Сложно поверить, как миниатюрные железные якоря надежно удерживают на месте многотонные корабли. Подобные устройства для сцепления плавсредства с грунтом использовали еще наши предки. Только на их небольших баркасах и суденышках такую функцию выполняли обычные камни, сегодня якоря имеют особую конструкцию и изготавливаются из железа.
Но как этот относительно легкий и во много раз меньший кусок железа может препятствовать сносу танкера или лайнера? Ведь ему приходится не только держать на месте судно, но и бороться с ветром, отливами, приливами и течениями.
Якорь действует по принципу плуга
В данном случае в дело вступает физика. Характеристикой предотвращающей освобождение якоря из грунта является держащая сила. Она показывает, какое усилие нужно совершить, чтобы сдвинуть якорь с места. Держащая сила базируется на двух переменных, на:
Затея «обездвижить» судно окажется бесполезной, если опустить якорь на дно без запаса кованого троса, то есть вертикально вниз. Для эффективного сдерживания плавсредства цепь должна лежать внизу. Причем запас, располагающийся на дне, должен измеряться десятками метров.
Прочный зацеп груза, его величина и вес, а также длинная якорная цепь, обеспечивают сдерживание судна в определенной позиции.
40-тонный рекордсмен со Svanena
Следует уточнить, что якорю не требуется держать вес судна, здесь работает сила Архимеда. Конструкции предстоит противодействовать природным факторам — ветру, волнам, которые сносят корабль по созданному ими течению.
Габариты якоря соотносятся с габаритами и грузоподъемностью судна. Самый большой якорь был отлит в начале 1990-х годов для крана Svanen, который строил мост Большой Бельт в Дании. Кран мог двигать невообразимые грузы весом 8 млн тонн. Такому агрегату был нужен особый якорь, который весил 40 тонн.
По мере создания судоходных гигантов росли якоря, удлинялись якорные цепи. Для спуска и подъема тонн железа требовался мощный механизм – шпиль и брашпиль с противоположным вращением вала. История спуска якорей начиналась с ручного труда, когда к подъему привлекались чуть ли не все члены экипажа. Сегодня за людей работают электрические двигатели и гидравлика. Не единожды цепи с отвесом терялись в пучинах. Поэтому столетиями ранее прибытие судов и швартовка сопровождались присоединением нового якоря.
Крашеные звенья Кентера, соединяющие смычки цепи
Сейчас цепи отливают из железа, их длина измеряется смычками. 25-ти или 27-метровых смычек в одной корабельной оснастке насчитывается от 5 до 12. Они соединяются после определения количества смычек специальными звеньями Кентера и помечаются краской. По закрашенным участкам можно определять, сколько смычек находится в воде. Якорные цепи для многотонников имеют длину 200 и более метров. Рекорд якорной стоянки установил в 1959 году экипаж корабля «Витязь». Глубина погружения балласта составила 9600 метров.
Дальнейших рекордов не последовало, да и куда уже погружаться, если не на дно Марианской впадины.
На новых судах устанавливается система динамического позиционирования, действующая вкупе с системой навигации. При отклонении судна от точки, работают вспомогательные двигатели или подруливающие системы. Якоря, конечно, остаются неотъемлемой частью судоходства, они более дешевые и надежные. Поэтому то, что придумали 3000 лет назад, похоже, останется с нами на долгие столетия.
