Запатентованная "надежда"

В мировом судостроении последние три десятилетия XIX века - оживленный период перехода от паруса к пару, начало широкого использования стали как основного кораблестроительного материала, появление новых типов судов и увеличение их размеров. В эти годы армада мирового флота ежедневно пополняется новыми броненосцами, крейсерами, канонерскими лодками, роскошными лайнерами и простыми "угольщиками". За малым исключением, на всех судах уборка якоря предусмотрена в клюз. В угоду удобству укладки и безопасности корабелы отказываются от адмиралтейского якоря с его модификациями, хотя последние еще верно служат на парусных судах. Проектировщиков якорного устройства строящихся кораблей уже не удовлетворяет и безопасный якорь Мартина. Ведь для его укладки на баке нужно делать скосы, подушки и ставить краны. Непригодны для втягивания в клюз якоря со штоком Инглефильда и Брауна-Ленокса.

Именно в этот период развития судостроения наступает самый оживленный момент в многовековой истории якоря. Рождается множество инженерных решений, создаются оригинальнейшие конструкции новых втяжных якорей. Верфи получают поток предложений и заявок на якоря для строящихся судов. Но первые же эксперименты на моделях и опытных образцах якорей показывают их удивительно низкую держащую силу. Она в три-четыре раза меньше держащей силы адмиралтейского якоря. Однако несмотря на это, они принимались: удобство уборки втяжного якоря брало верх. Необходимую держащую силу якоря обеспечивали за счет увеличения его размеров и веса.

Просматривая выданные в конце прошлого века патенты на якоря в Англии, Германии, Голландии, Италии, Франции и других странах, не перестаешь удивляться разнообразию и числу предложенных конструкций. С 1880 по 1915 год в мире было запатентовано почти две тысячи втяжных якорей! Другими словами, на протяжении этих лет каждую неделю рождался новый проект якоря.

В изобретении якорей пробовали свои инженерные способности и кораблестроители, и якорные мастера, и капитаны судов, и простые матросы, и даже люди, никогда не видавшие в своей жизни моря и настоящего корабля.

Оказывается, что расчет и проектирование судового якоря - не такое уж простое, как это может показаться на первый взгляд, дело. Оно требует от изобретателя инженерного навыка, умения рассчитывать и смекалки. Ведь издавна моряки к символу своей надежды и спасения предъявляли самые суровые требования. Они всегда хотели, чтобы якорь был надежен и прочен, чтобы быстро забирал и хорошо держал на всяком грунте, чтобы легко отделялся от него при подъеме на судно и, наконец, чтобы с ним было легко обращаться. С другой стороны, судовладелец, заказавший мастерам якорь, стремился поменьше за него заплатить и поэтому требовал, чтобы он был прост и дешев в изготовлении. Вот это стремление изобретателей воплотить в конструкции все достоинства якоря и привели к столь многочисленным проектам.

Впрочем, подавляющее большинство этих проектов так и осталось проектами. Из двух тысяч запатентованных якорей в металл воплотилось не более ста. Остальные или оказались чрезмерно сложными в изготовлении, или были неправильно рассчитаны. Испытания их моделей или опытных образцов показали полную непригодность этих якорей. Очень метко выразил свою мысль о появившихся в те годы якорях известный русский специалист по морскому делу капитан В. Бахтин. В его "Руководстве по морской практике", изданном в 1905 году в Санкт-Петербурге, есть фраза: "Символ надежды вместе с формой утратил веру в себя". Как правило, забрав грунт, после некоторого времени якоря выдергивались из него, забирали снова и потом опять теряли свою держащую силу. Это результат типичной ошибки в расчете конструкции. Ибо не каждый изобретатель подходил к решению проблемы как инженер. Конструкцию якоря обычно рисовали на глаз, не понимая важности таких характеристик, как длина лап, их площадь, длина веретена, угол поворота рогов, угол атаки, расположение центра тяжести. Отбраковке неудачных конструкций много способствовали и чрезвычайно жесткие нормы их приемки.

