自动舵和电罗经你真的会用吗？
之所以谈论起这个话题，是因为前段时间船上电罗经出问题以后看到驾驶台无厘头的操作由感而发。驾驶员每天使用操作这些航行设备，而真正能熟练掌握且能略懂其原理的又有多少呢？所以借这个机会，介绍一下自动舵和电罗经，希望能帮助业内人士补补脑，遇到类似问题时别再手忙脚乱，影响航行安全。
自动舵是一套使船舶维持在预先设定的航向上航行的自动操舵控制装置，近来，对于自动舵的性能评估已从“能使船舶精确维持航向”变为“在各种情况下，最省油的操纵”。然而，船舶的操纵取决于船舶的尺度及具体的技术指标，同时也随着船舶的航速，装载情况及海况的不同而不同。因此，对于自动舵的评价没有明确的标准，然而功能设置上进行了很多优化，但实际运用上却寥寥无几。
舵机操作控制系统大同小异，本文以YOKOGAWA Autopilot P-500A为例。自动舵作为一款简便的操纵仪，一般具有4种操作模式：自动舵（AUTO）、手动操纵(HAND)、自动导航（NAV）、应急操纵（NFU）；并可只通过转换MODE SELECTOR SWITCH（模式选择开关）来进行选择。对于自动导航（NAV）功能的设置，很多驾驶员没有清晰地认识，自然而然也就成了摆设。
具有双重模式的自适应舵具有两套完整的系统,SYSTEM SELECTOR SWITCH(系统选择开关)有以下几档：NFU-FU-1-OFF-FU-2-NFU，当开关转至所需运行的系统位时，系统会自动进入运行状态，而当开关转到OFF档时，整个系统将停止工作。关键这里面的NFU选项，顾名思义：FU就是FOLLOW UP，NFU就是NON FOLLOW UP。这里面的两套系统，每一套都有其独立的控制和反馈系统、驱动马达、伺服马达等。正常情况下，航行中需要定期对操作系统和舵机进行切换，目的一是为了保持系统的可靠性；二是帮助驾驶员对系统进行熟练操作。很多驾驶员同样不了解其功能，就更谈不上测试了。而归咎其原因，对于这些功能的设置未具体添加到驾驶员的培训当中，再加上某些驾驶员缺少求知的意识，所以就出现了因循守旧的现状，技术和功能的改善也就造成了不必要的浪费。那么下面就简单介绍一下：
人工操舵（HAND）利用舵轮进行随动控制。可通过操纵舵轮以获得所需的舵角，从一舷满舵至另一舷满舵。 自动舵（AUTO）在罗经基础上的自动操舵控制模式。自动及人工操纵（AUTO & HAND）是由设置在舵轮台内部的放大器单元控制。该传感器采用的是无接触型线性同步电动机且电子线路也采用了许多半导体结构以完善应用无接触式控制部分的功能，而使其能达到完美。这种自动及人工式操舵方式被称为随动控制。因为它能使舵页的转动角度与所操舵令一致。
自动导航系统（NAV）在预先设定的航向基础上自动导航模式。结合了计划航向导航系统－TRACKING PILOT（可选择安装），并可与其他制造商的导航系统结合在一起，如ECDIS。 应急舵（NFU）是利用操纵杆控制的应急模式。通过转换开关，接通或切断电源的方式而非通过放大电路传输电能的方式来控制电磁阀。由于去除了舵角指令的分级及反馈信号电路。所以使用旋转开关来接通或切断电源进行控制的方式称为非随动控制方式。其实对于这个功能很多澳洲引水是有强制试验要求的，所以建议船上对其功能进行培训和相应的操作，以免后期到澳洲被投诉驾驶员不懂操作。
那么相对于这个应急舵（NFU），我们传统意义上的每三个月进行的应急舵操作如何区分呢？其实机旁操应急舵主要还是针对的全船失电，由应急发电机供应动力电源的紧急情况，当然两台舵机都可以进行应急舵的操作。每条船都会设计一台舵机由应急电网供电（一般都是NO.1舵机油泵），一旦失电，应急电网会在60秒内供电。遥控系统瘫痪或者紧急情况下就需要转换机旁操作，直接手动操作扭矩马达手柄控制油泵斜盘角度以达到相应舵角。而此操作已将所有的控制系统电磁阀、扭矩马达电信号以及伺服马达等全部隔离。而NFU应急操作是将舵角指令的分级及反馈信号电路屏蔽，直接在驾驶台由图中P&S旋转开关来接通或切断电源进行遥控扭矩马达以驱动舵机油泵转至相应舵角的操作。
