5 Адмиралтейский стандарт
5 Адмиралтейский стандарт
«Была допущена какая-то ошибка»
«Сотни сломанных якорей, починенных на верфи Плимута, так же как и на других верфях Англии, свидетельствуют о том, что в технологии их изготовления, пропорциях или при сборке их отдельных частей была допущена какая-то ошибка… Как в нашем, так и в других флотах во время якорных стоянок слишком уж часто отмечаются поломки якорей».
Это заявление лордам Адмиралтейства чиновник королевской верфи в Плимуте Ричард Перинг в 1813 г. подкрепил цифрами из аварийных отчетов.
Действительно, в те годы Англия несла большие убытки из-за аварий и кораблекрушений вблизи опасных берегов. Обстоятельства этих происшествий свидетельствовали: главная причина — недостаточная прочность якорей английского производства. Многие считали, что все дело в качестве железа, хотя брусья для якорного производства подвергались довольно строгой пробе сбрасыванием на острую наковальню, изгибом и-простукиванием молотом.
Ричард Перинг утверждал иное: причина порочности английских якорей в технологии их изготовления. Далеко не каждому якорному мастеру удается как следует сварить наружные и внутренние брусья, составляющие сборку веретена или рогов якоря. Внешние брусья в результате неоднократных варов в горне почти перегорали, а внутренние — центральные — не проваривались. Из-за этого между ними оставались пустоты, которые потом заполнялись морской водой, и конструкция, проржавев изнутри, теряла свою прочность. В качестве примера Перинг приводил такой случай. На королевской верфи в Портсмуте чинили 150-пудовый якорь. Едва успели кузнецы разогреть в горне ворот якоря, как в верхнем конце веретена, у шеймы, показалась вода, выходившая с шипением наружу. Веретено якоря покрылось трещинами, которых до этого никто не замечал, и расслоилось…
Ричард Перинг с негодованием писал: «Насколько недосмотр английских мастеров в изготовлении якорей достоин порицания, может свидетельствовать хотя бы то, что даже при простом нагревании в вороте якоря разваливаются на куски, оба рога у них отламываются под тяжестью собственного веса, без удара!»
Чиновник плимутской верфи советовал лордам Адмиралтейства изменить технологию сборки якорей, отказаться от средневековых способов соединения рогов с веретеном, которые обходились британской короне слишком дорого. Но доклад Перинга оказался «гласом вопиющего в пустыне». На свой страх и риск пришлось учетчику материалов на верфи исследовать конструкции якорей — английских, французских, русских, голландских. И вот в 1815 г. он просит Адмиралтейство рассмотреть и испытать сконструированный им якорь… (рис. 75).
Но, вероятно, чванливые лорды сочли его дилетантом. А может быть, они и рассмотрели его новую технологию изготовления якорей, но она показалась им чересчур дорогой? Так или иначе, они не прислушались тогда к совету Перинга и не провели испытаний его якоря.
Остался незамеченным и печатный труд скромного ¦чиновника — увесистая книга «Исследование якорей и некоторые наблюдения о цепном якорном канате», выпущенная небольшим тиражом на личные сбережения Перинга в 1819 г. Фактически это первый в мире обстоятельный труд по теории и технологии изготовления якорей, если не считать книгу французского якорного мастера Ренэ Реомюра о ковке якорей, изданную в 1723 г., и «Мемуар о якорях» И. Бернулли (1737 г.).
Но судьба оказалась благосклонной как к Перингу, так и к британскому флоту (кто знает, сколько еще лет пришлось бы английским кораблям терпеть аварии из-за плохих якорей!).
Якорь Перинга доставили на военно-морскую базу в Чатам для испытаний на прочность спустя… семнадцать лет после изготовления. С виду это был обычный якорь в две с половиной тонны, отличавшийся от своих собратьев лишь более короткими и толстыми рогами и веретеном и почти эллиптическим (вместо квадратного) сечением веретена от шеймы до ворота.
Ему предстояли весьма суровые испытания. Сначала рог якоря Перинга заложили за рог обычного якоря массой 2600 кг. Канаты якорей взяли на шпили, которые должны были выхаживаться до тех пор, пока один из рогов не переломится. К неудовольствию лордов Адмиралтейства переломился рог стандартного якоря, которыми снабжался тогда весь королевский британский флот!
