§ 83. Якорные устройства

Каждое судно значительную часть времени проводит на стоянках, поэтому оно должно быть оборудовано надежными устройствами, позволяющими ему осуществлять стоянку в любых условиях. При стоянке вдали от берега судно удерживается при помощи якорного устройства, которое можно также использовать для стаскивания судна с мели, торможения, а также при маневрировании в стесненных условиях.

Якорное устройство состоит из:

1. якоря;

2. якорного каната – гибкой связи (обычно цепь или трос), служащей для крепления якоря с судном;

3. якорных механизмов (брашпиля и шпиля), служащих для подъема якоря;

4. стопоров, служащих для удержания якорной цепи и якоря,

5. цепного ящика, в котором находится якорная цепь в походном положении судна;

6. якорного клюза, через который проходит якорная цепь с палубы за борт;

7. цепной трубы, служащей для прохода якорной цепи от якорного механизма в цепной ящик.

Помимо перечисленных на некоторых судах устанавливают дополнительные при-способления для облегчения процесса отдачи якоря и уборки якоря.

Рисунок 140

Носовое якорное устройство:

1 – якорь, 2 – якорный клюз, 3 – якорная цепь, 4 – стопор, 5 – брашпиль, 6 – цепная труба,

7 – крепление якорной цепи, 8 – цепной ящик

Якорное устройство работает в очень тяжелых условиях. Стоящее на якоре судно подвержено действию внешних сил:

o силы давления ветра на надводную часть судна;

o силы давления воды на подводную часть судна, возникающей из-за течения;

o силы натяжения якорной цепи;

o инерционных сил от качки судна.

1. Якоря

Якоря должны хорошо цепляться за грунт и легко от него отделяться при подъеме, быть простыми по конструкции и дешевыми в изготовлении.

По назначению якоря делятся на

o становые – носовые якоря, предназначенные для надежного крепления судна в заданном месте;

o вспомогательные – якоря (кормовые), предназначенные для постановки судна в заданном положении относительно волны, ветра или течения.

Обычно на судах в носу имеются два становых якоря, находящихся в походном по-ложении в клюзах. На небольших судах может быть и один становой якорь.

Вес станового якоря ориентировочно, учитывая, что этот вес зависит от водоизме-щения судна, можно рассчитать по формуле:

Р ≈ 44ω

где ω – площадь погруженной части мидель-шпангоута.

Или

Р = cD ,

где с = 7 – 8,5 для пассажирских судов и с = 6 – 8 – для грузовых.

К вспомогательным якорям относятся кормовые якоря стоп-анкер, вес которого составляет 30 – 40% от веса станового, необходимый для постановки судна «лагом» к вет-ру; и верп – легкий якорь, вес которого составляет 15 – 20% от веса станового, который завозят в сторону от судна на шлюпке. На рисунке 141 показано кормовое якорное уст-ройство.

Рисунок 142

Адмиралтейский якорь

На величину держащей силы якоря влияют форма лап якоря и способность их за-рываться и устойчиво сидеть или перемещаться в грунте, конструкция якоря, его вес, а также характер грунта. Якоря характеризуются коэффициентом держащей силы, который соотносит величину держащей силы якоря к его весу. Соответственно, чем больше коэффициент держащей силы (КДС), те меньшего веса якорь может быть использован для создания соответствующей держащей силы.

В конструктивном отношении различают:

• якоря с постоянными лапами и штоком,

• якоря с поворотными лапами со штоком или без штока.

К первому типу якорей относится адмиралтейский якорь, схема действия которого представлена на рисунке142.

Основными частями любого якоря являются веретено, рога и лапы. У штоковых якорей еще и шток. Штоковые якоря обладают значительно большей держащей силой, чем бесштоковые, но наличие штока затрудняет их уборку и отдачу.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся якоря:

Рисунок 144

Типы якорей

1 – веретено, 2 – рога, 3 – лапы, 4 – шток, 5 - скоба

• Адмиралтейский якорь – штоковый якорь с неподвижными лапами. коэффициент держащей силы k = 6 – 8. Вес адмиралтейских якорей колеблется от 10 кг до 3 т и более. Якорь очень прост по конструкции, относительно легок, но наличие выдвигаемого штока сильно затрудняет уборку якоря в клюз. Кроме того, торчащая из грунта лапа на мелково-дье может повредить днища проходящих судов. Эти обстоятельства явились причиной то-го, что адмиралтейский якорь на современных судах почти не применяется.

