К началу XVII века на первое место в судостроении среди европейских стран вышла Голландия. Достаточно сказать, что ее торговый флот насчитывал почти десять тысяч судов — галиотов, кофов, фильв, флейтов, гукоров, буеров и других парусников. На юге Европы распространение получили трехмачтовые полякры и шебеки, воплотившие в своей конструкции элементы португальской каравеллы и генуэзской галеры.
Корабелы Европы научились строить надежные мореходные суда. Хроники XVII–XVIII веков пестрят романтическими названиями типов судов, которым воистину нет числа: венецианские трабаколлы и буссы, греческие скаффы и сакалевы, турецкие кочермы, маковны и феллуки, английские бертоны, французские беленеры, сарацинские гебары, бесчисленные маоны, тариды, парамуссалы, биландеры, тартаны, доггеры, шнявы, паландры, марсильяны и так далее и тому подобное..
Но вот с якорями для этой армады кораблей дело обстояло плохо…. Кузнецы не умели ковать надежные прочные якоря для больших кораблей. Для их изготовления понадобились молоты потяжелее тех, которыми могли орудовать самые могучие молотобойцы Европы. В те годы такие молоты могла приводить в движение лишь сила падающей воды.
Начавшееся где-то в середине XV века использование энергии текущей и падающей воды посредством водяных колесных двигателей имело для развития металлургии такое же значение, как триста лет спустя применение силы пара. Человек наконец научился применять водяные мельницы для приведения в действие кузнечных молотов и использовать водяную энергию для движения мехов, рычаги которых он соединил с колесами водяных мельниц. Благодаря более мощным воздуходувным приспособлениям в плавильных печах одновременно с вязкой крицей стали получать жидкий металл — чугун. Кузнецы, поняв, наконец, пользу чугуна, додумались получать из него железо. Когда они освоили этот процесс, то оказалось, что он даже производительнее прямого восстановления руды. Для этого они приспособили горны и печи, получившие название «переделочных» или '«кричных» печей. За горнами и печами, в которых по-прежнему железо получали из руд, установилось название «сыродутных». В кричном способе переделки чугуна происходит окисление путем выжигания имеющегося в чугуне углерода кислородом воздуха и шлака. Кричное железо было намного доброкачественнее пудлингового, оно лучше сваривалось. Пудлинговое же было подвержено окислению, что снижало качество сварки. Потом из кричного железа научились лить высокосортную сталь, а плавильные печи заменили более экономичными печами — полудоменными. Это позволило якорным мастерам улучшить их продукцию.
Хотя металлургия и кораблестроение к концу XVII века сделали значительные сдвиги в своем развитии, якорь никаких изменений не претерпел. В принципе он остался таким, каким мы видим его на колонне Траяна в Риме. Правда, якоря, изготовлявшиеся в разных странах, немного отличались друг от друга. Нередко рога делали совершенно прямыми от веретена до конца лапы. Некоторые мастера придавали рогам изогнутую форму в виде дуги окружности, делая в середине наружного обвода рогов выступающее острое образование (пятку). Разными были и углы отгиба рогов от веретена, и площадь лап. В одних случаях шток делался в сечении квадратным, в других — круглым или овальным. Короче, каждый мастер руководствовался своим личным опытом или опытом своего учителя (рис. 45). Каковы наивыгоднейшие формы и пропорции отдельных частей якоря, толком никто не знал.
Рис. 45. Якорь конца XVII века
В 1737 году Парижская Академия наук этот вопрос предложила решить математикам. Лучше всех с поставленной задачей справился И. Бернулли: его так называемый «Мемуар о якорях» был удостоен высшей академической премии. Изданный в Париже «Мемуар» И. Бернулли мизерным тиражом до якорных мастеров, к сожалению, не дошел. Они продолжали брать пропорции якоря по своему разумению. Вот пропорции русского якоря XVIII века. Длину веретена якоря брали равной 3/8 наибольшей ширины судна (названия частей якоря даны на рис. 48). Длина каждого рога составляла 3/8 длины веретена. Длина лапы равнялась половине длины рога, а ширина — 1/5 длины последнего. Окружность веретена у тренда — 1/5 длины веретена. Окружность веретена у штока — 2/3 окружности веретена у тренда. Иногда толщину веретена у тренда брали равной 1/14 части его длины. Толщина рогов у тренда равнялась толщине веретена у тренда, а толщина рогов у начала лапы была равна наименьшему диаметру веретена. Каждый рог с веретеном составлял угол от 40 до 60 градусов и до половины своей длины был круглым. Остальная половина рога делалась четырехгранной и проходила под лапой. Как правило, лапам якорей придавали треугольную форму, но иногда они делались сердцевидными или овальными.
