Для чего нужен якорь. Якорь

Почти в каждом портовом городе в качестве достопримечательности стоит на вечном приколе внушительный якорь. Эти черные гиганты излучают спокойную мощь, с которой торговые и военные корабли бороздили морские дали. Самый большой якорь в мире отлит по специальному заказу и весит 40 тонн. Узнайте все о тяжелых и сильных якорях, взгляните на фото этих скрытных тружеников моря.

Рекордсмен в тяжелом весе

Чтобы построить переправу через пролив или морскую буровую вышку, требуется плавучий кран, способный перемещать мостовые пролеты. Судно, на котором расположен плавучий кран, должно стоять на месте как влитое, иначе невозможно обеспечить точность перегрузочных работ. Задача удержать его на месте возложена на гигантские якоря.

В 1991 году голландская компания Ballast Nedam специально для строительства моста Большой Бельт в Дании заказала циклопический плавучий кран Svanen, инженерные особенности которого позволяют ему поднимать и перемещать грузы свыше 8 миллионов тонн. Сколько весит якорь подобного сооружения? Столько же, как современный танк или кит-горбач – 40 тонн.

Как выглядят якоря плавучего крана

Это непривычные по иллюстрациям в книгах о пиратах конструкции из веретена и плоских лап на раскидистых рогах. Якоря плавучих кранов, особенно тех, которые монтируют пролеты мостов, выглядят как полусферы, способные присосаться к грунту с помощью шлангов для удаления воды.

Похожие присосы ставит на плавучие краны и другая голландская фирма – Balder. Ее краны обладают меньшей грузоподъемностью – до 3 миллионов тонн, однако работают в условиях сильных течений и волнений.

Память о морском гиганте

Среди диковинных экспонатов во дворе Морского музея Гонконга хранится подобранный у берегов Индии якорь супертанкера Knock Nevis. Ржавеющий титан весит 36 тонн, имеет длину 10 м и на сегодня является первым в мире в классе конструкций Данфорта с их плоскими лапами в форме ножей. Этот якорь относится к числу становых – необходимых для удержания вне дрейфа судна с выключенными двигателями.

Его размеры связаны с габаритами танкера:

• длина – 458 м;
• ширина – 69 м;
• тормозной путь – 10 км;
• осадка при полной загруженности – 30 м.

Knock Nevis спустили со стапелей в 1976 году, несколько раз перепродали и перестроили: то вибрация владельцев не устраивала, то отсутствие двойного борта, то невозможность пройти Панамским каналом. Последние 6 лет жизни он провел в роли танкера-хранилища, а в 2010 году был пущен на металлолом. Исполинский якорь, державший гиганта на месте, – единственная память об этом выдающемся судне.

На чем держатся авианосцы

В 1982 году в состав надводного американского флота с приличествующим моменту пафосом ввели самый большой за всю историю кораблестроения авианосец. Не имеющий равных по размерам, численности экипажа и вложенным средствам, Carl Vinson владеет и соответствующими становыми якорями весом в 30 тонн каждый.

У них нет штоков, зато поворотные лапы надежно зарываются в грунт и плотно убираются в клюзы при подъеме. Инженер Фредерик Болдт, придумавший такое решение в далеком 1898 году, не мог и предположить, что им будут пользоваться плавучие авиабазы 21-го века. Американские авианосцы Saratoga и Forrestal, французский нефтеналивной танкер Batillus – суда, чьи якоря конструкции Болдта весят от 27 до 30 тонн.

Чемпионы российского флота

В Николаевске-на-Амуре всеобщему обозрению доступен старинный Царь-якорь кованого железа весом 6,1 тонны. Длина его от рыма до пятки составляет 4,8 м.

А в 2012 году при реконструкции судостроительного завода во Владивостоке обнаружили шеститонную махину из тех, что устанавливали на броненосцы времен русско-японской войны. Его длина – 6 м, а размах лап – 4 м.

