Книга о якорях

Ставший эталоном

В восьмидесятых годах прошлого века произошло событие, которое спустя каких-нибудь 15–20 лет привело к тому, что 90 процентов запатентованных втяжных якорей оказалось забыто. О человеке, совершившим этот переворот, мы знаем очень немного. Известно, что он был англичанин, управляющий фирмы «Уильям Джессон и сыновья» в Шеффилде, бывший капитан. Фамилия его — Холл. В 1885 году он изобрел якорь, конструкция которого подкосила ремесло якорных кузнецов. Он предложил заменить сложные фигурные поковки литой коробкой с лапами и захватами.

Из рисунков и чертежей предыдущего раздела даже неспециалисту видно, что кованые конструкции патентованных якорей необычайно сложны. Это настоящие механизмы! Почти у всех этих якорей лапы крепятся к веретену на стержне — болте. Во время плавания втянутый в клюз якорь беспрестанно омывался морской водой. Скрытый от глаз болт и другие трущиеся части с годами ржавели и теряли прочность. Конструкции всех этих якорей требовали от моряков тщательного ухода. Их приходилось разбирать, отбивать ржавчину, смазывать и снова собирать. Нередко случалось, что в критическую минуту, когда моряки возлагали на якорь последнюю надежду, болт ломался.

Рис. 108. Чертеж патента 1888 г., выданного Холлу

Капитан Холл разработал конструкцию легко разбирающегося якоря, которому не сыскать равного по простоте изготовления и прочности. Головная часть его якоря — коробка — отливалась из стали заодно с лапами и захватами. В средней части коробки — отверстие квадратного сечения, куда продевается такого же сечения веретено якоря. В отверстие, сделанное в нижней части веретена, забивается круглый короткий болт. Когда веретено продето сквозь коробку до конца, выступающие концы этого болта упираются в две полукруглые чашки внутри коробки. Чтобы веретено не проваливалось вниз, сквозь нижнюю часть коробки продеты два стопорных болта, поддерживающие снизу концы болта, забитого в веретено. Большие зазоры в трущихся частях якоря исключают заклинивание или ржавление этих частей. Состояние соединительного болта всегда можно проверить, не разбирая якорь.

Холл очень просто решил устройство для ограничения поворота лап якоря: скошенные внутрь края верхней части квадратного отверстия упираются в веретено, не давая лапам поворачиваться больше чем на 45° в каждую сторону.

Первые якоря Холла были изготовлены в 1888 году в Шеффилде. Их прочность была несравненно выше, а технология изготовления — намного проще И при этом почти никакой машинной обработки.

Новый якорь оправдал расчеты изобретателя и по другим показателям. В 1890 году на Портсмутском рейде Британское Адмиралтейство испытывало пятнадцать различных якорей равного веса при одинаковых условиях [22]. Идя малым задним ходом, выделенный для испытаний крейсер «Гироу» отдавал якорь. Как только якорь забирал грунт, число оборотов машины увеличивалось так, чтобы корабль мог тащить зарывшийся в грунт якорь. Через двадцать минут такой работы на грунт посылали водолазов. Они измеряли длину борозды прорытой якорем, и фиксировали форму и величину бугра, который нагребал якорь. Каждый из пятнадцати якорей оставил на грунте борозду определенной длины. Наибольшая равнялась 800 метрам, наименьшая — 30. Эта наименьшая принадлежала якорю Холла. Войдя с первого раза в грунт, он уже не мeнял своего положения в течение всех двадцати минут испытаний.

Хотя якорь Холла занял первое место по быстроте забирания грунта, по величине держащей силы он уступал якорю Инглефильда. Любопытно, что Холл не решился сразу отказаться от штока, и в Портсмуте испытывался именно штоковый холловский якорь. Специалисты приписали быстрое забирание грунта действию этого штока и широких лопатообразных приливов.

Но несмотря на мнение компетентных людей, Холл в следующих моделях своего якоря шток убрал. Изобретатель, видимо, чувствовал, что шток хорош только на мягких грунтах. На каменистом грунте забирал хуже якорь Холла со штоком. Убрав шток, Холл сделал свой якорь втяжным. С этого момента изобретение английского капитана стало быстро внедряться на всех флотах мира (рис. 108). Созданная в Шеффилде сталелитейная фирма «Патентованные якоря Холла» не успевала удовлетворять заказы. Но случилось так, что имя изобретателя якоря оказалось вскоре забытым.

Рис. 109. В этой конструкции использован принцип капитана Холла

Наибольший интерес якоря Холла вызвали в Германии, где в конце прошлого века будущие «стальные короли» Крупп и Грюзон наладили сталелитейное производство. Слегка изменив форму якоря, германская фирма «Отто Грюзон и Компания» в Магдебурге начала выпускать большими партиями холловские якоря под названием «Грюзон» (рис. 109). Другая немецкая фирма «Юнион» в Дортмунде, наладив серийный выпуск литого якоря Холла, также дала ему свое название «Юнион».

