Якоря

Скрягин Лев Николаевич

75. Первый якорь Ричарда Перинга

Вскоре после испытаний в Чатаме, которые, кстати, наделали много шума в морских кругах, Ричард Перинг получил на свое изобретение патент, или, как тогда говорили, «привилегию». В чем же заключается секрет якоря-рекордсмена?

Во-первых, вместо обычно употребляемого для изготовления якоря брускового железа Перинг применил железные полосы шириной от 3 до 10 дюймов при толщине в 7s и 77 толщины веретена. Это дало ему возможность лучше проварить сборку веретена и рогов. Во-вторых, он убедился, что гораздо выгоднее применять сравнительно тонкие полосы железа,

располагая их в соответствии с распределением действующих на якорь сил. Поскольку якорь подвергается большему напряжению в плоскости рогов и веретена, Перинг расположил полосы, входящие в сборку указанных частей, на ребро. При этом каждая пластина находилась в таком положении, при котором жесткость ее нри работе якоря в грунте была максимальной.

Наконец, для увеличения прочности соединения веретена с рогами Перинг придумал развилину, коренная часть которой по сечению равнялась сечению нижней части веретена, а сечения ветвей, загнутых под нужным углом, совпадали с сечением нижней части рогов.

76. Метод сборки рогов и соединения их с веретеном по способу Перинга

В угол, образуемый ветвями развилины, вваривался клин, который сверху закрывался налобником. Развилина, соединенная под ударами молота с клином и налобником, — ворот якоря. К концам развилины приваривали рога и веретено. Это давало плавный скругленный переход от веретена к рогу, что устраняло в вороте концентрацию напряжений (рис. 76). Перинг изменил и пропорцию якоря: веретено и рога стали короче и толще, а сечение веретена от шеймы до ворота стало почти эллиптическим.

Идея мало кому известного чиновника плимутской верфи сдвинула с места технологию якорного производства, «стоявшую на точке замерзания» целых четырнадцать столетий. Якорь Перинга открыл глаза якорным мастерам Европы, которые теперь ясно поняли технологическую ошибку, передававшуюся от поколения к поколению мастеров. Хотя многие и не одобрили развилину Перинга из-за ее излишней сложности, все пришли к выводу: применять впредь для сборки только пластины, ставить их на ребро и устранять концентрацию напряжений в самом уязвимом месте. Именно с изобретения Перинга начинается самый интересный и даже, можно сказать, драматический период в эволюции якоря.

Перинг дал пищу для раздумий. После появления его якоря заводчики стали менять технологию и переходить на новый вид сборки. Появились критики новой конструкции, среди мастеров начались споры, посыпались новые предложения и заявки, короче говоря, — «лед тронулся»!

Записи патентного бюро Великобритании свидетельствуют, что с 1820 по 1870 г. в стране было выдано 112 патентов на улучшение конструкции якорей. Столь значительное число предложенных конструкций якорей в сравнении с единицами оправдавших себя показывают, что в этом деле путь к прогрессу на протяжении долгого времени был сопряжен с большими трудностями. И очень немногим удалось добиться здесь удачи…

Продолжал свои поиски и сам Перинг. Окрыленный успехом, он в 1832 г. патентует второй якорь. Ему казалось, что он улучшает первоначальную конструкцию, усиливая якорь по ширине, уменьшая площадь лап и снижая толщину веретена и рогов. Но, видимо, плимутский самоучка перестарался и забыл изречение древних: «Лучшее — враг хорошему»…

Новый якорь оказался намного слабее первого. С уменьшением площади лап снизилась держащая сила на песчаном грунте. А шестигранное сечение веретена усложнило работу кузнецов и привело к увеличению стоимости якоря.

