Текст Хауке Шмидта

Холодно, мокро, крутые волны с брызгами бьются о борт... Приятного мало, но, к счастью, окончание плавания уже не за горами. Согласно плоттеру идти осталось всего ничего, но внезапно линия курса накладывается на ближайший мыс и бортовая система призывает к повороту.

С новым курсом все ясно: отойдем от мыса, еще где-то с милю поборемся со стихией и, наконец, сможем скрутиться. Паруса уже готовы, но вдруг меняется ветер. Подойти к берегу одним галсом в таких условиях невозможно, нам опять не хватает целых десяти градусов высоты.

Еще один поворот оверштаг, но переменчивый ветер снова рушит наши планы. Впору задуматься: можно ли это все списать на неудачу или же за капризами погоды скрывается какая-то система? Помочь тут могли бы приборы, но одного взгляда на них достаточно, чтобы потерять надежду: по судовому компасу курс составляет 200 градусов, автопилот показывает 190 градусов, а GPS настаивает на курсе в 220 градусов.

Разночтения в показаниях приборов не редкость. Ошибки при установке или небрежная настройка могут сильно испортить жизнь на воде, тем более что многие системы используют данные одного датчика для вычисления целого ряда параметров. Неверная оценка скорости относительно воды выльется в ошибочно установленный лавировочный угол, и маневр закончится неудачей, не успев начаться. Таким образом короткий маршрут может значительно увеличиться за счет лишних галсов, а во время регаты шкипер видит изменения ветра там, где их нет.

Полностью избежать этой распространенной проблемы, пожалуй, невозможно, но внимательная отстройка эхолота, компаса, лага и анемометра может сильно упростить жизнь. К сожалению, это работа потребует много времени и усилий. Насколько важны данные о глубине, скорости лодки и силе ветра, каждый шкипер решает сам, а вот с компасом схалтурить не выйдет – в Германии, к примеру, Федеральное агентство морского дела и гидрографии обязывает всех владельцев лодок настроить его должным образом.

Калибровка или настройка?

В разговорной речи и справочниках часто упоминается калибровка приборов, хотя речь идет скорее об общей настройке и устранении особо грубых погрешностей. В собственном смысле слова калибровка – это трудозатратный процесс, подразумевающий, среди прочего, работу со специальными справочными материалами и детальную документацию погрешностей приборов. Этим сегодня мало кто занимается, и обычно ничего сложнее таблиц девиации для компаса на борту не бывает.

И все же большинство яхтсменов тратит некоторое время на настройку приборов, так как иметь представление о возможных погрешностях бывает очень полезно. Особенно это касается лага, вертушка которого очень ограничена в своих возможностях.

Все по порядку

Нельзя забывать, что многие приборы работают в тандеме и используют общие данные, поэтому к настройке следует приступать с последовательным планом.

Показания лага, эхолота и компаса никак друг на друга не влияют, поэтому начинать лучше с них. Анемометр же не только измеряет вымпельный ветер на топе мачты, но также вычисляет силу и направление истинного ветра, используя для этого данные о скорости лодки и ее курсе. За его настройку следует приниматься, только когда в показаниях лага и компаса не осталось сомнений.

То же относится и к автопилоту: более-менее дорогие системы в вычислениях учитывают скорость лодки, поэтому без отстроенного лага за автопилот браться не стоит.

До самого дна

С эхолотом разобраться проще всего: единственный важный фактор здесь – место установки датчика, и то оно имеет значение лишь в мелких водах. Когда под килем больше 15 метров воды, дополнительная пара метров погоды уже не делает.

Датчик эхолота располагается в корпусе лодки на глубине около 1 метра ниже уровне воды, и это расстояние необходимо учитывать при измерениях. Также рекомендуем заранее определиться, что для вас важнее – истинная глубина или расстояние от нижней точки киля до дна.

Быстрее и медленнее

С лагом проблем не избежать. Даже если бы производители отстраивали каждый прибор в испытательном бассейне, после установки на конкретную лодку объективных данных по умолчанию от него не получить. Форма и размер корпуса влияют на то, как его обтекает вода, также значение имеют место установки датчика и скорость движения лодки. Кроме того, в идентичных условиях показания могут различаться в зависимости от того, каким галсом идет яхта и запущен ли мотор. На скорости c наименьшим волновым сопротивлением прибор может показывать на 1–2 узла больше, чем есть на самом деле. Поскольку практически все яхтенные лаги вращаются в одной плоскости, точная подстройка для каждой скорости невозможна.

Тем не менее данные лага очень важны. При необходимости перейти на навигационное счисление, пройденную дистанцию можно определить лишь по ним. А силу и направление истинного ветра, силу дрейфа и углы лавировки бортовые системы вычисляют на основе скорости относительно воды.

