Якоря - Лев Скрягин

Среди конструкций адмиралтейских однорогих якорей, пожалуй, самой оригинальной является конструкция якоря шотландской фирмы «Брюс энкор лтд.» (рис. 243). Форма лапы этого бесштокового якоря повышенной держащей силы обеспечивает зарывание его в грунт даже в случае, если якорь упадет на дно боком.

Эксплуатируемые в настоящее время в нашей стране дноуглубительные несамоходные снаряды оборудованы тяжелыми однорогими якорями. Хотя проведенные Горьковским институтом инженеров водного транспорта исследования привели к появлению более совершенных якорей, экипажам земснарядов все равно приходится работать с тяжелыми якорями.

Как уже говорилось, на малых реках и каналах папильонажные якоря нередко приходится переносить на руках. Иногда их необходимо закладывать на сухих песках на берегу или в тех местах, где гарантийная глубина меньше метра и мотозавозня пройти не может.

244. Разборный однолапый якорь Белова

245. Якорь Горбунова для малых судов (масса 5 кг)

В таких случаях «адмиралтейского инвалида» в 250–300 кг переносят вручную, шагая по колено в воде.

Это и заставило командира земснаряда Северного бассейнового управления пути МРФ Г. Белова заняться разработкой разборного однорогого рабочего якоря. В 1974 г. он предложил сварную конструкцию якоря, который легко разбирается на три части, что значительно облегчает труд в случае необходимости его переноски к месту закладки вручную (рис. 244).

Как показали испытания, прочность якоря Белова не уменьшилась по сравнению с якорем Гошева.

Та же причина побудила в начале 1961 г. Д. Горбунова, в то время командира-наставника технического флота Управления канала имени Москвы, заняться разработкой легкоразборного рабочего якоря для земснаряда. Упорный, кропотливый труд этого инженера, бесчисленное множество опытов на моделях привели к успеху. В сентябре 1961 г. Д. Горбунов подал заявку на разработанную им конструкцию однолапого сварного якоря (рис. 245).

Якорь Горбунова состоит из плоской лапы с двумя вертикальными щеками по бокам, которые в широкой части соединены двумя пластинками. Придавая жесткость всей конструкции, эти пластинки служат захватами. Вертикальные щеки способствуют стабилизации лапы в горизонтальной плоскости на грунте. Роль веретена выполняет рама. Лапа соединена с рамой штоком, одновременно играющим роль монтажного стержня. С внешней стороны вертикальных щек приварены четыре упора, ограничивающие угол поворота лапы. Чтобы сделать якорь разборным (лапа, рама и шток), изобретатель пропустил шток через соединительную трубу, вваренную между щеками, и закрепил его болтом с гайкой. К рыму на этом болте можно крепить буйреп. Отданный с мотозавозни, якорь падает на грунт одной из сторон: шток не дает ему упасть на щеку. При натяжении троса нижний захват начинает забирать грунт, разворачивая — лапу якоря вниз. Якорь немного протаскивается, и острый носок врезается в грунт. Лапа разворачивается до тех пор, пока веретено-рама не упрется в верхние ограничители, образовав угол с осью лапы в 21°.

Какова же была держащая сила якоря Горбунова?

Автору книги довелось быть в составе комиссии по испытанию нового якоря массой 5 кг. Испытания проводились осенью 1962 г. на Гребневских Песках на реке Оке в Горьком. Якорь Горбунова сравнивался с однорогим якорем Гошева — ГИИВТа в 6,15 кг.

Пятикилограммовый якорь Горбунова выдержал нагрузку в 874 кгс. Во время очередного протаскивания, когда стрелка динамометра дошла до отметки 117 кгс, якорь Гошева — ГИИВТа переломился в роге.

В 1962–1966 гг. автор конструкции разработал рабочие чертежи своего якоря в весовых категориях 50 и 100 кг. Конструкция якоря заинтересовала не только владельцев малых судов, но и строительные организации, в частности Всесоюзный научно-исследовательский институт землеройного машиностроения, который в это время работал над проектом крупного землесоса для строительства Каракумского канала. Проект предусматривал оснащение землесоса стрелами для перекладки папильонажных якорей. Применение таких стрел позволяет в стесненных условиях канала обходиться без мотозавозни и не затаскивать якоря вручную на откосы канала. Вот тут-то проектировщики и поняли преимущество якоря Горбунова. Ведь прочность и масса проектируемых стрел целиком зависят от массы применяемых якорей, и если оснастить землесос традиционными однолапыми якорями, то грузоподъемность стрел необходимо увеличить в 3–4 раза. Изготовили якорь Горбунова массой 220 кг. На рыхлом песке его держащая сила составила 8,5 тс, а на суглинке — более 10 тс. При изменении угла тяги в горизонтальной плоскости на 30° якорь, не выходя из грунта, поворачивался в сторону тяги, сохраняя устойчивую держащую силу.

