mekaniske selvstyringsenheder fremstilles af en række producenter, men de fleste systemer, der produceres i dag, har det samme princip (servo pendul ror, se nedenfor).ud over deres krav til elektrisk kraft bemærker mange langdistancekrydsere, at elektroniske selvstyringsmaskiner er komplekse og usandsynligt, at de kan repareres uden reservedele i fjerntliggende områder. I modsætning hertil tilbyder vingeudstyret i det mindste muligheden for en improviseret reparation til søs og kan normalt genopbygges på land ved hjælp af ikke-specifikke dele (undertiden VVS-dele) af en lokal svejser eller machinist.To Minimer hastighedstabet ved selvstyringsudstyret det er vigtigt at have skibets sejl afbalanceret med lidt belastning på roret, før der gøres forsøg på at aktivere selvstyringen. Med sejlene er trimmet korrekt, kraftbalancen af servoåre og hoved-eller hjælperor minimeres på den måde, at de laveste angrebsvinkler for ror og servoår mod vandstrømmen opnås. Nogle eksperimenter og vurderinger er normalt nødvendige for at bestemme de korrekte indstillinger for et givet fartøj og styremekanisme.En populær kilde til moderne vindvane teknologi er Vindvane selvstyrende Håndbog. Et særligt værdifuldt bidrag fra Morris bog er hans dækning af de mange forskellige legeringer, der anvendes i vinge gear fremstilling. Morris indrømmer sin praksis med at indstille en køkkentimer i en halv time ad gangen og sove, mens vindstyringsenheden styrer roret, selv i hovedvind på 25 Til 35 knob. I en nylig samtale, han sagde, at han engang snævert savnede at blive ramt af et stort fragtskib, mens han sov på sit sejl op ad Det Røde Hav. Morris påpeger, ” en autopilot ville ikke have gjort nogen forskel i dette tilfælde. Hvis jeg havde brugt en elektronisk autopilot, ville det fragtskib stadig have været der. Jeg valgte at sejle to tredjedele af min omsejling med en hånd, og jeg accepterede de risici, der fulgte med denne beslutning. Jeg tror skæbnen var på min side.”
Trim-TabEdit
i tidligere Trim-Tab servosystemer er drejebevægelsen af servobladet omkring sin lodrette akse udført af en trim tab Servo-fane, som dog koster en vis kraft på grund af det faktum, at trim-fanen bevæges i den modsatte retning for at dreje servobladet.Det samme gælder for en trimfane, som er monteret i stor afstand bag skibets ror, der er forbundet med det ved dets øvre og nedre ende. Denne konstruktion kaldes”Saye’ s Rigg”. En anden version af vindvinge selvstyring på sejlbåde er kendt som den lodrette akse vinge og normalt, på grund af den ringere styrekraft output i forhold til Servo Pendul enheder det gør brug af en trim fane hang fra roret til at styre forløbet af båden. Vingen drejer vinkelret på jorden og kan låses til trimfligen i en hvilken som helst ønsket position, da båden falder af vinden, vil vingen blive drejet af vinden og vil tage trimfligen med sig, hvilket igen får roret til at bevæge sig i den modsatte retning og dermed korrigerer kurs. Generelt kan selvstyring som denne med en trimfane kun bruges på både med akterspejl (eller baghængte dobbeltendere) ror, da trimfanen skal monteres direkte til og bag på roret for at producere den ønskede effekt, og selvfølgelig skal styres, selv når roret svinger side om side. Dette opnås typisk ved brug af en slidset stang, hvor forbindelsen til vingeenheden kan glide ind, når roret drejer. Disse selvstyringssystemer er generelt enklere og er således lettere at indstille og justere kurs, da de ikke bruger linjer, der styrer roret, men styrer det mere direkte gennem solide forbindelser.En relateret enhed er blevet brugt på nogle vindmøller, fantail, en lille vindmølle monteret vinkelret på hovedsejlene, som automatisk vender den tunge hætte og hovedsejl i vinden (opfundet i England i 1745). (Når vinden allerede er direkte ind i hovedvingerne, forbliver fantailen i det væsentlige ubevægelig.)
vinge til hjælperorredit
kun få producenter har haft succes med systemer, der betjener et hjælperor direkte fra vindvanen (ikke-servosystemer: Vindpilot Atlantik, Hydrovane); billedet af den viste vindvane bruger dette princip med den store stofvinge på en lodret akse (brugen af vindvinger med en næsten vandret akse bruges overvejende).
