Текст книги "Книга о якорях"
Автор книги: Лев Скрягин
Жанры:
Технические науки
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 14 страниц)
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.
Глава IX. Увеличение держащей силы
Как «прописал» доктор Хейн
На первый взгляд изобретение капитана Холла – последний завершающий этап в многовековой истории якоря. Что еще можно придумать, если и так конструкция доведена почти до совершенства? Правда, держащая сила втяжных якорей меньше, чем у адмиралтейского якоря, но моряки уже давно свыклись с этим.
Четыре килограмма на каждый килограмм веса якоря – вот предел держащей силы бесштокового якоря, который никто не сумел превзойти за полвека кроме американского капитана Илла. Но якорь американца оказался неудобен для втягивания в клюз. Им больше пользовались спасатели для снятия севших на мель судов.
В начале двадцатых годов появилась более удачная конструкция. Выводы, к которым пришел немецкий инженер из Бремена Генрих Хейн после проведенных модельных и натурных исследований якоря Холла, можно назвать обескураживающими. Он установил: во многих случаях якоря с меньшей площадью лап держат лучше, нежели холловский якорь, и чем шире расставлены лапы, тем меньше держащая сила. Хейн понял, что на каждую из двух лап якоря могут действовать неодинаковые силы в зависимости от разницы в заглублении в грунт и от неоднородности грунта под якорем. Если одна из лап якоря попадает на камень, а другая уходит в мягкий грунт, неизбежно появление пары сил, стремящейся вырвать якорь из грунта. Хейн заметил, что обычно это происходит на песчано-каменистом и мелко-каменистом грунтах, на которых якорь перемещается резкими скачками, переворачиваясь с боку на бок. Пара сил появляется и при перемене направления ветра или течения, когда якорная цепь принимает различные направления относительно первоначального натяжения. При этом якорь раскачивается в грунте, вырывается из него и через некоторое время забирает опять.
Тщательные опыты в натурных условиях дали Хейну возможность понять, почему якоря Холла во время длительных стоянок при сильных ветрах «ползут», то есть периодически выдергиваются и после некоторого протаскивания забирают снова. Моряки давно обратили внимание на это нежелательное, а порой и опасное, поведение втяжных якорей, но не могли понять его причину. А она, как это установил бременский инженер, крылась в самой форме якоря.
Оказывается, почти все создатели «патентованных якорей» стремились в первую очередь добиться того, чтобы лапы возможно быстрее входили в грунт. Однако никто из них не смог придумать ничего кроме захватов, выступающих в виде плит, лопат, крюков и всевозможной формы приливов в литых конструкциях якорей. В этих-то захватах и «была зарыта собака»! Их форму и размер конструкторы назначали «на глазок», и, как правило, опыты на моделях не проводились. Всевозможные большие захваты достигали цели: якоря быстро забирали грунт и давали при этом сравнительно большую держащую силу. Но никто не обратил внимания, что позднее всегда наступал момент, когда широкие захваты начинали играть отрицательную роль. Хейн доказал, что они, не давая якорю как следует углубиться в грунт, выдавливают и подгребают его; якорь, который в результате постепенно начинает влезать на образовавшийся перед его головной частью бугор. При этом якорь оказывается выше уровня грунта и при увеличении натяжения якорь-цепи выдергивается из бугра. Протаскиваемый снова по ровному грунту, якорь опять забирал, и все начиналось сызнова.
Интересно, что это явление не заметили ни на одном из официальных испытаний втяжных якорей: ни в Англии, ни во Франции, ни в Германии. Ведь якоря испытывали тогда каких-нибудь два-три часа, а не сутками во время шквалистых ветров на открытых рейдах. Больше того, раньше считали: чем больше якорь нагребает впереди себя грунта, тем лучше! Вспомним испытания якорей, проведенные Британским Адмиралтейством в 1890 году. Ведь тогда после двадцати минут буксирования каждого из пятнадцати якорей на грунт посылали водолазов измерить длину прорытой якорем борозды и зафиксировать форму и величину образовавшегося бугра. Никому и в голову не приходило, что именно этот бугор угрожает якорю опасностью быть выдернутым из грунта. Наконец, стало ясно, почему на испытаниях в 1891 году якорь Холла уступил первое место по величине держащей силы якорю Инглефильда. Тогда английские специалисты объясняли это более длинными лапами инглефильдовской конструкции. На самом деле, якорь Холла просто не мог зарыться в грунт так глубоко, как якорь Инглефильда, у которого вместо захватов был сравнительно узкий вкладыш в средней части рогов.
