स्व-स्टीयरिंग गियर
सेल्फ-स्टीयरिंग गियर सेल नावों पर उपयोग किया जाने वाला उपकरण है जो बिना किसी मानवीय क्रिया के चुने हुए कोर्स (नेविगेशन) या सेल के बिंदु को बनाए रखने के लिए उपयोग किया जाता है।[1]
इतिहास
मैकेनिकल या "विंड वेन" सेल्फ-स्टीयरिंग मॉडल सेल नावों को सही दिशा में रखने के एक तरीके के रूप में प्रारंभ हुआ। इस प्रकार रेडियो नियंत्रण के आगमन से पहले, मॉडल यॉट रेसिंग (डब्ल्यूडब्ल्यू1 से पहले प्रारंभ हुई) सामान्यतः लंबे संकीर्ण तालाबों पर लड़ी जाती थी और अंतिम परिणाम में किनारों पर रुकने की संख्या को दंड के रूप में गिना जाता था। इस प्रकार शुरुआत में टिलर पर काउंटरवेट की एक प्रणाली तैयार की गई थी, जब मॉडल बोट एक झटके में हिल गई थी। इस प्रकार ये अपरिष्कृत प्रणालियाँ अपने आविष्कारक जॉर्ज ब्रेन के बाद ब्रेन गियर नामक एक अधिक परिष्कृत प्रणाली में विकसित हुए।[2] ब्रेन स्टीयरिंग गियर मेनसेल शीट के तनाव से संचालित रडर स्टॉक पर चतुर्भुज की एक अच्छी तरह से ट्यून की गई प्रणाली थी और रबड़ बैंड से घिरा हुआ था। इस प्रकार वेन गियर नामक एक अधिक परिष्कृत प्रणाली को बाद में तैयार किया गया था, यह क्लॉकवर्क गियर्स की एक समायोज्य प्रणाली के माध्यम से मुख्य पतवार को चलाने वाले एक छोटे वेन या एयरफॉइल पर निर्भर था। इस प्रकार यह ब्लौंडी हस्लर के सेल्फ स्टीयरिंग रडर जैसे ट्रान्साटलांटिक याच पर देखे गए बाद के वेन संचालित ऑटोपायलट के समान था। 1920 और 1930 के दशक में अटलांटिक महासागर को पार करने के लिए कुछ ट्रान्साटलांटिक सिंगलहैंडेड नाविकों ने स्व-स्टीयरिंग उपकरणों के एक कच्चे रूप का उपयोग किया, सबसे उल्लेखनीय फ्रेंचमैन मारिन मैरी (पॉल मारिन डूरंड कूपेल डे सेंट फ्रंट) थे जिन्होंने वर्ष 1930 के दशक में अटलांटिक को दो बार पार किया था। एक नौकायन नौका जिसे विनीबेल II कहा जाता है और दूसरा मोटर पिनासे (जहाज की नाव) जिसे एरियल कहा जाता है।
इस प्रकार साल 1933 में डौर्नेनेज़, फ्रांस से न्यूयॉर्क शहर तक अपने अटलांटिक महासागर क्रॉसिंग पर विनीबेले II पर सेल्फ स्टीयरिंग कुछ हद तक एक ब्रेन गियर के समान था, जिसमें ट्विन जिब्स (ट्रिनक्वेट्स जुमेल्स) का उपयोग किया गया था, जिसमें उनकी शीट एक सरणी के माध्यम से पतवार से जुड़ी हुई थी। इस प्रकार ब्लॉक और लाइनों की। लंबी कील वाली विनीबेले II क्लोज-हाल्ड या बीम पहुंच के नौकायन बिंदुओं पर पूरी तरह से स्थिर थी, किन्तु सेल्फ स्टीयरिंग ट्विन जिब प्रणाली पेचीदा डाउनविंड ब्रॉड व्यापक पहुंच और चलने वाले बिंदुओं पर नियंत्रण कर सकती थी।
छोटे मोटर पिननेस एरियल पर, 65एचपी फ्रेंच निर्मित बॉडौइन डीजल इंजन द्वारा संचालित 13-मीटर की नाव, जो साल 1936 में न्यूयॉर्क से ले हावरे के लिए रवाना हुई थी, अटलांटिक में एक मोटर बोट को चलाने का कार्य अधिक कठिन था। . एरियल के दो पतवार थे; प्रोपेलर रेस में पतवार के नीचे मुख्य एक मैनुअल स्टीयरिंग के लिए था और छोटा सहायक पतवार ट्रांसॉम माउंटेड था। यह सहायक पतवार कोचरूफ के ऊपर लगे एक विशेष विंड वेन द्वारा यांत्रिक रूप से संचालित हो सकता है, जिसमें दो आयताकार एयरफॉइल्स होते हैं जो एक वर्टिकल एक्सल पर एक कोण पर सेट होते हैं और एक काउंटरवेट द्वारा संतुलित होते हैं। यह सरल था और अधिक अच्छी तरह से काम करता था, किन्तु बहुत हल्की हवा या सपाट शांति में नाव को नहीं चला सकता था।
