Электронный авторулевой «Ауто Хелм»

Среди участников Трансатлантической гонки яхтсменов-одиночек, стартовавших 5 июня прошлого года в Плимуте, шесть яхт были снабжены новым электронным устройством «Ауто Хелм» для автоматического удержания яхты на заданном курсе. Недавно изобретателю «электронного яхтсмена», а ныне директору фирмы «Наутех» Дереку Фоусетту была вручена почетная награда герцога Эдинбургского, ежегодно присуждаемая Бирмингемским национальным выставочным центром за выдающиеся достижения в английской промышленности.

В чем же отличие новинки от других систем авторулевых, большое число которых было запатентовано, начиная с 1936 г.? (Именно в этом году французский яхтсмен Марин Мари впервые применил его на своей моторной яхте «Ариэль» для перехода через Атлантику.) В последние годы на яхтах использовались либо механические системы, не требующие иной энергии, кроме ветра, либо громоздкие, дорогостоящие и потребляющие много электроэнергии электронные устройства. Секрет успеха «Ауто Хелма» — за два года производства с середины 1974 г. по июнь 1976 г. было продано свыше 2 тысяч устройств — прежде всего в компактности, экономичности и сравнительно невысокой стоимости, что оказалось возможным благодаря развитию полупроводниковой электроники и малогабаритных сервомоторов. На судне устанавливаются легкий шток с ветровым крылом-флюгером и электромеханический привод, соединяемый с румпелем. Все находится на верхней палубе, и потому вероятность повреждения устройства в шторм практически исключена. Питание осуществляется от 12-вольтовой аккумуляторной батареи (или 24-вольтовой сети по специальному заказу), потребление энергии составляет не более 4 Вт — меньше, чем это требуется для лампочки освещения каюты. Наконец, стоимость устройства, контролирующего курс яхты только относительно направления вымпельного ветра составляет 150 фунтов стерлингов, а авторулевого, снабженного компасом, — 208 фунтов (по валютному курсу на конец ноября прошлого года 1 фунт эквивалентен 1 руб. 23 коп.).


Исполнительным органом авторулевого служит электромотор с винтовой передачей, преобразующей его вращение в поступательное движение штока, шарнирно связанного с румпелем. Мотор имеет срок службы не менее 10 тысяч часов, изготовлен в водозащищенном исполнении из некорродирующих материалов и снабжен электронной защитой от перегрузок. Ход штока составляет 130 мм, что вполне достаточно для коррекции при отклонении яхты от заданного курса. Устанавливается мотор в шарнире наподобие уключины, для чего достаточно просверлить одно отверстие в сиденье кокпита диаметром 12 мм или укрепить здесь соответствующее гнездо.

Как и в других системах подруливающих устройств, следящим органом служит крыло-флюгер, но здесь оно имеет небольшую площадь и изготовлено из пластика. Крыло устанавливается на поворачивающемся штоке длиной 1,09 м в диаметральной плоскости яхты на кормовом релинге, где практически отсутствует влияние потока воздуха, стекающего с грота на том или ином галсе, а также нет завихрений за высокими надстройками или сидящими в кокпите людьми. Шток заключен в кожух — трубчатую стойку. Установка флюгера производится путем поворота штока в кожухе и фиксированием его стопором.

Для того чтобы обеспечить высокую чувствительность флюгера к изменению направления ветра, ось его вращения близка к горизонтальной. Флюгер реагирует на изменение направления ветра около 1°. Такая высокая чувствительность имеет большое значение в тех случаях, когда судно идет круто к ветру, в бейдевинд, и малейшие изменения в направлении ветра тут же сказываются на скорости яхты.

В свежий ветер можно снизить чувствительность флюгера, наклоняя его ось вращения от горизонтали вплоть до 15°. При этом существенно уменьшается время работы электромотора. Кстати сказать, авторулевой на яхте проводит немалую работу: при испытаниях было установлено, что при следовании по прямой на расстоянии в 60 миль рулевой вынужден примерно 10 тысяч раз отклонить румпель для удержания судна на курсе.


На обычных механических авторулевых, например, в публикуемой выше конструкции С. И. Ухина, поворот крыла при изменении курса яхты относительно ветра преобразуется в тягу румпель-талей или отклонение небольшого вспомогательного пера руля, которое поворачивает основной руль. В конструкции «Ауто Хелма» вращением сервомотора управляет электромагнитная система. Можно предположить, что во флюгер встроен постоянный магнит, а в треугольном наконечнике штока, к которому флюгер крепится, имеется ориентированная обмотка, в которой создается электромагнитное поле за счет питающего ее постоянного тока. При изменении взаимного положения обмотки и магнита величина тока в цепи изменяется за счет рассогласования поля; этот сигнал усиливается полупроводниковым усилителем, а затем поступает на электронный выключатель в силовой цепи сервомотора.

На этом же принципе основана и следящая система, связанная с небольшим магнитным компасом, который смонтирован в последней модели «Ауто Хелма» на конце трубчатого кожуха вертикального штока. В ряде случаев оказывается выгодным управлять яхтой не в зависимости от направления ветра, а по компасу, например, на попутных курсах, когда вымпельной ветер малоощутим. Для перевода управления на компас достаточно переключить тумблер, имеющийся близ румпеля. Теперь в действие вступают магниты компасной картушки и дополнительная обмотка на кожухе. Курс устанавливается поворотом компаса вокруг кожуха. Компас заключен в герметический кожух, а расположение его на верхнем конце штока вызвано необходимостью удалить его от влияния металлических дельных вещей, установленных на палубе. Картушка компаса имеет освещение, получаемое от светящихся диодов. Нейлоновый трос, соединяющий румпель с поворачивающимся штоком, служит для одерживания яхты при корректировке курса. Как только румпель отклонится от ДП, угловое перемещение получает и следящая система, подавая соответствующий импульс на мотор.

В гаванях или при расхождении с другими судами управлять яхтой можно путем вращения флюгера рукой в нужную сторону, либо отсоединив шток мотора от румпеля. Не занимает много времени и полный демонтаж системы, после чего ее можно уложить в каюте.

Разумеется, для успешной работы «электронного яхтсмена» необходимо хорошо сбалансировать яхту парусами, уцентровать ее, чтобы усилия на румпеле были минимальными. Фирма рекомендует свое устройство для яхт длиной от 5 до 11 м.