BASICS: Funktionsprinzip

Bei der Servopendelruder WSA(Windselbststeueranlage) wird eine Windfahne auf den gewünschten Kurs zum scheinbaren Wind eingestellt. Dazu ist sie auf einem Träger um ihre Vertikalachse drehbar gelagert.

Verändert das Boot seine Richtung zum scheinbaren Wind, so dreht sich die Windfahne relativ zu ihrer Halterung. Dieser Drehwinkel wird über eine Mechanik (Kegelräder, Zahnräder, Seilzüge, Hebelmechanik, Drahtspirale, Schub-Zugdraht) auf das im Wasser befindliche Servoruder übertragen. Und zwar so, dass es sich um seine Hochachse dreht.

Das gegenüber der Fahrtrichtung um seine Vertikalachse angestellte Servoruder erfährt wegen der Fahrt durch's Wasser eine Querkraft. Da es in Schiffslängsachse pendelnd aufgehangen ist, weicht es dieser Querkraft seitlich auspendelnd aus, und betätigt dabei die Steuerleinen, die das Schiffs- oder ein Hilfsruder so drehen, dass das Schiff auf den an der Windfahne vorgegebenen Kurs zurückfährt. Während dieser Kurskorrektur schwingt die Windfahne langsam zurück in ihre Ausgangsposition, und das Pendelruder zurück in die Vertikale.

Dabei liefert die Schiffsgeschwindigkeit die Kraft, über das vergleichsweise kleines Servoruderblatt das Hauptruder zu bewegen.

Bei den heute in Serie hergestellten und verkauften Servo-Anlagen ist die Windfahne nicht mehr vertikal gelagert, sondern mit einem geringen Anstellwinkel gegenüber der Horizontalen (meistens fix bei 20°, das kommt vom gegenseitgen abkupfern). Ein kleiner horizontaler Hebel überträgt die Auslenkung der Windfahne auf eine vertikale Schubstange.

Die Schubstange ist an ihrem unteren Ende drehbar über einen weiteren kleinen Hebel mit dem horizontalen Drehschaft verbunden, der das Servoruder auslenkt.

Ein sehr wichtiger Aspekt, auch für Flettnersteuerungen ist der, dass das Aktuatorelement, - bei der Pendelanlage das Servoruder, bei der Trimm-Tab-Steuerung das Flettnerruder - sich an der Mechanik bei Beaufschlagung der Kurskorrektur wieder in Schiffslängsachse ausrichtet. Und damit eine der Kursabweichug des Bootes vom scheinbaren Wind proportionale Kurskorrektur erzeugt. Bei einer guten Trimm-Tab-Steuerung stellt sich das Flettnerruder wieder in Hauptruderrichtung, sobald das Hauptruder den der Kursabweichung proportionalen Korrekturwinkel hat.

Moitessier hatte demgegenüber eine auch mit der Windfahne nur am Hauptruder befestigte Trimm-Tab-Steuerung. Diese Steuerung funktionierte nur unzureichend, da das Richtungssignal von der jeweiligen Ruderstellung abhing, und nicht von der Stellung des Bootes zum scheinbaren Wind.

Wenn das grundsätzliche Prinzip der Rückstellungseigenschaft in einer Servo-WSA vorhanden ist, entspricht ein bestimmter Windfahnenausschlag immer einem bestimmten Servoruderpendelwinkel, und damit einem den Hebel-Übersetzungsverhältnissen entsprechender Ruderwinkel. Zur Kurskorrektur.

Der große Kasus Knacksus ist nun, wie schnell sich diese Kurskorrektur vollzieht. Um auch bei großen, weil wellenverursachten Kusabweichungen ausreichend schnell Gegenruder geben zu können. Auch auf raumen und achterlichen Kursen. Dazu mehr im folgenden..(Weiter zu GRUNDLAGEN / Windsensor).