South Atlantic Tuuliperäsin: Vertaileva tekninen analyysi

• Ohjauksen riippumattomuus: Hydrovane, South Atlantic (S 500/600) ja Windpilot (Pacific Plus) ovat ainoat järjestelmät, joissa on itsenäinen peräsin eivätkä ne luota aluksen pääperäsimeen ohjauksessa.
• Hydrauliohjaus: Veneille, jotka on varustettu hydrauliohjauksella, apuperäsinjärjestelmät (Hydrovane, Windpilot Pacific Plus, South Atlantic S 500/600) ovat teknisesti oikea valinta. Tämä johtuu siitä, että puhtaat servo-pendelijärjestelmät (kuten Monitor tai Aries) kamppailevat hydrauliasetuksiin liittyvän "vuotamisen" (sisäinen nesteohitus ja kurssipoikkeama) kanssa.
• Teho vs. Herkkyys: Servo-pendelijärjestelmät (Monitor, Aries, Windpilot Pacific, SA S 301-470) synnyttävät massiivisia ohjausvoimia, jotka kasvavat suhteessa veneen nopeuteen, mikä tekee niistä ihanteellisia raskaille syväysveneille, joissa on manuaalinen ohjaussauva tai mekaaninen rattaisto.
• Asennuksen helppous: South Atlantic erottuu edukseen suunnittelullaan, joka mahdollistaa omistajan asennuksen ennätysajassa 2–4 tuntia hyödyntämällä erittäin monipuolisia asennusjärjestelyjä.

Hydrovanea suositellaan usein valmistajan toimesta sivussa (offset) olevaan asennukseen perustellen, että kyseessä on itsenäinen apuperäsinjärjestelmä ja että, Southamptonin yliopiston testausten mukaan, se on "täysin välinpitämätön" sijaintiinsa nähden, kunhan se saa "puhdasta vettä". Itse asiassa valmistaja väittää, että yli 75 % nykyisistä asennuksista on sivussa.

Teknisen ja fysikaalisen näkökulman, jota tukevat muut alan asiantuntijat lähdemateriaalissa, tämä suositus voidaan kuitenkin pitää harhaanjohtavana ja virheellisenä seuraavien kohtien perusteella:

• Fysiikan lait ovat universaaleja: Asiantuntijat, kuten Peter Förthmann (Windpilot), huomauttavat, että perusfysiikan periaatteita ei voi jättää huomiotta markkinoinnin vuoksi. Jos vene kallistuu pois siitä sivusta, johon laite on asennettu (tuulenpuoleinen puoli), peräsimen lehti nousee osittain tai kokonaan vedestä.
• Tehokkuuden menetys: Peräsimen pinta, joka ei ole upoksissa, "on yhtä hyödytön kuin sitä ei olisi ollenkaan." South Atlanticin Paul Elmers varoittaa, että jos peräsin asennetaan esimerkiksi vasemmalle puolelle (port side), se on erittäin tehokas kallistuessa vasemmalle, mutta hyödytön kallistuessa oikealle, koska se nousee vedestä.
• Tiukat sivussa olevan asennuksen rajat: Kun Hydrovane edistää rajoittamatonta sivussa asentamista, South Atlantic on määrittänyt enimmäisrajan noin 30 cm estääkseen kriittisen tehokkuuden heikkenemisen. Osaltaan Monitorin valmistajat ovat jopa päättäväisempiä ja luokittelevat sivussa olevan asennuksen mahdollisesti "katastrofaaliseksi", koska lehti uppoaisi liian syvälle toinenreisis ja nousisi kokonaan vedestä toisella.
• Laminaarivirtausongelmat: Monirunkoveneiden osalta varoitetaan laitteen asentamista rungon toiselle puolelle (sivussa oleva), koska se altistuu turbulenttisille laminaarivirroille, jotka häiritsevät järjestelmän toimintaa. Ainoa symmetrinen virtauspaikka on keskiviiva.

Yhteenvetona, vaikka Hydrovaneen suunnittelu mekaanisesti mahdollistaa sivussa olevan asennuksen peräpeilin tilan vapauttamiseksi (uintitikkaiden tai käytävien vuoksi), kallistumisen fysikaalinen todellisuus sanelee, että suorituskyky vaarantuu vakavasti purjehttaessa vastatuuleen nähden asennuspuolelle.

Jos apuperäsimen lehden pinta-ala on 0.30 neliömetriä ja puolet sen pinta-alasta on vedestä, mahdollisuudet sen tehokkaaseen ohjaukseen ovat erittäin pienet tai olemattomat.

Lähdeaineistossa kuvattujen fysikaalisten ja teknisten periaatteiden perusteella tässä on yksityiskohtainen erittely:

• 1:3 suhteesääntö: Jotta apuperäsinjärjestelmä toimisi oikein, sen tehokkaan pinta-alan on oltava noin yksi kolmasosa (33 %) aluksen pääperäsimen pinta-alasta. Jos lehti on 0,30 m², mutta upoksissa on vain 0,15 m², suhde pääperätimeen muuttuu riittämättömäksi tuottamaan tarvittava hydrodynaaminen nosteen kurssin ylläpitämiseksi.
• Vedenpinnan yläpuolinen pinta on olematon pinta: Alan lähteet ovat tinkimättömiä tässä suhteessa: "mikä tahansa peräsinen pinta veden pinnan yläpuolella on yhtä hyödytön kuin sitä ei olisi olemassa." Peräsin, joka ei ole täysin upoksissa, ei voi käsitellä laminaarista veden virtausta oikein ja menettää kykynsä tuottaa tarvittava nosteen aluksen perän kääntämiseksi.
• Ohjauksen menetys kallistumisen vuoksi: Tämä ongelma muuttuu kriittiseksi, kun vene kallistuu vastapäätä laitteen asennusta olevalle puolelle (tuulenpuoleinen puoli). Asiantuntijat huomauttavat, että näissä olosuhteissa peräsimestä tulee "hyödytön" kun se nousee vedestä, jättäen veneen ilman mekaanista itseohjausta.
• Käytännön seuraukset: Jos apuperäsin muuttuu liian pieneksi riittämättömän uppusyvyyden vuoksi, se ei pysty vastustamaan voimia, jotka saavat veneen suuntautumaan uudelleen. Jotta mitäänlaista ohjauksen hallintaa saadaan takaisin, purjehtijan on pakko radikaalisti vähentää purjeiden pinta-alaa, mikä heikentää merkittävästi risteilynopeutta ja suorituskykyä.

Yhteenvetona, 0,30 m² pinta-alalla suunniteltu apuperäsin täytyy olla täysin upoksissa ollakseen asianmukaisesti tehokas. Kun vain puolet lehdestä on vedessä, järjestelmä lakkaa olemasta luotettava itseohjauslaite ja muuttuu parhaimmillaan epävakaaksi suunta-avuksi.