Затем за рог якоря Перинга заложили рог якоря в 3100 кг. Натянулись канаты, заскрипели вымбо. вки огромных шпилей. Раздался звенящий звук: отлетел на несколько метров в сторону рог второго казенного якоря… Членам комиссии ничего не оставалось, как признать; якорь, придуманный простым клерком, оказался прочнее якорей для «флота ее величества». В официальном протоколе испытаний в Чатаме появилась запись о том, что по прочности якорь Перинга массой 2500 кг считается равным обыкновенному якорю массой 4100 кг.
75. Первый якорь Ричарда Перинга
Вскоре после испытаний в Чатаме, которые, кстати, наделали много шума в морских кругах, Ричард Перинг получил на свое изобретение патент, или, как тогда говорили, «привилегию». В чем же заключается секрет якоря-рекордсмена?
Во-первых, вместо обычно употребляемого для изготовления якоря брускового железа Перинг применил железные полосы шириной от 3 до 10 дюймов при толщине в 7s и 77 толщины веретена. Это дало ему возможность лучше проварить сборку веретена и рогов. Во-вторых, он убедился, что гораздо выгоднее применять сравнительно тонкие полосы железа, располагая их в соответствии с распределением действующих на якорь сил. Поскольку якорь подвергается большему напряжению в плоскости рогов и веретена, Перинг расположил полосы, входящие в сборку указанных частей, на ребро. При этом каждая пластина находилась в таком положении, при котором жесткость ее нри работе якоря в грунте была максимальной.
Наконец, для увеличения прочности соединения веретена с рогами Перинг придумал развилину, коренная часть которой по сечению равнялась сечению нижней части веретена, а сечения ветвей, загнутых под нужным углом, совпадали с сечением нижней части рогов.
76. Метод сборки рогов и соединения их с веретеном по способу Перинга
В угол, образуемый ветвями развилины, вваривался клин, который сверху закрывался налобником. Развилина, соединенная под ударами молота с клином и налобником, — ворот якоря. К концам развилины приваривали рога и веретено. Это давало плавный скругленный переход от веретена к рогу, что устраняло в вороте концентрацию напряжений (рис. 76). Перинг изменил и пропорцию якоря: веретено и рога стали короче и толще, а сечение веретена от шеймы до ворота стало почти эллиптическим.
Идея мало кому известного чиновника плимутской верфи сдвинула с места технологию якорного производства, «стоявшую на точке замерзания» целых четырнадцать столетий. Якорь Перинга открыл глаза якорным мастерам Европы, которые теперь ясно поняли технологическую ошибку, передававшуюся от поколения к поколению мастеров. Хотя многие и не одобрили развилину Перинга из-за ее излишней сложности, все пришли к выводу: применять впредь для сборки только пластины, ставить их на ребро и устранять концентрацию напряжений в самом уязвимом месте. Именно с изобретения Перинга начинается самый интересный и даже, можно сказать, драматический период в эволюции якоря.
Перинг дал пищу для раздумий. После появления его якоря заводчики стали менять технологию и переходить на новый вид сборки. Появились критики новой конструкции, среди мастеров начались споры, посыпались новые предложения и заявки, короче говоря, — «лед тронулся»!
Записи патентного бюро Великобритании свидетельствуют, что с 1820 по 1870 г. в стране было выдано 112 патентов на улучшение конструкции якорей. Столь значительное число предложенных конструкций якорей в сравнении с единицами оправдавших себя показывают, что в этом деле путь к прогрессу на протяжении долгого времени был сопряжен с большими трудностями. И очень немногим удалось добиться здесь удачи…
Продолжал свои поиски и сам Перинг. Окрыленный успехом, он в 1832 г. патентует второй якорь. Ему казалось, что он улучшает первоначальную конструкцию, усиливая якорь по ширине, уменьшая площадь лап и снижая толщину веретена и рогов. Но, видимо, плимутский самоучка перестарался и забыл изречение древних: «Лучшее — враг хорошему»…
Новый якорь оказался намного слабее первого. С уменьшением площади лап снизилась держащая сила на песчаном грунте. А шестигранное сечение веретена усложнило работу кузнецов и привело к увеличению стоимости якоря.