Servo pendul rorredit
den mest udbredte form for selvstyring, servo pendulum, blev introduceret for at klare den nødvendige effekt til at betjene et større ror og var en efterfølger til servo trim tab-princippet (introduceret af Herbert “Blondie” Hasler). Fælles for alle servo pendul ror (åre, blade) systemer er det faktum, at bådens hastighed gennem vandet bruges til at forstærke den lille kraft, der kommer fra vindvingen for at kunne dreje roret. Servobladet kan drejes i sin lodrette akse og hænges som et pendul. Når den drejes rundt om sin lodrette akse, indleder vandstrømmen en sidelæns kraft på bladområdet, og den kraftige svingbevægelse til siden bruges til at virke på et ror (skibets ror eller hjælperor er integreret i systemet).Et smalt opretstående bord, vindvingen, er monteret på en næsten vandret aksebærer, der i sig selv drejes rundt om sin lodrette akse, så med båden, der bevæger sig i den ønskede retning, er vingen lodret og kant mod vinden. Vindvingen afbalanceres af en lille vægt under drejetappen, men hvis båden drejer, så brættet ikke længere er kant mod vinden, blæses det over til den ene side, når det ekstra overfladeareal afsløres. Denne bevægelse overføres af en række forbindelser til et blad (eller åre) i vandet, så åren drejes rundt om sin lodrette akse, når vindvingen roterer fra sin neutrale position.As bladet beskrevet ovenfor drejer, trykket af vand, der bevæger sig forbi det, får det til at svinge sidelæns på enden af en drejelig stang. Et nedsænket område på 0.1 m2 ved 1 m håndtagslængde ved en bådhastighed på 2,5 m/s (ca.5 knob) og 5 liter angrebsvinkel genererer allerede et øjeblik på 180 n liter m, når åren har en naca0012-profil. Servoårens styrekraft overføres til hoved roret, der typisk involverer et arrangement af to linjer og fire eller flere ruller for at lede styretovene til roret eller rattet.
moderne servo pendul selvstyrende enheder med optimeret transmission og lavfriktionsmekanik bruges mere og mere til dagssejlads og krydstogt; tidligere brugt hovedsageligt til langdistance havpassager. De øgede lave vindfunktioner hos optimerede, moderne enheder muliggør vindstyring ned til 1,3 m/s tilsyneladende vind og 1,5 kn bådhastighed – egenskaber, der gør en elektronisk styreenhed næsten overflødig og muliggør krydsning af doldrums under selvstyring af vindvingen. Et stigende antal langdistance regattasejlere bruger selvstyrende vindvinge på grund af det faktum, at sejlene altid holdes i optimal vinkel mod vinden, og dermed holdes bådens hastighed maksimalt muligt.
den matematiske beskrivelse af selvstyringen af den vandrette vindvane-servo dækker forholdet mellem en kursfejl og en steady-state rorvinkel for at korrigere for kursfejlen. Dynamikken er beskrevet af kraft og momentum kobling ligninger. Hovedsagelig tre forskellige mekaniske transmissionsprincipper er i brug: Murray slide-block joint, 90 liters skrå gear, å-aksel, som på grund af deres geometri har forskellige styringskraftændringer ved kursændring.
Servopendul med hjælperorredit
i tilfælde, hvor et rent servopendul selvstyrende gear ikke er anvendeligt (hydraulisk rorgear, meget stor kraft, der er nødvendig for at dreje roret), anvendes hjælperorsystemer. De består af et servo pendul ror koblet direkte til en ekstra ror, som er en del af selvstyresystemet. Hovedhjulet bruges i et sådant tilfælde til at” trimme “hovedretten, og det selvstyrende gear styrer” rundt ” hovedretten i henhold til ændringerne i den tilsyneladende vind.
ark til tillerEdit
bortset fra den udbredte mekaniske selvstyring gennem en vindvinge, der mekanisk er koblet til roret eller et servo pendul ror, er der et mekanisk selvstyringsprincip kaldet “ARK-til-styrestang”. Rollo Gebhard krydsede Atlanterhavet i sin 5,6 m lange Solveig ved hjælp af en sådan metode. Selvstyringen af ark til styrestang består af en forbindelse mellem den fjederbelastede styrestang og et ark, der bruger vindens kraft i sejlet til at styre båden.
