Казалось бы, что можно рассказать о якоре? Простейшая, на первый взгляд, конструкция. А ведь он играет огромную роль в жизни корабля. Главная задача якоря - надёжно привязать судно к земле, где бы это ни было: в открытом море или у берега. Моторная лодка или яхта, круизный лайнер или многотонный танкер - безопасное движение по морским просторам для любого судна зависит от надёжности якорей.
Якорные конструкции видоизменялись на протяжении сотен лет. Надёжность, простота использования, вес - каждый параметр проверяло на практике само море, отсчитывая морские мили. Большинство якорей носят общие названия: адмиралтейский, ледовый, плуг, кошки. Но существуют якоря, названные в честь их создателей. Среди изобретателей надёжных конструкций звучат фамилии: Холл и Матросов, Дэнфорт, Брюс, Байерс, Болдт.
«Цепи якорей звенят в порту…», или Судовая роль якоря
Якорь должен обеспечивать безопасную стоянку , катера или яхты на рейде и в открытом море. Кроме того, якорь играет огромную роль в решении и других задач:
- Ограничивает подвижность судна во время швартовки к другому судну или причалу при неблагоприятных погодных условиях, сильном течении, проведении погрузочных работ.
- Позволяет совершить безопасный разворот на ограниченном пространстве (например, в узкой гавани).
- Может быстро погасить инерцию и остановить судно, когда грозит столкновение.
- Помогает снять с мели судно силами экипажа.
Части якорной конструкции (цепи, клюзы) иногда используют при буксировке.
Ситуации, когда используется якорь, можно условно разделить на две группы.
Первая группа - для аварийного использования: в ситуациях, когда якорь должен удержать корабль при максимальном значении силы ветра и волнения на море.
Вторая группа - для повседневного использования: при кратковременной остановке в хорошую погоду
Строение якоря
Носовая часть корабля - место, где размещается якорное устройство. Дополнительную якорную конструкцию устанавливают на корме крупнотоннажных судов, ледоколов и буксиров. Такая конструкция включает в себя непосредственно цепь или канат, цепной ящик, устройство, с помощью которого прикрепляют якорные цепи к корпусу корабля, клюз, стопор, а также шпиль и брашпиль, с помощью которых отдают и поднимают якорь.
А из чего состоит сам якорь, в стальных лапах которого находится безопасность судна, экипажа и пассажиров, находящихся на борту?
Якорь - это особая конструкция (сварная, литая или кованая), которая опускается на дно и удерживает судно с помощью или каната. Она состоит из нескольких элементов:
Веретено (продольный стержень) с якорной скобой в верхней части - с помощью этой скобы якорь прикрепляют к цепи;
Лапы и рога, которые прикрепляются к веретену неподвижно или на шарнире.
У якорей, имеющих шток, в верхней части веретена устанавливается поперечный стержень, усиливающий держащую силу.
Якорные конструкции: назначение, тип
По назначению корабельные якоря бывают:
- Вспомогательные : анкеры, верпы, дреки, кошки, ледовые. Роль вспомогательных якорей - помогать становым в определённых ситуациях: при посадке и высадке пассажиров, погрузке и выгрузке, для снятия судна с мели, удержания судна у кромки ледового поля.
- Становые : на каждом судне их должно быть 3 (2 в клюзах, 1 - на палубе).
По способу забора грунта делятся на две группы.
В одну группу входят якоря, которые забирают грунт (т. е. зарываются в него) одной лапой. В первую очередь сюда относят адмиралтейский якорь.
В другую группу объединены якоря, забирающие грунт двумя лапами: якоря Холла, Байерса, Болдта, Грузона-Хейна, Матросова.
Становые якоря должны соответствовать следующим критериям:
- прочность;
- быстрая отдача;
- хороший забор грунта;
- лёгкое отделение от грунта при подъёме;
- удобный крепёж в положении «по-походному».
Один из самых важных критериев - большая держащая сила, то есть максимальное усилие, измеряемое в килограммах, при воздействии которого якорь не выйдет из грунта и сможет удержать судно «на привязи».
Якорь-"адмирал"
Адмиралтейский якорь по праву можно считать ветераном среди корабельных якорей. Это едва ли не единственный представитель конструкций, имеющих шток. Несмотря на то что на смену ему пришли более современные и надёжные модели, он по-прежнему выполняет свою судовую роль во флоте. Это объясняется универсальностью конструкции.
Проверенное столетиями строение адмиралтейского якоря лаконично: неподвижные лапы и рога отлиты или выкованы вместе с веретеном и составляют с ним единое целое, без дополнительных механических элементов. Шток - деревянный или металлический. Его задача - помогать быстрому забору грунта и правильному ориентированию якоря, цепляющегося за дно.
Сама конструкция компактно складывается: шток укладывается вдоль веретена, а в современных моделях могут складываться и лапы. Это упрощает хранение и транспортировку якоря во время морского похода.
К преимуществам относится и большая держащая сила (её коэффициент равен 10-12), которая выше, чем у многих «собратьев» с таким же весом.
«Адмирал» способен справиться с любым грунтом: ему не страшны ни крупные камни, среди которых нередко застревают его «коллеги», ни коварная податливость ила, ни толща подводных водорослей.
К недостаткам флотского старожила можно отнести громоздкость и объёмность, трудоёмкость в обращении - это приводит к тому, что его хлопотно крепить в походное положение и нельзя быстро отдать. Якорь выковывают из железа с предъявлением жёстких требований к качеству материала и изготовления - это приводит к его высокой стоимости.
Шток зачастую выходит из строя: железный гнётся, а деревянный повреждают моллюски, он хрупок и недолговечен.