То же самое с якорем Холла произошло в Японии, Италии, Франции и Голландии. Слегка изменив рисунок якоря, фирмы этих стран дали ему свои названия: «Ошима», «FMA», «Паоли» и «Лейден» [75].

Более того, имя человека, изобретение которого стало своего рода международным стандартом, вскоре оказалось забытым на его родине. Не все современные моряки торгового флота Англии знают, что якорь Холла — изобретение их соотечественника. Возможно, это объясняется тем, что в Англии якорь Холла после 1900 года никогда широко не применялся, так как британские корабелы и моряки предпочитали другие системы литых якорей.

Пожалуй, что только в нашей стране якорь этой конструкции сохранил фамилию своего создателя. Вряд ли среди советских кораблестроителей и моряков найдется такой, который бы не знал, что этот втяжной якорь называется якорем Холла. Правда, не каждому, может быть, известно, что до революции его называли якорем Галля. Транскрипция, данная в России английской фамилии Hall, оказалась ошибочной. Позже моряки, знающие иностранные языки лучше, исправили эту ошибку: якорь Галля стал якорем Холла. А вот пластинчатая цепь — изобретение однофамильца, которым, видимо, тогда моряки еще не пользовались, так и осталась цепью Галля.

Цапфа и шар вместо болта

Обезличенный судьбой, но признанный классическим, якорь капитана Холла оказался доступным для усовершенствований. Так, в 1896 году инженеры английской фирмы «Вуд и Компания» уменьшили размеры литой коробки и, считая, что ее прочность в конструкции холловского якоря снижена отверстиями для поддерживающих болтов, сделали стопорный винт на веретене над литой коробкой. Вместо соединительного болта, вставлявшегося в отверстие в нижней части веретена, сделали цапфу, а захваты перенесли в середину головной части якоря.

Соединение литой коробки с веретеном с помощью цапфы в дальнейшем стали широко применять в США. Хорошо зарекомендовали себя литые якоря типа «Нэшнл» и схожие с ним якоря Данна и Аллисона.

Рис. 110. Якорь «Адмирал»

Признание почти всех морских классификационных обществ мира получил американский якорь «Адмирал». На рис. 110 показана усовершенствованная конструкция 1920 года. Это наиболее распространенные конструкции американских литых якорей, в которых использована цапфа, поддерживаемая снизу одним болтом. На некоторых американских судах их можно встретить и сейчас.

Следующая ступень — применение шарового соединения для скрепления литой коробки с веретеном. Первым предложил эту идею английский инженер Ричард Сайкc. В 1898 году он получил патент и одобрение Регистра Ллойда на свой якорь «Британик». Веретено якоря круглого сечения заканчивалось шаром, на котором коробка с лапами могла свободно вращаться вокруг своей оси. Якоря Сайкса не давали скручиваться якорной цепи без вертлюга, когда судно под действием ветра и течений «гуляет» вокруг отданного якоря. Кроме того, шаровое соединение позволяет плотнее прижать втянутый в клюз якорь к обшивке судна. Таким образом, конструктору удалось, не усложняя технологию, значительно улучшить якорь.

Рис. 111. Якорь Болдта — самый распространенный во флоте США…

В том же 1898 году литой якорь с шаровым соединением был запатентован в США бостонцем Фредериком Болдтом (рис. 111). Испытав якорь. Американское бюро судоходства утвердило его конструкцию как типовую для всех военных кораблей, киль которых заложен после 1900 года. С тех пор судостроительные заводы США изготавливают якорь для военных кораблей в основном по этим чертежам.

Самые тяжелые за всю историю якоря изготовлены именно по чертежам Болдта. Они весят 27,2 т каждый. Габаритная длина якоря 6,4 м, длина лапы 3,6 м, ширина 76,2 см и толщина 30 см. Головная часть якоря литая, веретено и болт скобы кованые. Таких гигантов изготовлено пять. Их отлили в марте 1954 года на военно-морской верфи США в Норфолке для авианосцев «Саратога» и «Форрестол», по два на корабль и один запасной на базу. Длина якорной цепи на авианосцах этого класса составляет 660 м, а вес 246 т. Длина каждого звена цепи 71 см, ширина 43 см. Одно звено с контрафорсом весит 163 кг [45].

Своеобразный способ соединения коробки якоря с веретеном предложили в 1902 году англичане братья Феллоуз. Вместо одного шара они сделали два. Правда, это потребовало сверления дополнительных шпунтов и выемок. И стоимость якоря возросла. Он не получил широкого распространения, хотя и был одобрен Регистром Ллойда.

В конструкциях литых якорей типа Холла цапфа или шар снизу поддерживается стопорным болтом или вкладышем. Американский инженер Тайер, проектируя свой якорь, решил обойтись без них, считая, что ничего страшного не случится, если при отдаче якоря его веретено вдвинется в отверстие коробки до скобы и при натяжении якорь-цепи опять займет правильное положение. Устранив в конструкции поддерживающий болт, изобретатель придал якорю преимущество, которого не было у якорей других конструкций. Когда якорь зацепляет за какой-нибудь предмет на грунте и его нельзя вытащить, нужно лишь изменить направление тяги, чтобы веретено вошло в коробку до скобы. При этом приложенная к якорю сила действовала в противоположном направлении — якорь освобождался. Литая коробка якоря Тайера не ослаблена двумя отверстиями для болта. Конструкция предельно лаконична — всего две части.

