Качающиеся рога

Качающиеся рога

Якорные мастера, да и сами моряки, давно уже думали над тем, чтобы сделать якорь безопасным и более удобным в обращении. И первое, что им сразу пришло в голову, — делать якоря разборными.

Иногда разделяли веретено якоря вдоль на две части в плоскости рогов. Но это особого преимущества не давало.

Некоторые мастера разделяли веретено якоря вдоль на две части в плоскости штока. Каждую половину такого якоря использовали для верпования или в качестве мертвого якоря. Однако если одна из них деформировалась, соединить ее с другой, для использования якоря в качестве станового, уже не удавалось.

Иногда изготовляли адмиралтейские якоря, разбиравшиеся на пять и более частей. Например, в Англии в 1832 г. портсмутские мастера Морган и Литтл отковали адмиралтейский якорь массой 1800 кг, который можно было разобрать на одиннадцать частей: ворот с рогами, три куска веретена, два вкладыша, скоба якоря и четыре бугеля. На сборку якоря уходило пятнадцать минут. В принципе этот якорь оказался и прочным и вполне надежным, но из-за сложности изготовления не получил распространения.

В 30-х гг. прошлого века доброй славой у моряков пользовались разборные якоря английского мастера Джорджа Котселла. Он делал полутонные адмиралтейские якоря с железным съемным штоком и приставными рогами, которые крепились к нижней части веретена болтом с чекой. Они требовали от мастера немного хлопот при изготовлении, а по прочности не уступали обычным.

Получив на свои якоря одобрение Адмиралтейства, Котселл разработал еще несколько конструкций разборного якоря, из которых наиболее удачной оказалась показанная на рис. 96: рога как одно целое, развилка на веретене и болт.

Котселл был неплохим инженером и теоретиком якорного дела. Его блестящие выводы по расчету якорей, ценные поправки по их пропорциям и критические замечания по якорному производству Англии изложены в его книге «Исследования по судовым якорям», изданной в Лондоне в 1856 г.

Когда после сравнительных испытаний якорей в Ширнессе (1852 г.) Британское Адмиралтейство выпустило большую партию новых одобренных якорей со съемными железными штоками, Котселл, взглянув на один из них, сразу заявил: «Вся партия ни к черту не годится!». Он предупредил чиновника Адмиралтейства, что отверстие на железном штоке для чеки слишком велико и расположено слишком близко к веретену.

96. Разборный якорь Котселла

Котселлу не поверили, и партия якорей пошла на королевский флот.

Не прошло и месяца, как в Лондон посыпались проклятья и жалобы командиров военных кораблей. Оказалось, что железные штоки обломились при падении якорей на твердый грунт. А адмиралтейский якорь без штока — это не якорь.

С тех пор в Англии уже никто не делал в железном штоке отверстия для чеки в виде прямоугольной прорези. Его стали делать круглым и перенесли дальше от средней части штока.

Любопытна схема, предложенная Котселлом для определения пропорций адмиралтейского якоря со съемными или неподвижными рогами. По ней легко можно определить кривизну рогов, длину лап и длину веретена (рис. 97).

«Начертите две параллельные прямые, расстояние между которыми — наименьшее сечение веретена якоря. Постройте на них равнобедренные треугольники CDE, стороны которых равны длине рогов якоря. Из точек Е отложите EF — расстояние, равное ширине ворота якоря. Соедините F с С и разделите это расстояние на две равные части. Из точек G восстановите перпендикуляры GM. Из точки их пересечения М опишите дугу CFC, а из точки R — дугу GE. Проведите CL, равную двум CF. Точка пересечения этих линий L будет центром оси болта скобы якоря. Расстояние CG — длина лапы».

Англичане считают, что конструкция якоря со съемными рогами, предложенная Котселлом, вероятно, натолкнула в 1840 г. якорного мастера из Ньюкасла Портера на мысль о качающихся рогах, которые могли бы свободно откидываться в обе стороны в плоскости, перпендикулярной плоскости штока (рис. 98). Благодаря штоку якорь Портера переворачивался на лапу так же, как и адмиралтейский. Но когда нижний рог якоря зарывался в грунт, верхний прижимался внутренней стороной лапы. к веретену. Свободный рог уже не торчал из грунта и не мог зацепить якорный канат или пропороть днище корабля (рис. 99).