जब मारिन मैरी न्यूयॉर्क में 'एरीले' को फिट कर रही थीं, तो उन्हें कैसल नाम के एक फ्रांसीसी आविष्कारक ने संपर्क किया, जिन्होंने अपने आविष्कार के एक विद्युत ऑटोपायलट को मुफ्त में फिट करने की प्रस्तुतकश की। कैसल ऑटोपायलट तत्कालीन क्रांतिकारी फोटोइलेक्ट्रिक सेल और प्रकाश की एक प्रणाली का उपयोग कर रहा था और चुंबकीय कम्पास गुलाब पर दर्पणों को प्रतिबिंबित कर रहा था। इसका सिद्धांत आधुनिक फ्लक्स गेट | ऑटोपायलट प्रणाली के लिए फ्लक्स-गेट सेंसर को छोड़कर, कुछ हद तक आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक ऑटोहेल्म्स के समान है। कैसल ऑटोपायलट, जिसमें हरे, लाल और सफेद टेलटेल कंट्रोल लाइट्स की एक सरणी सम्मिलित थी, ने मुख्य पतवार पर कार्य करने के लिए एक इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग किया। चूंकि इसका मूल सिद्धांत ध्वनि था और मार्ग के कुछ हिस्सों में उपयोगी था, यह एक गीली हिलती हुई छोटी नाव के लिए कुछ हद तक हल्का सिद्ध करना हुआ और परेशानी से ग्रस्त था। मारिन मैरी, चूंकि कुछ मौकों पर प्रशंसात्मक रूप से सामान्यतः मनमौजी उपकरण से घृणा करती थी, विशेष रूप से जब उन्हें पता चला कि कैसेल ने अनजाने में ऑटोपायलट डिब्बे में बोर्डो वाइन के अपने स्टोर को छिपा दिया था, अनिच्छा से उसे लगभग 20 दिनों के एक जो नशे में हो अटलांटिक क्रॉसिंग की निंदा की।
इलेक्ट्रॉनिक
इलेक्ट्रॉनिक स्व-स्टीयरिंग को एक या एक से अधिक इनपुट सेंसर के अनुसार संचालित इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है, निश्चित रूप से कम से कम एक चुंबकीय कंपास और कभी-कभी हवा की दिशा या ग्लोबल पोजिशनिंग प्रणाली की स्थिति बनाम एक चुने हुए तरीके से। इलेक्ट्रॉनिक्स मॉड्यूल आवश्यक स्टीयरिंग आंदोलन की गणना करता है और एक ड्राइव तंत्र (सामान्यतः विद्युत, चूंकि संभवतः बड़ी प्रणालियों में हाइड्रोलिक) पतवार को तदनुसार स्थानांतरित करने का कारण बनता है।
ड्राइव मैकेनिज्म और पारंपरिक स्टीयरिंग प्रणाली के बीच इंटरफेस के लिए कई संभावनाएं हैं। नौकाओं पर, तीन सबसे आम प्रणालियाँ हैं:
- डायरेक्ट ड्राइव, जिसमें नाव के अंदर रडर स्टॉक के शीर्ष पर स्टीयरिंग क्वाड्रेंट से एक एक्ट्यूएटर जुड़ा होता है। यह स्थापना का सबसे कम दखल देने वाला विधि है।
- व्हील माउंटिंग, जिसमें जहाज के पहिये के पास एक मोटर लगाई जाती है, और उपयोग में आने पर इसके साथ जोड़ा जा सकता है। इसमें सामान्यतः या तो एक बेल्ट ड्राइव या पहिया से जुड़ी दांतेदार गियर-अंगूठी सम्मिलित होती है, और एक पहिया के साथ नौकाओं पर रेट्रो-फिटेड इंस्टॉलेशन के लिए एक सामान्य विकल्प है।