В семидесятых годах прошлого века требования к якорям и якорным цепям во всем мире уже определялись государственными стандартами и правилами морских классификационных обществ: Регистра Ллойда - в Англии, Бюро Веритас - во Франции, Северо-Германского Ллойда - в Германии, Американского бюро судоходства - в США, Российского Регистра - в России. Без одобрения этих организаций ни одна появившаяся конструкция якоря не принималась к массовому производству для флота. Правила классификационных обществ определяли и нормы якорного снабжения судов в зависимости от их типа, района плавания и размеров. Количество и вес становых якорей, стоп-анкера, верпа, длина и калибр якорь-цепей устанавливались по таблицам этих организаций.

По-прежнему неважно обстояло дело с производством якорей в Великобритании. Англичане, наученные горьким опытом с "новыми" якорями адмиралтейского типа в пятидесятых годах прошлого века, даже учредили в 1860 году особый парламентский комитет по якорным цепям и якорям. На основании тщательного исследования фактического материала по аварийности морских судов он сделал вывод: гибель половины из числа затонувших судов и связанные с этим человеческие жертвы вызваны несовершенством якорного устройства.

Морские хроники того времени буквально пестрят фактами о плохом качестве изготовлявшихся в шестидесятые годы в Англии якорей. Вот, например, официальное сообщение, взятое нами из книги "Обзор заграничных плаваний судов русского военного флота с 1850 по 1868 год", изданной в Санкт-Петербурге в 1871 году:

"На фрегате "Генерал-адмирал" в 1860 г., снявшись с якоря из-за мыса Спартель, выдернули якорь без лап. Якорь оказался в середине совершенно непрокованный, хотя и сделан знаменитою фирмою "Brown and Lenox", в Лондоне".

В 1868 г. в Англии был проведен через парламент очередной "Закон о якорях и цепных якорных канатах", в котором подробно излагались все требования, предъявлявшиеся к изготовлению и испытанию якорей и якорных цепей и снабжению ими кораблей британского флота. Параграфы и пункты "Закона" в дальнейшем неоднократно пересматривались и обновлялись в соответствии с достижениями металлургии и судостроения. Так, например, в 1887 году, когда уже начало развиваться сталелитейное производство, Управление торговли Великобритании назначило комиссию экспертов для выработки новых правил "Закона" для изготовления и испытания якорей из литой стали.

По закону, принятому британским парламентом в 1899 году, все якоря и цепи английского производства должны были подвергаться пробе под непосредственным наблюдением Регистра Ллойда. Каждый поставлявшийся на английское судно якорь весом более 168 фунтов испытывался цепопробной гидравлической машиной на опытной станции Регистра Ллойда. Только после этого Регистр выбивал свое клеймо, номер сертификата, номер пробной машины и дату испытаний.

Якоря, на которые выдавались патенты и которые получали одобрение того или иного морского классификационного общества, обычно получали имена изобретателей. Если патент на якорь покупался какой-нибудь фирмой или заводом, то якорю присваивали наименование последних. Очень часто в те годы конструкции якорей, поступавших в серийное производство, получали условные названия "Лев", "Бульдог", "Тритон", "Викинг", "Адмирал", "Дредноут" и т. д.

К двадцатым годам нашего века в мировом флоте распространилось такое множество конструкций втяжных якорей, что корабелы и моряки стали в них путаться. "Не мудрствуя лукаво", моряки начали все новые якоря называть "патентованными".

Рассмотрим лишь некоторые основные, характерные для того периода времени конструкции судовых якорей, которые, получив одобрение классификационных обществ, широко применялись на флотах основных морских стран.

Как правило, все они были коваными (о литых якорях будет рассказано в следующих главах книги). Соединение веретена с лапами, устройство ограничения поворота лап, характер захватов для первоначального разворота лап в грунт и форма якорей красноречиво говорят, сколько изобретательности и выдумки было вложено в это дело.

Наиболее распространенным оказался якорь, изобретенный в 1871 году английским инженером из Ньюкасла-на-Тайне Уастенейс-Смитом (рис. 100). Веретено отковано заодно с перпендикулярной к нему крестовиной, сквозь которую пропущен массивный болт с двумя прямыми лапами на концах. Ниже оси соединительного болта - два расположенных под прямым углом к лапам выступа, разворачивающих лапы при протаскивании якоря на грунте. Поворот лап ограничен упорами на их внутренних кромках. Конструкция неоднократно изменялась и совершенствовалась фирмой "Уастенейс-Смит и сыновья". Литые якоря этой фирмы, которые моряки обычно называют якорями Смита, можно встретить и в наши дни.

