Как это сделано, как это работает, как это устроено. Корабельные якоря

Существует много легенд о необыкновенных свойствах разных конструкций якорей. Насколько они правдоподобны? Какой из известных якорей выбрать? Рассмотрим наиболее популярные виды якорей, их достоинства и недостатки, однако необходимо понимать, что универсальных рекомендаций быть не может.

Адмиралтейский якорь

Адмиралтейский якорь наиболее приспособлен ко всем видам грунта, хотя и не обладает самой большой удерживающей силой, поскольку, в отличие от других конструкций, цепляется за дно не двумя, а только одной лапой. Для любительских рыбацких лодок предназначены модели массой 5; 10 и 12 кг, которые могут быть установлены на суда водоизмещением более 1000 кг. Конструкция такого якоря предполагает отдачу, как правило, вручную. Он может быть установлен с использованием томбуя на тросе-буйрепе, отмечающем положение якоря. Если якорь застрял и поднять его за якорный канат не удается, достаточно потянуть за буйреп, чтобы он освободился. В качестве томбуя рыболовы часто используют кусок пенопласта или пустую пластиковую бутылку. Использование этого якоря на маломерных судах нецелесообразно из-за его громоздкости.

Якорь Холла

Якорь Холла — веками проверенная классика. Разработанный англичанином Холлом, он являлся лидером по скорости зацепа за грунт и был наиболее распространен в XX веке. Правда, сейчас его постепенно вытесняют более совершенные конструкции. Для надежной фиксации данный якорь отдают с ходу. При его движении на канате по дну лапы поворачиваются книзу, при этом происходит надежный захват грунта. Якорь Холла, как правило, бывает сделан из чугуна. По его принципу изготавливают множество аналогов, однако не все из них стоит использовать.

Якорь-плуг

Не слишком часто, но все же он встречается в продаже. Хорош тем, что имеет держащую силу до 25 кг на каждый килограмм собственной массы. Правильно подобранные геометрия, конструкция и масса якоря гарантируют хорошее заглубление при любом варианте падения на грунт, но лучшие результаты он показывает на мягких грунтах. Его геометрия подходит для размещения на больших катерах водоизмещением свыше 3000 кг, оснащенных электромеханической якорной лебедкой. Постановка такого якоря предполагает обязательное наличие буйрепа. Но с извлечением часто возникают проблемы. Использовать его на маломерных судах нецелесообразно.

Якорь-кошка

Еще одна распространенная категория якорей, которая, хотя и не относится к «признанному типу»», все же имеет право на существование. В маломерном флоте этот якорь получил весьма большое распространение, поскольку является самым компактным и подходит практически для любых грунтов. Он легко складывается и занимает мало места при транспортировке, но на этом его достоинства заканчиваются. Его можно рассматривать только в качестве вспомогательного из-за небольшой держащей силы. С ним удобно якориться за берег, заросший камышом, с успехом его можно использовать для траления при поиске утопленных снастей, но в качестве надежного основного якоря, тем более на течении, применять нельзя. Изготавливается из чугуна или стали и, как правило, бывает оцинкован. Складывающиеся лопасти легко раскладываются, однако этим якорем можно повредить надувную лодку. В торговой сети предлагаются якоря массой от 1,5 до 12 кг с дискретностью 0,5 кг. Для лодок водоизмещением 200-400 кг достаточно якоря-кошки массой 4-5 кг.

Бесштоковые якоря

Многих указанных недостатков лишены современные бесштоковые якоря. Они компактны, не имеют деталей, за которые на дне может зацепиться якорный трос, а главное — обладают большой держащей силой.

Якорь Дэнфорта обеспечивает до 50 кг держащей силы на каждый килограмм собственной массы. Это достигается благодаря его способности зарываться в грунт на глубину, в три-четыре раза превышающую длину лап. Но и такие якоря не лишены недостатков. Глубоко зарываясь в мягкий песчаный грунт, на галечном дне Дэнфорты низшей весовой группы движутся скачками. Из-за тонких лап большой площади эти якоря планируют в толще воды и ложатся в стороне от места отдачи. Даже легкий якорь так глубоко зарывается в грунт (забирает), что нередко его бывает трудно поднять вручную.

«Непотеряйка»

Недавно на рынке появились якоря «Непотеряйка» разработанные на основе патентов якорей Дэнфорта и Матросова. Благодаря продуманным расчету длины веретена и лап, расположению центров площадей лап от оси вращения веретена, расстоянию между центрами площадей лап, углу атаки, углу отворота и площади лап этот якорь обладает весьма внушительной держащей силой. Похожие якоря со скользящим элементом, закрепленным на цевье якоря фалом, известны уже много лет. Однако для их эффективной работы необходимо было подгружать цевье куском тяжелой цепи, что вело к увеличению массо-габаритных характеристик.

Производитель «Непотеряйки» при проектировании эти недостатки учел и выпускает линейку якорей массой 3; 4,2 и 6,5 кг.

Ноу-хау заключается в том, что на конце цевья установлен компактный груз, прижимающий его ко дну. При постановке якоря происходит зацепление за грунт лапами, отклоняющимися от оси веретена. При этом ограничители, установленные на втулке, не позволяют лапам отклониться более чем на заданный угол. При зацеплении лап за твердый предмет на дне водоема такая конструкция якоря всегда позволит извлечь его. Для этого необходимо маневрированием плавучего средства обеспечить заход со стороны, противоположной забросу якоря. Утяжелитель, установленный на верхнем конце веретена, удерживает якорь в максимально возможном горизонтальном положении. Под действием тягового усилия направленного противоположно тому, которое якорь испытывал при удержании плавучего средства, подвижный кольцевой элемент скользит вдоль веретена якоря к его нижнему концу; при этом точка приложения тягового усилия изменяется и лапы якоря выходят из зацепления. Отсутствие острых кромок позволяет использовать такой якорь, прежде всего, при эксплуатации надувных лодок, а складывание в плоскость обеспечивает легкую и удобную транспортировку и хранение.

Якорь-присоска

Еще одна интересная новинка — якорь-присоска. Глядя на него, трудно понять, что это такое, но, если прочитать соответствующую надпись на нем, становится ясным его предназначение.

Вы когда-нибудь пробовали поднять с песчаного дна тарелку, лежащую вверх дном, особенно если тарелка чугунная? Этот якорь состоит как бы из двух таких тарелок, соединенных донышками, а соотношение габаритных размеров всегда обеспечивает его приземление на одну из двух вогнутых сферических поверхностей. Поэтому на илистом или песчаном грунте удерживающая сила его возрастает в несколько раз.

Боковая вогнутая поверхность является дополнительным грунтозацепом при заиливании и служит местом для намотки якорного фала при хранении. Для различных условий эксплуатации предусмотрены резервные точки крепления фала: отверстия и перемычки со стороны присасывающих поверхностей.

Якорь обработан по современной технологии термополимерного покрытия, предотвращающего коррозию металла. Комплектуется фалом длиной 25 м российского производства и транспортной сумкой. Габаритные размеры якоря: 220x220x70 мм; масса — 4 и 5 кг. Таким якорем уж точно лодку не повредишь!

Якорями мореходы пользуются с древних времен, ведь без них никакое судно не поставишь на стоянку. И специалисты могут рассказать немало увлекательного об истории и принципах действия этих удивительных приспособлений.

Якорь, при всей его внешней незамысловатости, и сегодня остается незаменимым для мореходов устройством. Для его надежной работы важен верный расчет массы и и конструкции. Более-менее солидное судно оснащают якорями, которые весят не меньше тонны, а корабли-гиганты могут «похвастать» и 30-тонными якорями. При этом вес всех якорей, способных удерживать на месте даже огромные круизные лайнеры или плавучие авианосцы, не достигает и тысячной доли веса самого судна!

Как рассказывает старший преподаватель кафедры конструкции и технической эксплуатации судов факультета кораблестроения и океанотехники Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) Кирилл Плотников, существует такое понятие - «держащая сила» якорного устройства корабля. Так называют силу, которую необходимо приложить к якорю, веретено (смотрите на картинке ниже) которого расположено горизонтально, чтобы вырвать его из грунта.

И складывается эта держащая сила из двух составляющих:

1) первая создается при взаимодействии с морским грунтом самого якоря,
2) вторая создается участком якорной цепи, который лежит на грунте (для морских судов длина этого участка обычно не менее 25–50 м).

Из каких частей состоит типичный корабельный якорь?

Каждый тип якоря и ведет себя на разных грунтах по-разному. Сравнивая разные модели, обычно просчитывают, во сколько раз держащая сила якоря превышает его собственный вес (так называемый «коэффициент держащей силы»).

Так, первое приспособление, которое использовали мореходы древности в качестве якоря, представляло собой обычный камень, обвязанный веревкой. Неудивительно, что его коэффициент держащей силы сбыл даже меньше единицы, то есть держащая сила не превышала веса самого камня. Позже в нем начали просверливать отверстия, которые вставляли колья - это были первые примитивные якорные рога.

А вот уже древние римляне пользовались почти привычной нам по внешнему виду конструкцией: массивный удлиненный корпус якоря заканчивался двумя надежными заостренными рогами, способными зарываться в грунт на дне. А чтобы якорь повернулся под нужным углом, в верхней части его веретена перпендикулярно рогам крепили еще и шток.

К 1852 году самым популярным во всем мире вот такой изящный на вид «адмиралтейский» якорь

Но процесс совершенствования этих устройств не завершился - ежегодно появлялись всё новые идеи и конструкции.

А так выглядит якорь Холла

Выпирающий шток мешал поднимать и убирать якорь, поэтому в этой модели от него отказались, сделав вместо того лапы якоря поворачивающимися. Якорь Холла цепляется за грунт сразу двумя лапами.

Кладбище старинных якорей в Испании

Изобретатели продолжают совершенствовать конструкцию якорей и в наши дни. При этом, до сих пор сильные ветра и течения делают якорную стоянку невозможной. Оценивать скорость ветра в морской практике принято по специальной 12-балльной шкале, рассказывает Кирилл Плотников. Ее называют шкалой Бофорта: здесь ноль баллов соответствует полному штилю, а 12 баллов - урагану. Большинство судов можно ставить на якорь при ветрах до 6-7 баллов.

Конечно, для современных судов разработаны новейшие системы удержания: например, завязанные на спутниковой навигации системы динамического позиционирования и т.д. Но полного отказа от использования старых добрых якорей придется ждать еще очень и очень долго!

По материалам:

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.

Якорь позволяет удерживать судно в определенном положении, противодействуя в открытом море внешним силам, таким как ветер, морское волнение, течение и т. д. В основном суда стоят на якоре, когда они находятся на рейде и ждут входа в гавань, а также в аварийных ситуациях, когда, например, судну угрожает посадка на мель. К якорному устройству относятся: якорь, якорная цепь и якорный шпиль, или якорная лебедка. На рисунке ниже изображены различные типы якорей.

Типы якорей

а, b - шток-анкер; с - якорь Тротмана; d - якорь Холла; е - якорь Грузона; f - якорь Шпека; g - клипперский якорь со штоком и поворотными лапами (якорь Мартина); h - грибовидный «мертвый» якорь; i - дрек, кошка, верт; j - плавучий якорь; t - откидной шток; 2 - неподвижный шток; 3 - буй; 4 - шпрюйт; 5 - якорный трос; 6 - сорлинь.

Первые три типа относятся к группе так называемых штоковых якорей (шток-анкеров). Они применялись на судах в XIX в. В настоящее время их можно встретить, например, на спортивных и парусных учебных судах. На современных судах и боевых кораблях устанавливают якоря патентованной системы (рис. d-g). Они не имеют штока, и их лапы могут поворачиваться в обе стороны. Изображенный на рис. h якорь используют при длительной стоянке судна (например, на противопожарных судах и т. д.). Приведенный на рис. i якорь применяют на небольших судах. На рис. j показан так называемый плавучий якорь. Он представляет собой приспособление из парусины, которое в воде оказывает большое сопротивление. Якорь выбрасывается с носовой части корабля, когда корабль (например, из-за повреждений двигателя) теряет свою маневренность или когда он должен находиться носом к волне и ветру. Трос 5 соединяет плавучий якорь с судном, а трос 6 служит для выбирания плавучего якоря. На рисунке ниже показаны этапы постановки на якорь (отдачи) и поднятия якоря.

Постановка на якорь и снятие с якоря

а - якорь скользит по грунту; b - якорь зацепляется; с - якорь зарывается; d - якорная цепь натягивается; е - якорная цепь вырывает якорь из грунта; f - якорь поднимается

При отдаче якорь падает на дно (рис. а) и буксируется движущимся судном (рис. b). При этом за счет действия штока (шток-анкер) или за счет своей формы (якорь патентованной системы) якорь поворачивается лапами к морскому дну. Если он буксируется дальше, то его лапы зарываются в землю и якорь «зацепляется» (рис. с). При подъеме якоря сначала выбирают якорную цепь (рис. d), которая постепенно принимает вертикальное положение (рис. е). В этот момент якорь отрывается от грунта, а якорная цепь испытывает большую нагрузку. После того как якорь поднят с грунта, его начинают выбирать якорной лебедкой до тех пор, пока он не окажется в якорном клюзе. Якорная цепь соединяет погруженный на морское дно якорь с судном, поэтому она должна воспринимать все внешние силы (давление ветра, удары волн и т. д.), воздействующие на судно. Длина цепи зависит от типа и длины судна. Она намного больше глубины моря в месте стоянки, так как цепь должна так соединять судно с якорем, чтобы сила, воздействующая на якорь, имела горизонтальное направление. Благодаря этому лапы якоря зарываются в грунт.

Якорная цепь

а - смычка якорной цепи (с якорной скобой); b - промежуточная смычка; с - коренная смычка; d - вертлюг; е - длинное звено; f - большое звено; g - обыкновенное звено; h - звено с распоркой; i - концевая скоба.

Якорная цепь состоит из отдельных звеньев; несколько соединенных между собой звеньев образуют смычку. Отдельные смычки соединяются при помощи соединительных звеньев. Якорь и якорная цепь соединяются друг с другом якорной скобой с вертлюгом, позволяющей цепи вращаться вокруг своей оси. Цепь проходит через углубление в борту у клюза для якоря, через стопор, препятствующий самопроизвольному вытраливанию цепи, и наматывается на цепную звездочку якорной лебедки. Другой конец якорной цепи находится в цепном ящике и прикрепляется к судну посредством скобы.

Носовое якорное устройство

1 - якорная лебедка (брашпиль); 2 - стопор для якорной цепи; 3 - труба якорного клюза; 4 - якорь; 5 - якорная ниша; 6 - цепной ящик; 7 - устройство для крепления якорной цепи; 8 - цепная труба.

Якорное устройство, как правило, находится в носу судна. Там же устанавливается и якорная лебедка. Главной частью лебедки является цепная звездочка, позволяющая осуществлять поднятие якоря с цепью, причем при наматывании звенья цепи могут ложиться на цепную звездочку обеими сторонами. Кроме цепной звездочки якорная лебедка имеет еще швартовные барабаны (турачки) для наматывания швартовов. На судах старых типов якорные лебедки имели паровой привод. Сейчас применяют электрические или гидравлические приводы. К носовому якорному устройству относятся два якоря, расположенные по бортам судна. На некоторых судах монтируют также кормовые якорные устройства с одним или двумя якорями. Из-за ограниченной площади для размещения в качестве якорной лебедки используют в основном якорный шпиль. Онпредставляет собой возвышающийся над палубой барабан с вертикальной осью вращения. Барабан, служащий в качестве лебедки, имеет в нижней части цепную звездочку. Он приводится в движение электродвигателем, смонтированным в барабане или под палубой судна.

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.

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.