- टिलर-पायलट सामान्यतः टिलर के साथ चलने वाले छोटे जहाजों पर एकमात्र विकल्प होते हैं। इनमें एक विद्युत चालित मेम होता है जो टिलर और कॉकपिट के किनारे एक फिटिंग के बीच लगाया जाता है। कुछ पूरी तरह से स्व-निहित हैं, केवल एक बिजली की आपूर्ति की जरूरत है, जबकि अन्य में नियंत्रण इकाई एक्चुएटर से अलग है। ये अधिक लोकप्रिय हैं, क्योंकि ये रखरखाव-मुक्त और स्थापित करने में आसान हैं।[3]
नियंत्रण इकाई के परिष्कार के आधार पर (जैसे टिलर पायलट, स्टीयरिंग व्हील संलग्न चार्ट प्लॉटर , ...), इलेक्ट्रॉनिक सेल्फ-स्टीयरिंग गियर को एक निश्चित कम्पास कोर्स रखने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, जिससे कि हवा के लिए एक निश्चित कोण बनाए रखा जा सके (जिससे कि नौकायन नौकाओं को अपने पाल ट्रिम को बदलने की जरूरत नहीं है), एक निश्चित स्थिति की ओर बढ़ने के लिए, या किसी अन्य कार्य को उचित रूप से परिभाषित किया जा सकता है। चूंकि, विद्युत एक्ट्यूएटर्स द्वारा आवश्यक शक्ति की मात्रा, विशेष रूप से यदि समुद्र और मौसम की स्थिति के कारण लगातार कार्रवाई की जाती है, तो यह एक गंभीर विचार है। इस प्रकार लंबी दूरी के क्रूजर, जिनके पास बिजली का कोई बाहरी स्रोत नहीं है और अधिकांशतः प्रणोदन के लिए अपने इंजन नहीं चलाते हैं, सामान्यतः अपेक्षाकृत सख्त बिजली बजट होते हैं और किसी भी लम्बाई के लिए विद्युत स्टीयरिंग का उपयोग नहीं करते हैं। चूंकि इलेक्ट्रॉनिक ऑटोपायलट प्रणाली को संचालित करने के लिए बिजली की आवश्यकता होती है, इसलिए कई जहाज नाव पर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं (पीवी) सौर पैनल या छोटे पवन टर्बाइनों का भी उपयोग करते हैं। इस प्रकार यह अतिरिक्त प्रदूषण को समाप्त करता है और लागत में कटौती करता है।[3]
मैकेनिकल
मैकेनिकल सेल्फ-स्टीयरिंग गियर का मुख्य लक्ष्य स्पष्ट हवा की ओर दिए गए पाठ्यक्रम पर एक सेलबोट को रखना और हेलमैन को स्टीयरिंग जॉब से मुक्त करना है। इस प्रकार एक लाभप्रद पक्ष प्रभाव यह है कि पाल को स्पष्ट हवा की ओर इष्टतम कोण में रखा जाता है और इसके द्वारा इष्टतम प्रणोदन बल प्रदान करता है। यहां तक कि इंजन के नीचे चलने वाली सेलनावों में भी, सेल्फ स्टीयरिंग गियर का उपयोग नाव को हवा में ले जाने के लिए आसानी से सेट करने या पाल बदलने के लिए किया जा सकता है (अपवाद: शीट-टू-टिलर सिद्धांत)।
हवा की दिशा सेंसर के रूप में उपयोग किया जाता है < br />a) क्षितिज की ओर कम या ज्यादा झुका हुआ एक पवन फलक (पवन फलक स्व-स्टीयरिंग)
b) पाल में हवा का दबाव और उसके द्वारा बल शीट (शीट टू टिलर सेल्फ-स्टीयरिंग)।
स्पष्ट हवा की दिशा में परिवर्तन को यंत्रवत् रूप से बदलने वाले एक्चुएटर (पतवार) के साथ युग्मित करने के विभिन्न यांत्रिक सिद्धांतों को मोटे तौर पर समूहीकृत किया जा सकता है:
- ट्रिम-टैब (फ्लेटनर सर्वो टैब) प्रणाली, विंड वेन मुख्य पतवार, एक सहायक पतवार या एक सर्वो पेंडुलम पतवार पर लगे एक छोटे फ्लैप के साथ जुड़ा हुआ है।
- वेन टू ऑक्ज़ीलरी रूडर (विंडपिलॉट अटलांटिक, हाइड्रोवेन) एक विंड वेन के साथ सीधे एक ऑक्ज़ीलरी रडर से जुड़ा हुआ है।
- वैन टू रडर (केवल बहुत छोटी नावों के लिए लागू होता है, एक बड़ा विंड वेन सीधे जहाज के पतवार से जुड़ा होता है)।
- सर्वो पेंडुलम पतवार (एक पवन फलक अपने ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर एक डूबे हुए ब्लेड को घुमाता है, ब्लेड पानी के माध्यम से गति के कारण बाहर की ओर झूलता है और जहाज के पतवार को उसी से घुमाता है)।
- सहायक पतवार के साथ सर्वो पेंडुलम (ऊपर की तरह, किन्तु सर्वो पेंडुलम ब्लेड सहायक पतवार पर कार्य करता है न कि जहाज के पतवार पर)।
- शीट-टू-टिलर (टिलर पर एक स्प्रिंग लोड फोरसेल और/या मेन सेल शीट के पुलिंग बल द्वारा प्रतिसादित होता है)।
वर्तमान दिन ऑटोपायलट
मैकेनिकल सेल्फ-स्टीयरिंग इकाइयां कई निर्माताओं द्वारा बनाई जाती हैं,[4] किन्तु आज निर्मित अधिकांश प्रणालियां एक ही सिद्धांत साझा करती हैं (सर्वो पेंडुलम रूडर, नीचे देखें)। साथ ही इलेक्ट्रिक पावर के लिए उनकी आवश्यकता, कई लंबी दूरी के क्रूजर मानते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक स्व-स्टीयरिंग मशीनरी जटिल है और दूरदराज के क्षेत्रों में स्पेयर पार्ट्स के बिना मरम्मत योग्य होने की संभावना नहीं है। इस प्रकार इसके विपरीत वेन गियर कम से कम समुद्र में सुधार की संभावना प्रदान करता है, और सामान्यतः स्थानीय वेल्डर या मशीनिस्ट द्वारा गैर-विशिष्ट भागों (कभी-कभी नलसाजी भागों) का उपयोग करके भूमि पर पुनर्निर्माण किया जा सकता है। इस प्रकार स्व-स्टीयरिंग गियर द्वारा गति हानि को कम करने के लिए यह आवश्यक है कि स्व-स्टीयरिंग को संलग्न करने के लिए किसी भी प्रयास से पहले पतवार पर कम भार के साथ पोत के पालों को संतुलित किया जाए। पाल सही ढंग से छंटनी के साथ, सर्वो ऊर और मुख्य या सहायक पतवार के बल-संतुलन को इस तरह से कम किया जाता है, जिससे जल प्रवाह की ओर पतवार और सर्वो ऊर के हमले के सबसे कम कोण प्राप्त होते हैं। चूंकि, इस प्रकार किसी दिए गए जहाज और स्टीयरिंग तंत्र के लिए उचित सेटिंग्स निर्धारित करने के लिए सामान्यतः कुछ प्रयोग और निर्णय की आवश्यकता होती है। एक लोकप्रिय स्रोत समकालीन विंडवेन तकनीक पर द विंडवेन सेल्फ-स्टीयरिंग हैंडबुक है।[5] एक विशेष रूप से मूल्यवान योगदान फरवरी 2013 मॉरिस की पुस्तक का } वेन गियर निर्माण में प्रयुक्त विभिन्न मिश्रधातुओं का उनका कवरेज है। मॉरिस एक बार में आधे घंटे के लिए किचन टाइमर सेट करने और 25 से 35 नॉट की हेड विंड में भी विंडवेन स्टीयरिंग डिवाइस पतवार को नियंत्रित करने के अपने अभ्यास को स्वीकार करता है। हाल ही में एक साक्षात्कार में, उन्होंने कहा कि एक बार जब वह लाल सागर के ऊपर अपनी पाल पर सो रहे थे तो एक बड़े मालवाहक जहाज़ की चपेट में आने से बाल-बाल बच गए थे। इस प्रकार मॉरिस बताते हैं, इस स्थितियों में एक ऑटोपायलट से कोई फर्क नहीं पड़ता। यदि मैं एक इलेक्ट्रॉनिक ऑटोपायलट का उपयोग कर रहा होता, तो वह मालवाहक अभी भी होता। इस प्रकार मैंने अपनी जलयात्रा के दो-तिहाई हिस्से को एक हाथ से पार करने का विकल्प चुना, और मैंने उस निर्णय के साथ आने वाले जोखिमों को स्वीकार किया। मुझे लगता है कि भाग्य मेरी तरफ था।
