Розрахунок довжини якірного ланцюга.Забеспечення безпеки під час стоянки на якорі.
Максимальная держащая сила якорей:
,
где G'—вес (сила тяжести) якоря в воде (определяется путем умножения веса якоря в воздухе G на 0,87);
kr — коэффициент держащей силы грунта. Якорь способен обеспечить максимальную держащую силу только в том случае, когда эта сила приложена к скобе якоря горизонтально (веретено лежит на грунте). При подъеме веретена на угол в 5° держащая сила уменьшается приблизительно на 25%, а при угле в 15°—вдвое. Минимальная длина lmin вытравленной в воду якорной цепи, при которой обеспечивается горизонтальное положение веретена на грунте:
,
где Н — глубина в месте отдачи якоря, м;
q — вес якорной цепи погонной длиной 1 м.
Значение отношения G/q для средне- и крупнотоннажных судов составляет обычно 40—60.
Если вытравить якорную цепь на длину, большую, чем требуется по формуле, то максимальная держащая сила, которую может обеспечить якорное устройство, несколько возрастет, так как некоторая часть цепи у якоря ляжет на грунт и силой своего трения увеличит держащую силу якоря.
Суда в балласте, у которых центр парусности смещен в нос от мидель-шпангоута, с большим дифферентом на корму при стоянке на якоре испытывают повышенное рыскание. Для его уменьшения можно отдать второй якорь с длиной цепи, в 1,5 раза превышающей глубину.
При
скорости течения Vт,
подводная часть судна, стоящего на
якоре, испытывает силу воздействия воды
Рт,
примерно пропорциональную площади
погруженной части мидель-шпангоута.
Так как масса становых якорей, которыми
снабжаются морские суда, также
приблизительно пропорциональна площади
мидель-шпангоута, то силу воздействия
воды на течении удобно выражать в долях
веса якоря G, т. е. в безразмерном виде,
,
при этом для любого морского судна Pт
будет
зависеть только от скорости течения.
Для получения абсолютной силы воздействия воды на течении необходимо выбранное значение Pт умножить на вес якоря.
Суммарная внешняя горизонтальная сила:
,
где Рв — сила воздействия соответственно ветра и воды.
При якорной стоянке на волнении и сильном рыскании возникают силы инерции, действующие кратковременно, но способные вызвать дрейф якоря. Этот вопрос еще недостаточно изучен количественно, но по некоторым сведениям, сила инерции может по значению приближаться к весу якоря. Поэтому, если при якорной стоянке имеют место указанные условия, то при расчете по формуле рекомендуется суммарную горизонтальную силу Тг увеличить на вес G якоря.
Безопасная якорная стоянка возможна, когда максимальная держащая сила якорного устройства больше суммарной горизонтальной силы, т. е. при условии:
.
Применение изложенной выше методики позволяет с максимальной эффективностью использовать устройство при штормовании на якоре в условиях стесненного рейда, если известны держащие свойства грунта (коэффициент kr). В менее ответственных случаях требуемую длину вытравливаемой якорной цепи можно приближенно определять по эмпирической формуле:
,
где l—длина вытравливаемой якорной цепи, число смычек;
Н — глубина в месте отдачи якоря, м.