мелководьем, или районами, где расположены крабовые ловушки, — это две ситуации, когда за штурвалом должен быть человек. Автопилот не должен включаться во время стыковки или маневрирования на близком расстоянии.
Советы по безопасному использованию автопилота
- Проинформируйте всех членов экипажа о том, как включить / отключить автопилот.
- Постоянное наблюдение за судном на 360 градусов имеет решающее значение, даже при включенном автопилоте.
- Если автопилот выходит из строя или выдает подозрительные данные, немедленно отключите устройство, проверьте магнитный компас и отрегулируйте по мере необходимости.
- Большинство устройств автопилота водонепроницаемы, но их следует чистить после плавания. Подпалубные устройства следует устанавливать в сухом, хорошо проветриваемом помещении, поскольку они выделяют значительное количество тепла.
- Скорость, с которой автопилот корректирует курс, может быть проблемой безопасности. Скорость измеряется величиной изменения курса (в градусах) в секунду при перемещении штурвала.
- Приводное устройство должно иметь специальный выключатель, подключенный непосредственно к главной электрической панели судна.
- Чтобы проверить точность курса автопилота, “поверните компас”, который медленно поворачивает лодку по кругу, пока компьютер вносит поправки.
Морские автопилоты используют инновации в области авиации и наземного транспорта в качестве дополнительных функций или стандартного оборудования, таких как:
- Кнопки с одним нажатием, которые позволяют фиксировать курс и / или отслеживать путевые точки по GPS.
- Индикаторы угла поворота руля, которые показывают, куда направлен руль; устройства также могут указывать, как быстро руль реагирует на команды рулевого.
- Радары и картплоттеры, которые обнаруживают препятствия или суда вблизи борта. Если существует угроза, звучит сигнал тревоги, и лодка автоматически направляется в безопасное русло.
- Дистанционное управление, позволяющее осуществлять регулировку вдали от руля, с дальностью действия до 40 футов.
- Небольшие “ретрансляторы” со светодиодным экраном, которые передают курс с компьютера и устанавливаются в спальных зонах или на камбузе.
- Датчики, указывающие, когда судно собирается заняться серфингом. Компьютер определяет, когда лодка находится на дне волны, и направляет ее к следующему набору волн.
- Программы, которые отслеживают подводные контуры глубины, особенно полезны для рыболовов.
- Небольшие передатчики, которые носит экипаж. Если член экипажа падает за борт, компьютер направляет судно в стойло, чтобы можно было извлечь человека за борт.
Правильно установленные, откалиброванные и используемые по назначению автопилоты любого размера и типа могут повысить удовольствие, эффективность и безопасность во время плавания.