ट्रिम-टैब
पूर्व ट्रिम-टैब सर्वो प्रणाली में, अपने ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर सर्वो ब्लेड की धुरी गति एक टैब को ट्रिम करें सर्वो टैब द्वारा की जाती है, चूंकि इस तथ्य के कारण कुछ बल खर्च होता है, कि ट्रिम टैब को विपरीत दिशा में ले जाया जाता है। इस प्रकार सर्वो ब्लेड को चालू करने के लिए। वही एक ट्रिम टैब के लिए है, जो जहाज के पतवार के पीछे एक बड़ी दूरी पर लगाया जाता है, इसके ऊपरी और निचले सिरे से जुड़ा होता है। इस प्रकार इस निर्माण को द सैय्स रिग कहा जाता है। पाल नौकाओं पर विंड वेन सेल्फ स्टीयरिंग का एक और संस्करण वर्टिकल एक्सिस वेन के रूप में जाना जाता है और सामान्यतः सर्वो पेंडुलम उपकरणों की तुलना में अवर स्टीयरिंग बल आउटपुट के कारण यह नाव के पाठ्यक्रम को नियंत्रित करने के लिए पतवार से लटका हुआ ट्रिम टैब का उपयोग करता है। इस प्रकार फलक जमीन पर समकोण पर घूमता है और किसी भी वांछित स्थिति में ट्रिम टैब को लॉक कर सकता है, क्योंकि नाव हवा से गिरती है, फलक हवा से मुड़ जाएगा और ट्रिम टैब को अपने साथ ले जाएगा जो बदले में पतवार का कारण बनता है विपरीत दिशा में जाने के लिए और इस प्रकार पाठ्यक्रम को सही करता है। सामान्यतः इस तरह से स्वयं स्टीयरिंग, ट्रिम टैब के साथ केवल ट्रांसॉम (या आफ्टर हंग डबल एंडर्स) रडर्स के साथ नावों पर उपयोग किया जा सकता है क्योंकि ट्रिम टैब को वांछित प्रभाव उत्पन्न करने के लिए सीधे और रडर के पीछे माउंट करने की आवश्यकता होती है, और निश्चित रूप से पतवार के अगल-बगल झूलने पर भी उसे नियंत्रित करना पड़ता है। इस प्रकार यह सामान्यतः एक स्लेटेड बार के उपयोग से पूरा किया जाता है जिसमें पतवार के मुड़ने पर वेन असेंबली का कनेक्शन स्लाइड हो सकता है। ये सेल्फ स्टीयरिंग प्रणाली सामान्यतः सरल होते हैं और इस प्रकार पाठ्यक्रम को सेट और समायोजित करना आसान होता है क्योंकि वे पतवार को नियंत्रित करने वाली रेखाओं का उपयोग नहीं करते हैं, किन्तु ठोस लिंकेज के माध्यम से इसे अधिक सीधे नियंत्रित करते हैं।[6] इस प्रकार कुछ पवन चक्कियों पर एक संबंधित उपकरण का उपयोग किया गया है, [[विंडमिल फैनटेल]], एक छोटी पवनचक्की जो मुख्य पालों के समकोण पर लगाई जाती है जो स्वचालित रूप से भारी टोपी और मुख्य पालों को हवा में बदल देती है, (1745 में इंग्लैंड में आविष्कार किया गया)। (जब हवा पहले से ही सीधे मुख्य वेन्स में होती है, तो विंडमिल फैनटेल अनिवार्य रूप से गतिहीन रहता है।)
सहायक पतवार के लिए फलक
केवल कुछ निर्माता ऐसे प्रणाली के साथ सफल रहे हैं जो सीधे विंडवेन (नॉन-सर्वो प्रणाली: विंडपायलट अटलांटिक, हाइड्रोवेन) से एक सहायक रडर संचालित करते हैं; दिखाए गए विंडवेन की तस्वीर इस सिद्धांत का उपयोग एक ऊर्ध्वाधर अक्ष पर बड़े फैब्रिक वेन के साथ करती है (लगभग क्षैतिज अक्ष के साथ विंड वेन्स का उपयोग मुख्य रूप से किया जाता है)।