На судах технического флота применяется однолапый , похожий на адмиралтейский якорь, у которого коэффициент держащей силы k = 12.

• Якорь Матросова – штоковый якорь с поворотными лапами. Этот якорь, коэффи-циент держащей силы которого k = 6 – 11, лишен недостатков, присущих штоковым яко-рям с неподвижными лапами. Этот якорь легко убирается в клюз, так как шток его распо-ложен в нижней части якоря. Якоря Матросова изготавливают сварными (рисунок144), вес которых от 5 до 250 кг, и литыми (рисунок 143) – от 250 кг до 1,5 т. К недостаткам якоря Матросова, не позволяющим его использовать повсеместно, несмотря на большой коэффициент держащей силы, можно отнести следующее: небольшое расстояние между лапами часто забивается грунтом, что препятствует свободному отклонению лап якоря; якорь, выйдя из грунта, вторично уже не входит в него, а продолжает ползти; якорь неус-тойчив на плотном грунте.

• Якорь Холла – литой бесштоковый якорь с поворотными лапами, самый распро-страненный якорь на флоте. Якорь Холла прост в изготовлении, надежен и удобен в экс-плуатации, но имеет низкий коэффициент держащей силы k = 3 – 4.вес его может быть от 100 кг до 15 т и более.

• Многолапые якоря – кошки, имеют по 3 – 4 лапы, соединенные с веретеном. Эти якоря в любом положении забирают грунт двумя лапами. Такие якоря применяют иногда на баржах, но в основном – на малых судах (катах яхтах)

• Безлапые якоря («мертвые») – применяют при постановке на якорь больших плавучих сооружений, рейдовых швартовных бочек, навигационного оборудования и т.д. к ним относятся грибовидный, железобетонный и т.п.

2. Якорная цепь

Важным элементом якорного устройства является якорный канат, осуществляю-щий гибкую связь между якорем и судном. Он должен амортизировать рывки при якорной стоянке на волнении, быть прочным и износоустойчивым. Наиболее полно всем этим тре-бованиям отвечает якорная цепь.

Якорная цепь состоит из звеньев овальной формы. Диаметр сечения звена называ-ется калибром цепи. Для уменьшения поперечной деформации звенья цепей калибром свыше 13 – 15 мм снабжаются распорками - контрафорсами, повышающими прочность цепи примерно на 10%, а вес – на 20%.

Якорная цепь состоит из неразъемных кусков – смычек длиной 25 – 27 метров. Именно такими частями собирают цепь нужной длины.

Ближайшая к якорю смычка называется якорной, смычка, которая крепится в цеп-ном ящике к судну, называется коренной. Остальные смычки якорной цепи - промежу-точные.

Рисунок 146

Якорная цепь:

1 – промежуточное звено, 2 – концевое звено, 3 – усиленное звено, 4 – соединительное звено,

5 – концевая скоба, 6 – вертлюг.

Смычки состоят обыкновенных звеньев, якорная и концевая смычки заканчиваются концевыми скобами, при помощи которых цепь соединяется с якорем и устройством для экстренной отдачи якоря. Между скобой и обыкновенными звеньями ставится концевое звено повышенной прочности два усиленных звена с вертлюгом между ними, который предотвращает скручивание цепи. Смычки соединяются между собой разъемными соединительными звеньями или, реже, скобами. Соединительное звено размерами почти не отличается от обыкновенного, скобы же плохо прокручиваются звездочкой якорного механизма.

