Как устроен якорь. Часть 1

Идёт служба в морской церкви.
Пастор разоряется :
— И вот, вы видите, что челн ваш лишился ветрил и руля, волей ветра и волн вас несёт на скалы!
Что? Что вы должны сделать в этой ситуации?
Правильно! Упасть на колени, и воздев руки к небу, просить помощи у отца нашего всевышнего!
И отец наш…
С последней скамьи доноситься хриплый, прокуренный шёпот:
— Якорь! Якорь, мать твою, бросать надо!

Самый распространённый и узнаваемый морской символ, это якорь.
Но потрындеть я бы хотел не о якоре.
Что якорь? Якорь, он и есть якорь. Железяка тяжёлая.

Якорь сам по себе бывает только на картинках и на заводе в момент изготовления.
Во всех остальных случаях, якорь это составная часть якорного устройства.

Носовое якорное устройство: 1 — якорная лебедка (брашпиль); 2 — стопор для якорной цепи; 3 — труба якорного клюза; 4 — якорь; 5 — якорная ниша; 6 — цепной ящик; 7 — устройство для крепления якорной цепи; 8 — цепная труба.

Ну, и если якорь запасной. Простаивает себе место на судне.
Якорь типа АС-14, 10 125 кг.

Или пролёживает:

На ходу судна, якорь поднят в клюз и надёжно закреплён.

Так, что с якорем ничего интересного.
Гораздо интереснее другое.
Вы задумывались над тем, какова длина якорь-цепи?
Ну, так я вам скажу — длина цепи измеряется в смычках.
Смычка — 25-27 метров.

Отмаркированные смычки якорь-цепи.Маркируют для удобства отсчёта : — сколько смычек в воде, и сколько смычек осталось на борту.

А смычек может быть , от 7 до 10.
Возьмём среднее — 8 смычек по 27 метров.

И тогда длина цепи составит — 216 метров.
По 216 метров цепи на якоря правого и левого бортов.

И размер звена цепи вот такой:

Так ведь, кроме длины, это ещё и вес.
И где всё это хранится, когда якорь выбран и судно идёт в море?

В цепном ящике.
Или по другому, в канатном ящике.
Канат — это архаика. Это из тех времён, когда вместо цепи использовали канат.
И сейчас ещё продолжают использовать это название, например запрашивая на бак — какое натяжение каната? Направление каната?

Как в этот ящик попадает цепь?
А при выборке якоря из воды.
Выбирают же цепь механизмами под названиями — шпиль и брашпиль.

Немного истории.
Когда корабли стали укрупняться в размерах, начали укрупняться и якоря.
И вес якорей постепенно дошёл до такого предела, что для подъёма якоря понадобился отельный механизм. В две-три хари якоря уже было не выбрать.
Так появился кабестан, или шпиль.
Ну, а поскольку ещё не было ни паровых, ни электроприводов шпиля, якорь тянули мускульной силой матросиков.
Вставляли специальные палки в шпиль, и крутили.
Есессно, палки-рычаги тут же получили названия — вымбовки.

Сам процесс получил название — «выхаживать шпиль» или «выхаживать якорь».
Но смычки были и на канатах, вернее, не смычки, а маркировка длины каната.
А поскольку УКВ раций тогда не было, и, чтобы не драть глотку, докладывая, сколько смычек на шпиле сейчас — докладывали ударами в колокол. Поэтому и сейчас судовой колокол располагают на баке.И даже иногда используют по назначению особого упоротые и тоскующие по белому парусу.
Плоховато видно, но он по центру фото.

Когда железный конь пришёл на смену крестьянской лошадке додумались сделать механические приводы шпиля, тут же додумались и использовать шпиль для натяжения и выборки швартовых концов.Моряки ленивые хитрые.

Итак. Шпиль — вертикальный и имеет горизонтальную цепную звёздочку.
Брашпиль — горизонтальный, но расположение цепной звёздочки вертикальное.

Шпили сейчас в основном используют вояки.
А коммерческий флот использует брашпили.
И причин тому много.

Брашпиль танкера-стотысячника.

Вояки экономят место на корабле, и не могут себе позволить разместить на баке ещё парочку стратегических установок в виде брашпилей.
На брашпиль ещё навешены швартовые лебёдки, что сразу делает лишними с десяток организмов из боцманской команды корабля. Сокращение же экипажа для вояк, это зубовный скрежет и ночные завывания на луну.
Торговый флот не может себе позволить же иметь на борту десяток лишних дармоедов лихих моряков, поэтому автоматизация — наше всё.

Сколько нужно организмов на торговом пароходе для постановки/снятия с якоря?
Два-три человека.
Командир — обычно третий помощник. Общее руководство и связь с мостиком.
Боцман — упарвляет брашпилем и вообще помогает.
Ну, иногда ЭйБи моряк. Путается под ногами Помогайка всем.
А в принципе, может справиться и один человек. Только толковый.
А с толковыми — туго.

Сколько нужно человек на военном корабле?
Щас покажу.
USS DDG-60 PAUL HAMILTON, Гонолулу, Гавайские острова. На входе в Пёрл-Харбор.

Тот, кто решит позубоскалить про «тупых» пиндосов, обломаются сразу.
Такое на всех военных флотах мира. РФ не исключение.
Военные моряки порождение одной мамки, и все они близнецы-братья.
ВМФ любой страны, священное прибежище балбесов, хитрецов и воришек.

