Текст книги "Книга о якорях"

Автор книги: Лев Скрягин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 14 страниц)

Прямо в клюз!

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?» Устранив в конструкциях своих якорей шток, эти изобретатели не догадались, что теперь якорь можно крепить по-походному, втягивая веретено в клюз.

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.

Рис. 94. Лапы его оказались слишком велики

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 (рис. 94). 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.

Рис. 95. Схема якорного устройства морского судна наших дней

На рис. 95 показана принципиальная схема уборки станового якоря в клюз современного морского судна. Такое устройство не сразу внедрилось в практику мирового судостроения. С середины XIX века корабли строились и с крамболами, с кат-балками и с кранами. Якоря, приспособленные для уборки этими устройствами, нетрудно отличить от современных по скобам на веретене, за которые закладывали гак кат-талей.

У якорей с двумя рабочими рогами, рассчитанными для уборки на бак корабля, был, как правило, шток, находившийся в плоскости рогов. До начало широкого внедрения втяжных якорей наиболее распространенными конструкциями, помимо якоря Мартина и Давида, были следующие.

Рис. 96. Якорь Инглефильда

На рис. 96 показана конструкция, разработанная лейтенантом британскою королевского флота Инглефильдом.

Сначала изобретатель, видимо, следуя примеру Мартина, снабдил свой якорь штоком. В таком виде якорь Инглефильда выпускался во многих странах почт; сорок лет. Считали, что шток увеличивает держащую силу якоря. Но в 1891 году англичане проводили в Портсмуте испытания якорей различных систем. Среди десяти якорей, созданных разными изобретателями, оказался и якорь Инглефильда, шток которого затерялся где-то на складе. Тем не менее стали испытывать и его. И что же? На песчаном и илистом грунте якорь Инглефильда забирал и держал лучше всех. Когда на этом якоре закрепили нашедшийся шток, он стал забирать не сразу. Пока якорь протаскивался по грунту, его шток в виде широкой выгнутой полосы сглаживал неровности дна; вкладыш и лапы ни за что не зацепляясь, скользили по грунту. После этих. испытаний Инглефильд изменил конструкцию: убрал шток, а вес головной части якоря увеличил. Несмотря на сложность – пять деталей, четыре болта и пять скоб – и дороговизну, якорь Инглефильда успешно конкурировал с хорошо зарекомендо вавшим себя якорем Мартина. Он широко применялся в русском военном флоте

Рис. 97. Якорь фирмы «Браун и Ленокс»

Очень схож по внешнему виду с якорем Инглефильда якорь английской фирмы «Браун и Ленокс» (рис. 97).

Рис. 98. Здесь шток выполняет одновременно две функции

Оригинальное и конструктивное решение якоря этой же фирмы показано на рис. 98. Здесь шток якоря одновременно и монтажный стержень, удерживающий рога в нижней части веретена. Шток, продетый сквозь головную часть якоря, стабилизировал его на грунте и не препятствовал втягиванию в клюз.

Рис. 99. Якорь Марреля-Ризбека

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 (рис. 99). 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».

Первые два варианта якоря Марреля можно считать первыми втяжными якорями. Они характерны для первых судов, оборудованных клюзовыми трубами.

Запатентованная «надежда»

В мировом судостроении последние три десятилетия XIX века – оживленный период перехода от паруса к пару, начало широкого использования стали как основного кораблестроительного материала, появление новых типов судов и увеличение их размеров, В эти годы армада мирового флота ежедневно пополняется новыми броненосцами, крейсерами, канонерскими лодками, роскошными лайнерами и простыми «угольщиками». За малым исключением, на всех судах уборка якоря предусмотрена в клюз. В угоду удобству укладки и безопасности корабелы отказываются от адмиралтейского якоря с его модификациями, хотя последние еще верно служат на парусных судах. Проектировщиков якорного устройства строящихся кораблей уже не удовлетворяет и безопасный якорь Мартина. Ведь для его укладки на баке нужно делать скосы, подушки и ставить краны. Непригодны для втягивания в клюз якоря со штоком Инглефильда и Брауна-Ленокса.

Именно в этот период развития судостроения наступает самый оживленный момент в многовековой истории якоря. Рождается множество инженерных решений, создаются оригинальнейшие конструкции новых втяжных якорей. Верфи получают поток предложений и заявок на якоря для строящихся судов. Но первые же эксперименты на моделях и опытных образцах якорей показывают их удивительно низкую держащую силу. Она в три-четыре раза меньше держащей силы адмиралтейского якоря. Однако несмотря на это, они принимались: удобство уборки втяжного якоря брало верх. Необходимую держащую силу якоря обеспечивали за счет увеличения его размеров и веса.

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! Другими словами, на протяжении этих лет каждую неделю рождался новый проект якоря.

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.

Оказывается, что расчет и проектирование судового якоря – не такое уж простое, как это может показаться на первый взгляд, дело. Оно требует от изобретателя инженерного навыка, умения рассчитывать и смекалки. Ведь издавна моряки к символу своей надежды и спасения предъявляли самые суровые требования. Они всегда хотели, чтобы якорь был надежен и прочен, чтобы быстро забирал и хорошо держал на всяком грунте, чтобы легко отделялся от него при подъеме на судно и, наконец, чтобы с ним было легко обращаться. С другой стороны, судовладелец, заказавший мастерам якорь, стремился поменьше за него заплатить и поэтому требовал, чтобы он был прост и дешев в изготовлении. Вот это стремление изобретателей воплотить в конструкции все достоинства якоря и привели к столь многочисленным проектам.

Впрочем, подавляющее большинство этих проектов так и осталось проектами. Из двух тысяч запатентованных якорей в металл воплотилось не более ста. Остальные или оказались чрезмерно сложными в изготовлении, или были неправильно рассчитаны. Испытания их моделей или опытных образцов показали полную непригодность этих якорей. Очень метко выразил свою мысль о появившихся в те годы якорях известный русский специалист по морскому делу капитан В. Бахтин. В его «Руководстве по морской практике», изданном в 1905 году в Санкт-Петербурге, есть фраза: «Символ надежды вместе с формой утратил веру в себя». Как правило, забрав грунт, после некоторого времени якоря выдергивались из него, забирали снова и потом опять теряли свою держащую силу. Это результат типичной ошибки в расчете конструкции. Ибо не каждый изобретатель подходил к решению проблемы как инженер. Конструкцию якоря обычно рисовали на глаз, не понимая важности таких характеристик, как длина лап, их площадь, длина веретена, угол поворота рогов, угол атаки, расположение центра тяжести. Отбраковке неудачных конструкций много способствовали и чрезвычайно жесткие нормы их приемки.

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.

По-прежнему неважно обстояло дело с производством якорей в Великобритании. Англичане, наученные горьким опытом с «новыми» япорями адмиралтейского типа в пятидесятых годах прошлого века, даже учредили в 1860 году особый парламентский комитет по якорным цепям и якорям. На основании тщательного исследования фактического материала по аварийности морских судов он сделал вывод: гибель половины из числа затонувших судов и связанные с этим человеческие жертвы вызваны несовершенством якорного устройства.

Морские хроники того времени буквально пестрят фактами о плохом качестве изготовлявшихся в шестидесятые годы в Англии якорей. Вот, например, официальное сообщение, взятое нами из книги «Обзор заграничных плаваний судов русского военного флота с 1850 по 1868 год», изданной в Санкт-Петербурге в 1871 году:

«На фрегате «Генерал-адмирал» в 1860 г., снявшись с якоря из-за мыса Спар-тель, выдернули якорь без лап. Якорь оказался в середине совершенно непрокованный, хотя и сделан знаменитою фирмою «Brown and Lenox», в Лондоне».

В 1868 г. в Англии был проведен через парламент очередной «Закон о якорях и цепных якорных канатах», в котором подробно излагались все требования, предъявлявшиеся к изготовлению и испытанию якорей и якорных цепей и снабжению ими кораблей британского флота. Параграфы и пункты «Закона» в дальнейшем неоднократно пересматривались и обновлялись в соответствии с достижениями металлургии и судостроения. Так, например, в 1887 году, когда уже начало развиваться сталелитейное производство, управление торговли Великобритании назначило комиссию экспертов для выработки новых правил «Закона» для изготовления и испытания якорей из литой стали.

По закону, принятому британским парламентом в 1899 году, все якоря и цепи английского производства должны были подвергаться пробе под непосредственным наблюдением Регистра Ллойда. Каждый поставлявшийся на английское судно якорь весом более 168 фунтов испытывался цепопробной гидравлической машиной на опытной станции Регистра Ллойда. Только после этого Регистр выбивал свое клеймо, номер сертификата, номер пробной машины и дату испытаний.

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.

Рис. 100. Якорь Смита

Рис. 101. Якорь Бонгера

Наиболее распространенным оказался якорь, изобретенный в 1871 году английским инженером из Ньюкасла-на-Тайне Уастенейс-Смитом (рис. 100). 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 (рис. 101). Соединение веретена с лапами-сквозной болт.

Рис. 102. Якорь «Дредноут» и принцип его устройства

Оригинальный якорь запатентовал в 1909 году англичанин С. Тейлор. На схеме (рис. 102) показан разобранный на части и собранный якорь. Эта конструкция получила название «Дредноут».

Сейчас якоря «Дредноут» – монополия английской фирмы «Тэйко», которая специализируется на выпуске литых якорь-цепей и кованых якорей. В 1963 году автору довелось встретиться на международной судостроительной выставке в Лондоне с представителями этой фирмы.

Рис. 103. Якорь «Троян»

Из беседы выяснилось, что «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» (рис. 103).

Рис. 104. Нижние части лап вставлены в отверстия в плите

Простую технологию изготовления кованых якорей разработала в двадцатых годах английская фирма «Генри Вуд и Компания» (рис. 104). Концы лап, сделанные в нижней части в виде цилиндров, вставлены в плиту, соединенную подвижно с веретеном.

Рис. 105. У якоря Тайзака четыре лапы

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 (рис. 105). Когда-то его якоря пользовались большим спросом во всем мире.

Рис. 106. Где тут лапы, а где захваты?

Из многолапых якорей наиболее известны две конструкции – Цюблина, запатентованная в Германии в 1916 году (рис. 106), и Штакельбергера, появившаяся в Англии в 1911 году. Удачнее оказалась вторая конструкция, о ней будет рассказано позже.

Рис. 107. «Бульдог» капитана Илла

Особое место среди втяжных бесштоковых якорей занимает якорь, показанный на рис. 107. Его 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.

Глава VIII. Патент капитана Холла

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.