171. Якорь Дэнфорта для крупных судов
У якорей для мягких грунтов угол атаки может быть равен 65°, у универсальных якорей — 49°.
5. Угол разворота лап Т связан с углом атаки и длиной веретена К. Например, если угол разворота лап очень большой, то для установления нужного угла веретено якоря получится очень длинным. Хотя длинное веретено ¦- это хороший рычаг для выламывания глубоко зарывшегося в грунт якоря, когда якорь-цепь на панере, оно не совсем удобно в — обращении. Если же угол разворота лап мал, то при нужном угле атаки веретено якоря получается непомерно коротким и угол носка лапы оказывается слишком большим для того, чтобы якорь начал углубляться лапами в грунт. Поэтому угол разворота лап Т должен находиться в пределах 27–42°.
6. Центры площадей лап G должны быть максимально сближены — в противном случае может возникнуть пара сил. Внутренние кромки лап должны идти параллельно оси веретена. Если расстояние между центрами площадей лап превышает 44 % длины веретена, якорь не будет стабилен в грунте. Это расстояние должно быть менее ’/з длины веретена. Якорь с лапами, очень близко прижатыми к веретену, склонен опрокидываться на бок. Поэтому отношение длины штока, служащего стабилизатором, к расстоянию между центрами площадей лап не должно быть менее, чем 2:1. Лучше, когда это отношение равно 2,5:1 или даже 3:1.
7. Если шток слишком короток, то якорь с уже отброшенными в сторону лапами может волочиться по грунту на трех точках: верхнем конце веретена, конце штока и внешней кромке лапы. Длина штока должна быть не менее двух расстояний между центрами площадей лап и не менее 8/10 длины веретена.
8. Отношение длины лап к длине штока влияет на форму лап, угол атаки и угол носка лап. Если лапы сделать длинными, то угол атаки получится большим для хорошего зарывания якоря. Если их сделать короткими, то это не даст возможности обеспечить их достаточную площадь при форме, которая позволит им свободно углубляться в грунт. Если 35 % площади лап находится за осью вращения веретена, длина лап должна составлять не менее 55 % длины веретена, но не более 70 %. Если за осью вращения находится больше 35 % площади лап, то их длина может быть менее 55 % длины веретена. Это отношение также влияет на распределение сил вдоль веретена, что имеет немалое значение для хорошего и быстрого зарывания якоря в грунт.
9. Наиболее выгодная — треугольная форма лап: она дает максимальную площадь и хорошее вхождение в грунт. Толщина лап должна быть по возможности минимальной. Зазор между внутренней кромкой лапы и веретеном должен составлять более 2 % длины последнего и никак не меньше 1 % этой величины.
10. На коробке — соединении нижней части лап с веретеном — не должно быть каких-либо выступающих частей. Углы скосов этой коробки должны быть в пределах 25–45° каждый — в противном случае она будет выполнять роль захватов и препятствовать зарыванию якоря в грунт. Выступающие, хотя и скошенные под нужным углом, части коробки по возможности должны быть сконцентрированы в ее центральной части и расположены как можно ближе к оси веретена.
Таковы основные соотношения якоря, найденные Дэнфортом опытным путем. Основываясь на них, он создал более десятка модификаций своего якоря, на которые получил патенты. Якорь Дэнфорта облегченной модификации весит всего 2,5 фунта, но его держащая сила на твердом песке составляет 105 фунт-сил. На рис. 171 показан якорь Дэнфорта массой 7 т. Он хорошо держит на каменистом грунте.
За последние тридцать лет якоря Дэнфорта получили очень широкое распространение в разных странах.
Самой лучшей рекламой для этих якорей оказались ураганы «Кэрол» и «Эдна», которые пронеслись над воеточным побережьем Северной Америки 31 августа и 11 сентября 1954 г. Во время этих стихийных бедствий скорость ветра достигала 135 миль в час. Уровень моря у берегов поднялся от двух до шести метров выше нормального. Десятки тысяч малых спортивных, разъездных и промысловых судов, застигнутых на внешних и даже внутренних закрытых рейдах, оказались выброшенными на берег. На плаву осталось несколько судов, стоявших на якорях Дэнфорта.