И назвали его адмиралтейским…

Недовольны новым якорем были кузнецы. Изготовление развилины оказалось трудным делом. Ее приходилось набирать из пластин, причем каждую из них надо было предварительно рассечь до половины по длине, а потом загнуть ветви под нужным углом. Некоторые якорные мастера составляли развилину из двух загнутых пластин, сваривали верхнюю часть и отгибали концы. В том и другом случае работа оказывалась очень трудоемкой: ручной молот слишком слаб, а паровой — неудобен, Несмотря на повышенный угар железа, сварку не всегда удавалось сделать качественно. Клин, заполняющий угол между ветвями развилины, тоже не всякий кузнец ухитрялся приварить плотно, и получившиеся из-за этого внутренние полости снижали прочность ворота якоря. Наконец, приварка

к нижней части развилины налобника также представляла немалые трудности. У тяжелых якорей налобник, как правило, оставался неплотно сваренным с развилиной.

Вот почему спустя десять лет после появления якоря Перинга английский адмирал Уильям Паркер предложил Адмиралтейству отказаться от развилины. Адмирал считал: сборка веретена и рогов, безусловно, должна состоять из пластин, но соединение рогов с веретеном в вороте следует изменить. Он предлагал оставить старый способ — соединение с помощью шипа и двух ласок на коренных концах рогов (рис. 77) (изготовление якоря Паркера на Боткинском заводе описано выше). Кроме того, Паркер не соглашался с Перингом и в выборе основных размерений якоря. Он утверждал, что на рейдах с вязким грунтом судно, ходящее с ветром вокруг своего якоря, скручивает рог, врезавшийся в грунт, и изгибает веретено в плоскости штока. Именно поэтому адмирал уменьшил ширину и увеличил толщину веретена и рогов: поперечное сечение веретена и рогов стало эллиптическим. Такая форма оказалась удачной и для якорного каната — исчезли опасные острые грани старых английских якорей.

77. Обычный способ соединения рога с веретеном (шип и ласка)

78. Якорь адмирала Паркера 1840 г.

Площадь лап и угол отгиба рогов Паркер слегка уменьшил (рис. 78).

Первая партия якорей Паркера показала, что они оказались на 20 % дешевле, нежели якоря — Перинга такой же массы. Здесь, конечно, сказались время выделки и масса железа на угар. Обычное соединение — шип и ласки — выдержали испытание. Видимо, основа прочности конструкции крылась в замене брусьев пластинами.

В 1840 г., пока испытывался якорь, адмирал Паркер получил на него патент. Его изобретение быстро распространилось, получив признание в России. Правда, русские мастера по своему усмотрению изменили конструкцию — радиус дуги, образующий наружный обвод рогов, они изменили с 0,35 до 0,37 длины веретена. Увеличили и ширину лап. Цель первого изменения — дать якорю возможность быстрее забрать грунт, второго — увеличить держащую силу на несвязном грунте.

Вскоре после появления якоря Паркера английские заводчики Браун и Ленокс начали массовое производство своих якорей (рис. 79). Метод сборки веретена и рогов они позаимствовали у Перинга, а метод соединения в вороте оставили, как и Паркер, почти без изменений. Новизну, если это только можно так назвать, их якорю придавало удлиненное и более широкое веретено. Ловкие заводчики ухитрились получить на свой якорь патент. Возможно, его выдали за приспособление для замены железного съемного штока деревянным в случае поломки. Для этого в якоре сделаны были съемные заплечики, которые вкладывались с каждой стороны отверстия веретена и удерживались на месте, прижатые брусьями деревянного штока. Выпустив несколько партий таких якорей, Браун и Ленокс создали якорную фирму, носившую долгие годы их имена.

79. Якорь с деревянным штоком английской фирмы «Браун-Ленокс»

80. Якорь с полым веретеном Роджера

Рассказывая о конструкциях якорей, появившихся после открытия Ричарда Перинка, нельзя не сказать несколько слов еще об одном английском изобретателе — Роджере.

Лейтенант королевского флота Уильям Роджер начал заниматься усовершенствованием якоря в 1825 г. После восьми лет поисков и экспериментов он предложил Адмиралтейству якорь с полым веретеном, заполненным дубовым сердечником. Для прочности он обтянул веретено восемью бугелями (рис. 80). Якорь такой конструкции массой 1250 кг по внешнему виду почти ничем не отличался от обычного. Но расчеты лейтенанта не оправдались: прочность не увеличилась, а стоимость изготовления возросла в два с половиной раза.