Naturalmente que
es posible navegar sin electrónica o sin piloto automático, como
lo han hecho durante décadas muchas generaciones de navegantes.
Pero pretender ahora olvidarse de su existencia es como querer
vivir en una casa sin luz eléctrica… ¡Como poder, se puede!
No tiene justificación prescindir de algunos equipos electrónicos como la radio, el
GPS, o el piloto automático. Poder confiar en un piloto
automático es simplemente genial.
Actualmente cualquier navegante
oceánico no se plantearía navegar sin él, y de hecho en
las regatas transoceánicas, la rotura del piloto automático
implica necesariamente el abandono de la prueba o la búsqueda de
un puerto refugio en el que poder repararlo.
Hay dos grandes familias de
pilotos automático. Los que se instalan directamente sobre la
caña del timón o en la rueda de gobierno y aquellos que van
montados debajo de la cubierta con sistemas hidráulicos que
actúan directamente sobre la mecha del timón y pensados para
barcos de mayor desplazamiento.
Los pilotos automáticos de caña
son menos potentes y por tanto necesitan más tiempo para
corregir un cambio de rumbo por lo que son menos precisos, más
lentos y poco adecuados para navegación oceánica.
Pero todos ellos funcionan de la
misma forma. Un compás digital (o fluxgate) toma el rumbo del
barco en todo momento y mediante un dispositivo electrónico,
esta información es comparada con el rumbo que se desea
mantener. La diferencia de ángulo es corregida mediante un
dispositivo electromecánico o hidráulico que actuará sobre el
timón.
Para que esto funcione es necesario que el sistema
electrónico pueda conocer el ángulo que hace el timón con el eje
de crujía, y para
ello se instala un sensor de ángulo que mide la posición en la
que este se encuentra. El sistema electrónico de control es más
complicado de lo que en un principio pudiera parecer. Cuando
está corrigiendo el rumbo, debe tener en cuenta el tiempo de
reacción de la pala del timón y dejar de corregir antes de llegar al rumbo correcto,
pues si actuara corrigiendo hasta llegar al rumbo deseado, el
barco seguiría girando por inercia, y entonces el piloto automático tendría que empezar a
corregir en sentido contrario, en un bucle de sobre-control
conocido como “lazo realimentado”, y que daría como resultado
una estúpida trayectoria zigzagueante.
Los pilotos para cockpit
Están pensados para barcos de
hasta unas 5 ó 6 toneladas, y son capaces de ejercer una fuerza de
hasta 80 kilos sobre la caña del timón. Vienen a tardar hasta
una decena de segundos en llevar el timón de un lado a otro. Y
esta lentitud de respuesta es su talón de Aquiles, ya que con
mal tiempo lo que se necesita es capacidad de corrección rápida.
Su instalación no ofrece ningún
problema, pero debemos seguir con cuidado las indicaciones del
fabricante para no forzar un mal uso que posiblemente lo
deterioraría anticipadamente.
Debemos respetar las distancias
que proponga el fabricante entre el eje del timón y la rótula de
giro del piloto, para no forzar mecánicamente sus engranajes. El
piloto debe trabajar horizontalmente y hacer un ángulo recto con
la caña del timón en posición neutra.
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del DVD A Toda Vela "Navegación Electrónica en el
Lo
único que cambia respecto a los anteriores pilotos de caña es el sistema
mecánico de actuación sobre el timón, que normalmente consiste
en una corona con una correa conectada al dispositivo mecánico
del piloto automático.
Las correas a veces se destensan y
dan problemas y por ello algunos fabricantes han diseñado
modelos que integran la corona y el motor, sin necesidad de
correas.
Al final todos los dispositivos
consisten en algún mecanismo capa de mover directamente la
rueda del timón que es la que a su vez moverá el timón.
Necesitan de algún sistema de embrague para que cuando queramos
podamos seguir manejando el timón con toda normalidad, como si
no tuviéramos instalado ningún piloto automático.
¿Cómo funciona un
compás electrónico?
Este dispositivo
no lleva ninguna aguja magnética....
¡Ni mucho menos!
Para medir el
Norte magnético utiliza un pequeño anillo bobinado en el que se
crea un minúsculo campo magnético al hacer circular una
corriente eléctrica.
Este campo
magnético que conocemos al haberlo creado nosotros mediante la
circulación de una corriente eléctrica, es perturbado y
modificado por el campo magnético terrestre, de la misma forma
que la tierra mueve la aguja de la brújula. Por ello midiendo la
magnitud de esta perturbación, conoceremos el ángulo que hace el
anillo con el norte magnético.
Los pilotos “in
board”
Funcionan de la misma manera que
los anteriores, pero los actuadores mecánicos sobre el timón son
capaces de generar mucha más fuerza y los distintos sensores de
medición y centrales de cálculo, en vez de estar integrados, son elementos
distintos de la instalación.