Повышенная держащая сила
Как уже рассказывалось, с момента появления якорей с двумя рабочими лапами до открытия Генриха Хейна только один изобретатель сумел добиться значительного увеличения держащей силы якоря. Им был американский капитан Альберт Илл. Его якорь, запатентованный в 1915 г., ради справедливости следует назвать пионером в отряде якорей с повышенной держащей силой. Поскольку принцип конструкции этого якоря положен в основу изобретений последующих изобретателей, на нем следует остановиться подробнее (рис. 172). 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 якря 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 3,5 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 5 фунтов до 10 т.
Принцип обрамляющей подвижные лапы якоря Илла рамы, служащей для первоначального их разворота в грунт, в 50-е гг. был применен в конструкции якоря шведского инженера Бекера. Он запатентовал якорь, показанный на рис. 173. Рама якоря Бекера служит одновременно и стабилизатором и захватом, значительно увеличивающим держащую силу. Этот якорь не уступает по величине держащей силы якорю Дэнфорта.
Главный недостаток шведского якоря — его нельзя втянуть в клюз.
В 30-е гг., когда несравненно более удобный, чем якорь Илла, якорь Грюзона — Хейна получил широкое распространение, некоторые дальновидные изобретатели (как, например, Дэнфорт) запатентовали ряд якорей, лапы которых были сближены. Это значительно уменьшало вероятность появления пары сил, стремящейся вырвать якорь из разнородного грунта. Некоторые же создатели конструкций якорей, у которых лапы были более- менее сближены, оставили свае патенты без изменения, отнеся свои якоря по теории Хейна к числу конструкций с повышенной держащей силой.
173. Якорь Бекера
172. «Бульдог» капитана Илла (две модификации)
174. Якорь типа «Ансальдо»
Например, итальянский якорь типа «Ансальдо», 1920 г. (рис. 174) и английский якорь Байерса, 1923 г. (рис. 175), который в наши дни находит очень широкое применение.
Едва ли не каждое третье-четвертое торговое судно в мире оборудовано именно такими якорями. На литой коробке, несущей лапы, нет больших захватов, выступающих под прямым углом, и ее скосы позволяют якорю лучше зарываться в грунт. Окантовывающие лапы ребра жесткости придают якорю Байерса достаточную прочность, необходимую для безопасного падения на каменистый грунт.
Несколько якорей повышенной держащей силы запатентовано и в нашей стране.
Самые оригинальные литые конструкции созданы в 1943–1946 гг. советским инженером И. Матросовым (рис. 176). Чтобы придать якорю устойчивость в момент вхождения в грунт, изобретатель сделал на внешних кромках лап приливы с фланцами. Для быстрого забирания грунта в конструкции якоря применен принцип кривошипного механизма: ось вращения веретена размещена относительно оси боковых приливов так, что при натяжении якорь-цепи веретено выполняет роль шатуна, разворачивая лапы по оси вращения. Быстро входя в грунт, якорь Матросова не выходит из него при развороте судна на 360°. Якорь надежно держит в слабом песчано-илис'гом грунте и очень устойчив на твердом мелкокаменистом грунте.
175. Якорь Байерса, наиболее распространенный в мире
Неоднократные испытания на величину держащей силы наглядно показали его неоспоримые преимущества в сравнении с адмиралтейским и холловским якорями на различных видах грунта. Держащая сила якоря Матросова в четыре с лишним раза больше, чем у адмиралтейского якоря такой же массы. Как ни странно, этот хороший якорь в больших весовых категориях до сих пор не получил распространения на советских судах, хотя опытная партия таких якорей успешно прошла испытания в эксплуатационных условиях на морских промысловых судах.