Рис. 100. Якорь Смита

Лапы якоря, запатентованного голландским инженером Бонгером в 1898 году, откованы из одного куска (рис. 101). Соединение веретена с лапами - сквозной болт.

Рис. 101. Якорь Бонгера

Оригинальный якорь запатентовал в 1909 году англичанин С. Тейлор. На схеме (рис. 102) показан разобранный на части и собранный якорь. Эта конструкция получила название "Дредноут".

Рис. 102. Якорь 'Дредноут' и принцип его устройства

Сейчас якоря "Дредноут" - монополия английской фирмы "Тэйко", которая специализируется на выпуске литых якорь-цепей и кованых якорей. В 1963 году автору довелось встретиться на международной судостроительной выставке в Лондоне с представителями этой фирмы. Из беседы выяснилось, что "Тэйко" выпускает исключительно кованые якоря в больших весовых категориях (от 5 до 18 г), которые, по мнению фирмы, намного надежнее литых якорей. Якоря "Дредноут" почти в десять раз дороже обычных.

В двадцатых годах фирма "Тэйко", кроме "Дредноутов", выпускала якоря типа "Троян" (рис. 103).

Рис. 103. Якорь 'Троян'

Простую технологию изготовления кованых якорей разработала в двадцатых годах английская фирма "Генри Вуд и Компания" (рис. 104). Концы лап, сделанные в нижней части в виде цилиндров, вставлены в плиту, соединенную подвижно с веретеном.

Рис. 104. Нижние части лап вставлены в отверстия в плите

Характерная особенность первых втяжных якорей - слишком большие захваты на лапах или в середине головной части якоря. Некоторые изобретатели для более быстрого разворота лап применяли изогнутые захваты. Одно время очень увлекались "быстрозахватными якорями". В этих конструкциях функцию захватов стали выполнять две дополнительные лапы, и двулапый якорь фактически превратился в четырехлапый. Это новшество предложил в 1889 году шотландский кораблестроитель Джордж Тайзак (рис. 105). Когда-то его якоря пользовались большим спросом во всем мире.

Рис. 105. У якоря Тайзака четыре лапы

Из многолапых якорей наиболее известны две конструкции - Цюблина, запатентованная в Германии в 1916 году (рис. 106), и Штакельбергера, появившаяся в Англии в 1911 году. Удачнее оказалась вторая конструкция, о ней будет рассказано позже.

Рис. 106. Где тут лапы, а где захваты?

Особое место среди втяжных бесштоковых якорей занимает якорь, показанный на рис. 107. Его изобрел в 1915 году американский капитан Альберт Илл. Обрамляющая основание двух лап рама не только разворачивает лапы на грунте, но и увеличивает держащую силу, не мешая якорю зарываться в грунт. Держащую силу увеличивает и перемычка между лапами. Остроумно выбрана форма лап. Если смотреть сверху, они представляются равнобедренными треугольниками, поставленными один против другого основаниями (острые края лап смотрят наружу). Верхние части лап скошены внутрь. Если при забирании грунта одна из лап якоря зарылась частично, а другая полностью, то при дальнейшем натяжении якорь-цепи за счет разницы сопротивления грунта на скосах лап якорь начнет сам выпрямляться. При этом лапа, сидящая в грунте глубже, как бы скользит по своей скошенной стороне до тех пор, пока обе лапы не углубятся в грунт одинаково. Якорь Илла забирает грунт ровно и держит очень стабильно.

Рис. 107. 'Бульдог' капитана Илла

Испытания показали, что его держащая сила на всех видах грунта, включая крупную гальку, в 3,5 раза больше любого из запатентованных якорей тех времен. "Бульдог капитана Илла" - так окрестили этот якорь моряки - с успехом применялся и применяется сейчас во время аварийно-спасательных работ. В наши дни он выпускается многими американскими фирмами в весовых категориях от пяти фунтов до 10 г.