Рис. 115. Якорь доктора Хейна
Выявив в своем исследовании два промаха всех изобретателей втяжных якорей – большой разнос лап и чрезмерно большие захваты, Генрих Хейн разработал принципиально новую конструкцию (рис. 115). На литой коробке его якоря нет каких-либо выступающих под прямым углом приливов и захватов. Коробку можно даже назвать обтекаемой. Лапы якоря максимально сближены. С одной стороны, это исключает появление пары сил, с другой – якорь на грунте оказывается очень валким. Достаточно одного резкого отклонения якорь-цепи в сторону, и якорь опрокидывается на бок. Поэтому изобретатель сделал шток, отлитый вместе с коробкой. Расположенный в головной части, он не препятствует втягиванию якоря в клюз.
Держащая сила якоря Хейна оказалась в четыре раза выше, чем якоря Холла. Он глубже уходил в грунт, хотя забирал грунт позже, чем якоря с захватами.
«А как же вообще этот якорь забирает грунт? – вправе спросить читатель. – Почему разворачиваются его лапы, если им нечем зацепиться за ровный грунт?» Оказывается, скосы на коробке служат как бы направляющими плоскостями для лап упавшего на грунт якоря. Под действием веса лапы лежащего на дне якоря «смотрят» вниз, они уже ниже оси вращения. Конструкция сбалансирована так, что при протаскивании якоря по грунту развернуться вверх лапы не могут. Достаточно им зацепиться носками за грунт, как они без особого сопротивления начинают зарываться.
Рис. 116. Якорь Грюзона – Хейна
Хейн считал: лучше потерять немного времени на зарывание якоря, но зато можно выиграть в держащей силе. И действительно, его якорь держал лучше всех изобретенных до него. Исследования бременского инженера не остались незамеченными. За работу «Исследование по держащей силе якоря и принцип работы якорей различных конструкций» [65] автора в 1930 году удостоили в Германии ученой степени доктора технических наук. На предложенную конструкцию якоря Хейн получил патент. В промышленное производство якорь Хейна пошел в видоизмененном виде, так как по просьбе немецкой фирмы «Грюзон» автор, сохранив принцип конструкции, придал якорю немного другую форму (рис. 116). Одобренный в 1927 году Регистром Ллойда и другими классификационными обществами, этот якорь получил широкое распространение и признание моряков.
Работа Хейна – четвертый крупный переворот в якорном производстве. Фактически с него началось появление так называемых якорей повышенной держащей способности. Наиболее дальновидные конструкторы, поняв ценность сделанного открытия, пошли по пути немецкого исследователя.
Расчет Ричарда Дэнфорта
Солнечным апрельским утром 1948 года от причала американской военно-морской базы в Сан-Франциско отошел небольшой буксир. На его кормовой палубе толпились морские офицеры, члены американской лоцманской ассоциации, представители Регистра Ллойда и Американского бюро судоходства. Выйдя на траверз острова-тюрьмы Алкатраз, буксир завернулся носом на течение и остановил машину. Через кормовую киповую планку в воду на цепи бросили пятидесятифунтовый якорь Болдта. Когда вытравили около пяти глубин якорной цепи и буксир дал малый ход вперед, стрелка на фунтовой шкале включенного в цепь динамометра дошла до цифры 100 и якорь «пополз».
После этого к цепи прикрепили обычный адмиралтейский якорь весом 75 фунтов и, вытравив в воду такую же длину цепи, стали протаскивать его по грунту. Перед тем как якорь сдвинулся с места, стрелка динамометра показала 187 фунтов. Потом таким же образом испытали «патентованный» адмиралтейский якорь из литой стали, весивший 28 фунтов. По держащей силе он немного уступил предыдущему, показав натяжение якорь-цепи в 181 фунт. Четвертым к цепи прикрепили складной якорь Нортхилла весом 20 фунтов. Он показал цифру 288 фунтов.