सर्वो लंगर पतवार
स्व-स्टीयरिंग का सबसे व्यापक रूप, सर्वो पेंडुलम, एक बड़े पतवार को संचालित करने के लिए आवश्यक शक्ति से निपटने के लिए प्रस्तुत किया गया था और सर्वो ट्रिम टैब सिद्धांत (हर्बर्ट हस्लर द्वारा प्रस्तुत) का उत्तराधिकारी था। सभी सर्वो पेंडुलम रूडर (चप्पू, ब्लेड) प्रणालियों के लिए सामान्य तथ्य यह है कि पानी के माध्यम से नाव की गति का उपयोग विंड वेन से आने वाले छोटे बल को बढ़ाने के लिए किया जाता है जिससे कि पतवार को मोड़ने में सक्षम हो सके। सर्वो ब्लेड को उसके ऊर्ध्वाधर अक्ष में घुमाया जा सकता है और इसे पेंडुलम की तरह लटका दिया जाता है। जब इसे अपने ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घुमाया जाता है, तो जल प्रवाह ब्लेड क्षेत्र पर एक बग़ल में बल की शुरुआत करता है, और किनारे पर ज़ोरदार स्विंग आंदोलन का उपयोग पतवार (जहाज के पतवार या सहायक पतवार को प्रणाली में एकीकृत किया जा रहा है) पर कार्य करने के लिए किया जाता है। एक संकीर्ण ईमानदार बोर्ड, विंड वेन, लगभग क्षैतिज अक्ष वाहक पर लगाया जाता है जो स्वयं अपने ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घूमता है जिससे कि वांछित दिशा में यात्रा करने वाली नाव के साथ फलक ऊर्ध्वाधर और हवा के किनारे पर हो। विंड वेन को पिवट के नीचे एक छोटे वजन से संतुलित किया जाता है, किन्तु यदि नाव मुड़ जाती है तो बोर्ड हवा के किनारे पर नहीं रहता है, यह एक तरफ उड़ जाएगा क्योंकि अतिरिक्त सतह क्षेत्र का पता चलता है। यह आंदोलन पानी में एक ब्लेड (या चप्पू) से लिंकेज की एक श्रृंखला द्वारा प्रेषित होता है, जिससे कि चप्पू अपने ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घूमता है, जब पवन फलक अपनी तटस्थ स्थिति से घूमता है। जैसे ही ऊपर वर्णित ब्लेड मुड़ता है, पानी के दबाव के चलते यह एक घुमावदार रॉड के अंत में बग़ल में झूलने का कारण बनता है। 0.1 मीटर का डूबा हुआ क्षेत्र2 2.5 m/s (लगभग 5 समुद्री मील) की नाव की गति पर 1 मीटर लीवर की लंबाई पर और हमले के 5° कोण पहले से ही 180 N⋅m के बल का क्षण उत्पन्न करते हैं, जब ऊर में एनएसीए0012 प्रोफ़ाइल होती है।[7] सर्वो ऊर के स्टीयरिंग बल को मुख्य रडर में प्रेषित किया जाता है, जिसमें सामान्यतः स्टीयरिंग रस्सियों को हेल्म या स्टीयरिंग व्हील तक निर्देशित करने के लिए दो पंक्तियों और चार या अधिक रोल की व्यवस्था सम्मिलित होती है।