Флиппер-дельта – соперник Болдта

Голландский изобретатель Петер Кларен в 1975 году предложил усилить якорь тремя треугольными плоскостями, которые придали конструкции вид дельтаплана.

Идея оказалась удачной, и компания, производившая новинку, в первый же год продала изделий общим весом в 0,5 миллиона тонн. Флиппер-дельта массой в 27,2 тонны по сей день держит плавучие краны, а моделями поменьше снабжают морские спасательные буксиры.

Мертвые якоря – нет равных в силе

При разработке нефтяных скважин в Мексиканском заливе инженеры столкнулись с проблемой илистых грунтов: якоря в них не держали понтоны. В 50-х годах прошлого века были предложены сразу три новых решения, объединенные названием "мертвые якоря". Они небольшие, в пределах тонны веса, но способны удержать бурильный снаряд.

Мертвые якоря: с усиленной лапой (слева) и воздушный змей (справа)

Особенно сильна модель под названием "воздушный змей". Он погружается в ил на глубину 10-15 м. Правда, вытащить его оттуда невозможно. Учитывая небольшую стоимость, его просто оставляют в грунте.

Как удержать одновременно 4 судна

В 1848 году в голову английского инженера Митчелла пришла гениальная мысль: он придумал якорь, который с помощью рычага ввинчивают в донный грунт. Руководствуясь этой идеей, управление порта Ньюкасл построило на рейде ряд швартовых бочек, каждая из которых держалась на одном якоре-винте и принимала по 4 судна.

Ближайший шторм разметал корабли в других портах, а в Ньюкасле капитаны нашли суда там, где их оставили. На винтовые якоря и сейчас ставят плавучие портовые сооружения, например, маяки.

Новый принцип действия

Расчеты показывают, что при ураганном ветре даже якорь весом в 90-100 тонн не удержит нефтеналивной танкер длиной в 400 м. А если под килем окажутся кораллы, лапы якоря и вовсе будут беспомощно скользить по ним. Решение предложили американские военные инженеры. Их реактивный якорь весит 6,8 тонны, но при этом обладает такой удерживающей силой, будто весит 19 тонн. Он снабжен ракетой, которая взрывается при ударе о грунт и заглубляет якорь на 8-10 м. Чтобы танкер возобновил движение, якорную цепь размыкают, потому что выдернуть реактивную модель из грунта нереально.

Непревзойденный по площади

Возле берега несложно закрепиться на месте, а что делать, если небольшое судно застигнуто непогодой в открытом море? Главная задача капитана – держать плавсредство носом к волне, и помощник для этого – плавучий якорь, который бросают с носа. Это конус из парусины с металлической крестовиной в основании. Сооружение похоже на вытянутый в длину парашют, зонт или трал для донной рыбалки. Диаметр входного отверстия конуса – половина ширины судна. Выходное отверстие – 10 см, за счет чего создается приличная сила сопротивления.

Для увеличения силы плавучих якорей снизу к ним подвешивают балласт, а сверху прикрепляют буек. Вместе балласт и буек удерживают якорь на нужной глубине.

История якорей начинается с тех времен, когда впервые к лиане привязали тяжелый камень и бросили на дно. С тех пор эти приспособления становились все удобнее и тяжелее. Однако на 40 тоннах гигантомания закончилась. Винты, присоски, реактивные устройства приходят на смену привычным разлапистым великанам, украшающим скверы городов корабельной славы.

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»

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.

Я́корь (из германских языков, др.-шв. ankari «якорь», др.-исл. akkeri из лат. аnсоrа от греческого agkyra) - это литая, кованая или сварная

конструкция используемая для держания на месте плавсредств за счет сцепления его с подводным грунтом. Эффективность якоря оценивается коэффициентом держащей силы - отношением держащей силы к весу якоря.

Величина якоря у военных кораблей определяется по площади миделя судна (одна четверть погруженной части площади мидель шпангоута в футах, по русскому адмиралтейскому правилу, равна весу якоря в пудах).