Наконец, за борт бросили якорь с двумя сближенными лапами, сквозь основания которых был пропущен круглый шток. Этот якорь весил 29 фунтов. Буксир дал малый ход вперед и через некоторое время остановился, хотя его машина показывала те же самые обороты. Стрелка динамометра медленно пошла по кругу… Якорь продолжал держать. Корабль увеличил число оборотов, но якорь по-прежнему его не пускал.
«Дайте машине полный вперед!» – скомандовал контр-адмирал Сомервил, возглавлявший комиссию. Взревели моторы, вздыбилась за кормой струя от винта, но судно не двигалось с места. Стрелка динамометра упиралась в ограничитель на цифре 6100 фунтов… «Какая-то чертовщина происходит! Якорь наверняка зацепился за камень», – послышались голоса членов испытательной комиссии. Судну дали малый задний ход. Оно прошло над якорем, таща за собой цепь, и развернулось на 180°. Якорная цепь сначала немного поддалась и стрелка динамометра вернулась к нулю. Но вот буксир опять потерял ход, и снова, по мере увеличения оборотов двигателя, стрелка динамометра стала приближаться к ограничителю за цифрой 6100 фунтов. Так повторялось несколько раз. Никто не мог поверить, что якорь весом всего 29 фунтов оказал сопротивление в 6100 фунтов, то есть имел держащую силу, равную 210 фунтам на каждый фунт своего веса. Это происходило на илистом грунте, под толщей которого в 3–6 футов лежала плотная глина.
Решили испытать загадочную конструкцию на плотном песке средней зернистости. Буксир двинулся в глубь залива к берегу Окленда. Проба якорей проводилась здесь в той же последовательности. И опять вызвавший недоумение присутствовавших на буксире якорь вел себя точно так же: на предельных оборотах машины якорь-цепь, рассчитанная на усилие 8000 фунтов, лопнула. В момент обрыва стрелка динамометра показывала ровно 8000 фунтов.
Вот так выглядела таблица испытаний пяти якорей, проведенных в 1948 году в заливе Сан-Франциско на песчаном грунте:
Рис. 117. Якорь, который удивил всех
Якорь, названный в таблице «Марка-II», показавший такую фантастическую держащую силу, изображен на рис. 117. Его изобрел американский инженер Ричард Дэнфорт. Следуя теории Хейна, он поставил перед собой цель – создать втяжной якорь повышенной держащей силы.
Дэнфорт испытал множество моделей и натурных образцов и пришел к следующим выводам:
– На большей части рейдов, где судам приходится становиться на якорь, под слоем рыхлого грунта – ила, песка, ракушечника – есть более плотный и твердый грунт. Держащая сила втяжных якорей типа Холла даже с очень длинными и широкими лапами на мягких и рыхлых грунтах часто оказывается недостаточной для надежной якорной стоянки. На совсем рыхлом грунте, скажем на жидком иле, такие якоря «плывут» – протаскиваются под натяжением якорь-цепи с лапами, откинутыми вверх.
– На идеальных грунтах – плотном песке и глине – якоря типа Холла из-за больших захватов на коробке не могут заглубиться в грунт на величину, большую длины лап. А возникающее при этом нагребание грунта или появление пары сил, если-грунт разнороден, сильно снижает держащую силу якоря.
– На твердых грунтах якоря даже с очень большими захватами вообще не забирают, прыжками перемещаясь по дну. Но рейдов с таким грунтом моряки, как правило, избегают, и поэтому при расчете якоря ориентироваться следует на более или менее приемлемые грунты.
Дэнфорт убедился, что холловский принцип вообще не годится для создания хорошего якоря повышенной держащей силы для больших кораблей. Тут необходим новый принцип, который позволял бы якорю заглубляться в грунт не на длину его лап, а на величину, в три-четыре раза большую. Якорь должен держать не за счет того, что лапы зацепляются за верхний рыхлый слой грунта, а за счет того, что, пронзив мягкий слой, он достигает твердой основы.
Вчитываясь в патент Дэнфорта, невольно вспоминаешь основные положения Хейна, хотя американец ни разу не ссылается на труд немецкого коллеги. Да и сама конструкция Дэнфорта в принципе схожа с конструкцией Хейна – максимально сближенные лапы, шток внизу и «обтекаемая» головная часть.
Благодаря тонко продуманному расчету якорь Дэнфорта зарывался в грунт на несколько метров. Длина веретена, длина лап, расположение центров площади лап от оси вращения веретена, расстояние между центрами площади лап, длина штока, угол атаки, угол отворота лап, угол оси носка лапы, угол скоса граней коробки, площадь сопротивления грунту (проекция плана якоря, когда его лапы развернуты вниз до упора) и площадь лап – эти величины Дэнфорт привел в строгий порядок.
Рис. 118. Вот в чем секрет Дэнфорта
На рис. 118 дана схема якоря Дэнфорта типа «Марка-II», приложенная к его патенту № 2249546 от 15 июля 1941 года. Вот основные соображения и расчеты изобретателя:
«1. Площадь лап якоря должна быть не менее 40 % площади сопротивления грунта якорю. Еще лучше, если она составляет 60 % этой площади и более.
2. Площадь сопротивления грунта якорю не должна превышать 25 % площади веретена якоря. Желательно, чтобы она составляла 13–10 % площади веретена.
3. Угол носка лапы якоря U не должен быть более 75°. В противном случае якорь после вхождения в грунт будет из него быстро выдергиваться. Лучше. когда этот угол менее 70°.
4. Если 35 % площади лап или более находится позади оси вращения, угол носка лапы U должен быть более угла атаки S. В этом случае величина угла атаки должна составлять 30–50°. Если находящаяся за осью вращения площадь лап составляет менее 35 % всей их площади, угол атаки S должен находиться в пределах 40–60°. В этом случае при. выборе угла атаки и величины лап центры площади лап высчитываются по площади, находящейся только впереди оси вращения, на осях каждой лапы на расстоянии, равном примерно 1/5 длины веретена. При этом угол атаки будет в пределах 40–65°, и лучше, когда он в пределах 43–60°. У якорей, рассчитанных на твердый песок, угол атаки должен быть уменьшен до 40° (ниже этой величины держащая сила якоря резко падает). 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 делается 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 1/3 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 (Р. Дэнфорт называет углом атаки S угол между плоскостью лапы ипрямой, соединяющей центр площади лапы с осью болта скобы якоря) 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 возможность 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 М 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 выгодна 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 должна быть каких-либо выступающих частей. Углы скосов этой коробки V 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 фунтов (рис, 119). Самый тяжелый якорь Дэнфорта весит 7 т. Он хорошо держит на каменистом грунте (рис. 120). За последние тридцать лет якоря, выпускаемые американской фирмой «Дэнфорт и Компания», хорошо зарекомендовали себя, получив признание моряков всех стран.
Рис. 119. Его вес всего 2,5 фунта
Рис. 120. Семитонный якорь Дэнфорта
Самой лучшей рекламой этих якорей оказались ураганы «Кэрол» и «Эдна», которые пронеслись над восточным побережьем Северной Америки 31 августа и 11 сентября 1954 года. 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 остались в основном суда с якорями Дэнфорта. Все «патентованные игрушки», кроме якорей Нортхилла, показали тогда свою полную непригодность.
Тринадцатилетний опыт показал кроме блестящих качеств якорей Дэнфорта и их недостатки.
Во-первых, в малых весовых категориях они почти непригодны для использования на крупной гальке. На этом грунте они перемещаются скачками, забирая грунт в очень редких случаях. Во-вторых, легкий якорь Дэнфорта, отданный на сильном течении, долго дрейфует в воде и падает на дно совсем не в том месте, где ожидали. В-третьих, даже легкий якорь этой конструкции так глубоко зарывается в грунт, что зачастую его вручную невозможно оторвать от дна.