WindeR. Ветропилот. Первые тесты.

После зимнего межсезонья и текущих ремонтных работ пришло время практических тестов нового ветропилота собственной конструкции WindeR (Windpilot + Rudder).

В наше время электроники и технического прогресса, механический ветропилот на парусной яхте может показаться каким-то анахронизмом, но есть и другой взгляд на предмет. 

В прибрежном плавании в летнее время на Средиземке это конечно мало актуально, но если ваши маршруты становятся длиннее, то появляются новые приоритеты. 

Во-первых это вопрос экономии электроэнергии, основными потребителями на ходу являются холодильник и автопилот.  Потребление автопилота впрямую зависит от сбалансированности яхты парусами, силы ветра и высоты волны соответственно. Модные сейчас литиевые батареи это палка о двух концах, большая емкость и глубокий разряд это конечно плюс, но проблема в балансе расхода и прихода. С расходом понятно, а вот с зарядом не все так просто, но это другая тема. Ветропилот не потребляет электроэнергии и работает постоянно, когда есть ветер конечно.

Во-вторых ветропилот может выполнять роль аварийного руля, а это бывает вполне актуально, особенно после случаев нападения касаток на парусные яхты около Испании. Случаев потери или повреждения рулевой системы тоже немало, это одна из серьезных аварий наряду с потерей мачты.

Ну и в-третьих, когда полный экипаж,  то проблем с вахтами и рулевыми нет, а вот когда один, то вопрос автопилота просто выходит на первое место.

Современный подход к автоматическому управлению яхтой под парусами это стандартная установка электронного автопилота, а если идут далеко, то берут запасной комплект, что довольно не дешевое удовольствие. Хотя логично что электроника стала надежнее последние годы, но если вы откроете коробочку, то все сделано банально бюджетно, никакой защиты плат, нет нормальной изоляции корпуса, контакты открыты и т.д. Все это становится проблематичными в морском климате, повышенная влажность, соль и вибрации приводят к периодическим проблемам с электроникой и это не говоря уже о потенциальных тропических штормах с молниями, которые могут вывести из строя вообще все электричество, если нет нормальной системы молниезащиты. Электроника вещь конечно удобная, но... не самая надежная. Также наличие мощного привода руля и автопилота способствуют потере "чувства яхты", когда лодка не сбалансирована парусами и просто "давится" электроникой и гидравликой.

Все конструкции ветропилотов давно хорошо известны и протестированы десятилетиями. Есть в принципе два базовых типа ветропилота, разница состоит в следующем - управление производится или отдельным пером ветропилота или приводом на основной руль. В первом случае ветровое крыло-флюгер передает усилие напрямую на отдельное рулевое перо, а во втором случает усилие создается качающимся пером (Servopendulum) и передается веревками на основной руль. Есть и комбинированные системы, из наиболее известных марок на рынке остались два бренда Windpilot и Hydrovane. Многие делают свои конструкции или восстанавливают старые, например проверенный временем Aries и другие. Стоимость нового ветропилота с комплектом установки может быть до 7.000 евро. Старые комплекты найти непросто, так как они являются принадлежностью конкретной лодки и стоят они тоже несколько тысяч, как редкий товар, но бывают отдают и бесплатно, кому как повезет.

Созрела мысль сделать свою модификацию ветропилота с некоторыми улучшениями, по крайне мере мне так кажется. Первые тесты я начал еще на предыдущей яхте-прототипе Soler-35 (видео), тогда я пытался реализовать варианты автоматического управления от основных парусов. В принципе что-то получалось, но для практического применения подходило не очень. Новый ветропилот собрался устанавливать на свою яхту Beneteau Oceanis 393 Clipper, которая имела свои нюансы. Учитывая двойное назначение ветропилота, название пришло само по себе - WindeR (Wind pilot + Rudder).

Исходные задачи которые ставились при проектировании WindeR:

- конструкция должна иметь двойное назначение: ветропилот для управления яхтой и запасной аварийный руль при поломке основной рулевой системы. Причем в роли аварийного руля, должна быть предусмотрена опция использования внешнего независимого румпельного автопилота. 