Лаг обычно настраивают при движении лодки со средней скоростью под парусами. В дальнейшем все значения, которые основываются на данных лага, будут верны лишь для этой скорости. Особенно погрешность заметна, когда вы еле ползете в штилевой полосе или, наоборот, глиссируете с волны при сильном ветре. И как же раздражает, когда из-за погрешности приборов приходится на лавировке делать несколько лишних галсов или на попутном курсе вместо стремительного бакштага получать ветер в корму!

Так что если вы планируете использовать лаг для точного измерения пройденного пути при меняющихся погодных условиях, советуем заранее составить таблицу погрешностей для разных скоростей как под парусом, так и под мотором и использовать ее при счислении.

Курс на север

На борту чрезвычайно важно иметь возможность точно определять курс, с этим помочь могут магнитные компасы. Установлены они практически на любой лодке, но в наше время пользуются ими далеко не так часто, как раньше, не в последнюю очередь из-за нежелания высчитывать девиацию и склонение.

Практикующие капитаны давно привыкли к тому, что данные магнитного компаса на 15 и более градусов могут отличаться от показаний GPS или пеленгатора.

Подсчитать точную девиацию на конкретном курсе – задача не для каждого. При этом регулярная юстировка компаса и наличие актуальной таблицы девиации требуется законом.

Есть несколько способов составления таблиц, включая такие, которые вместо сложного пеленга на объект на суше используют данные курса относительно грунта (COG) с приемника GPS. Другой вариант – вести яхту по окружности вокруг одной точки и регулярно брать пеленг с помощью картушки пеленгатора (см. стр. 93).

Курс автоматом

Намного проще настроить компас с магнитным датчиком, например на автопилоте. Тут нужно просто сделать циркуляцию при спокойной погоде, со всем остальным справится электроника. Дрейф из-за течения роли не играет, просто старайтесь избегать водоворотов и сильного ветра. Не обязательно двигаться по идеальной окружности, просто старайтесь все время поворачивать под одним углом. Электроника определяет погрешность на основе угловой скорости разворота.

Поворот, поворот

Простые анемометры показывают только вымпельный ветер. Их следует настраивать при одинаковых погодных условиях, меняя галс.

Более сложные системы, которые также выводят данные об истинном ветре, используют данные с лага, потому сначала нужно заняться им. Еще лучше, если в качестве рефренсного значения скорости берется скорость относительно грунта с GPS, тогда погрешности из-за течения нивелируются.

К сожалению, даже после тщательной настройки приборов ожидать стопроцентно точных результатов при любой погоде не приходится. Слишком велика интерференция со стороны парусов и оснастки. На гоночных яхтах бортовые системы работают с разными наборами данных в зависимости от ветра, курса, дифферента и установленных парусов. Кроме того, они учитывают разницу в скорости и направлении ветра между верхушкой мачты и уровнем палубы. Обычным же яхтсменам остается ориентироваться на среднюю скорость ветра на акватории.

Эхолот

Цифровой эхолот может показывать как глубину непосредственно под датчиком, так и расстояние от дна до киля или до поверхности воды. Для коррекции нужно использовать так называемый оффсет. Достаточно ввести разницу между уровнем датчика и ватерлинией, и вы увидите расстояние от дна до поверхности воды. Укажете расстояние до нижней кромки киля, и на экране появится расстояние от нее до дна.

Необходимые замеры проще всего сделать зимой с помощью складного метра. Если же зимой необходимые замеры сделать не удалось, следует использовать ручной лот. Но будьте внимательны: если дно под лодкой неровное, возможны ошибки.

Старайтесь делать замеры как можно ближе к датчику. Также имейте в виду, что разные типа грунта по-разному поглощают и отражают звуковой сигнал. Владельцам рыбопоисковых эхолотов это хорошо знакомо. Опытные пользователи довольно легко могут определить по данным на экране илистое дно под ними, песочное или покрытое водорослями. Но электроника глубину показывает в виде числового значения, поэтому точность при разных типах грунта зависит от того, насколько хорошо происходит декодирование сигналов.

Лаг

На первый взгляд настроить лаг довольно просто: нужно найти спокойное место без сильного течения и пройти примерно одну милю по прямой туда и обратно, не меняя скорости. Измеряются только два прямых участка маршрута. Полностью пройденную дистанцию определяют по GPS, дистанцию по воде – по счетчику ежедневного пробега. Чтобы получить поправочный коэффициент, нужно разделить данные GPS на показания лага. Уже указанный поправочный коэффициент умножается на полученное значение, и новое число вносится в прибор как новый поправочный коэффициент. Поскольку гидродинамические условия у корпуса меняются в зависимости от того, идете вы под парусом или на моторе, измерения следует производить под парусом. Чтобы условия на обоих отрезках маршрута были одинаковыми, для настройки лага идти следует курсом галфвинд – ровно 90 градусов к ветру. Для большей точности определять значения следует на средней скорости, которая предполагается во время путешествия.

