Лев Скрягин - Книга о якорях

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.

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.