История появления якоря

Появился якорь в том виде, в каком мы его себе представляем еще в далеком Vст. о н.э. Плиний приписывает изобретение якоря греку Евлампию, а другие говорят, что его изобрел царь Мидас.

В античное время якоря делали из дерева. Деревянное тело якоря - веретено вставляли в середину деревянной поперечины - штока, по всей длине которого проходило отверстие его выжигали раскаленным металлом и заполняли свинцом.

Иногда на конце штока, тоже заполненного свинцом, делали железный рог. Позднее были введены (возможно, Плинием или философом Анахарсисом) второй рог на якоре и треугольные стрелообразные накладки на рогах - лапы.

Шток нужен был для того, чтобы рога якоря не ложились на дно слишком горизонтально.

Римляне делали его из сплава свинца и сурьмы а потом закрепляли на веретене при помощи двух прямоугольных отверстий. Такой якорь нашли в озере Неми. Сейчас известно много экземпляров похожих штоков. Предполагается, что якоря похожего типа применялись довольно длительное время.

С развитием техники выплавки железа якорь начинают делать железным, хотя штоки могли быть и металлическими или деревянными. На обоих концах веретена у этих якорей было по рыму. Предназначение нижнего рыма до сих не найдено, считают что он служил для крепления якоря у борта. На озере Неми был найден якорь который был полностью изготовленный из железа а шток его был подвижным, как на более поздних, адмиралтейских якорях.

Схема расположения мест на якоре

Развитие якорей

В средние века изготовляли только железные якоря у которых были деревянные штоки. Смотря на изображения на миниатюрах старинных рукописей, монетах, печатях и картинах, можно с уверенно сказать, что практически до XVIII в. форма якорей совершенно не менялась. Происходили лишь мелкие изменения в технике их изготовления. В XIV в. появляется четырехрогий якорь, который, однако, для больших судов был не очень пригоден. Такие якоря использовали в основном на галерах.

Веретено делали из нескольких железных стержней (или полос) которые сваривали вместе. По стандарту на сердцевину веретена шло четыре стержня, к которым добавляли более тонкие для достижения необходимой толщины. После ковки сечение веретена приобретало почти прямоугольную форму с закругленными краями. Верх веретена, равный 1/16 его длины, имел квадратное сечение. Эта часть - шейма - служила для закрепления штока, поэтому на ней с двух сторон имелись выступы – заплечики – или орехи, на которых лежал шток. В шейме было отверстие – ухо, через которое пропускали рым. Лапы у якоря имели форму равнобедренного треугольника: боковые стороны были приблизительно на 1/3 длиннее основания Шток делали из двух дубовых брусков, которые надевали на шейму и скрепляли четырьмя или шестью железными бугелями, поставленными на брусья в горячем состоянии.

Существовали якоря с изогнутыми рогами, которые применяли в основном на торговых судах, но наиболее распространенными были якоря с прямыми рогами. Они находились на вооружении военных-судов вплоть до 1820 г. Позднее от них отказались вследствие частых аварий судов, возникавших при их использовании. К началу XIX в. относятся первые исследования, которые привели к значительным изменениям в конструкции традиционных якорей. Важнейшими из них были появление подвижного штока, затем поворотных рогов, отказ от штока. Кроме того, стали применять стальное литье для изготовления якорей. В 1830 г. лейтенант английского военно-морского флота Роджер после многолетних исследований и опытов предложил новую конструкцию якоря, который стали называть его именем. Якорь Роджера, который применяли до последнего времени, можно отличить от других по наличию железного штока с квадратным отверстием посредине. Этим отверстием шток надевали на шейму веретена и затем шплинтовали.

Для того чтобы снять шток, необходимо было удалить рым, поэтому позднее его заменили скобой. Шток мог быть и деревянным.

Виды якорей по конструкции

По конструкции якоря различаются на якоря с неподвижными и поворотными лапами, по способу крепления на судне после съёмки судна с якоря - на заваливающиеся (со штоками) и втяжные.