Устройство экстренной отдачи якоря позволяет в случае крайней необходимости быстро отдать якорь вместе с якорной цепью прямо с палубы. На старых судах для этой цели использовали так называемую жвака-галсовую смычку. Якорная цепь крепилась к глаголь-гаку жвака-галсовой смычки, конец которой был закреплен к корпусным конст-рукциям в цепном ящике. Длина жвака-галсовой смычки такова, что ее глаголь-гак нахо-дился на открытом участке палубы между якорным механизмом и якорным клюзом. Такая операция была довольно опасной.

3. Якорные стопоры

Для крепления якорной цепи во время стоянки и временного задержания якорной цепи при работе с нею используют стационарные и переносные стопоры.

Стационарные стопоры применяют для временного задержания якорной цепи при работе с нею. Они устанавливаются между якорным клюзом и якорным механизмом на линии прохождения якорной цепи. К стационарным стопорам относятся, например, винтовой стопор и закладной, представленные на рисунке 147.

Для более надежного закрепления якорной цепи при стоянке на якоре служат дополнительные переносные цепные стопоры, которые представляют собой короткие цепные смычки, на одном конце которых имеется специальный гак со скобой, на другом – скоба, служащая для крепления стопора к палубному обуху (рисунок 148).

Для закрепления якоря в клюзе во время хода используют цепной стопор, пропус-каемый через якорную скобу и закрепляемые двумя концами к обухам на палубе. С помощью талрепа, включенного в один конец цепи, подтягивают цепь до полного приле-гания якоря к наружной обшивке. С другой стороны на стопоре находится глаголь-гак для быстрой отдачи стопора.

4. Якорные клюзы

Якорные клюзы предназначены для направления движения якорной цепи при вы-бирании или отдаче якоря. Якорные клюзы состоят из трубы, палубного и бортового клю-зов. Внутренний диаметр трубы должен быть равен 8 – 10 калибрам цепи.

Бортовые и палубные клюзы – стальные отливки, устанавливаемые в местах про-хода цепи из трубы. Они должны обеспечивать плавный выход цепи из трубы и защищать палубу и борта от повреждения. Шток якоря должен удобно входить в клюзовую трубу, а лапы должны помещаться в специально сделанной нише бортового клюза.

5. Цепные трубы и цепной ящик.

Цепные трубы служат для направления движения якорной цепи с палубы в цепной ящик. Цепная труба располагается под палубой. Верхний конец трубы подводят к отвер-стию в станине якорного механизма, которое расположено под цепной звездочкой меха-низма, а нижний конец, имеющий раструб, находится над цепным ящиком. Внутренний диаметр цепной трубы должен быть на 10 мм больше длины звена цепи.

Цепной ящик предназначен для хранения якорной цепи на судне. При выборке ка-ждая цепь укладывается в отведенное ей отделение ящика. Размеры цепного ящика долж-ны быть таковы, чтобы цепь при ее выборке смогла сама укладываться в ящик без ее рас-таскивания вручную. Этому требованию отвечают цилиндрические отделения ящика с диаметром, равным 30 – 35 калибрам цепи. Высота цепного ящика должна быть такой, чтобы полностью уложенная цепь не доходила до верха ящика на 1,0 – 1,5 метра. Метал-лические стенки ящика обшиты деревом. Ящики имеют специальную систему осушения.

6. Якорные механизмы

Якорные механизмы предназначены для вытравливания и выбирания якорной цепи с якорем, а также с их помощью можно подтянуть судно к якорю, лежащему на грунте, чтобы изменить положение судна. Обычно в качестве якорных механизмов используют брашпили и шпили.

Брашпиль имеет горизонтальный вал, на котором находятся ценные звездочки. Звездочки служат для протягивания якорной цепи. По концам вала, за цепными звездоч-ками, расположены швартовные барабаны – турачки. Брашпиль выполняет также роль швартовного механизма. Брашпиль, как правило, расположен на специальном фундаменте на палубе бака.

Шпиль (см. рисунок 141), в отличие от брашпиля, имеет вертикальную ось враще-ния, на которой расположена одна цепная звездочка и швартовный барабан.

Иногда, например, у судов с глубоководными якорями, но не только, в качестве якорного механизма применяют якорную лебедку. В таких случаях в качестве якорного каната используют стальной трос, с которым и работает лебедка.