अनुकूलित संचरण और कम घर्षण यांत्रिकी के साथ आधुनिक सर्वो पेंडुलम सेल्फ-स्टीयरिंग डिवाइस दिन नौकायन और परिभ्रमण के लिए अधिक से अधिक उपयोग किए जाते हैं; पूर्व में मुख्य रूप से लंबी दूरी के समुद्री मार्ग के लिए उपयोग किया जाता था। अनुकूलित, आधुनिक उपकरणों की बढ़ी हुई कम हवा की क्षमता 1.3 m/s स्पष्ट हवा और नाव की गति के 1.5 kn तक डाउनविंड स्टीयरिंग को सक्षम करती है[8][9] - गुण जो एक इलेक्ट्रॉनिक स्टीयरिंग डिवाइस को लगभग बेमानी बना देते हैं और विंड वेन सेल्फ-स्टीयरिंग के अनुसार डोलड्रम्स को पार करने में सक्षम होते हैं। लंबी दूरी के रेगाटा नाविकों की बढ़ती संख्या विंड वेन सेल्फ-स्टीयरिंग का उपयोग कर रही है क्योंकि पाल हमेशा हवा की ओर इष्टतम कोण में रखे जाते हैं, और इसलिए नाव की गति को अधिकतम संभव रखा जाता है।
क्षैतिज विंडवेन सर्वो स्व-स्टीयरिंग का गणितीय विवरण पाठ्यक्रम त्रुटि के संबंध को पाठ्यक्रम त्रुटि के लिए सही करने के लिए एक स्थिर-राज्य पतवार कोण को कवर करता है। गतिकी का वर्णन बल और संवेग युग्मन समीकरणों द्वारा किया जाता है।[10][11] मुख्य रूप से तीन अलग-अलग यांत्रिक संचरण सिद्धांत उपयोग में हैं: मरे स्लाइड-ब्लॉक संयुक्त, 90 डिग्री बेवल गियर, जेड-शाफ्ट, जो कि उनकी ज्यामिति के कारण पाठ्यक्रम त्रुटि परिवर्तन द्वारा अलग-अलग स्टीयरिंग बल परिवर्तन होते हैं।[12]
सहायक पतवार के साथ सर्वो पेंडुलम
ऐसे स्थितियों में, जब एक शुद्ध सर्वो पेंडुलम स्व-स्टीयरिंग गियर प्रयोग करने योग्य नहीं होता है (हाइड्रोलिक रूडर गियर, पतवार को मोड़ने के लिए बहुत बड़ी ताकत की आवश्यकता होती है), सहायक रडर प्रणाली का उपयोग किया जाता है। इनमें एक सर्वो पेंडुलम पतवार होता है जो सीधे एक सहायक पतवार से जुड़ा होता है जो स्व-स्टीयरिंग प्रणाली का हिस्सा है। ऐसे स्थितियों में मुख्य पतवार का उपयोग मुख्य पाठ्यक्रम को ट्रिम करने के लिए किया जाता है और स्व-स्टीयरिंग गियर स्पष्ट हवा के परिवर्तनों के अनुसार उस मुख्य पाठ्यक्रम के चारों ओर घूमता है।
शीट टू टिलर
विंड वेन के माध्यम से व्यापक मैकेनिकल सेल्फ-स्टीयरिंग के अतिरिक्त यंत्रवत् रूप से रडर या सर्वो पेंडुलम रूडर के साथ जोड़ा जाता है, एक मैकेनिकल सेल्फ स्टीयरिंग सिद्धांत है जिसे शीट-टू-टिलर कहा जाता है। रोलो गेबर्ड ने अपने 5.6 मीटर लंबे सॉल्विग में अटलांटिक को इस तरह से पार किया। शीट-टू-टिलर सेल्फ-स्टीयरिंग में स्प्रिंग-लोडेड टिलर और नाव को चलाने के लिए पाल में हवा के बल का उपयोग करने वाली शीट के बीच एक संबंध होता है।
विकास
अधिक लंबे समय तक स्व-स्टीयरिंग प्रणाली में बहुत कम विकास हुआ जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध थे। अधिकांश नए विकास स्व-निर्माण प्रणालियों के रूप में आए। वॉल्ट मरे, एक अमेरिकी द्वारा महत्वपूर्ण भूमिका निभाई गई, जिन्होंने अपनी वेबसाइट पर अपने डिजाइन प्रकाशित किए।[13] और हॉलैंड के जेन अल्केमा जिन्होंने एक नया विंडवेन विकसित किया, तथाकथित अप साइड डाउन विंडवेन (यूएसडी संक्षेप में, व्यावसायिक रूप से केवल दो ब्रांडों से उपलब्ध है) और एक नई तरह की सर्वो पेंडुलम प्रणाली जिसे ट्रांसॉम हंग रडर के साथ नावों में फिट किया जा सकता है। इस अंतिम आविष्कार के लिए जन अल्केमा को 2005 में एवाईआरएस (एमेच्योर यॉच रिसर्च सोसाइटी) से जॉन हॉग-प्राइस से पुरस्कृत किया गया था। जान अल्केमा ने वॉल्ट मरे की वेबसाइट पर अपने बहुत से आविष्कार प्रकाशित किए गये।[13]