- предельно простая конструкция с возможностью изготовить самостоятельно или в любой механической мастерской и соответственно с небольшим бюджетом. Все материалы должны быть доступны локально или в интернет-магазинах.

- простота ремонта и замены частей в случае необходимости.

- разделить связь между крылом-флюгером и рулевым пером автопилота для возможности установки в любом месте на корме, без перегораживания кормовой части.

- минимальная конструкция на корме, чтобы не мешать швартовке и использования кормовой площадки для подхода на динги, рыбалки и т.д.

- легкость монтажа и демонтажа элементов ветропилота по необходимости, перед и после перехода. Удобство хранения частей ветропилота на яхте.

В прошлом году на яхте была установлена новая арка с солнечными панелями, радаром и ветрогенератором, она также используется для подвески динги на якоре и трапа в порту. Кормовая площадка небольшого размера, поэтому ее особо занимать тоже не хотелось. Поэтому было принято решение не делать отдельную стойку для крыла-флюгера, а использовать существующую арку. 

Крепление пера ветропилота было установлено на относительно низком транце, где сделано внутреннее усиление, но можно сделать крепление практически на любой корме, так как это перо не связано жестко с крылом-флюгером.

Усилие от крыла-флюгера передается на перо ветропилота с помощью мягких тяг из веревки дайнимы. Для обеспечения постоянного натяжения были использованы пружинные амортизаторы, которые потом возможно будут заменены на резиновые.

Перо ветропилота изначально было изготовлено из стеклопластика с наполнителем, но оказалось недостаточной прочности, сейчас используется перо из литого найлона от ветропилота Hydrovane, которое обеспечивает необходимый баланс и прочность.

Итак после доработок и установки пришло время первого теста на ходу. Погодные условия были благоприятные и разнообразные, ветер от  3 до 12 узлов с порывами до 16 узлов, волна от 0.3-0.5 метра, это позволило проверить работу на всех курсах. Конечно окончательные выводы делать рано, надо больше тестов в сильные ветра и на большой волне, но первое впечатление, что система работает. 

Два важных параметра надо учитывать при настройке любого ветропилота, это сбалансированность яхты парусами и относительная сила ветра AWS. При ветре AWS менее 5-6 узлов WindeR работает, но неустойчиво и требует контроля за курсом, в вот при более сильном ветре все встает на места, причем чем сильнее ветер, тем лучше держит курс. В среднем рысканье на курсе составляет около  3-5 градусов на каждый борт, чем сильнее ветер, тем рысканье меньше, причем происходит это очень медленно, не так как с автопилотом. На острых курсах от 35 до 100 градусов, баланс парусов легко обеспечивается настройкой грота и генуи, понятно что это не самая эффективная настройка с точки зрения скорости, грот обычно немного потравлен больше нормы. На более полных курсах  100-170 градусов, грот дает больший приводящий момент, поэтому лучше его зарифить или вообще убрать. Кстати это рекомендуется и для других моделей ветропилотов. Также на полных курсах, можно подправить баланс с помощью основного руля, положив несколько градусов под ветер.

Управление поворотом крыла-флюгера производится двумя веревками из кокпита, это удобно, если надо подправить курс или повернуть, все это делается без использования основного руля.

В общем мой новый ветропилот WindeR работает, хотя надо еще потренироваться в настройках в разных ветровых условиях, но результат проделанной работы положительный. Установки  пера и флюгера занимает 5-10 минут, подключение тяг еще пару минут, т.е. максимум 15 минут и аварийный ветропилот или аварийный руль готов к работе. Управление румпелем аварийным рулем и подключение внешнего румпельного автопилота еще не пробовал, но здесь проблем не предвидится.

P.S.     Парадоксально, но при выходе из порта, вероятно после долгой стоянки, панель автопилота Raymarine стала выдавать ошибку "No rudder" и автопилот сбрасывал в режим Standby, вероятно закисли контакты сенсора положения руля, буду разбираться. Как раз в такой ситуации и нужен ветропилот, который и был использован по факту.

Счастливого плавания !