Виды якорей по назначению

Становые - размещается в носу для держания техники на стоянке.

Вспомогательные - размещается в корме чтобы не дать судну развернутся пока оно стоит на становом якоре.

Мёртвые - для продолжительной стоянки на одном месте чаще всего используется на буровых судах, маяках, буях. Мёртвые якоря часто устанавливают специализированными судами, а при съёме с якоря попросту бросают. В свою очередь, мёртвые якоря бывают направленными и круговыми, последние намного тяжелее.

Завозы - для удержания специализированных плавсредств наподобие земснарядов. Якорь устанавливается специальным судном (завóзней), зачастую на несудоходную мель, поэтому требуется хорошая держащая сила при малой массе. Часто завозы делают однорогими. К завозам относятся папильонажные якоря, рассчитанные на надёжное удержание в широком секторе.

Судовые якоря - предназначены для удержания плавсредств на стоянке на открытой воде. В зависимости от водоизмещения, особенностей грунта в месте стоянки и ряда других факторов надо применять различные типы судовых якорей.

Грибовидный якорь - это грибовидный или зонтообразный якорь которого начали применять с 1850 года предназначений для заякоривания маяков, буйков и прочих.

Виды древних якорей

Наверное, самым ранним и наиболее простейшим типом якорей конечно же был камень, с привязанной к нему веревкой. Такой вид якоря применяют и сейчас на небольших рыбацких лодках, катерах и яхтах, особенно там, где дно плоское, каменистое и якорь с лапами совершенно бесполезен,и тогда роль камня также может выполнять любой тяжелый предмет.

Малайский якорь

Появился приблизительно на границе 2-го и 1-го тысячелетий до н. э. в районе Южно-китайского моря. Изготавливали его из твёрдого дерева а отдельные части связывали канатом. На верху веретена привязывали груз(камень который специально подгоняли). Поперечный шток был внизу и он имел только один рог.

Китайский двурогий якорь

Появился приблизительно в конце 1-го тысячелетия до н. э. Изготовлялся из достаточно прочного дерева которое ковалось железом. Шток был расположен в нижней части.

Римский судовой якорь

Появился в конце 1-го тысячелетия до н. э. в Средиземноморье. По принципу действия похож на адмиралтейский якорь. Его выковывали из железа или отливали из бронзы. В верхней части под скобой для каната у якоря находился деревянный шток. Были и деревянные якоря похожего принципа, с тяжелым свинцовым штоком, который требовался для затопления каната якоря. Этот якорь высоко ценился, на него даже наносили разнообразные священные надписи.

Виды современных якорей

Адмиралтейский якорь - Якоря, похожие на адмиралтейский, существовали до нашей эры. Однако название «адмиралтейский» якорь получил в 1820-е годы, после испытаний Британским Адмиралтейством якорей разного устройства и разной технологии ковки. Это тяжёлый кованый стальной якорь, со стальной скобой вверху и деревянным штоком над ней. Приблизительно до 1700 года шток состоял из одного куска дерева, а позже его стали изготовлять, как правило, из двух деревянных брусков, соединенных стальными полосами. Шток вставлялся в отверстие наверху веретена или охватывал его снаружи, как у римского якоря.

Главный плюс адмиралтейского якоря- прочное стабильное удержание. Но и минусов много. Это очень громоздкая конструкция, которая, будучи подвешенной у борта, опасна как для самого судна, так и для проходящих поблизости. Так что якорь приходится переваливать через борт, а для компактности снимать шток. При меняющемся направлении ветра/течения цепь может намотаться на лапу, и якорь срывается.

Якорь Холла - Якорь с лапами, поворачивающимися на оси. Это оптимальный якорь на песчаных грунтах который наиболее распространён в настоящее время (2008), хотя всё более вытесняется новыми и более совершенными конструкциями.