97. Схема построения чертежа якоря Котселла

98. Якорь Портера

Веретено якоря Портера собрано, как у якорей Перинга, из пластин, идущих во всю его длину. К одному концу веретена, откованного вчерне, приваривались щеки. Рога тоже набирались из пластин и ковались отдельно от веретена.

Сначала в Англии к якорю Портера отнеслись с недоверием: всех смущал соединительный болт, который мог не выдержать. Но первые же официальные испытания якоря, проведенные, Адмиралтейством в Вулвиче, показали: прочность конструкции якоря Портера более чем достаточна. На гидравлической пробной машине новый якорь массой 975 кг выдержал усилие в 36 тс, в то время как обыкновенный якорь такой же массы переломился в мышке при усилии в 11 тс. Этих испытаний Адмиралтейству показалось мало. Изготовили якорь в 5300 кг. На гидравлической машине он — выдержал усилие в 79,6 тс — на 34 тс больше положенного для обыкновенного якоря той же массы.

Изобретение английского мастера заинтересовало Адмиралтейство Франции: в Вулвич прибыл его представитель- виконт де Шарабан, имевший звание капитана второго ранга. По просьбе французов Британское Адмиралтейство назначило дополнительные испытания якоря Портера. На этот раз ему предстояло состязание в прочности с якорем Перинга.

Испытания начались 18 февраля 1842 г. в Вулвиче. При усилии пробной машины в 60 тс расстояние от носка рога до скобы якоря Перинга увеличилось на 2 ³/₄ дюйма, при усилии в 60 тс — на 4 ¹/₂ дюйма, а при 68 тс (на 2 тс больше установленного для этого якоря) рог отломился. Якорь же Портера выдержал почти двойную нагрузку.

Якорь с качающимися рогами оказался лучше и по величине держащей силы. Когда верхний рог якоря упирался в веретено, нижний составлял с последним угол, близкий к прямому. Более того, верхний рог, упираясь в веретено при натяжении каната, прижимал его к грунту, перенося точку опоры с пятки на середину веретена, этим самым как бы укорачивая его, уменьшая момент, которым канат стремится поднять якорь.

Вскоре после испытаний в Вулвиче Британское Адмиралтейство издало по флоту приказ: «Каждый спущенный на воду корабль снабжать, помимо обычных якорей, дополнительным запасным якорем конструкции Портера».

99. Принцип действия якоря Портера

Известно, что в 1846 или в 1848 г. якорный мастер Портер потерял все права на свое изобретение, продав патент заводчику Джеймсу Ганнибалу. И одно время якорь с качающимися рогами называли в Англии якорем Ганнибала. Широкое распространение изобретение Портера начало получать на флоте в 1848 г. После аварии 110-пушечного корабля «Куин» на Гибралтарском рейде Адмиралтейство издало еще один приказ об обязательном снабжении каждого корабля якорем с качающимися рогами. Вот что сообщала об этом происшествии лондонская газета «Морнинг Кроникл» от 31 марта 1848 г.:

«Куин» — ее королевского величества трехдечный линейный корабль, один из самых лучших и больших линейных кораблей в военно-морском флоте Англии, едва не погиб на скалах, если бы вовремя не подошло мощное паровое судно, которое стащило его с мели. Хотя корабль и спасли, он был сильно поврежден, и с него сбросили за борт много груза и оборудования стоимостью на несколько тысяч- фунтов стерлингов. Корабль был снабжен якорями Паркера. Перед этим происшествием, в 1842 г., «Куин» также сорвало с якорей. Портеровских якорей на корабле не оказалось».

Спустя четыре года после продажи своего патента Портеру пришлось услышать, что его изобретение стали почему-то называть уже даже не якорем Ганнибала, а якорем Тротмана.

А произошло это так. В конструкции Портера оказался небольшой просчет, которого никто сперва и не заметил. Иногда якорь, упав на дно и перекантовавшись, касался грунта рогом, который уже был прижат к веретену. В результате он долго волочился по дну, а рабочий рог никак не откидывался от веретена. Шпора, приваренная с внешней стороны лапы специально для откидывания прижатого рога, оказалась слишком узкой и при протаскивании по рыхлому и мягкому грунту просто прорезала его. Вот на этот просчет ньюкаслского мастера и обратил внимание (еще в 1846 г.) англичанин Тротман. Он изменил устройство лапы, увеличил площадь шпоры, приварив ее не к внешней кромке рога, а непосредственно к нижней стороне лапы. Это небольшое изменение признали достаточным, чтобы выдать на якорь патент. И с 1850 г. якорь с качающимися рогами стали называть якорем Тротмана. И хотя вначале моряки именовали его якорем Портера-Тротмана, фамилию первоизобретателя вскоре несправедливо забыли. Во всяком случае ровно через год в лондонском Гайд-парке на международной морской выставке инженер Тротман демонстрировал якорь Портера как свое изобретение (рис. 100).

100. Якорь Тротмана

В отличие от адмиралтейского якорь Тротмана не угрожал проходящим мимо судам на мелководье, а его прижатый к веретену рог избавил моряков от массы хлопот. Кроме того, он был удобен как запасной — ведь он легко разбирался на три части: веретено, рога и шток. Как становой он применялся и применяется на многих судах мира (в наши дни в основном на речных).

Один из первых якорей Тротмана украсил паровую яхту королевы Виктории. Выдающийся инженер и кораблестроитель Изамбар Брюнель из всех конструкций предпочел именно якорь Тротмана, когда проектировал свой парусно-колесно-винтовой пароход «Грейт Истерн». Для этого корабля отковали восемь якорей Тротмана массой по 3,2 т каждый и два адмиралтейских якоря. Такое количество якорей соответствовало размерам парохода: длина 207,2, ширина 25,1, осадка 7,8 м при водоизмещении 27 400 т. В те годы водоизмещение судов мирового торгового флота не превышало 7 т и появление «монстра Брюнеля» вызвало в мире сенсацию. Этот «левиафан» мог принять на борт 4000 пассажиров и 6000 т груза одновременно и доставить их из Англии в Австралию со средней скоростью 15 узлов, причем без захода в порт для бункеровки. О нем написаны десятки книг и научных исследований. Жюль Верн посвятил этому кораблю свой фантастический роман «Плавучий город». «Грейт Истерн», остававшийся крупнейшим судном мира с 1858 по 1907 г. (пока не была спущена в 1907 г. «Лузитания»), во время самых жестоких штормов отстаивался на открытых рейдах не на адмиралтейских якорях, а на якорях с качающимися рогами. Высокую оценку специалистов почти всех морских стран этот якорь получил на всемирной выставке в Париже в 1867 г. Поэтому, когда в Англии начали проектировать первые башенные броненосцы, адмирал Холстед утвердил якорь Тротмана как типовой становой якорь для этого типа боевых морских кораблей. Он находит широкое применение и в наши дни (рис. 101).

Примерно в середине прошлого века у якоря Тротмана появился «брат» — якорь, предложенный английскими инженерами одного из якорных заводов на севере Англии Бетли и Миллером. Вместо того чтобы приваривать к веретену щеки, они сделали двойное веретено. На лапы изобретатели наварили шпоры с отверстиями, в которые при подъеме якоря можно было заложить тали (рис. 102).

Однако у якорей с качающимися рогами был один серьезный недостаток: они представляли большую опасность для команды корабля во время их уборки на палубе при волнении — подвижные рога могли покалечить людей. Но тем не менее изобретением Портера пользуются и в наши дни.

101. Современная конструкция якоря Тротмана фирмы «Юнион» (ФРГ)

102. Якорь с раздвоенным веретеном Бетли и Миллера