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.