Якорь Денна (англ. Denni`s anchor) - применяется в американском флоте. В отличие от якорей других типов его веретено упирается утолщённым концом в лапы, благодаря этому надёжность якоря не зависит от крепости соединительного болта, и в случае поломки последнего надёжность держания якоря не снижается.

Якорь Инглефильда (англ. Inglefield`s anchor) - применяется в качестве станового якоря и верпа в немецком флоте. Он состоит из четырёхгранного веретена с двумя скобами, двух лап, скреплённых с веретеном сквозным болтом, вкладыша и скобы якоря. В скобы на веретене закладывается кат при подъёме. Вкладыш заставляет лапы углубляться в грунт и ограничивает их угол поворота. Для надёжности действия якорь необходимо отдавать с ходу.

Якорь Марреля (англ. Marrel`s anchor) - применяется во французском флоте. По своему устройству очень похож на якорь Инглефильда. Лапы якоря выделаны каждая в отдельности и скреплены с толстым болтом, пропущенным через нижнюю утолщённую часть веретена. Для забирания лап имеются специальные приливы.

Якорь Мартина (англ. Martin"s anchor) - якорь со штоком, четырёхгранным веретеном с утолщением внизу, где проходят лапы, сделанные из одного куска. Лапы благодаря своей цилиндрической форме могут свободно вращаться в утолщённой части веретена. Болт, скрепляющий лапы с веретеном, имеет специальное отверстие - жёлоб, ограничивает поворот. В якоре Мартина новой конструкции лапы имеют специальную коробку. При падении якоря на дно нижняя грань коробки ложится на грунт и, когда якорь под действием натяжения якорной цепи поползёт, заставляет лапы развернуться.

Якорь Роджерса

Якорь Роджерса (англ. Roger"s anchor) - якорь адмиралтейского типа с маленькими заострёнными лапами и большими рогами. Шток выделывается из полосового железа с обухами по концам, служащими для уборки якоря. В тренде имеется сквозное отверстие для буйрепа. Якорь Роджерса хорошо держит в твёрдом грунте, но в мягком его держащая сила очень мала.

Якорь Сайкса (англ. Sykes anchor) - якорь, применяемый преимущественно в Великобритании. В якоре Сайкса вместо болта имеется шарнир, позволяющий лапам двигаться в любых направлениях.

Якорь Смита (англ. Smith"s anchor) - якорь без штока, применяемый в английском флоте. Веретено якоря Смита выделывается заодно с трендом. Лапы якоря Смита прикрепляются к концам свободно вращающегося в тренде сквозного болта. Угол поворота лап ограничивается приливами, упирающимися в тренд.

Якорь Дэнфорта (англ. Danforth anchor) работает по принципу Якоря Холла, однако имеет отличную от него конструкцию. Отличие в том, что на этом якоре - у тренда есть шток. Он препятствует опрокидыванию якоря на бок при падении на грунт, являясь стабилизатором.

Якорь Матросова отличается от предыдущего тем, что имеет шток на нижних частях лап.

Грибовидный якорь - Грибовидный, или зонтообразный, якорь начал применяться с 1850 г. в основном для длительного и прочного заякоривания плавучих маяков и прочих судов подобного рода.

Якорь-кошка - применяется для маломерных судов предпочтительным является складной якорь-кошка, который на больших судах может рассматриваться только в качестве вспомогательного ввиду небольшой удерживающей силы. Складывающиеся лопасти якоря-кошки минимизируют его транспортировочные размеры, что особенно приветствуется на небольших надувных лодках. Якорь-кошка пригоден для применения на практически любых грунтах. В торговой сети предлагаются якоря массой от 1,5 до 12 кг с дискретностью в 0,5 кг. Для небольших, водоизмещением 200-400 кг лодок, достаточно якоря-кошки массой 4-5 кг.

Изобретатель наиболее известного якоря конструкции якорь-плуг был англичанин Тейлор, назвал его «CQR», что произносится как английское слово «secure» - безопасный или надёжный.

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: