Как определить вес якоря и размеры якорного каната.
Нет смысла возить на легкой лодчонке тяжеленный адмиралтейский якорь, но будет еще хуже, если вы выйдете в открытое море на каютном катере с трехкилограммовой «кошкой». Ясно, что в первом случае будет напрасно занято полезное место, во втором - возможны самые печальные последствия.
Давайте лучше прикинем, какой же якорь действительно нужен судну, пользуясь приближенными формулами.
Вес якоря
W=(8÷10)(корень 3 степени из D 2) кгс,
D — водоизмещение судна, тс.
Калибр якорной цепи (диаметр стержня звена)
Таблица 1 . Якоря и канаты для катеров и мотолодок
Диаметр каната из менее прочного, чем капроновый, сизальского троса должен быть увеличен примерно вдвое, из пенькового - втрое. Сравнительные данные растительных и капроновых тросов приведены в табл. 3 .
Не забудьте, что разрывная нагрузка якорного каната Должна быть в 40-50 раз больше веса якоря, указанного в табл. 1
и табл.2.
Сколько нужно якорей?
Этот вопрос встает обычно перед капитанами сравнительно крупных катеров и яхт, предназначенных для дальних плаваний,
Считается необходимым иметь на борту второй становой (он может быть на 20-30% легче основного) и небольшой (5 кгс) шлюпочный якорь или кошку. Желательно, чтобы каждый якорь был снабжен своим канатом.
Какой якорь лучше?
Однозначно на этот вопрос не ответить.
Адмиралтейский (рис. 20) по держащей силе раза в 3-4 уступает якорям, цепляющимся за дно не одной, а одновременно двумя лапами (например, якорю Холла), зато надежность стоянки меньше, зависит от характера грунта. Якорь Холла при натяжении каната нередко выворачивается из-за неоднородности грунта под обеими лапами, поэтому рискованно принимать его легче адмиралтейского.
Приобретая адмиралтейский якорь, убедитесь, что он правильно изготовлен: веретено и шток должны быть, по крайней мере, в 2,5 раза длиннее каждого рога. Как правило, якоря этого типа с более длинным веретеном обладают и лучшей держащей силой.
Обычная четырехлапая кошка с успехом используется на речных лодках и катерах; для повышения ее надежности рекомендуется закрепить дополнительный груз на веретене.
Для крупных катеров и яхт рекомендуется якорь Матросова (рис. 21) . Это - якорь с повышенной держащей силой. Якоря Матросова выпускаются (лит сварными) весом начиная с 5 кгс, что делает возможными их выбор практически для всех судов внутреннего плаЯ вания. Однако заметим, что для безопасности стоянки лучше все-таки иметь тяжелый адмиралтейский якорь, а не более легкий якорь повышенной держащей силы.
Таблица
Шайба вместо чеки.
На стандартном адмиралтейском якоре шток фиксируется в рабочем положении разводной чекой. Это неудобно.
Вместо чеки можно применить стопорную шайбу с пазом (рис. 22) . На шток наваривается шип 1, который проходит через соответствующий ему прямоугольный паз на шайбе 2, свободно надетой на проходящую через веретено часть штока. Достаточно повернуть шайбу, сдвинув ее вплотную к веретену, - и шток будет зафиксирован. А чтобы шток не проворачивался, на нем делается второй такой же шип 3, входящий в соответствующий паз отверстия в веретене.
Самодельный сварной якорь Курбатова.
Сварной якорь (рис. 23) можно изготовить из проволоки диаметром 8 мм, отрезка 12-миллиметрового прутка и листовой стали толщиной 3 мм. Он напоминает известные якоря Данфорта и Матросова, но отличается от них тем, что имеет только одну лапу и раздвоенное веретено. Якорь указанных на чертеже размеров весит около 2,5 кгс и может быть использован на гребных и моторных лодках Миной до 5 м. Он хорошо держит на большинстве грунтов, но чтобы повысить его надежность на каменистых грунтах, где важен в первую очередь вес, рекомендуется иметь в запасе болванку весом 3-4 кгс, которая может быть надета на якорный конец и опущена вместе с якорем.
Веретено 1 изгибают из проволоки; в верхней его части вваривается планка 6. К штоку 3 (не требует никакой механической обработки) должны быть приварены фиксирующие шайбы 5 и планки 8, которые при падении якоря 1 на дно поворачивают лапу 2 и заставляют ее вонзиться в грунт. Шток для устойчивости якоря на грунте должен иметь длину не менее указанной на чертеже.
Концы веретена у штока соединяются полосой 4, которая одновременно ограничивает угол поворота лапы: планка 8 упирается в нее и удерживает лапу в рабочем положении. К лапе приваривается ребро 7.
Якорь «Трайдент».
В последние годы за рубежом находит применение однолапый якорь «Трайдент» (рис. 24) , по конструкции мало отличающийся от якоря Курбатова,
Лапа якоря «Трайдент» шире и имеет форму трезубца, поэтому он хорошо держит на мягком и рыхлом грунте (песок, ил, галька). На глинистом и каменистом грунте надо добавлять балласт. По всей ширине лапы сделан гребень, который поворачивает ее, когда якорь ползет по дну; благодаря повороту лапа и «вгрызается» в грунт. Одновременно гребень, упираясь в нижнюю полосу якорной обоймы, ограничивает поворот лапы до определенного угла (около 40°).
«Трайдент» весом 2 кгс (ширина лапы 235 мм) пригоден для лодок длиной 3-4 м, а при весе 7 кгс (ширина лапы 375 мм) - для малых катеров и мотолодок длиной до 6 м.
Три конструкции складной кошки.
Четырехлапые якоря-кошки, получившие распространение на речных лодках, неудобны для хранения на судне. Рекомендуем изготовить «складную» кошку одной из показанных на рис. 25 конструкций.
У самой простой (рис. 25, а) кошки нижняя часть веретена 1 имеет не круглое, а квадратное сечение 2. Соответствующей формы отверстие сделано во втулке верхней - подвижной пары лап. Чтобы все лапы оказались в одной плоскости, нужно поднять подвижную пару лап до круглого сечения веретена, затем, развернув их на 90°, снова опустить на место.
В другой конструкции (рис. 25, б) верхняя подвижная пара лап 4 фиксируется в рабочем положении благодаря вырезу во втулке 5. К веретену приварена шайба 7, в которую упирается пружина 3, удерживающая пару лап 4 в рабочем или сложенном положении.
Третья конструкция складного четырехлапого якоря (рис. 25, в) , получившая распространение за рубежом, 1 отличается тем, что все лапы 4 закреплены в нижней; части веретена 1 шарнирно. Муфта 6, скользящая по, веретену, стопорится в верхнем или нижнем положении и соответственно фиксирует лапы в сложенном вдоль веретена или рабочем состоянии.
Чтобы не потерять якорь.
При плавании по водохранилищам, засоренным корягами и затопленными деревьями, вероятность остаться; без якоря очень велика. Поэтому отдавать якорь, не привязав к тренду (место соединения рогов с веретеном) буйрепа с буйком (рис. 26) , не следует. Лучше всего иметь буек (он называется томбуй) с буйрепом длиной 10-15 м постоянно в снабжении судна. В крайнем случае вместо буйка можно использовать любой плавучий предмет — деревянную чурку, кусок пенопласта и т. п.
Если якорь застрял и поднять его за якорный канат без риска обрыва невозможно, достаточно потянуть за буйреп, и якорь освободится.
Хорошо закрепить на тренде постоянную скобу или сделать отверстие для буйрепа.
Некоторые судовладельцы, положа руку на сердце, используют 10-12 кг кирпичей. В штиль, и даже при небольшом ветре, такая беспечность допустима. Но при сильном ветре эта халатность может обрести серьезные последствия. И это не только нарушение умиротворения, но даже деформация и затопление плавсредства, угроза жизни людей находящихся на борту.
– Удерживающая сила.
Чем выше удерживающая сила, тем менее громоздкий
якорь придётся с собой таскать. Достаточно усредненный показатель для
большинства типов якорей: на каждые 100 кг водоизмещения 1 килограмм
веса якоря
. Вообще, у любого продавца должны быть списки, в которых
наглядно приведены расчётные данные по тому или иному виду якорей.
– Поверхность дна.
Из всех видов якорей только Адмиралтейскому якорю
неважна поверхность
: он может удерживаться на любом типе дна. Остальные
могут работать более качественно на одном из грунтов, и вообще не
работать на другом.
1. Якорь-кошка
Достаточно распространенный тип якорей, который используется как в качестве
станового якоря (на небольших плавательных средствах), так и в качестве
дополнительного. Более всего целесообразно пользоваться кошкой в
водоёмах с песчаным дном или на закоряженных участках. Лапы крепко фиксируют якорь, зацепляя за древесину, но это может стать и минусом: при слишком плотном зацепе придётся "подарить"
якорь-кошку коряге.
Некоторые судовладельцы, при изготовлении самодельных якорей этого типа, учитывают фактор критической нагрузки на металл (зачастую, чугун), которая требуется для разгибания кошки. Таким
образом, “дав по газам”, удаётся сохранить якорь, хоть тот и поддаётся деформации. Кошки не подходят для илистого или каменистого дна.
Отличается высокой удерживающей силой на илистых участках дна. Две широкие, продолговатые и острые лапы, расположенные на близком расстоянии друг от друга, способны вонзаться в мягкие участки дна и создавать качественно высокую фиксацию катера.
Якорь имеет несколько угловатую форму, не складывается и обладает большим весом, что делает его нерентабельным для плавсредств с небольшим водоизмещением.
Напоминает, по модификации, якорь Данфорта, но отличается более высоким сцеплением с
дном, которое обеспечивают штоки. Оно (сцепление) остаётся высоким даже
при развороте катера на 360", что особенно актуально в сильный шторм.
Это же качество можно добавить к списку минусов, т.к. бывает очень
проблематично извлечь якорь из дна. Хорошо подходит для илистых и мелко каменистых участков дна.
Схожая, с двумя вышеприведёнными, модель якоря. Якорь Холла действует так: коснувшись дна, он ложится плашмя, когда якорная цепь протянет его, нижний прилив лап цепляется за грунт, заставляя лапы повернуться и забрать грунт лопатками. Чтобы якорь надёжно сработал, его необходимо отдавать с ходу. Удерживающая сила напрямую зависит от грунта. Из рыхлого и неоднородного дна такой якорь попросту вырвет. Не подходит для водоёмов с мягкими и илистыми поверхностями.
Адмиралтейский якорь всё больше перемещается в музеи, и всё меньше его
можно встретить на любом судне, будь то лодка, катер или же яхта.
Адмиралтейский якорь сильно уступает по силе якорям, в которых
используются две лапы для фиксации. Тем не менее, и у него есть свои,
хоть и небольшие, преимущества. Например, практичность. Адмиралтейский
якорь подходит для водоёмов с любым типом дна. Одинаково крепко
удерживает катер, и на илистом грунте, и на каменистом, и на увитом
водорослями дне.
6. Якорь "кобра"
Обладает высокой удерживающей силой (до 25-30 кг на килограмм веса якоря).
Благодаря широкой и острой лапе, он не только крепко цепляется, но при
выскакивании способен быстро зацепляться за другие участки дна. Хорошая
модель, но достаточно проблематично найти якорь-кобру небольшого
размера. Хорошо показывает себя на мелко каменистом и песчаном дне.
7. Якорь "Плуг"
Конструкция схожа с якорем "кобра", но, в отличие от последнего, не является
монолитной. Состоит из двух независимых частей, которые скреплены таким
образом, что "плуг" качественно удерживается в грунте даже при развороте плавсредства до 180".
1) Цепь
Цепь с крупными звеньями, соединяющая якорь и трос, способна увеличить
удерживающую силу якоря. Происходит это благодаря пригибанию веретена:
цепь пригибает его максимально близко к дну (вырвать якорь, при таком
положении, становится сложнее). Необходимо, чтобы длина троса превышала в
семь-десять раз расстояние до дна. В таком случае, удерживающая сила
будет увеличена полноценно.
2) Поплавок
Предусмотрительным шагом
будет сделать поплавок из пенопласта, который крепится почти на краю
каната, в метре от узла. Отвязавшийся или вырванный – найти его будет
гораздо легче.
3) Закрепление
Наиболее выгодна точка, которая
находится максимально низко по форштевню. Чем выше крепление, тем больше
рычаг и, соответственно, тем меньшее усилие требуется для того, чтобы
перевернуть плавсредство или подтопить нос. В шторм такое вполне может произойти.
