mekaanisia itseohjautuvia laitteita valmistavat useat valmistajat, mutta useimmilla nykyisin valmistettavilla järjestelmillä on sama periaate (servo-heiluriperäsin, KS.jäljempänä). monet pitkän matkan risteilijät toteavat, että sähköinen itseohjautuva koneisto on monimutkainen eikä sitä todennäköisesti voida korjata ilman varaosia syrjäseuduilla. Sen sijaan siipivaihteisto tarjoaa ainakin mahdollisuuden improvisoituun korjaukseen merellä, ja se voidaan yleensä rakentaa uudelleen maalla käyttämällä paikallisia hitsaajia (joskus putkiosia) tai machinist.To minimoi itseohjauslaitteen aiheuttama nopeuden menetys on tärkeää saada aluksen purjeet tasapainoon siten, että peräsimeen kohdistuu vain vähän kuormaa, ennen kuin itseohjausta yritetään käynnistää. Kun purjeet leikataan oikein, servo-Airon ja pää-tai apuperäsimen voimatasapaino minimoidaan siten, että saavutetaan peräsimen ja servo-Airon alimmat hyökkäyskulmat veden virtausta kohti. Yleensä tarvitaan kuitenkin jonkin verran kokeilua ja harkintaa, jotta voidaan määrittää sopivat asetukset tietylle alukselle ja ohjausmekanismille.Suosittu lähde nykyajan windvane-tekniikasta on Windvanen itseohjautuva käsikirja. Yksi erityisen arvokas panos Morris kirja on hänen kattavuus erilaisia metalliseoksia käytetään siipi vaihde valmistus. Morris myöntää tapansa asettaa keittiön ajastin puoleksi tunniksi kerrallaan ja nukkua windvane-ohjauslaitteen ohjatessa ruoria jopa 25-35 solmun vastatuulessa. Tuoreessa haastattelussa hän kertoi kerran täpärästi jääneensä valtavan rahtilaivan alle nukkuessaan purjeellaan Punaisellamerellä. Morris huomauttaa, ” autopilotti ei olisi tehnyt mitään eroa tässä tapauksessa. Jos olisin käyttänyt elektronista autopilottia, rahtialus olisi ollut siellä. Päätin purjehtia kaksi kolmasosaa maailmanympäripurjehduksestani yksin, ja hyväksyin päätöksen tuomat riskit. Kohtalo taisi olla puolellani.”
Trim-TabEdit
entisissä Trim-Tab-servojärjestelmissä servo-terän kääntöliike pystyakselinsa ympäri on suoritettu trim-tab Servo-välilehdellä, mikä kuitenkin maksaa jonkin verran voimaa johtuen siitä, että trim-tab siirretään vastakkaiseen suuntaan servo-terän kääntämiseksi.Sama pätee trimmilehteen, joka on asennettu pitkälle aluksen peräsimen taakse ja kytketty siihen ylä-ja alapäästä. Tätä rakennelmaa kutsutaan nimellä ”The Saye ’ s Rigg”. Toinen versio tuuliviiri itseohjaus purjeveneissä tunnetaan pystyakseli siipi ja yleensä, koska huonompi ohjausvoima lähtö verrattuna Servo heiluri laitteita se käyttää trim välilehti ripustettu pois peräsin ohjata veneen. Siipi pyörii suorassa kulmassa maahan nähden ja voi lukittautua trim-kielekkeeseen missä tahansa halutussa asennossa, kun vene putoaa tuulesta, tuuliviiri kääntää siipeä ja ottaa trim-kielekkeen mukaansa, mikä puolestaan saa peräsimen liikkumaan vastakkaiseen suuntaan ja siten oikaisemaan kurssin. Yleensä itseohjaus näin, trim välilehti voidaan käyttää vain veneissä transom (tai takana ripustettu double enders) peräsimet trim välilehti on asennettava suoraan ja perään peräsin tuottaa halutun vaikutuksen, ja tietenkin on hallittava myös peräsin heilahtaa puolelta toiselle. Tämä tapahtuu tyypillisesti käyttämällä ura tanko, jossa yhteys siipi kokoonpano voi liukua, kun peräsin kääntyy. Nämä itseohjausjärjestelmät ovat yleensä yksinkertaisempia ja siten helpompia asettaa ja säätää kurssia, koska ne eivät käytä peräsintä ohjaavia viivoja vaan ohjaavat sitä suoremmin kiinteiden kytkentöjen kautta.Tähän liittyvä laite on käytetty joissakin tuulimyllyt, fantail, pieni tuulimylly asennettu suorassa kulmassa pääpurjeet joka automaattisesti kääntää raskas korkki ja pääpurjeet tuuleen, (keksitty Englannissa vuonna 1745). (Kun tuuli on jo suoraan pääviiruihin, viuhko pysyy pääosin liikkumattomana.)
siipi apuperäsimeen
vain harvat valmistajat ovat onnistuneet järjestelmillä, jotka käyttävät apuperäsintä suoraan windvanesta (muut kuin servojärjestelmät: Windpilot Atlantik, Hydrovane); windvanen kuvassa käytetään tätä periaatetta suurikokoisen kangasperäsimen ollessa pystyakselilla (käytetään pääasiassa tuuliviirejä, joissa on lähes vaaka-akseli).