Изобретатель не остановился на достигнутых успехах: он усовершенствовал конструкцию своего якоря, создав его модификацию в 640 кг (рис. 246). Принцип конструкции остался тот же, в ней были добавлены по два ребра жесткости с каждой стороны лапы и по два захвата в виде зубцов на соединительных планках. В 1976 г. новый якорь был испытан на Волге под Ярославлем в сравнении с однорогими адмиралтейскими якорями, якорем Дэнфорта и Матросова. Испытания показали, что держащая сила якоря Горбунова массой 640 кг на песке средней плотности составила 15,6 кгс на 1 кгс веса.

Бурное развитие и совершенствование за последние годы средств дноуглубления, добычи со дна моря и рек строительных нерудных материалов, подводного бурения скважин для добычи нефти и газа в открытом море — все это повлекло за собой требование обеспечить тяговые усилия для закрепления на воде технических средств в 100–300 тс. Чтобы обеспечить новым сверхмощным судам технического флота надежный упор на плаву при таких усилиях тяги, потребовались и соответствующие якоря. По таким техническим причинам, как влияние масштабного эффекта, недопустимое увеличение массы и прочность конструкции, известные, применявшиеся ранее якоря не могли быть использованы в соответствующих весовых модификациях: нужны были принципиально новые конструкции рабочих якорей. Лучшие из них созданы в Нидерландах — в стране, благосостояние населения которой во многом зависит от успехов гидротехники и совершенства технического флота, бедь не зря голландцы в шутку говорят: «Бог создал землю для всех стран, кроме Голландии, которая до сих пор отвоевывает ее у моря».

Расскажем о самых последних достижениях специалистов этой страны в области создания новых конструкций якорей с повышенной держащей силой.

В конце 60-х гг. в Нидерландах появилась оригинальная конструкция якоря, запатентованная Нидерландским технологическим институтом минералогии под названием «якорь-стол» (рис. 247). Он рассчитан для использования в качестве рабочего якоря на мощных землесосах с разрыхлительным устройством, оснащенных стрелами для перекладки папильонажных якорей. Якорь-стол представляет собой стальную плиту, имеющую форму равностороннего треугольника, опирающегося на две «ноги» с клинообразными острыми «башмаками». В остром углу плиты, с ее нижней стороны сделан обух, к которому прикреплена скоба якоря. По верху плиты проходит V-образная наделка, концы которой, загибаясь вниз под прямым углом, образуют «ноги» якоря-стола. На этой наделке сделано три уха для крепления троса, которым якорь выдергивается из грунта.

246. Якорь Горбунова для земснарядов

247. Якорь-стол

Стрела земснаряда опускает якорь-стол на грунт, где он опирается на обух скобы и два башмака. При тяге якорного каната острые башмаки забирают грунт, «ноги» якоря заглубляются в него до упора нижней стороны плиты. Опыты, проведенные на модели, показали, что такой якорь массой 1,34 кг на плотном песке имеет держащую силу 25 кгс. Усилие, приложенное в трех точках на верхней стороне плиты для выламывания якоря из грунта, составило 0,11 кгс на 1 кгс веса. Однако несмотря на хорошие показатели, широкого практического применения якорь-стол не получил.

Значительным событием в истории создания якорей явилось изобретение голландского инженера Стэвина (рис. 248). Отличная держащая сила его якоря и возможность применения на разных грунтах привлекли к изобретению пристальное внимание специалистов всего мира. От прочих конструкций якорей специального назначения якорь Стэвина отличается большой площадью, одной, разрезанной почти пополам в середине пустотелой и гладкой лапы, план которой — почти равносторонний треугольник со срезанной вершиной. С каждого края лапы у нижнего конца предельно короткого веретена сделано по дополнительной пластине в виде шестигранника, поставленной под определенным углом к поверхности лапы. Они обеспечивают разворот лапы и вход ее в грунт. С каждого внешнего края лапы выступают штоки-стабилизаторы, которые под углом 5–7° наклонены вниз. Их назначение — не дать якорю завалиться на бок. Конструкция рассчитана так, что 25 % общей массы якоря приходится на конец лапы. Однако за счет удлинения штоков-стабилизаторов на концах лапы можно сосредоточить до 42 % массы якоря. Это рекомендуется делать при использовании якоря на твердых грунтах, когда центр тяжести якоря следует сдвинуть вперед (по ходу тяги) и разместить его перед геометрическим центром площади лап.