«Авторулевой» на яхте. Подруливающие устройства, удерживающие яхту на курсе

«Долгие часы, сутки, недели яхта лежит все на том же неизменном курсе без прикосновения к рулю»... — Подобные фразы можно встретить в описаниях давних путешествий мореплавателей-одиночек — Слокама, Фосса, Жербо. Давних и, добавим, всех новых тоже — Хаслера, Чичестера, Нокс-Джонстона... Однако попробуйте-ка, бросьте руль на своей яхте хотя бы только для того, чтобы взять пару пеленгов или разжечь примус. Через минуту — другую хлопающие паруса заставят вас броситься к рулю. Возвращая яхту на прежний курс, поневоле вы будете размышлять над тем, а как же старые мореходы добивались такой невероятной устойчивости на курсе? И без всяких приспособлений. А может быть, вы захотите использовать опыт нынешних Чичестеров — поставить у себя на яхте «подруливающий автомат», без которого сейчас не мыслится ни одно дальнее плавание в одиночку или с немногочисленной командой.

Конечно, «автоматами» или, тем более, «авторулевыми» такие устройства называют чисто условно. Ведь они поддерживают курс яхты неизменным лишь относительно ветра и, следовательно, с заходом ветра истинный курс яхты изменяется. Таким образом, на «долгие часы, сутки, недели» доверять яхту «автомату» можно лишь вдали от берегов, идя в зоне устойчиво дующих ветров.

За прошедшие годы в связи с расширением района крейсерских плаваний парусных яхт под флагом нашей страны возрос и интерес наших яхтсменов к оборудованию яхт, любым устройствам, облегчающим работу команды, и в том числе — подруливающим устройствам.

«Авторулевой» на яхте

Любая современная яхта не может в течение сколько-нибудь значительного времени сохранять заданный курс, если ею не управлять. Иначе говоря, ее рулевой постоянно должен, действуя рулем, удерживать яхту от стремления привестись или увалиться под действием колебаний силы и направления ветра и волн, а также бортовой и килевой качки, изменяющих соотношение приводящих и уваливающих сил.

Две яхты, вооруженные шлюпом — старинная и современная.

История, правда, знает примеры, когда парусные суда длительное время могли идти и шли без управления, т. е. без вмешательства рулевого. Тот же «Спрей» капитана Слокама с закрепленным рулем, под полными гротом и стакселем, со втугую выбранным кливером и потравленным бизань-гика-шкотом (этим сдерживалось стремление судна к приведению) вполне удовлетворительно лежал на курсе крутой бейдевинд, не требуя никакого вмешательства мореплавателя-одиночки. Но отметим сразу: такими способностями обладали лишь старинные, по нынешним меркам — малоповоротливые суда с фальшкилем по всей длине корпуса и далеко разнесенными в нос и корму парусами — с длинным бушпритом, чаще всего с бизанью. Другое дело — современная яхта с узкими высокими парусами и килем, основная площадь которого сосредоточена в районе миделя. Поворотливость такой яхты намного лучше, чем у судна, подобного «Спрею», однако это и делает ее гораздо более чувствительной к влиянию любых, даже незначительных сил, отклоняющих ее от курса. Вот почему для автоматического удержания на курсе современной яхты приходится прибегать к специальным устройствам, использующим единственно доступный на маленьком парусном судне вид энергии — силу ветра.

Как же используется эта сила? Около головы руля устанавливается ветровое крыло в виде флюгера. Это крыло, свободно вращающееся на вертикальной оси, всегда разворачивается вдоль вымпельного ветра. При любом изменении положения яхты относительно ветра на флюгере возникает разворачивающее его по ветру усилие, которое при помощи привода передается на баллер руля и вызывает отклонение руля, приводящее яхту на прежний курс. Таким образом яхта автоматически сохраняет тот в принципе оптимальный курс по отношению к ветру, какой был задан рулевым, покидающим свой пост, чтобы отдохнуть или заняться какими-либо судовыми работами.

Принцип работы «авторулевого» — подруливающего устройства с передачей в виде двух встречных рычагов на основной руль малой яхточки. а — яхта идет заданным курсом; б — яхта самопроизвольно привелась, флюгер развернулся и положил руль на правый борт, яхта возвращается на правильный курс относительно ветра; в — яхта самопроизвольно увалилась, флюгер развернулся и положил руль на левый борт, яхта возвращается на правильный курс относительно ветра. А — положение флюгера; Б — положение пера руля.

Современные ветродействующие устройства не свободны от недостатков. Естественно, из-за малой площади флюгер реагирует только на ветер определенной силы: ветер силой менее 2 баллов, как правило, слишком слаб. При плавании на большой волне крыло часто обезветривается из-за завихрений воздушного потока между волнами. На полных курсах, близких к фордевинду, силы вымпельного ветра также может оказаться недостаточно, поскольку сила вымпельного ветра в этом случае, уменьшается, по сравнению с силой истинного ветра, а рыскливость яхты увеличивается.

Схема авторулевого для яхты типа «Миранда» с мягким парусом и передачей на основной руль.