Servo-heiluriperäsinedit
laajimmalle levinnyt itseohjauksen muoto, servo-heiluri, otettiin käyttöön selviytyäkseen suuremman peräsimen käyttämiseen tarvittavasta tehosta, ja se oli Herbert ”Blondie” Haslerin esittelemän servo-trim-tab-periaatteen seuraaja. Yhteistä kaikille servo heiluri peräsin (Airo, terä) järjestelmät on se, että nopeus veneen läpi veden käytetään vahvistamaan pieni voima tulee tuuliviiri, jotta voidaan kääntää peräsin. Servoterä voidaan kääntää pystyakselillaan ja se ripustetaan heilurin tavoin. Kun sitä käännetään pystyakselinsa ympäri, veden virtaus aiheuttaa sivuttaisvoiman terän alueelle, ja voimakasta kääntöliikettä sivulle käytetään peräsimeen (aluksen peräsin tai apuperäsin on integroitu järjestelmään).Kapea pystylauta, tuuliviiri, on asennettu lähes vaaka-akseliselle kantajalle, jota itse pyöritetään pystyakselinsa ympäri niin, että veneen kulkiessa haluttuun suuntaan siipi on pystysuora ja reunaltaan tuuleen nähden. Tuuliviiriä tasapainottaa pieni paino Pivotin alapuolella, mutta jos vene kääntyy niin, että lauta ei ole enää vastatuulessa, se puhalletaan toiselle puolelle, kun ylimääräinen pinta-ala paljastuu. Tämä liike välittyy liitosten sarjana vedessä olevaan terään (tai airoon) niin, että Airo kääntyy pystyakselinsa ympäri, kun tuuliviiri pyörii neutraaliltaan position.As edellä kuvattu terä kääntyy, ja sen ohi liikkuvan veden paine saa sen kääntymään sivuttain kääntyvän tangon päässä. Upotettu alue 0.1 m2 1 m vivun pituudella veneen nopeudella 2,5 m / s (noin 5 solmua) ja 5° kohtauskulmalla saavutetaan jo 180 n⋅m momentti, jolloin Airon profiili on naca0012. Servo-Airon ohjausvoima välitetään pääperäsimeen tyypillisesti kahden viivan ja neljän tai useamman telan avulla ohjausköysien ohjaamiseksi ruoriin tai ohjauspyörään.
nykyaikaisia servo-heilurin itseohjautuvia laitteita, joissa on optimoitu voimansiirto ja pieni kitkamekaniikka, käytetään yhä enemmän päiväpurjehduksessa ja risteilyssä; aiemmin niitä käytettiin pääasiassa pitkän matkan valtamerikäytävissä. Optimoitujen, modernien laitteiden lisääntyneet matalatuuliominaisuudet mahdollistavat myötätuuliohjauksen 1,3 m / s näennäiseen tuuleen ja 1,5 kn veneen nopeuteen – ominaisuudet, jotka tekevät elektronisesta ohjauslaitteesta lähes tarpeettoman ja mahdollistavat alamäkien ylittämisen tuuliviirin alla itseohjautuvasti. Yhä useammat pitkän matkan regattapurjehtijat käyttävät tuuliviiriä itseohjautuvasti, koska purjeet pidetään aina optimaalisessa kulmassa tuuleen nähden ja siten veneen nopeus pidetään mahdollisimman korkeana.
horisontaalisen windvane-servo-itseohjauksen matemaattinen kuvaus kattaa kurssivirheen suhteen vakiotilaiseen peräsinkulmaan kurssivirheen korjaamiseksi. Dynamiikkaa kuvataan voima-ja liikemäärän kytkentäyhtälöillä. Käytössä on pääasiassa kolme erilaista mekaanisen voimansiirron periaatetta: Murray liukulohkoliitos, 90° viistevaihde, Z-akseli, joilla on geometriansa vuoksi erilaiset ohjausvoiman muutokset kurssivirheen muutoksella.
Servo-heiluri apuperäsimellä
tapauksissa, joissa puhdasta servo-heiluria ei voida käyttää (hydraulinen peräsinvaihde, peräsimen kääntämiseen tarvittava erittäin suuri voima), käytetään apuperäsinjärjestelmiä. Ne koostuvat servo-heiluriperäsimestä, joka on kytketty suoraan apuperäsimeen, joka on osa itseohjautuvaa järjestelmää. Pääperäsintä käytetään tällöin pääradan ” trimmaamiseen ”ja itseohjautuva vaihde ohjaa” noin ” pääradan näennäisen Tuulen muutosten mukaan.
levyt tillerEdit
lukuun ottamatta laajalle levinnyttä mekaanista itseohjautuvuutta tuuliviirin kautta, joka on mekaanisesti kytketty peräsimeen tai servo-heiluriperäsimeen, on olemassa mekaaninen itseohjautuva periaate, jota kutsutaan ”arkki-peräsimeen”. Rollo Gebhard ylitti Atlantin 5,6 metriä pitkällä Solveigillaan tällaista menetelmää käyttäen. Lakanasta peräsimeen-itseohjaus koostuu jousikuormitetun peräsimen ja purjeen tuulen voimaa käyttävän lakanan välisestä liitoksesta veneen ohjaamiseksi.