При погружении в грунт одна лапа торчит, представляя на мелководье угрозу для судов, а за выступающий над грунтом рог может зацепиться и запутаться якорная цепь.
В 1988 году англичанином Холлом был запатентован якорь, названный его именем. Этот якорь тоже считается флотским ветераном, только бесштоковым. Конструкция состоит из веретена и двух лап, отлитых вместе с коробкой.
Лапы в этой конструкции необычны: имеют плоскую форму, качаются и могут поворачиваться на оси.
Коробка и лапы утяжелены приливами с утолщениями в виде лопаток. Их задача - поворачивать лапы, заставляя их уходить в грунт на глубину, которая может в 4 раза превышать длину самих лап. Это особенно важно, если грунт слабый и необходимо сильно заглубиться, чтобы достичь прочного основания.
Неоспоримыми плюсами якоря Холла считаются достаточно большая держащая сила, быстрая отдача (его можно отдавать на ходу, причём, такой способ отдачи даже помогает максимально заглубить лапы) и удобная уборка в клюз.
На мелководье он не опасен для других судов, так как лапы плашмя лежат на грунте, запутывание якорной цепи или каната вокруг лап исключено.
К минусам конструкции относят ненадежность крепления якоря на разнородном по составу грунте при возникновении вращающего момента или во время стоянки на открытом рейде при изменении направления ветра или сильном течении, когда якорь начинает ползти рывками. В этом случае при сильном рывке якорь выскакивает из грунта, а затем вновь углубляется благодаря лопатам, которые успевают нагрести бугор из грунта. Это объясняется слишком большим расстоянием между лапами. Кроме того, шарнирную коробку может заклинивать, когда в неё набирается песок или мелкая галька.
При втягивании в клюз при уборке якоря лапы не всегда могут самостоятельно принять необходимое положение из-за не очень удачного расположения центра тяжести.
Этот якорь является одной из наиболее современных конструкций с повышенной держащей силой. Созданный советским инженером И. Р. Матросовым в 1946 году, он вобрал в себя достоинства и устранил недостатки, присущие лапам двух типов якорей: с неподвижными лапами (таких как адмиралтейский) и с поворотными (якорь Холла).
Конструкция якоря такова: веретено, лапы, боковые штоки, якорная скоба.
В системе Матросова широкие поворотные лапы почти вплотную приближены к веретену и находятся настолько близко друг от друга, что во время зарывания в грунт начинают работать, как одна большая лапа. Площадь каждой из них больше, чем в других якорных конструкциях. Вместе с лапами отлит шток с боковыми приливами. Шток смещён вверх по отношению к оси вращения веретена. Его задача - защитить якорь от опрокидывания и увеличить держащую силу, погружаясь в грунт вместе с лапами.
Достоинствами конструкции являются устойчивость при волочении по грунту, большая удерживающая сила даже на мягких песчано-илистых грунтах и в камнях, сравнительно небольшой вес и удобство втягивания в клюз во время уборки. При развороте судна на 360 0 держится уверенно.
Есть у конструкции и свои недостатки. На плотном грунте на начальном этапе заглубления якорь неустойчив. Если лапы вывернулись из грунта, повторно они в грунт не входят, и якорь продолжает ползти. Пространство между лапами у веретена настолько узкое, что часто забивается грунтом - это не даёт лапам возможности свободно отклоняться.
Производство
Якорь Матросова выпускается в двух вариантах:
- сварной (сварная лапа)
- литой полновесный (литая лапа)
Технический стандарт для якоря Матросова - ГОСТ 8497-78. Он применяется для якорей, которые используют на надводных судах, кораблях и плавсредствах внутреннего плавания.
Технические характеристики и параметры определяются массой (весом якоря)
Сварной якорь
Сварной якорь Матросова изготавливают массой от 5 до 35 кг из нержавеющей стали или из стали с анодированным покрытием или с покрытием краской.
Якоря, покрытые краской, требуют дополнительного ухода (зачистки от ржавчины и покраски), так как краска быстро обдирается грунтом. Анодное покрытие более стойкое, но тоже подвержено физическому воздействию при контакте с грунтом. Самые стойкие из сварных конструкций - якоря, сваренные из нержавеющей стали.
Литой якорь
Литые якоря Матросова изготавливают массой от 25 до 1500 кг.
Их, как правило, отливают из чугуна и покрывают анодным напылением или краской.
Якорь Матросова литой в опытном варианте с успехом был опробован на морских промысловых судах в эксплуатационных условиях. Преимущества его перед якорем Холла оказались бесспорными.
А какой лучше?
Учитывая большое разнообразие корабельных якорей, невозможно ответить однозначно на вопрос о том, какая конструкция лучше.
Однако многочисленные испытания на определение величины держащей силы на различных типах грунта показали, что якорь Матросова в 4 раза превосходит адмиралтейский и Холла при равной массе.
Якорь эффективен для использования на судах внутреннего плавания, речных судов, катеров и яхт. На судах практикуется его использование в роли вспомогательного.
ЯКОРЬ, приспособление для удержания судна на месте стоянки в свободной воде, соединяется с судном канатом или якорной цепью.
Устроен якорь так, что после отдачи зарывается лапами в грунт. Держащая сила якоря выражается через отношение его веса к тому весу, который он способен удерживать. Простейший якорь А в виде камня, обвязанного канатом, удерживает вес меньше собственного. Якорь Адмиралтейский (со штоком и неподвижными лапами) малых размеров удерживает (в зависимости от особенностей его конструкции) вес в 3–12 раз больше собственного, а больших габаритов – в 5 раз больше своего веса. Якоря, не имеющие штока, удерживают: малые – в 2–3 раза больше своего веса, большие (корабельные) – в 5 раз больше своего веса; держащая сила таких якорей через некоторое время после заглубления лап в грунт возрастает по сравнению со значением ее величины сразу после отдачи. Якоря Дэнфорта удерживают: малогабаритные литые стальные – в 17–460 (в зависимости от типа грунта) раз больше своего веса; предназначенные для постоянной швартовки якоря сборной конструкции – в 30–1000 раз больше своего веса; корабельные – в 20–30 раз больше своего веса.