4) Количество якорей
Хотя бы два. Помимо станового должен быть, пусть небольшой, верп (вспомогательный якорь). Это самый минимум, который должен находиться на борту. Неплохо добавить в список штормовой якорь или якорь-парашют (который почти невесом), но многие судовладельцы очень ревностно относятся к "лишним" предметам на борту.
5) Как сохранить якорь
Поверхность дна бывает засорена корягами и затопленными деревьями, заброшенными ловушками для крабов и прочим мусором, вероятность остаться без якоря очень велика. Поэтому отдавать якорь, не привязав к тренду (место соединения рогов с веретеном) буйрепа с буйком, не следует. Лучше всего иметь буек (он называется томбуй) с буйрепом длиной 10 - 25 м (зависит от глубины, на которой вы встаете на якорь) постоянно в снабжении судна. В крайнем случае вместо буйка можно использовать любой плавучий предмет: деревянную чурку, кусок пенопласта и т. п.
Если якорь застрял и поднять его за якорный канат без риска обрыва невозможно, достаточно потянуть за буйреп, и якорь освободится.
Хорошо закрепить на тренде постоянную скобу или сделать отверстие для буйрепа.
Рис. 1. Буйреп с буйком.
| Тип катера и длина | Вес якоря со штоком, кгс | Якорная цепь | Якорный канат | ||
| Длина, м |
Калибр, мм |
Длина, м |
Диаметр, мм |
||
| Открытый, до 5 м 5 - 7 м |
12/12 12-14 |
+/- 40 +/- 40 |
+/-6 +/-6 |
25/30 25/30 |
8/8 8/10 |
| Каютный, 6 - 8 м 8 - 10 м |
14-18 20 |
18-20/45-50 20-25 |
6-7 7-8/8 |
30/35-40 35/45 |
10/10-12 12 |
| Примечание. Указаны минимальные значения в числителе - для судов внутреннего плавания, в знаменателе - для морских. | |||||
Рис. 2. Саморегулирующийся буйреп.
Необходимо выбирать якорь, соответствующий размеру и весу судна, с нужной длиной веревки или якорной цепи. Опытные судовладельцы для определения необходимого веса якоря используют формулу W=(8÷10)*∛D^2, где D будет означать водоизмещение катера. Более простое правило, что якорь по весу должен составлять около 10 % от веса судна или 1,5 % от длины корпуса судна.
В настоящее время существует более пяти видов якорей, которые используются в различных суднах. Наиболее распространён адмиралтейский якорь с неподвижными рогами, его вес может варьироваться от 10 до 3000 килограмм, а держащая сила, обычно превышает вес самого якоря в два-восемь раз.
Адмиралтейские якори обычно используются в больших и тяжёлых промышленных суднах.
На многих маломерных суднах используется якорь Матросова, который состоит из двух подвижных лап, веретена и скобы. Такой якорь прекрасно держит на песчано-илистом дне и грунте, по подтипу якори Матросова делятся на литые и сварные, по массе изделия могут быть пять килограмм и больше.
Ещё одним типом якоря, который используется при эксплуатации маломерных суден является якорь «Плуг», он же CQR. Плуг считается якорем повышенной держащей силы, наиболее подходящие условия для его использования – на плотном песке или травянистом грунте, где держащая сила будет составлять около 14 кг/с на 1 кг якоря. Существует приблизительная расчётная таблица для якорей «Плуг», согласно которого ля судна длиной 7 метров используется якорь 9 кг, менее десяти – 12 кг, от десяти до двенадцати – 15 кг, и на суднах от 15 м – 22 кг.
При однородном грунте можно использовать якорь Холла, изделие состоит из веретена (с прямым или круглым сечением), головы с лапами, штыря (на основе которого происходит вращение головы) и удерживающих штифов, которые крепят голову со штырями и веретеном. Удерживающая сила якоря обычно превышает массу самого якоря в 4-5 раз, но на неоднородном грунте лапы могут выворачиваться при сильном натяжении каната.
Якорь Кобра
Последним типом якорей, используемого на маломерных судах, это якорь «Кобра». Его большим преимуществом является отсутствие каких-либо подвижных частей и высокая удерживающая сила. Для якоря «Кобра» также существуют расчётные таблицы, согласно которым для судна длиной менее четырёх метров будет достаточно «кобры» весом в два килограмма, 4-6 метров – 4 кг, 6-8 метров – 6 кг, 10 метров – 8 кг.
Якорь-кошка, для ПХВ лодок
Для надувных лодок рекомендуется использование небольшого складного якоря-кошки, который можно использовать практически на любых суднах. Вес якоря-кошки может варьироваться от 3 до 10 кг, а размеры от 420 мм до 650 мм. Держащую силу якоря также можно увеличить за счёт прикрепления цепи с крупными звеньями – цепь необходимо закрепить веретене и лапах.
Трос
Отдельного внимания заслуживает трос, на котором будет держаться якорь маломерного судна. При выборе верёвки лучше всего отдать предпочтение жёстким изделиям – такие тросы меньше путаются. К другому концу верёвки необходимо приделать поплавок – это поможет сориентироваться в случае необходимости, если трос улетит за борт. Также, в качестве альтернативы верёвке можно использовать цепь, диаметр которой будет вычисляться по формуле d=4.7*∛D, где D – также показатель водоизмещения судна.
Якорями мореходы пользуются с древних времен, ведь без них никакое судно не поставишь на стоянку. И специалисты могут рассказать немало увлекательного об истории и принципах действия этих удивительных приспособлений.
Якорь, при всей его внешней незамысловатости, и сегодня остается незаменимым для мореходов устройством. Для его надежной работы важен верный расчет массы и и конструкции. Более-менее солидное судно оснащают якорями, которые весят не меньше тонны, а корабли-гиганты могут «похвастать» и 30-тонными якорями. При этом вес всех якорей, способных удерживать на месте даже огромные круизные лайнеры или плавучие авианосцы, не достигает и тысячной доли веса самого судна!
Как рассказывает старший преподаватель кафедры конструкции и технической эксплуатации судов факультета кораблестроения и океанотехники Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) Кирилл Плотников, существует такое понятие - «держащая сила» якорного устройства корабля. Так называют силу, которую необходимо приложить к якорю, веретено (смотрите на картинке ниже) которого расположено горизонтально, чтобы вырвать его из грунта.
И складывается эта держащая сила из двух составляющих:
1) первая создается при взаимодействии с морским грунтом самого якоря,
2) вторая создается участком якорной цепи, который лежит на грунте (для морских судов длина этого участка обычно не менее 25–50 м).
Из каких частей состоит типичный корабельный якорь?
Каждый тип якоря и ведет себя на разных грунтах по-разному. Сравнивая разные модели, обычно просчитывают, во сколько раз держащая сила якоря превышает его собственный вес (так называемый «коэффициент держащей силы»).
Так, первое приспособление, которое использовали мореходы древности в качестве якоря, представляло собой обычный камень, обвязанный веревкой. Неудивительно, что его коэффициент держащей силы сбыл даже меньше единицы, то есть держащая сила не превышала веса самого камня. Позже в нем начали просверливать отверстия, которые вставляли колья - это были первые примитивные якорные рога.
А вот уже древние римляне пользовались почти привычной нам по внешнему виду конструкцией: массивный удлиненный корпус якоря заканчивался двумя надежными заостренными рогами, способными зарываться в грунт на дне. А чтобы якорь повернулся под нужным углом, в верхней части его веретена перпендикулярно рогам крепили еще и шток.
К 1852 году самым популярным во всем мире вот такой изящный на вид «адмиралтейский» якорь
Но процесс совершенствования этих устройств не завершился - ежегодно появлялись всё новые идеи и конструкции.
А так выглядит якорь Холла
Выпирающий шток мешал поднимать и убирать якорь, поэтому в этой модели от него отказались, сделав вместо того лапы якоря поворачивающимися. Якорь Холла цепляется за грунт сразу двумя лапами.
Кладбище старинных якорей в Испании
Изобретатели продолжают совершенствовать конструкцию якорей и в наши дни. При этом, до сих пор сильные ветра и течения делают якорную стоянку невозможной. Оценивать скорость ветра в морской практике принято по специальной 12-балльной шкале, рассказывает Кирилл Плотников. Ее называют шкалой Бофорта: здесь ноль баллов соответствует полному штилю, а 12 баллов - урагану. Большинство судов можно ставить на якорь при ветрах до 6-7 баллов.
Конечно, для современных судов разработаны новейшие системы удержания: например, завязанные на спутниковой навигации системы динамического позиционирования и т.д. Но полного отказа от использования старых добрых якорей придется ждать еще очень и очень долго!
По материалам:
