Przyrządy nawigacyjne

Co wyróżnia tę grupę

Każda inna pozycja w tej kategorii to czujnik meldujący coś, czego zespół mostkowy nie oceni okiem: głębokość, prędkość względem wody, ślad dowodowy po wypadku, to czy wachtowy jest wciąż czujny. Przyrządy tej grupy są inne. Podają kurs, wychylenie steru i prędkość zwrotu, które sprawny oficer mógłby z grubsza oszacować, patrząc na kilwater i różę kompasową, ale nie z dokładnością ani zdublowaniem, jakich naprawdę wymagają sterowanie i zapobieganie zderzeniom. Żyrokompas i kompas magnetyczny odpowiadają na to samo pytanie - w którą stronę zwrócony jest dziób - dwiema zupełnie różnymi zasadami fizycznymi, a to zdublowanie jest zamysłem, a nie przypadkiem zakupów.

Główne elementy

Kompas magnetyczny

Kompas magnetyczny główny albo sterowy pozostaje obowiązkowy na statkach objętych SOLAS niezależnie od ilości zabudowanej elektroniki, ponieważ nie potrzebuje zasilania i nie da się go podrobić ani stracić przy zaniku zasilania. Stoi w płaszczyźnie symetrii, z dala od konstrukcji żelaznych i okablowania elektrycznego, a jego tabela dewiacji obowiązuje tylko do następnej kompensacji - każda zmiana w pobliskich urządzeniach, w ładunku albo choćby nowa antena VHF może przesunąć dewiację na tyle, że zacznie mieć znaczenie.

Żyrokompas

Żyrokompas znajduje północ rzeczywistą mechanicznie albo, w dzisiejszych jednostkach światłowodowych i z laserem pierścieniowym, całkiem bez wirującej masy, i zasila układ powtarzaczy do radaru, ECDIS, autopilota i VDR. Czas dochodzenia po zimnym starcie wynosi w jednostce z wirującą masą zwykle kilka godzin, dlatego zostawia się ją w pracy ciągłej, zamiast wyłączać w porcie.

Wskaźnik wychylenia steru

Powtarza rzeczywiste położenie steru pobrane z nadajnika urządzenia sterowego, a nie polecenie sternika, więc rozbieżność między nimi jest jednym z najszybszych sposobów wychwycenia usterki urządzenia sterowego, zanim stanie się awarią sterowania.

Wskaźnik prędkości zwrotu

Wyprowadzany z żyrokompasu albo z osobnego czujnika prędkości kątowej, pokazuje, jak szybko zmienia się kurs w stopniach na minutę, co przy prowadzeniu statku na wodach ograniczonych albo przy manewrze antykolizyjnym liczy się znacznie bardziej niż sam kurs.

Przechyłomierz

Zwykłe wahadło albo elektroniczny czujnik pochylenia pokazujący przechył i kąt kołysania, odczytywany rutynowo po załadunku i uważnie obserwowany przy ciężkiej pogodzie albo w razie zdarzenia statecznościowego.

Dobór i wymiarowanie

Te przyrządy dobiera się mniej według wydajności, a bardziej według klasy i dokładności. Dokładność kursową żyrokompasu określa się zwykle w granicach około pół stopnia dla znamionowej szerokości geograficznej, a jednostka musi zachować działanie do największej szerokości, w jakiej statek pływa - część żyroskopów z wirującą masą traci w wysokich szerokościach dokładność albo przestaje pewnie podążać za kursem, co ma znaczenie dla jednostek wchodzących na trasy polarne. Średnicę róży i typ binnakla kompasu magnetycznego wyznaczają w dużej mierze przepisy towarzystwa klasyfikacyjnego i administracji flagowej dla tonażu jednostki. Wskaźniki wychylenia steru i prędkości zwrotu dobiera się do zabudowanego już typu nadajnika urządzenia sterowego, więc modernizacje idą zwykle za dotychczasowym producentem urządzenia sterowego, a nie za swobodnym wyborem.

Przepisy i klasa

SOLAS rozdział V ustala podstawę: kompas magnetyczny jest wymagany w zasadzie na wszystkich statkach morskich, a żyrokompas z powtarzaczami kursu jest obowiązkowy powyżej progu tonażu ustalonego w konwencji. Wskaźnik wychylenia steru jest wymagany wszędzie tam, gdzie zabudowano zdalne sterowanie sterem. Towarzystwa klasyfikacyjne wymagają dodatkowo okresowej kompensacji kompasu i udokumentowanej tabeli dewiacji, sprawdzanej przy każdym przeglądzie rocznym oraz po każdym zdarzeniu mogącym wpłynąć na dewiację, takim jak większe prace konstrukcyjne albo elektryczne w pobliżu kompasu.

Typowe usterki

• Dryf dewiacji kompasu - powodowany przez nowe urządzenia albo ładunek w pobliżu binnakla; prowadzi do błędu kursu, którego wachtowy może nie zauważyć, dopóki pozycja obserwowana nie rozminie się ze zliczeniem.
• Błąd dochodzenia żyrokompasu - powodowany uruchomieniem żyroskopu tuż przed wyjściem zamiast kilka godzin wcześniej; prowadzi do odchyłki kursu przenoszonej jednocześnie do radaru, ECDIS i autopilota.
• Usterka nadajnika wychylenia steru - powodowana zużytym albo skorodowanym selsynem czy zerwanym cięgnem sprzężenia zwrotnego; prowadzi do tego, że wskaźnik pokazuje wychylenie steru niezgodne z poleceniem sternika, przesłaniając rzeczywisty problem urządzenia sterowego.
• Szum sygnału prędkości zwrotu - powodowany psującym się powtarzaczem żyrokompasu albo luźnym okablowaniem; prowadzi do skaczącego wskazania zwrotu, które może skłonić oficera wachtowego do zbędnej korekty.

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Certyfikaty uznania typu odpowiadające administracji flagowej i zamierzonemu rejonowi żeglugi, w tym modele żyrokompasów przystosowane do rejonów polarnych, jeżeli mają zastosowanie.
• Zgodność formatów sygnału powtarzaczy z istniejącym radarem, ECDIS i autopilotem zamiast interfejsu firmowego wymagającego dodatkowych przetworników.
• Dostępność zapasowych selsynów i nadajników do układów wychylenia steru i prędkości zwrotu, ponieważ to właśnie te części zawodzą w eksploatacji.
• Sieć serwisowa zdolna wykonać kompensację kompasu i wystawić tabelę dewiacji w portach, do których jednostka rzeczywiście zawija.

Gdy żyrokompas i kompas magnetyczny różnią się o więcej niż znana dewiacja, nie ufaj ślepo żadnemu z nich - porównaj z kursem nad dnem z GPS i ustal, który z nich się przesunął, zanim na podstawie któregokolwiek zmienisz kurs.