Bijlage 4
De automatische stuurinrichting
Notitie van de vertaler
Voor een solozeiler is het van het grootste belang dat zijn jacht voorzien is van een inrichting die de zorg voor de besturing geruime tijd kan overnemen. Er zijn waarlijk wel meer werkzaamheden waarmee de zeiler zich moet bezighouden dan alleen de bewaking van het roer en de controle op het behouden van de uitgestippelde koers. Hij zal zich herhaaldelijk van de helmstok moeten verwijderen om zeilen te hijsen, in te nemen of te reven, maaltijden te verzorgen, reparaties uit te voeren, zonswaarnemingen te doen en berekeningen te maken ten behoeve van zijn plaatsbepaling. Bovenal zal hij voor voldoende slaap en rust moeten zorgen.
In hoofdstuk 7 van dit boek is tot uiting gekomen in welke mate de dagafstanden worden beïnvloed, wanneer het schip moet worden bijgelegd als de stuurman voor korte of lange tijd het roer verlaat.
Een goed uitgebalanceerd jacht kan zichzelf als regel enige tijd in een uitgezette koers houden, wanneer aan- of bijdewind gezeild wordt, de schoten op de juiste wijze zijn aangehaald en de helmstok in een daarmee corresponderende stand wordt vastgezet.
Veel minder vaak gebeurt het dat een jacht, bij ruime wind of voordewind varend, zichzelf onder normale zeilen kan besturen. Om dat mogelijk te maken, zoekt men in de regel zijn toevlucht tot de zogenaamde tweelingfokken, waarvan de schoten via een stelsel van blokken aan de helmstok zijn verbonden. De Fransman Marin-Marie was een der eersten die dit systeem toepaste. Het aantal zeiljachten dat met behulp van fokbesturing in de zone der noordoostpassaatwinden de Atlantische Oceaan overstak, is zeer groot.
Automatische besturing is ook langs elektro-mechanische weg mogelijk. Een elektromotor kan het roer bedienen op impulsen van het kompas. Maar de zorg die verbonden is aan het opladen van een accubatterij aan boord van een zeiljacht, vormt voor dit systeem een beletsel, afgezien nog van andere daaraan verbonden bezwaren.
Windvaanbesturing daarentegen eigent zich meer voor toepassing op zeiljachten. Deze methode is niet zo heel nieuw. In 1936 was het dezelfde Marin-Marie die ermee experimenteerde toen hij singlehanded de Atlantische Oceaan met zijn motorboot wist over te steken. De grote stoot tot de ontwikkeling van de windvaanbesturing werd echter pas in 1960 gegeven toen de eerste solowedstrijd over de Atlantische Oceaan voor zeiljachten werd uitgeschreven. Het systeem gaat ervan uit dat voor een bepaalde koers ten opzichte van de wind de zeilen eerst worden afgesteld, waarna een windvaan het jacht in die koers houdt, hetzij door een rechtstreekse verbinding met de helmstok of door middel van een extra roer of een aan de rand van het normale roer bevestigd trimblad. De eerste methode is uiteraard de eenvoudigste. Francis Chichester paste haar toe op Gipsy Moth III in de transatlantische race van 1960, die hij won. Bezwaarlijk is het echter dat de afmeting van de windvaan zodanig moet zijn dat hij zelfstandig de vrij grote kracht kan opbrengen die nodig is om de helmstok in moeilijke omstandigheden te beheersen. Dat brengt weer met zich mee dat hij in geval van te harde wind gereefd moet kunnen worden.
Deze bezwaren werden ondervangen door de Engelsman kolonel H.G. Hasler, die ook meezeilde in de race van 1960. Hij paste zijn ‘pendulum-servo’-inrichting toe, waarbij een over de achtersteven in het water gehangen vin door de windvaan kan worden gedraaid, waarna hij door het langsstromende water uit het verticale vlak wordt gedwongen en een kracht wordt opgewekt die op de helmstok wordt overgebracht. Naast dit Hasler-systeem, dat door Chichester op Gipsy Moth IV werd gebruikt en dat hieronder meer gedetailleerd wordt toegelicht, bestaan nog tal van andere besturingsinrichtingen, die alle op de directe of indirecte werking van een windvaan berusten. In Engeland waren er tot voor kort niet minder dan vier fabrieken die verschillende vindingen aan de man brachten! De winnaar van de transatlantische solowedstrijd in 1964, de Fransman Eric Tabarly, zeilde met een, nadien ook weer verbeterd, eigen systeem. Het laatste woord in deze materie is nog geenszins gezegd. Voor belangstellenden zal het interessant zijn de verdere gang van zaken te volgen.
♦
De werking van het op Gipsy Moth IV gebruikte ‘pendulum-servo’apparaat van Hasler kan – zéér schematisch – worden uitgelegd aan de hand van de hiernaast met toestemming van de uitvinder zelf en van de fabrikant M.S. Gibb, Ltd. afgedrukte schets.
Principe-tekening van HASLER PENDULUM-SERVO GEAR als gebruikt op
“Gipsy Moth IV”
Het systeem is in het bijzonder bedoeld voor jachten met een door een hennegatskoker lopende roerkoning; het roer hoeft onder water in geen enkel opzicht te worden gewijzigd, noch van een trimroertje te worden voorzien.
Een “servo-vin’ S is verticaal achter de spiegel gehangen, gedragen door een trommel O, die door middel van een zich daarin bevindend overbrengingsmechanisme normale roerbewegingen van de vin om een verticale as B mogelijk maakt, wanneer daartoe een impuls uitgaat van de windvaan V, die door een stelsel van hefbomen op een hulp “helmstokje’ H wordt overgebracht.
De trommel wordt gedragen door een horizontale in lagers opgehangen as A – A; het is daardoor dat trommel en vin als één geheel in zijwaartse richtingen (D) draaibaar zijn. Wanneer de wind de windvaan doet uitslaan en de vin daardoor uit de lijn van kiel en stevens van het jacht wordt gedwongen, zal het langs de vin stromende water hem opzij drukken, dus als een “pendule’ in één der richtingen D. Dientengevolge komt er een helling in het aan de trommel bevestigde kwadrant P; op dit kwadrant zijn stuurlijnen L bevestigd, die de helling via katrollen overbrengen op een soortgelijk kwadrant Q, dat op de helmstok is vastgemaakt.
De uitslagen in de richtingen D van de vin resulteren dus in draaiingen van het roerblad R. Het geheel kan worden afgesteld en eventueel buiten werking gesteld door het doen aangrijpen van een pal op een gegroefde koppelingsschijf K.
♦
Wanneer op bladzijde 163 wordt gesproken over het “topzwaar’ zijn van roervin en het daarbij behorende mechanisme, wordt daarmee bedoeld dat bij stilstaand water een uitslag in een der richtingen D uit zichzelf optreedt, met alle onberekenbare consequenties van dien.
De schetsmatige tekening geeft van een mogelijk topzwaar zijn geen duidelijke aanwijzing. Men moet er bij het lezen van de tekening wel rekening mee houden dat daarin slechts het principe van de werking van het gehele apparaat wordt aangegeven; de ware verhoudingen van afmetingen zijn daarbij verwaarloosd, terwijl de schets ook geen beeld geeft van de werktuigbouwkundige constructie van het apparaat.