जोर्न हेनरिक ने 2010 में एक तंत्र जोड़ा[14] हमले के सुधारात्मक सर्वो कोण के लिए डाउनविंड स्थिति में नाव के रोल कोण का उपयोग करना जो पाठ्यक्रम की स्थिरता को बढ़ाता है और निम्नलिखित समुद्रों में ब्रोचिंग के जोखिम को कम करता है।[15] जोर्न हेनरिक ने एक तंत्र भी प्रकाशित किया[16] जो झोंकों में कटमरैन और ट्रिमरन्स जैसी बड़ी गति क्षमता वाली मल्टीहुल नौकाओं के त्वरण/मंदी के समय स्पष्ट हवा परिवर्तन की भरपाई के लिए पानी में एक फिन का उपयोग करता है। हेनरिक अपना खुद का पैरामीट्रिक सिमुलेशन सॉफ्टवेयर वेनसिम लागू करते हैं[17] नाव के गुणों के अनुसार विंडवेन सेल्फ-स्टीयरिंग उपकरणों का अनुकूलन करना हैं।
प्रसिद्ध स्व-स्टीयरिंग नौकाएँ
कुछ उल्लेखनीय स्व-स्टीयरिंग सेलनावों में सम्मिलित हैं:
- टाउन हॉल का बेटा, सेल्फ-स्टीयरिंग कबाड़ बेड़ा जिसने 1998 में एक ट्रान्साटलांटिक क्रॉसिंग बनाया था
- जिप्सी मोथ IV
यह भी देखें
- चार्टप्लटर
- मानव रहित सतह वाहन
संदर्भ
- ↑ Foerthmann, Peter (2013). Self-Steering Under Sail: Autopilots and Wind-steering Systems. Berlin: epubli GmbH. ISBN 978-3-8442-5640-6. OCLC 860314922.
- ↑ Daniels, W.J.; Tucker, H.B. (1952). "मॉडल सेलिंग क्राफ्ट". Vintage Model Yacht Group (3 ed.). Chapman & Hall. p. 239.
- ↑ 3.0 3.1 H.C. Herreshoff (2006). The Sailor's Handbook. ISBN 0-07-148092-7.
- ↑ Heinrich, Joern. "विंडगियर". Archived from the original on 1 Apr 2018.
- ↑ Bill Morris (2004). The Windvane Self-Steering Handbook. International Marine/Ragged Mountain Press. ISBN 978-0071434690.
- ↑ Blondie Hasler Trim Tab Self Steering
- ↑ Servo oar force http://www.windautopilot.de/_de/1_basics/servokraft.html
- ↑ Low wind limit http://www.windautopilot.de/_de/2_innov/lowwind.html
- ↑ Low Wind Limit https://www.youtube.com/watch?v=kBXzafY49GA
- ↑ Wind vane momentum: http://www.windautopilot.de/_de/1_basics/windsensor.html
- ↑ Momentum of the Servo oar http://www.windautopilot.de/_de/1_basics/servokraft.html
- ↑ Transmission: course error produces rudder angle http://www.windautopilot.de/_de/1_basics/transmission.html
- ↑ 13.0 13.1 "Home | Mister Vee windvane self steering". windvaneselfsteering.com. Archived from the original on 2013-09-21.
- ↑ "WindGear by Joern Heinrich - Active Yaw dampening gear - the security plus".
- ↑ Verification of YDG mechanism in following swell by measurements https://www.youtube.com/watch?v=odUO39DB85Y
- ↑ "मल्टीहुल सेलबोट्स पर विंड वेन सेल्फस्टीयरिंग उपकरणों के लिए मैकेनिकल कोर्स-स्पीड रेगुलेटर" (PDF). windgear.eu.
- ↑ Parametric wind vane simulation software Vanesim http://www.windautopilot.de/_de/2_innov/sim.html