Están formados por un panel de
control desde el que pulsaremos los botones para navegar con él, la central de cálculo, un compás electrónico, el sensor
de ángulo de timón también llamado “feed-back”, y el actuador o
unidad de potencia que normalmente suele consistir en un sistema
hidráulico mediante una bomba con depósito de aceite y un pistón
capaz de generar de 200 a 800 kilos de fuerza. También hay actuadores puramente eléctricos que funcionan mediante un pistón
de extensible formado por un tornillo sin fin, o motores
eléctricos con reductoras de piñones que mueven directamente el eje
del timón.
En muchos casos la central de
cálculo toma datos también del GPS, el medidor de viento y
anemómetro, y otros sensores para tratar toda la información y
dar una respuesta de control más precisa.
El sensor de
compás electrónico debe ser instalado en un lugar alejado de
otros elementos magnéticos que pudieran interferir la medida,
como por ejemplo altavoces del equipo de música o grandes piezas
metálicas. Debemos intentarlo instalar lo más próximo al centro
de gravedad del barco y lo más bajo posible. Cuanto más cerca
del centro de gravedad esté instalado, menos se verá afectado
por una guiñada brusca debida a una ola golpeando por la amura.
Cuanto mejor sea la medida
magnética, mejor será el comportamiento del piloto automático.
Pero también es muy importante la rapidez y capacidad de
respuesta del actuador de potencia y la calidad del algoritmo de
computación de la unidad central que calcula todos los datos
y genera una respuesta de control.
Los buenos calculadores memorizan
y tienen en cuenta las anteriores correcciones y “se dan cuenta”
si están sobre controlando o no, para mejorar la respuesta sobre
el timón. Desgraciadamente no pueden ver las olas y por tanto no
son capaces de prever su llegada, anticipándose a ellas como
hace un buen timonel. Por ello cuanto peor es el estado de la
mar, más difícil lo tiene el piloto automático siendo imposible
su utilización con mares muy fuertes y formadas.
Creo que en un futuro si que las
podrán "ver" mediante sistemas de telemetría por láser y por tanto
no me extrañaría nada ver en los próximos años nuevas
generaciones de pilotos automáticos todavía mucho más
inteligentes y capaces de gobernar incluso con mares muy
fuertes. Por ahora tenemos un sistema que mejora el
comportamiento del piloto automático mediante una medición
giroscópica.
Un giroscopio es un dispositivo
que mantiene la dirección que tengamos mediante un sistema de
inercia al giro (lo que los físicos llaman "momento de
inercia"). Si quiere experimentar esta inercia ponga por ejemplo
a girar una rueda de bicicleta y agarrándola por el eje, intente
moverla. Verá que, como por arte de magia y salvo en
movimientos de traslación, es extremadamente difícil
cambiar el eje de giro. Ya tiene un giróscopo.
El sensor giroscópico es del tamaño
de una pelota de tenis, y nos indica las aceleraciones de giro a
las que está sometido el barco cuando es movido por una ola. El
dato es transmitido a la central de cálculo y utilizado en el
algoritmo de computación. La sensación es como si el barco se
anticipa a las olas, como si las sintiera de verdad y como si
navegara deslizándose sobre raíles. Comprobaremos como el
sistema produce muchas cortas y precisas correcciones en vez de
grandes movimientos del timón. Para ayudar en la medición al sensor giroscópico, debemos montarlo
lo más retrasado del centro
de gravedad, es decir lo más cerca del espejo de popa.
Actualmente los distintos sensores
se "entienden" con la unidad central mediante el protocolo de
comunicaciones NMEA lo que permite facilitar las instalaciones e
integración de diferentes fabricantes, pero lo más seguro es
comprar todos los elementos a una misma marca que haya probado
el buen funcionamiento de todos los elementos en conjunto.
La Instalación
Para barcos de
hasta 30 pies debemos utilizar un actuador de potencia
capaz de entregar una fuerza de hasta 250 kilos, y para un
barco de unos 40 pies piense en equipos de cerca de 500
kilos de fuerza.
Dependiendo de su
habilidad deberá contratar parte de la instalación a un
profesional. Tenga muy en cuenta el montaje del actuador
de potencia ya que al generar mucha fuerza por reacción
sobre el timón, su soporte debe quedar perfectamente
solidario al casco o a un mamparo estructural. Para ello
podremos laminar mediante resinas y fibra de vidrio un
soporte al que luego atornillar la pletina en la que se
fijará el pistón actuador sobre la mecha del timón.
Lo
único que cambia respecto a los anteriores pilotos de caña es el sistema
mecánico de actuación sobre el timón, que normalmente consiste
en una corona con una correa conectada al dispositivo mecánico
del piloto automático. 