自动导航系统（NAV）在预先设定的航向基础上自动导航模式，即ROUTE STEERING。而其控制系统更是集合并优化了各种参数设定，以达到对相应舵效和船速的影响，从而减少船舶的油耗增加经济效益。参数的设定包含了舵效模式的的选择，如：ECONOMY, PRECISION 1 and PRECISION 2；还包括对装载吃水状况的设定，如BALLAST, MIDDLE and FULL。通过修改相应参数，系统会自动选择对舵机反应精度的控制，从而相应减少航行中频繁操作或者舵角大小对油耗和航速的影响。
而自动舵的航向信号是由罗经信号接入，一般船舶都是配备一套电罗经（很少配备两套）和一套磁罗经。那么问题来了，磁罗经信号是不是也接入自动舵信号中？又如何切换呢？这就回到了文章开头提到的电罗经故障信号丢失，自动舵失效的事故。当时正好是夜航在马六甲海峡入口处，航向突然丢失，各种警报响起，驾驶台一片混乱，然后转换为手操舵维持航向。久经沙场的驾驶人员也未遇到过电罗经航向信号丢失的情况，公司海务也仅采取了应急预案，如自动舵失效风险评估，抵港紧急修理，手操舵保证航行安全等，就这样一直保持着手操舵航行。解决完机舱问题之后，我开始着手研究自动舵和罗经的问题，在系统图中有标注自动舵的航向信号是由两台主罗经和一台辅罗经接入的，并可进行转换，主罗经就是电罗经也就是陀螺罗经，辅罗经就是指的磁罗经。主副罗经的切换也没有明确的资料说明，所以这里需要注意：实际需要长按三秒以上才能切换过来。也许有的驾驶员有这个切换意识，但是短按辅罗经切换没反应就认为船上仅仅配备了一套电罗经，这个按钮相当于空白键，根本就不知道磁罗经信号就是作为备用信号接入自动舵系统的。就这样，自动舵又恢复正常使用了，驾驶员和AB们感恩戴德地结束了值班手操舵下班加班洗舱的几天忙碌的生活。问题很简单，奇怪的是为什么都不知道？我想这个问题值得深思。
进一步检查电罗经故障，显示是电流过大超过0.6A（额定电流0.2A-0.26A之间），电罗经是靠在陀螺球周围产生旋转的磁场带动其高速旋转，达到额定转速后会确定稳定方向。启动后经过一定时间的运行（从启动到稳定大概需要二到四小时），陀螺球的转速达不到额定转速，电流降不下来就会触发报警。
查找记录发现上次更换陀螺球是两年前，考虑长时间运行内部液体（蒸馏水和安息香酸混合液）浑浊或者缺液，阻力增大的问题，我尝试着解体电罗经进行内部清洁和更换混合液，可参考下面图片。装复后启动运行，电流明显下降稳定到0.4A左右，但是依然无法达到额定转速稳定运行。考虑罗经本体过热的因素又外接冷却风扇对电罗经分别进行了冷启动和热启动，都无法达到额定运行转速。陀螺球看来是寿终正寝无法起死回生了。
最终抵港后由厂家服务商来更换陀螺球，启动后几小时稳定运行，电流0.23A，但是由于是紧急修理和疫情等特殊原因花费近三万美金。那么如何避免出现这种紧迫局面，也减少船东的损失呢？那就需要驾驶员对航行设备有更加清楚的认识，了解其日常保养的内容。例如电罗经，就需要驾驶员尤其是二副养成至少每周对其运行电流查看记录的习惯，一旦电流值增大，就要结合服务商的维修记录和公司进行提前报备，以选择方便港口安排检修减少成本，也可以降低航行中突发状况影响航行安全。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。跑船真的容易吗？非也。其实一艘船所涉及的技术含量以及所蕴含的知识量远超出陆地上很多行业，海员这个职业需要更全面的见识和更强烈的求知欲来支撑。正所谓用进废退，没有求知欲，那只能是慢慢荒废了很多设计初衷。科技在航运界的进步也需要我们一线的工作者来日积月累的实践和反馈才能进一步改进。那么，还等什么？就先从检查电罗经的运行电流开始吧！