На точность показаний прибора может повлияет и подводная флора: заросшая водорослями вертушка точностью не похвастается. Эта проблема решается с помощью специальных противообрастающих средств. Большое количество краски, однако, тоже может спровоцировать ошибки, так как некоторые виды набухают в воде, из-за чего зазоры уменьшаются и вертушка начинает цепляться за корпус. То же самое происходит, когда подшипники вертушки разбалтываются. Причиной повреждения может стать мойка корпуса струей под давлением. Из-за большой скорости вращения вертушки подшипникам может не хватить смазки. Решить эту проблему можно следующим образом: перед подъемом лодки выкрутить и приподнять датчик, чтобы ремни крана не могли его повредить. Если вы используете заглушку во время покраски днища, перед спуском необходимо ее вытащить и снять все заусенцы, которые могли образоваться при нанесении противообрастающих средств.

Компас

Настроить электронный компас несложно, нужно только плавно провести лодку по циркуляции, то есть с закрепленным рулем и не меняя скорость. Лучше всего этот способ работает, если включить компас, когда лодка уже движется по кругу. В зависимости от системы может понадобиться от одного до нескольких полных кругов, чтобы прибор отстроился. Затем нужно вручную ввести поправки при движении вперед, например, с помощью пеленга на известную точку. Если у вас плоттер с наложением данных с радара, то по отклонениям на изображении вы быстро поймете, что магнитный датчик работает не совсем верно. Тут можно заметить ошибку даже всего в один градус.

А вот с механическим компасом придется повозиться. Тут понадобится деревянный пал, вокруг которого лодка сможет сделать оборот. Также нужен ориентир на расстоянии не менее одной мили, пеленг на который известен. Для начала следует поставить лодку так, чтобы картушка компаса была ориентирована строго в ДП лодки (КК = 0), и в этот момент взять через нее пеленг (КП) на ориентир. Затем необходимо плавно поворачивать лодку вокруг пала на 360 градусов, делая остановки через каждые 30 градусов. На каждом из 12 курсов нужно вновь брать пеленг. Все измерения проводятся по кругу один раз по часовой, а затем против часовой стрелки, после чего вычисляется среднее значение. Полученные результаты вносят в таблицу, сравнивая с вычисленным значением магнитного пеленга на ориентир. Девиация определяется по формуле (d = МП – КП). Истинный пеленг на объект переводится в магнитный пеленг с помощью информации о магнитном склонении, взятом с карты (МП = ИП - d).

Чтобы использовать таблицу девиации, полученную таким способом, нужно графически интерполировать измерения до промежуточных курсов с шагом в 10 градусов. Это можно сделать с помощью электронной таблицы, которая построит кривую девиации. Погрешности компаса, которые возникли после его юстировки, автоматически попадают в таблицу девиации. Магнитное склонение, указанное на карте, учитывать не нужно.

Анемометр

Настройка датчика анемометра – неблагодарное занятие. Подготовка начинается еще при лежащей мачте: концы краспиц в точках прохождения вант нужно выровнять с помощью уровня. Кронштейн датчика выравнивается с помощью простого отвеса.

Контроль: в случае отсутствия ветра при движении под мотором дисплей должен показывать 0 градусов. Но ни одна лодка не поднимается одинаково на левом галсе так же, как на правом. Чтобы автопилот точно поворачивал по флюгеру, настройку нуля выставляют не по центру лодки, а с небольшой коррекцией на приборе так, чтобы на каждом галсе «зарезка» против ветра происходила под одним и тем же углом. Система при определении направления истинного ветра будет ошибаться на несколько градусов, но повороты будут правильные. Оптимальные поправки зависят и от скорости ветра. Круизным яхтсменам достаточно это сделать один раз при силе ветра в 4–5 баллов по шкале Бофорта. В некоторых системах невозможно таким образом настроить датчик направления ветра. В таком случае от ошибок придется избавляться шаг за шагом: на умеренной скорости на моторе идти по ветру, затем против ветра, стараясь откорректировать показания так, чтобы в обоих случаях направление истинного ветра было одинаково. Тут придется попотеть, но без дорогих измерительных приборов точнее не получится. Под парусами небольшие погрешности сохранятся, особенно при лавировке в бакштаг, так как паруса влияют на воздушные потоки у мачты

Сокращенный вариант. Полностью статья опубликована в Yacht Russia № 1-2 (132), 2021 г.