Разберем принцип действия некоторых систем. Наиболее простым остается устройство типа «Миранда», которым была оборудована еще яхта Чичестера «Джипси Мот III» во время гонок одиночек через Атлантику. В качестве флюгера использован обычный парус на трубчатой рамке, укрепленной на небольшой вращающейся мачте. Усилие от давления ветра на флюгер передается на румпель руля яхты при помощи поперечного румпеля, посаженного на мачту, и тросовой системы. Устройство «Миранда» надежно. Применение в качестве крыла-флюгера шпрюйтового паруса позволяет, изменяя его площадь, регулировать усилие на баллере. Недостатком такого простейшего варианта является то, что для перекладки руля более или менее крупной яхты требуется значительная площадь ветрового крыла, тяжелая и громоздкая конструкция для его установки. Ветровое крыло больших размеров (мягкое или жесткое — безразлично) само создает большое, аэродинамическое сопротивление, снижая ход яхты на острых курсах.

В настоящее время применяются более эффективные устройства с отдельным вспомогательным рулем вынесенным как можно дальше в корму — иногда за транец (основной руль закрепляется при этом в положении прямо — в ДП). Благодаря увеличению плеча установки относительно миделя вспомогательный руль при равной эффективности с основным может иметь меньшую площадь, потребует меньших усилий для перекладки, а, следовательно, может управляться крылом меньшей площади.

В качестве примера такого устройства приведем эскизы простейшего «авторулевого» «Пластимар» с шестеренчатой передачей, а также схему устройства с передачей в виде двух встречных шарнирно соединенных рычагов. Второй вариант предпочтительнее, так как, меняя длины плеч рычагов, можно регулировать усилие, передаваемое от крыла на руль, и потому встречается чаще.

Простейшее подруливающее устройство типа «Пластимар» с шестеренчатой передачей на вспомогательный руль.

Наиболее распространенная схема авторулевого с передачей в виде двух встречных рычагов и балансирным вспомогательным рулем.

Во всех ветродействующих устройствах крыло должно быть сбалансировано при помощи противовеса для того, чтобы на положение крыла при крене не влиял его собственный вес.

Схема простейшего подруливающего устройства с закрылком на навесном руле.

Для небольших яхт с навесным рулем, например «Фолькботов», широко распространенных и у нас, обычно применяется несколько иной принцип. Поскольку навесной руль является самой кормовой точкой яхты, его и используют для «автоматического» управления, дополнительно устанавливая на задней кромке пера руля закрылок, ось которого жестко связана с осью крыла.

При уваливании яхты под ветер ветровое крыло разворачивает закрылок под ветер, встречное давление воды заставляет основной руль развернуться на ветер и привести яхту на прежний курс. Свободное качание основного руля при этом должно быть ограничено при помощи закрепления румпеля резиновым шнуром в ДП яхты.

Опыт показал, что закрылок «авторулевого» для яхты должен иметь площадь, примерно равную 1/6 площади основного руля, а площадь ветрового крыла должна примерно в четыре раза превышать площадь закрылка.

Эффективность действия устройств подобного типа, разумеется, будет выше, если закрылок выполнить в виде маленького вспомогательного руля и отнести его еще дальше в корму. В этом случае, опять-таки вследствие увеличения плеча, воздействие вспомогательного руля на перекладку основного увеличивается. На одной из приводимых схем показано устройство именно такого типа, изготовленное автором и испытанное на «Фолькботе».

Общий вид испытываемого автором подруливающего устройства: 1 — ветровое крыло, авиафанера δ=3, 1000х150; 2 — стойка крыла, сосна 700х30х50; 3 — кронштейн крыла, приваренный к диску Ø170 с отверстиями через 5°; 4 — кронштейн для навешивания устройства на голову основного руля, авиафанера δ=10; 5 — баллер вспомогательного руля, труба (сталь нерж.) Ø25х2,5; 6 — перо вспомогательного руля, сосна 600х150х25; 7 — противовес, латунь Ø50, L=60; 8 — штырь противовеса сталь нерж. Ø10, L=650; 9 — румпель вспомогательного руля, сталь нерж. δ=3; 10 — стопор, соединяющий ветровое крыло с баллером вспомогательного руля, сталь нерж. δ=5; 11 — шнурок для отсоединения ветрового крыла от баллера вспомогательного руля; 12 — резиновый амортизатор для мягкой фиксации основного руля.

Такое решение удобно тем, что относительно просто по конструкции, размещается на голове основного руля, легко ставится и снимается, не нуждается в штуртросовой или иной передаче. Для регулировки достаточно, потянув за шнурок, освободить ось крыла от зацепления с баллером вспомогательного руля и дать крылу установиться по ветру, а вспомогательному рулю — прямо.

Все описанные выше устройства могут применяться лишь на сравнительно небольших яхтах длиной по палубе 8-9 м. На более крупных яхтах силы, создаваемой самым ветровым крылом, уже не достаточно для перекладки руля, и устройства получаются более сложными (о них рассказано в статье «Основные системы современных подруливающих устройств»).

В настоящее время такие устройства уже не являются привилегией яхт мореплавателей-одиночек, пересекающих океаны. По мнению многих ведущих яхтсменов, «авторулевые» есть смысл устанавливать и на судах с нормальным экипажем. Здесь «авторулевые» будут вспомогательным видом управления, позволяющим вахтенному временно оставлять руль.

В. В. Чайкин. Литература: 1. «Die Jacht», № 25/26, 1969 г. 2. «Bateaux», апрель 1970 г. 3. «Катера и яхты», № 6, 1966 г.

В раздел «Мотолодки, катера, яхты — разное, обзоры, советы»

Наш Telegram-канал: https://t.me/motolodki_katera. Присоединяйтесь!

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

добавить страницу в избранное