Шпек-анкер

Несмотря на появление усовершенствованных конструкций, некоторые верфи продолжают снабжать свои суда якорями, изготовленными по чертежам Холла почти столетней давности. Глядя на прекрасные современные суда, построенные по последнему слову техники, с неуклюже торчащими в клюзах старомодными холловскими якорями, невольно начинаешь думать о какой-то загадочной непоколебимости конструкции этого якоря. Создается впечатление, что люди, занимающиеся проектированием якорных устройств для строящихся кораблей, не располагают последними сведениями о якорях. Получается так, что они находятся под гипнозом уже давно устаревших утверждений, будто якорь Холла — наилучший во всех отношениях.

Рис. 112. Посмотрите на рис. 108. В чем разница?

На рис. 112 дан чертеж отечественного ГОСТа. Чем он отличается от якоря Холла 1888 года? Почти ничем. То же излишне длинное веретено квадратного сечения с острыми гранями, режущими при втягивании губу клюза. Та же сравнительно небольшая рабочая длина лап с никому не нужными лунками и выступами на концах. Та же излишне громоздкая литая коробка, несущая очень широко расставленные лапы. Зачем-то добавили два выступа с отверстием для буйрепа, которым теперь никто не пользуется из опасения намотать его на винт. Именно из-за них якорь Холла невозможно прижать вплотную к скуле судна, когда он втянут в клюз. Нередко на волне веретено болтается в клюзе, а лапы бьются об обшивку. Не зря судостроителям, приходится делать для холловских якорей клюз-ниши.

Что касается надежности якоря Холла, то это справедливо лишь для определенных условий якорной стоянки. В морской же практике нередки случаи, когда четырех килограммов держащей силы на один килограмм веса холловского якоря явно не хватает, чтобы удержать судно.

Теперь в отношении простоты изготовления холловских якорей. Едва ли можно спорить, что якорь, допустим, системы Данна или Болдта сложнее по технологии. Для якоря Холла в коробке нужно сверлить четыре отверстия и изготавливать два поддерживающих болта, а для других — в два раза меньше.

Рис. 113. Якорь Холла фирмы «Юнион»

Вот как улучшена конструкция холловского якоря, который выпускает завод «Юнион» (ФРГ) (рис. 113). По этому чертежу изготавливают якоря весом от 400 кг до 18 т. Лапы якоря немного удлинены, площадь их увеличена, веретено укорочено, и на нем нет острых граней. Соединение веретена с коробкой — шар. Веретено может отклоняться вправо и влево в плоскости лап на 10°. Это нужно, когда под действием ветра или течения судно начинает рыскать и натяжение якорь-цепи изменяется. Благодаря подвижности веретена якорь не раскачивается из стороны в сторону и не взламывает грунт. Все это позволило довести держащую силу якоря «Юнион» до величины, присущей адмиралтейскому якорю. Два ребра на каждой стороне коробки обеспечивают плотное прилегание якоря к обшивке судна после того, как он втянут в клюз.

При уборке якоря Холла в клюз он нередко «козлит»: лапы, отброшенные в сторону борта, упираясь в обшивку, не дают возможности втянуть его в клюз. Чтобы откинуть лапы в противоположную сторону, приходится вытравливать якорь-цепь до тех пор, пока якорь не выйдет из воды с лапами, откинутыми наружу. Высоко расположенный центр тяжести головной части якоря Холла относительно оси ее вращения требует для отбрасывания лап в другую сторону значительного усилия, и не всегда это удается сделать, даже набросив с бака на лапы якоря трос.

Рис. 114. «Шпек-анкер» Шпекснийдера

Этот серьезный просчет устранил в 1950 году голландский инженер Шпекснийдер. Он разработал якорь, у которого центр тяжести головной части перенесен на ось ее вращения. От легкого прикосновения носков лап к борту судна уравновешенная головная часть якоря поворачивается и лапы отводятся от борта. Удаление центра тяжести головной части от концов лап не снизило способности якоря зарываться в грунт. Опорная плита, которой заканчивается коробка якоря, расположена дальше от оси вращения, чем лопатообразные приливы у якоря Холла. Она лучше разворачивает лапы для вхождения в грунт. Лапы нового якоря острее и длиннее. Две направляющие в виде ребер, идущие от концов лап к опорной плите коробки, способствуют плотной посадке якоря в клюзе, исключают заклинивание и увеличивают прочность головной части якоря и его лап (рис. 114). Сравнительные испытания, проведенные в Голландии, показали преимущество нового якоря перед обычными якорями Холла как по удобству его уборки на судно, так и по величине держащей силы. Якорь Шпекснийдера, получивший официальное название «Шпек-анкер», уже широко применяется на судах голландского торгового флота [64].

Говоря о якоре Холла в целом, можно сказать, что принцип его конструкции продолжает оставаться классическим, хотя сам якорь уже давно устарел.