Носок — оконечность рога — обычно выступал немного за лапу. Веретено чаще всего делали круглым, но сечение его верхней части всегда квадратное. Длина этой части веретена составляла 1/6, толщина — 1/20 длины веретена. На верхнюю его часть насаживался деревянный шток, для крепления которого на боковых гранях веретена делали полки или квадратные шипы — «орехи» или «заплечики».
Примерно до XVIII века шток делали из одного деревянного бруса с квадратным отверстием в середине. Позже появились штоки из двух кусков деревянного (обычно дубового) бруса, которые скреплялись между собой 4–8 бугелями. Как правило, длина штока равнялась длине веретена (от пятки якоря до рыма). Толщина штока у «заплечиков» принималась из расчета один дюйм на каждый фут длины веретена, а толщина штока на концах — из расчета 1/2 дюйма на каждый фут длины штока. Иногда толщину штока в середине брали равной 1/12 его длины. Верхняя грань штока делалась ровной и шла строго перпендикулярно к веретену. Нижние грани штока сбегали к его концам, где их толщина становилась вдвое меньше, чем в середине. Над штоком, в верхнем конце веретена пробивалось отверстие для якорного рыма. Толщина рыма равнялась половине толщины шеймы веретена, а диаметр — ее длине [13, 18, 29].
Многовековой опыт выработал целый ряд правил и формул, по которым можно было весьма точно установить необходимый вес якоря для строящегося корабля. В наши дни судостроители для выбора веса якоря пользуются таблицами классификационных обществ — Регистра СССР, Регистра Ллойда, Бюро Веритас и т. д.
Советский кораблестроитель академик В. Л. Поздюнин в своей книге «Судовые устройства» рекомендовал определять вес становых якорей по формуле G = CD2/3, где G — вес станового якоря в килограммах; С — коэффициент, равный 8-12,5 в зависимости от водоизмещения судна. Для судов водоизмещением от 800 до 1500 т С = 10,0-12,5, а для судов водоизмещением от 15000 до 42000 т — С = 8-11,5; D — водоизмещение судна в тоннах.
А вот как выбирали этот вес во времена парусного флота:
«Для установления веса якоря, соответствующего размерам корабля, надо площадь миделя умножить на 3 и, уменьшив полученное произведение на 1/6 часть его, результат принять за вес якоря в пудах».
«Вес якоря в пудах должен соответствовать 1/4 площади погруженной части миделя судна, выраженной в квадратных футах».
«Куб из 2/5 ширины корабля в футах, разделенный на 33, дает вес самого большого якоря — плехта — в пудах, полагая, что пуд содержит 33 голландских фунта».
Вес штока не должен был превышать 1/5 части веса самого якоря [9, 13, 18].
На военных линейных кораблях XVIII и середины XIX веков было несколько якорей, и в зависимости от веса и назначения они носили определенные названия. Четыре из них — становые — в плавании хранились по-походному под крамболами попарно. Пятый, примерно такого же веса, лежал без штока, как запасной, в трюме за грот-мачтой. Кроме этого, на корабле было еще несколько малых якорей — верпов. Они служили для снятия корабля с мели, передвижения в безветрие и против течения на реках. До появления на флоте паровой машины верпам придавали огромное значение: для парусников это был единственный способ двигаться против течения без помощи ветра. Завозку верпов на шлюпках и выхаживание шпиля можно поистине назвать сизифовым трудом!
Вес верпов также определяли по эмпирическим правилам. Самый большой верп — стоп-анкер — делали обычно в 1/4 часть веса самого тяжелого станового якоря корабля. Если кораблю полагалось, в зависимости от его класса, нести на борту пять верпов, то их вес составлял от веса станового якоря 1/7, 1/8, 1/9, 1/10 и 1/14 часть. Если нужно было снабдить корабль четырьмя верпами, то их вес равнялся 1/6, 1/8, 1/10 и 1/12 части. Если на судне было всего два верпа, то их вес составлял 1/6 и 1/10 части. Если же получался лишь один верп, его вес принимался равным 1/8 части веса самого тяжелого станового якоря.
Изучая старинные учебники морской практики, можно сделать вывод: величина держащей силы описанных выше якорей составляла 8-20 кг на один килограмм веса якоря. В наши дни величину держащей силы якоря, который теперь мы называем адмиралтейским, принято считать в среднем 6-12 кг на каждый килограмм его веса. Не так уж много…