Значение держащей силы постоянно при условии, что полностью натянутая (без провеса) якорная цепь отходит от якоря под углом 15° к горизонту. Обычно это достигается при длине цепи, в 4 раза большей глубины погружения якоря, но в зависимости от ветра и течения может потребоваться длина цепи в 10 раз больше глубины погружения.
ТИПЫ ЯКОРЕЙ. а – камень, обвязанный канатом; б – примитивный; в – индийский; г – китайский; д – якорь адмиралтейский; е – бесштоковый; ж – вильчатый; з – Портера; и – грибовидный; к – плуговый; л – Нортилла; м – Дэнфорта.
За длительную историю мореплавания было изобретено немало типов якорей.
В 1822 году Английский якорный мастер Гаукинс осмелился изменить сохранявшийся веками принцип действия якоря, отказавшись в своей конструкции от штока. 
Гаукинс, как и Портер, сделал в нижнем конце веретена развилину, но подвижные рога укрепил в ней в другой плоскости. Они уже не качались, а поворачивались на некоторый угол в каждую из двух сторон. Отданный якорь ложился на грунт плашмя одной из своих сторон. Когда якорный канат натягивался и начинал протаскивать якорь по дну, жестко укрепленный в средней части рогов сектор, цепляясь за грунт, разворачивал рога якоря вниз, и он зарывался в грунт одновременно двумя рогами. На этом принципе основаны конструкции всех современных якорей, забирающих грунт одновременно двумя лапами.
Однако у якоря Гаукинса всякое отклонение натянутого якорного каната от осевой линии веретена приводило к взрыхлению грунта одновременно обоими рогами. Якорь часто выдергивался из грунта и после некоторого протаскивания по дну забирался снова. Британское Адмиралтейство отказалось принять изобретение Гаукинса и вспомнило его спустя тридцать лет, когда подобную конструкцию встретили "на ура" во Франции.
В 1852 году марсельский инженер Фердинанд Мартин предложил новую кованую конструкцию судового якоря.
Излишне массивное четырехгранное веретено с каким-то архаичным утолщением, громоздкое приспособление для разворота напоминающих коромысло рогов... Но тем не менее это вполне безопасный якорь, выдержавший суровые испытания и получивший признание моряков многих стран.
Мартин назвал свой якорь "Ancre de Surete" – "безопасный якорь", и на это он имел право: рога якоря, войдя в грунт, не создавали угрозы пробить днище судна или зацепить якорный канат, а уложенный плашмя на баке якорь не представлял собой "смертоносного снаряда" в случае столкновения судов. Французское Адмиралтейство, не в пример Британскому, сочло разумным одобрить конструкцию якоря, который забирал грунт обоими рогами.
Спустя два года после получения патента Мартин изменил конструкцию своего якоря. Хотя в этом не. было особой необходимости, он сделал у якоря шток (рис. 89). Видимо, изобретатель считал, что шток, укрепленный на веретене в плоскости рогов, будет способствовать зацеплению якоря за грунт, увеличивая тем самым держащую силу якоря. А впрочем, возможно и другое: шток обеспечит якорю большую стабильность на грунте – не даст якорю возможности переворачиваться с боку на бок. Этот шток представлял собой широкую выгнутую полосу, которая насаживалась на веретено, снизу удерживалась заплечиками, а сверху крепилась чекой. 
Во второй конструкции Мартина лапы стали длиннее, исчезло громоздкоe приспособление для разворота "коромысла". Последнее изменение немного ухудшило якорь: он стал забирать грунт после длительного протаскивания. Тем не менее надежность конструкции коромыслового якоря Мартина привлекла внимание моряков. Патент изобретателя на второй якорь получил всемирное признание. Достаточно сказать, что этот якорь был удостоен трех золотых и одной серебряной медалей: в 1867 г. – в Париже, в 1868 – в Гавре, в 1871 – в Неаполе и в 1872 – в Лиме. Правда, вернуться к первоначальной конструкции – двум плоскостям для первоначального разворота рогов – изобретатель, видимо не мог. Этот узел повреждался при падении якоря на твердый грунт. В результате появилась третья конструкция Мартина.
Однако, до того, как Мартин получил патент, подобные якоря использовались на русских канонерских лодках "Порыв" и "Туман". На первую лодку якорь передали с русского парохода "Проворный", а на вторую – с яхты "Затея" в 1828 году.
Якорь Мартина применялся на протяжении примерно семидесяти лет. Его неоднократно усовершенствовали. Так, в 1892 году появилась конструкция якоря Мартина, улучшенная англичанином Райтом, а спустя год английская фирма "Чарлтон и Компания" выпустила якорь, названный ею "Аделфи".
В 1855 году француз Давид запатентовал конструкцию судового якоря, во многом схожую с конструкцией Мартина. Коромысло могло поворачиваться в обе стороны на 50° до тех пор, пока болты чиксов не упирались в веретено. Чтобы рога якоря, уложенного по-походному, не вращались во время качки, изобретатель сделал запорный болт, который вставлялся в веретено сквозь чиксы. Однако это усовершенствование ухудшило якорь: выступающая за чиксы часть веретена стала уязвимым звеном. Она легко повреждалась или ломалась при падении якоря на твердый грунт. Тем не менее якорь Давида, получив на морской выставке в 1856 году в Париже одобрение специалистов, был разрешен французским Адмиралтейством к употреблению на военных кораблях.
А вот другая конструкция коромыслового якоря. Этот исключительно прочный коромысловый якорь, запатентованный в 1924 году французским инженером Шарпонтье, отлично зарекомендовал себя.
Гаукинс, Мартин и Давид – создатели первых конструкций коромысловых якорей, разрабатывая свои проекты, стремились прежде обезопасить якорную стоянку и сделать более удобной укладку якоря на палубу корабля. Никто из них не задумался над вопросом: "А нужно ли вообще убирать якорь на палубу?"
Идея втягивать якорь в клюз, осенив древних норманнов, не приходила в голову инженерам до середины прошлого века. Лишь в 1855 году англичанин Бакстер пришел к выводу, что можно втягивать веретено якоря в клюз паровым шпилем. Разработав систему уборки якоря с помощью шпиля и кулачкового стопора (который был известен под названием стопора Легофа), сделав в клюзе губу и выведя трубу клюза на палубу бака, Бакстер блестяще разрешил задачу, которая создавала морякам столько забот. Смелое и простое инженерное решение позволило морякам отдавать и убирать якорь, буквально не прикладывая к нему рук.
При отдаче якоря стоило разобщить шпиль (или брашпиль) и освободить стопор, как якорь под действием веса сам выходил из клюза, увлекая за собой якорный канат или якорь-цепь. При уборке якоря шпилем выхаживали канат до тех пор, пока якорь не упирался лапами в наружную обшивку скулы корабля. Разработав эту систему, Бакстер изобрел и свой якорь. 
Конструкция оказалась не совсем удачной: слишком легкий для своих чрезмерно широких и длинных лап, он плохо держал на твердом грунте.
Изобретение, получившее название "бакстеровской укладки якоря", сразу же привлекло к себе внимание корабелов всех стран. А разработанная спустя двадцать лет английскими кораблестроителями Скоттом и Риделем более совершенная система уборки якоря в клюз паровым брашпилем (тем же шпилем, но с горизонтальной осью вращения барабана) и креплением якоря по-походному цепными стопорами открыла эру втяжных бесштоковых якорей. С восьмидесятых годов прошлого века втяжные якоря начали вытеснять адмиралтейский якорь, применявшийся на всех флотах как становой, и постепенно родоначальник всех штоковых якорей вместе со своим "усовершенствованным братом" – якорем Портера – отошел на второй план.
До начало широкого внедрения втяжных якорей наиболее распространенными конструкциями, помимо якоря Мартина и Давида, были следующие:
Якорь Инглефильда.
На песчаном и илистом грунте якорь Инглефильда забирал и держал лучше всех.
Якорь английской фирмы "Браун и Ленокс".
Шток, продетый сквозь головную часть якоря, стабилизировал его на грунте и не препятствовал втягиванию в клюз.
Один из самых первых втяжных якорей и в то же время наиболее распространенный – якорь французского инженера Марреля, изобретенный в 1856 году. Он отличался прямыми рогами и очень широкими лопатообразными лапами. Другие конструкторы неоднократно совершенствовали якорь Марреля. Некий Ризбек переделал устройство ограничения угла поворота рогов, поставив по бокам веретена два шипа. После этого якорь стали называть якорем Марреля-Ризбека. В 1921 году марсельский инженер Фрерэ еще раз изменил конструкцию якоря. Она получила название Марреля-Фрерэ. Спустя пять лет во Франции появилась еще одна конструкция якоря Марреля – "MAF".
Просматривая выданные в конце прошлого века патенты на якоря в Англии, Германии, Голландии, Италии, Франции и других странах, не перестаешь удивляться разнообразию и числу предложенных конструкций. С 1880 по 1915 год в мире было запатентовано почти две тысячи втяжных якорей!
В изобретении якорей пробовали свои инженерные способности и кораблестроители, и якорные мастера, и капитаны судов, и простые матросы, и даже люди, никогда не видавшие в своей жизни моря и настоящего корабля.
В семидесятых годах прошлого века требования к якорям и якорным цепям во всем мире уже определялись государственными стандартами и правилами морских классификационных обществ: Регистра Ллойда – в Англии, Бюро Веритас – во Франции, Северо-Германского Ллойда – в Германии, Американского бюро судоходства – в США, Российского Регистра – в России. Без одобрения этих организаций ни одна появившаяся конструкция якоря не принималась к массовому производству для флота. Правила классификационных обществ определяли и нормы якорного снабжения судов в зависимости от их типа, района плавания и размеров. Количество и вес становых якорей, стоп-анкера, верпа, длина и калибр якорь-цепей устанавливались по таблицам этих организаций.
Якоря, на которые выдавались патенты и которые получали одобрение того или иного морского классификационного общества, обычно получали имена изобретателей. Если патент на якорь покупался какой-нибудь фирмой или заводом, то якорю присваивали наименование последних. Очень часто в те годы конструкции якорей, поступавших в серийное производство, получали условные названия "Лев", "Бульдог", "Тритон", "Викинг", "Адмирал", "Дредноут" и т. д.
К двадцатым годам нашего века в мировом флоте распространилось такое множество конструкций втяжных якорей, что корабелы и моряки стали в них путаться. "Не мудрствуя лукаво", моряки начали все новые якоря называть "патентованными".
Рассмотрим лишь некоторые основные, характерные для того периода времени конструкции судовых якорей, которые, получив одобрение классификационных обществ, широко применялись на флотах основных морских стран.
Как правило, все они были коваными (о литых якорях будет рассказано в следующих главах книги). Соединение веретена с лапами, устройство ограничения поворота лап, характер захватов для первоначального разворота лап в грунт и форма якорей красноречиво говорят, сколько изобретательности и выдумки было вложено в это дело.
Наиболее распространенным оказался якорь, изобретенный в 1871 году английским инженером из Ньюкасла-на-Тайне Уастенейс-Смитом. Веретено отковано заодно с перпендикулярной к нему крестовиной, сквозь которую пропущен массивный болт с двумя прямыми лапами на концах. Ниже оси соединительного болта – два расположенных под прямым углом к лапам выступа, разворачивающих лапы при протаскивании якоря на грунте. Поворот лап ограничен упорами на их внутренних кромках. Конструкция неоднократно изменялась и совершенствовалась фирмой "Уастенейс-Смит и сыновья". Литые якоря этой фирмы, которые моряки обычно называют якорями Смита, можно встретить и в наши дни.
Лапы якоря, запатентованного голландским инженером Бонгером в 1898 году, откованы из одного куска. Соединение веретена с лапами-сквозной болт.
Оригинальный якорь запатентовал в 1909 году англичанин С. Тейлор. Эта конструкция получила название "Дредноут".
Сейчас якоря "Дредноут" – монополия английской фирмы "Тэйко", которая специализируется на выпуске литых якорь-цепей и кованых якорей.
"Тэйко" выпускает исключительно кованые якоря в больших весовых категориях (от 5 до 18 т), которые, по мнению фирмы, намного надежнее литых якорей. Якоря "Дредноут" почти в десять раз дороже обычных. В двадцатых годах фирма "Тэйко" кроме "Дредноутов" выпускала якоря типа "Троян".
Простую технологию изготовления кованых якорей разработала в двадцатых годах английская фирма "Генри Вуд и Компания". Концы лап, сделанные в нижней части в виде цилиндров, вставлены в плиту, соединенную подвижно с веретеном.
Характерная особенность первых втяжных якорей – слишком большие захваты на лапах или в середине головной части якоря. Некоторые изобретатели для более быстрого разворота лап применяли изогнутые захваты. Одно время очень увлекались "быстрозахватными якорями". В этих конструкциях функцию захватов стали выполнять две дополнительные лапы, и двулапый якорь фактически превратился в четырехлапый. Это новшество предложил в 1889 году шотландский кораблестроитель Джордж Тайзак. Когда-то его якоря пользовались большим спросом во всем мире.
Из многолапых якорей наиболее известны две конструкции – Цюблина, запатентованная в Германии в 1916 году, и Штакельбергера, появившаяся в Англии в 1911 году. Удачнее оказалась вторая конструкция, о ней будет рассказано позже.
Особое место среди втяжных бесштоковых якорей занимает якорь, который изобрел в 1915 году американский капитан Альберт Илл. Обрамляющая основание двух лап рама не только разворачивает лапы на грунте, но и увеличивает держащую силу, не мешая якорю зарываться в грунт. Держащую силу увеличивает и перемычка между лапами. Остроумно выбрана форма лап. Если смотреть сверху, они представляются равнобедренными треугольниками, поставленными один против другого основаниями (острые края лап смотрят наружу). Верхние части лап скошены внутрь. Если при забирании грунта одна из лап якоря зарылась частично, а другая полностью, то при дальнейшем натяжении якорь-цепи за счет разницы сопротивления грунта на скосах лап якорь начнет сам выпрямляться. При этом лапа, сидящая в грунте глубже, как бы скользит по своей скошенной стороне до тех пор, пока обе лапы не углубятся в грунт одинаково. Якорь Илла забирает грунт ровно и держит очень стабильно.
Испытания показали, что его держащая сила на всех видах грунта, включая крупную гальку, в 3,3 раза больше любого из запатентованных якорей тех времен. "Бульдог капитана Илла" – так окрестили этот якорь моряки – с успехом применялся и применяется сейчас во время аварийно-спасательных работ. В наши дни он выпускается многими американскими фирмами в весовых категориях от пяти фунтов до 10 т.
В настоящее время на рынке существует около 90 типов, разновидностей и вариантов якорей только для маломерных судов.
Использованы материалы с сайтов: argolis-yacht.ru; krugosvet.ru
Исторические обзоры»
На этот вопрос ответит инженер,старший преподаватель кафедры конструкции и технической эксплуатации судов факультета кораблестроения и океанотехники СПбГМТУ Кирилл Плотников.
Как якорь удерживает на месте огромный корабль? корабль, познавательно, удивительно, факты, якорь
Отношение к якорю моряков в эпоху парусного флота отражено в дошедших до нас выражениях французского языка: «ancre d"esperance» — якорь надежды, «ancre sacree» — священный якорь и даже «maitresse ancre» — госпожа якорь (во французском языке слово «якорь» женского рода).
Якоря (а их на судне обычно было несколько) использовали не только для удержания судна в заданном месте акватории, но и для торможения и даже перемещения судна
.
Сегодня это устройство все еще незаменимо.
Держащая сила якорного устройства корабля складывается из двух составляющих:
первая создается якорем при взаимодействии с морским грунтом,
вторая — участком якорной цепи, который лежит на грунте (для морских судов длина этого участка обычно не менее 25-50 м).
Для надежной якорной стоянки важна масса и конструкция якоря.
Обычно они весят по несколько тонн, а на гигантских кораблях, имеющих большую парусность (авианосцах, океанских круизных лайнерах и т. д.), используют якоря, масса которых доходит до 30 т
.
Впечатляющие цифры, но следует понимать, что общий вес якорей не составляет и десятой доли процента веса самого корабля
.
Каждый конкретный тип якоря ведет себя на разных типах грунта по-разному.
Держащей силой якоря называют силу, которую необходимо приложить к нему, чтобы вырвать его из грунта в момент, когда веретено (массивный стержень, к которому крепятся рога якоря) расположено горизонтально.
Чтобы сравнивать разные модели, обычно говорят, во сколько раз держащая сила якоря превышает его собственный вес
(так называемый «коэффициент держащей силы»).
Первое приспособление, которое использовали мореходы древности в качестве якоря, представляло собой обычный камень, обвязанный веревкой из жил животных, стеблей растений, лиан .
Коэффициент держащей силы такого «якоря» меньше единицы, то есть его держащая сила меньше его веса.
Позже в якорных камнях стали просверливать отверстия и устанавливать в них колья (рога).
Уже во времена древних римлян якорь стал похож на тот, который сегодня можно увидеть на фуражках и кокардах.
К массивному веретену в нижней части неподвижно крепились рога.
Одним из рогов якорь входил и зарывался в грунт. Так как на дно такой якорь падает «плашмя» (то есть рога располагаются в плоскости дна, и без дополнительных приспособлений якорь не войдет в зацепление и будет волочиться по грунту), на веретено перпендикулярно рогам надевался еще один стержень — шток .
При падении на шток, якорь под действием натяжения каната поворачивался на грунте и входил рогом в грунт.
На эмблемах, которые читатели много раз видели, шток — это поперечная «палочка» в верхней части якоря.
К 1852 году самым популярным стал адмиралтейский якорь
.
В последующие годы в патентные бюро были поданы тысячи заявок на изобретения новых, более совершенных якорей.
Так, шток, мешающий втягивать якорь в нишу в борту судна (ее называют «клюз») был ликвидирован, а «лапы» стали поворотными.
Наиболее типичный якорь такого типа получил название по имени создателя — якорь Холла .
Он входит в грунт сразу двумя «лапами».
При этом его держащая способность меньше, чем у адмиралтейского, но с этим, благодаря удобству его использования, можно мириться.
Новые конструкции якорей продолжают появляться и поныне.
Как ни странно, но мы привыкли считать Древнюю Русь аграрной державой, торговавшей в основном солью, пенькой, воском, пушными товарами, льном. А между тем наши пращуры вывозили за границу и железо, причем железо, славившееся своим качеством на всю Европу. Его поставляли полосами и в виде готовых изделий - топоров, лемехов, колоколов, якорей. Да, якорей, ибо сейчас доказано, что русские мастера ковали их задолго до крещения Руси. Об этом свидетельствуют экспонаты многих краеведческих музеев, рассказывают былины.
В более позднее время якорными мастерами славились Ярославль, Казань, Вологда, Городец, Воронеж, Лодейное Поле, города Урала. Например, известно, что около ста «больших двоерогих якорей» для кочей морской флотилии, построенной по приказу Бориса Годунова для плавания по Ледовитому океану, отковали в мастерских Ярославля и Вологды.
На Волге якорное производство издавна процветало в Нижегородской губернии, главным образом в Городце. Там делали якоря весом от тридцати фунтов до восьмидесяти пудов. Ежегодное же их производство достигало внушительной цифры - двадцати тысяч пудов.
Развернувшееся при Петре отечественное кораблестроение, в результате которого Россия получила 895 кораблей, повлекло за собой быстрое развитие якорного дела. Поставлять якоря, в частности, должны были и кузницы первых русских заводчиков - Демидова, Бутената, Нарышкина, Борина и Аристова. Позже в Новгородской и Тамбовской губерниях были учреждены «казенные железные заводы», а близ Ладожского озера начались изыскательские работы по определению месторождений железной РУДЫ.
Якоря для первых фрегатов петровского флота, которые строились в 1702 году на реках Свирь и Паша, ковались в Олонце (Лодейное Поле), а тяжелые якоря для больших кораблей русского флота изготовлялись в Ижоре, где в 1719 году по указу Петра были основаны Адмиралтейские заводы.
О технологии изготовления якорей в России в начале XVIII века мы узнаем из «Регламента об управлении Адмиралтейства и верфи», выпущенного Петром 5 апреля 1722 года. «Якоря должно делать по положенной пропорции из доброго железа, и смотреть накрепко, чтоб прутья крепко и плотно добрым железом были связаны перед тем, как станут класть в горн». При нагреве в горне предписывалось тщательно следить за тем, чтобы металл «ни пережечь, ни холодно вынять, дабы плотно сварилося везде и непроварки б не было».
От якорного мастера требовалось не просто «управлять работы с прилежанием и добрым мастерством», как от других кузнецов, а «великое прилежание и крайнее искусство». Якорному мастеру напоминалось особо, что именно он должен держать ответ, если авария корабля произойдет из-за поломки якоря: «Понеже в том вся целость корабля состоит, в чем он должен ответ дать, ежели что несмотрением будет сделано».
В России со времен Петра каждый линейный корабль снабжался пятью якорями. Самый большой и тяжелый, обычно правый становой, именовали плехтом. Второй по величине, левый становой - дагликсом, третий - бухтом. Он хранился закрепленным по-походному под вторым крамболом за дагликсом, на левой скуле корабля. Четвертый якорь носил название шварта. Это был запасной якорь, и хранили его в трюме за грот-мачтой. Веретено этого якоря принайтовливали к бимсу, а лапы зарывали в каменный балласт. Шток шварта, чтобы он не мешал погрузке в трюм, клали на днищевой настил плашмя. Пятый по весу якорь назывался тоем; его крепили по-походному, как и бухт, но на правой скуле корабля позади плехта.
В середине прошлого века самыми надежными якорями в мире считались те, которые ковали на Урале (см. рис.) на Боткинском, Серебрянском и Нижнетуринском заводах.
Откованные здесь якоря подвергались нескольким испытаниям. Чистота отделки проверялась нагревом до темно-вишневого цвета, когда проступают все недостатки поковки. Потом якорь пробовали на удар - сбрасывали на железную плиту с высоты 12 футов. Если он выдерживал это испытание, его подвешивали и били семи фунтовыми молотами. При этом чистый звонкий звук свидетельствовал, что поковка плотна и в ней нет раковин и трещин. Если якорь выдерживал испытания, на нем выбивали клеймо.
Как же распределялись якоря по кораблям? Ведь одному судну нужен якорь одного веса, а другому - иного.
Помимо различных простых формул чисто эмпирического характера, о которых уже рассказывалось, в середине прошлого века в русском военном флоте применяли точное правило, выведенное из сравнения веса якорей с размерениями кораблей русского, английского и французского флотов. Длину корабля между перпендикулярами умножали на наибольшую его Ширину с обшивкой и полученное произведение делили на некоторое число. Оно составляло:для трехдечных кораблей - 40, двухдечных - 41, фрегатов - 42, корветов - 45, бригов - 50, тендеров и шхун - 55, больших транспортов - 45, средних и малых транспортов - 50.
Полученное частное показывало вес якоря в пудах. Так, например, длина трехдечного линейного корабля «Двенадцать Апостолов» - одного из самых больших линейных кораблей русского флота - по гон-деку составляла 211 футов и 9 дюймов, ширина с обшивкой - 58 футов и 6 дюймов. Произведение равнялось 12 599,125. Это число, разделенное на 40, показывало вес якоря в пудах - 314.
Длина корабля «Ростислав» по гондеку равнялась 197 футам и 4 дюймам, ширина с обшивкой - 57 футам. Произведение - 11 246, разделенное на 40, показывало вес якоря - 274 пуда.
Во времена Петра установились и названия частей якоря, правда, частично забытые или искаженные в наше время. Эти названия даны на рисунке: веретено (цевье), рог, лапа, носок рога, ворот (лоб), пятка, мышка, орехи (заплечики), шток, бугель, шейма, рым, ухо. Они были в обиходе как у кузнецов, так и у моряков. Но в конце прошлого века в русские книги по морской практике попало.такое «усовершенствованное» название части якоря, как «тренд» (ворот, или лоб). Это название, как уже говорилось, попало в наш морской язык из английского языка (trend - изгибать, гнуть). Но тем не менее этот термин у нас прижился.
От редакции: В связи с выходом в свет книги Л. Скрягина кИстория якоря» журнал прекращает публикацию материалов по данной теме. Желающих проследить эволюцию якоря полностью мы адресуем к указанной книге (Л. Скрягин, «История якоря». М.,«Транспорт», 1973).
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.
Основное назначение якорного устройства - обеспечивать надежную стоянку судна на рейдах и в открытом море при доступных глубинах.
Кроме того, якорное устройство используется в ряде других случаев, в частности: при швартовке судна к причалу или другому судну в, неблагоприятных условиях (сильный ветер, течение и др.).
Якорь, отданный с наветренной стороны при прижимном ветре или течении, позволяет избежать навала судна на причал или другое судно: при швартовке судна кормой к причалу или швартовным бочка!: для производства рейдовых перегрузочных работ с использованием плавсредств.
Отданные якоря при заведенных на причал или бочки кормовых швартовах ограничивают подвижность судна; для осуществления эффективного разворота судна на ограниченной свободной акватории (при выходе из гавани, в узкости и т. д.).
Отданный якорь позволяет уменьшить диаметр циркуляции и выполнить безопасный поворот; для быстрого погашения инерции и остановки судна с целью предотвращения столкновения с другим судном; для снятия судна с мели.
Заведенный в сторону больших глубин якорь с прикрепленным к нему стальным тросом выбирается с помощью шпиля или брашпиля, что позволяет в некоторых случаях снять судно с мели без посторонней помощи.
Некоторые элементы якорного устройства (клюзы, якорные цепи) могут использоваться при буксировке судна. Частями якорного устройства являются: якоря, якорные цепи, клюзы, цепные ящики, устройства для крепления якорных цепей к корпусу судна, стопоры и механизмы для отдачи и подъема якорей - брашпили или шпили.
Якорное устройство размещается в носовой части судна. На ледоколах, буксирах, крупнотоннажных транспортных и экспедиционных судах бывает дополнительное якорное устройство на корме, что позволяет улучшить условия обработки судов.
Судовые якоря по своему назначению подразделяются на становые и вспомогательные. Основная функция становых якорей - удерживать судно на месте при отданном якоре. Каждое судно должно иметь три становых якоря - два в клюзах и один запасной на палубе.
рис. 25 Ледовый якорь
К вспомогательным якорям относятся:
стоп-анкеры - самые крупные из вспомогательных якорей, имеющие массу, равную 1/3 массы станового якоря. Они применяются совместно со становыми для удержания судна в определенном положении относительно ветра при погрузке-выгрузке, посадке и высадке пассажиров, приемке топлива и т. п. на рейдах, а также для снятия судна с мели; верпы - малые судовые якоря, применяемые наряду со стоп-анкерами.
Масса верпа равна примерно половине массы стоп-анкера; дреки - небольшие шлюпочные якоря массой от 16 до 45 кг; кошки - малые трех- или четырехрогие якоря массой от 5 до 15 кг, используются для отыскания затонувших и вылавливания плавающих предметов; ледовые якоря используются для удержания судна у ледяного поля или берегового припая, имеют массу 75-80 кг.
(рис. 25) изготавливается из стали таврового профиля. Он состоит из веретена 1 и лапы 2, которая закладывается в трещину льда или в выдолбленную лунку; снабжен двумя скобами. К скобе 3 крепится стальной трос, на котором заводится якорь, а к скобе 4 - короткий конец мягкого стального или растительного троса, за который якорь вынимается из лунки.
Судовые якоря должны иметь характеристики, отвечающие их назначению.
Важнейшей из них является держащая сила - наименьшее усилие, которое необходимо, приложить в направлении веретена, чтобы сорвать якорь с грунта.
Особые требования предъявляются к становым якорям. Они должны быстро отдаваться, хорошо забирать грунт, обладать большой держащей силой, легко отделяться от грунта при подъеме и удобно крепиться по-походному. При этом якоря должны быть прочными, дешевыми и простыми в изготовлении.
Эти требования привели к созданию большого количества якорей различных конструкций. По способу забирания грунта их можно разделить на два типа: якоря со штоком, зарывающиеся в грунт одной лапой: якоря со штоком и без штока, забирающие грунт двумя лапами.
К первому типу относится адмиралтейский якорь (рис. 26, а). Он состоит из веретена 1 и двух рогов 2 с лапами 3, отлитых или откованных вместе с веретеном. Веретено в нижней части имеет утолщение - тренд, нижняя часть которого называется пяткой 4. В верхней части веретена имеются два отверстия: через одно из них к веретену крепится якорная скоба 5, а во второе вставляется шток 6. Шток на концах имеет утолщения, которые препятствуют его зарыванию в грунт при отдаче якоря.
Один конец штока загнут под прямым углом, что позволяет убирать его вдоль веретена при креплении якоря по-походному. Шток обеспечивает быстрое забирание якорем грунта. Отданный якорь ложится на грунт пяткой и упирается в него концом штока. При натяжении якорной цепи якорь на грунте разворачивается на 90°, благодаря чему нижний рог с лапой зарывается в грунт.
прост по конструкции и обладает большой держащей силой. Однако он имеет и существенные недостатки. Прежде всего якорь неудобен при отдаче и уборке, так как по-походному он закрепляется на палубе.
Кроме того, зарывшись в грунт одной лапой, якорь представляет опасность для судов на мелководье и создает угрозу запутывания своей якорной цепи за возвышающийся над грунтом второй рог. К типу якорей, забирающих грунт двумя лапами, относятся якорь Холла (без штока) и якорь системы Матросова (со штоком).
Преимущественное применение на судах получил якорь Холла.
Якорь Холла
(рис. 26, б) состоит из двух основных деталей - веретена 1 и коробки 2, отлитой как одно целое с двумя лапами 3. Веретено квадратного сечения, сужающееся кверху, проходит через отверстие в коробке.
На нижнем утолщенном конце веретена имеется проушина для валика, концы которого входят в гнезда, имеющиеся внутри коробки. Благодаря этому коробка с лапами может поворачиваться на угол 40-45°, когда лапы входят в грунт. Веретено удерживается внутри коробки двумя стопорными штырями 5.
Штыри только охватывают вошедший в гнезда валик 6, не ограничивают необходимый угол поворота коробки с лапами и позволяют ей поворачиваться в плоскости лап на угол до 10°. Коробка имеет захваты 7 (песочники), способствующие повороту лап при вхождении в грунт.
В верхней части имеется проушина для якорной скобы 4, к которой присоединяется якорь-цепь.
рис. 26 Судовые становые якоря
а - адмиралтейский; б - Холла, в - Матросова
Отданный якорь Холла ложится на грунт.
При натяжении якорной цепи захваты упираются в грунт и заставляют зарываться лапы. Якорь Холла получил широкое признание из-за удобства в эксплуатации.
Он быстро отдается, обладает достаточно большой держащей силой и удобно втягивается в клюз при уборке. Зарываясь в грунт обеими лапами, якорь не опасен для судов на мелководье, практически исключается запутывание якорной цепи за лапы якоря.
Однако в случае неравномерного зарывания лап в грунт якорь начинает выворачиваться из грунта при сильном натяжении якорной цепи, а также при изменении направления ветра или течения. Этот недостаток устранен конструкцией якоря, предложенной советским инженером Матросовым.
рис. 27 Мертвые якоря
а, б - железобетонные массивы; в - «лягушка»; г - сегментный; д - грибовидный;
е - винтообразный; ж - однорогий адмиралтейский
Якорь Матросова (рис. 26, в) имеет широкие лапы 3, расположенные почти вплотную к веретену 1. Благодаря этому уменьшается момент, вырывающий якорь из грунта. Лапы имеют отлитый заодно с ними шток 2, смещенный вверх относительно оси вращения веретена в тренде якоря.
Шток не мешает втягиванию якоря в клюз; он предохраняет якорь от опрокидывания при волочении по грунту, а в мягком грунте, погружаясь вместе с лапами, повышает держащую силу. Якорь имеет сравнительно небольшую массу, но при этом обладает большой держащей силой, равной 10-20-кратной массе якоря (в зависимости от грунта).
Якоря Холла, Матросова и др. называются втяжными, так как при закреплении по-походному они втягиваются на всю длину веретена в специальные якорные трубы-клюзы.
(рис. 27) применяются для надежного удержания на месте швартовных бочек, плавучих маяков, доков, плавмастерских и других сооружений, а также знаков навигационного оборудования. Это железобетонные массивы различной геометрической формы или объемные металлические конструкции, которые закладываются в грунт.
Плавучие сооружения удерживаются на мертвых якорях при, помощи прочных цепей или тросов. Якорный клюз (рис. 28) представляет собой металлическую трубу 2 с двумя раструбами, один из которых 1 приваривается к палубе, а второй 4 - к наружной обшивке корпуса. На судах, не имеющих якорного устройства на корме, якорные клюзы располагают по одному с каждого борта только в носовой части. Чтобы при креплении якоря по-походному его лапы не выступали за бортовую обшивку, в местах крепления бортовых раструбов делают ниши 3.