Отвлёкся.
Впрочем, иногда шпили используют и на коммерческом флоте, но как правило, их устанавливают на судах малого тоннажа, и в основном на корме.Иногда это связано с тем, что некоторые суда имеют вспомогательный кормовой якорь.Но стараются всё таки ставить обычные рядные швартовые лебёдки.

Первые брашпили имели паровой привод, потом были вытеснены гидравликой и электричеством.
И у гидравлики, и у электричества есть свои преимущества и недостатки. Идеальных механизмов пока не изобрёл никто.
Гидравлика чувствительна к температурам, ограничена по тяговым усилиям.
Электричество может подвести в нужный момент, и хорошо, если просто выбьет автомат нагрузки.
А ещё там есть слип-хабы, бля…

Сама конструкция брашпиля проста до невозможности.
Привод — редуктор — цепная звёздочка.
Ленточный тормоз.
Скользящий привод сообщения/разобщения.
Швартовые лебёдки также сообщаются скользящим приводом.

Не нужен брашпиль?
Разобщили.
Нужны лебёдки? Сообщили, работаем лебёдками.

Брашпиль танкера 50ти тысячника.
Электропривод.
В левом углу электромотор.

Ага, это птички его так уделали,да.
Птички любят кататься на пароходе:

Иногда их пугают, гуднув тифоном, но птички как-то не пугаются.
Боцман очень нежно любит этих птичек.

Знаете, как приятно проводить профилактические и ремонтые работы по брашпилю в компании этих милых пернатых друзей?
Стирать потом приходится всё. И куртку, и комбез. Отдельно отмывать каску.

В комментариях к начальному посту на эту тему оказалось очень много вопросов. И на вопросы эти невозможно ответить коротко, иначе возникнут новые вопросы, и… так по кругу.
Поэтому пост получится из ответов на вопросы.

Но сначала маленькое пояснение.
Я как-то больше по машинному департаменту прохожу, поэтому по некоторым вопросам, связанных с навигационной эксплуатацией судна, я не знаком в тонкостях. Но и к читерству прибегать не хочу, поэтому, если уж я чего-то не знаю, то так и напишу — не знаю. Или воспользуюсь ответами френда guardlancer, он настоящий старпом настоящего танкера и в такие тайны навигацкой науки, как постановка/снятие с якоря, возможные проблемы при этом,etc, посвящен тоже по настоящему. А наше дело маслопузое, гайки крутить да в рот заглядывать братьям нашим меньшимнавигаторам, когда они командуют.

Поэтому, как разобрать брашпиль и лебёдку до последней гаечки, и даже как собрать потом без лишних оставшихся запчастей, я знаю и умею, а вот как выбрать место для якорной стоянки и грамотно встать на якорь, уже — нет. Но дополнить ответы френда попытаюсь. Надеюсь, он поправит, если я что-нибудь не так впишу.
Но совсем уж без чит-кодов не получится, кое-что пришлось прогуглить.
Ну-с, попробую.

1.История якоря, его эволюция от древних времён до наших.
Писать об этом, значит переписать книгу Льва Скрягина «Якоря».
Прочитать эту книгу можно здесь — http://coollib.com/b/267577/read
Кому интересно, пожалуйста. Там немного, но доходчиво и с картинками.

2.Что такое вообще — якорь
Я́корь (из германских языков, др.-шв. ankari «якорь», др.-исл. akkeri из лат. ancora от греческого agkyra) — специальной формы литая, кованая или сварная конструкция, предназначенная для удержания корабля, подлодки, плота или другого плавающего объекта на одном месте за счёт взаимодействия с грунтом и связанная с объектом удержания посредством якорной цепи или троса. Усилие, которое якорь может воспринять, не перемещаясь и не выходя из грунта, называется держащей силой. Эффективность якоря оценивается коэффициентом держащей силы — отношением держащей силы к весу якоря.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%BA%D0%BE%D1%80%D1%8C

3.Как устроен якорь.
Вот принятые названия частей якоря.

Модели, так сказать, могут отличаться, но названия и назначения частей всё те же.

4.Типы якорей.

И вот, что я имею сказать по поводу типов якорей.
Хотя их действительно — море, но в своей морской жизни я сталкивался всего с двумя-тремя типами якорей.Я работал на обычных транспортных судах, обычного масс-производства, никакой экзотики и специального назначения. Попадались, правда, специальные ледовые якоря на судах ледового плавания, но ни разу не пришлось ими воспользоваться. При мне, по крайней мере.

5.Как выбирают якорь для судна.
Надо сразу сказать, что якорное устройство находится под пристальным наблюдением надзирающих органов. Всевозможные классификационные общества давно выработали свои правила и требования к этому устройству.Требования эти основаны на опытных отношениях веса якоря к размеру судна или в зависимости от тоннажа судна.
И, исходя из этих правил, проектируют и механизмы для подъёма якорей — брашпили и шпили.

6.Как к якорю присоединяют судно.
Цепью, вестимо.
Якорная цепь не сплошная, как я уже в прошлом посте написал, а составная.

Элементы якорной цепи: а — жвака-галсовая смычка; б — коренная смычка; в — промежуточная смычка, г — якорная смычка. 1 — общее звено с распоркой; 2 — увеличенное звено без распорки; 3 — соединительное звено; 4 — концевое звено; 5 — вертлюг; 6 — скоба концевая; 7 — глаголь-гак жвака- галсовый.

Коренной конец якорной цепи, противоположный якорю, крепится к корпусу специальным устройством — жвака-галсом, с откидным приспособлением — глаголь-гаком, позволяющим в случае экстренной надобности быстро отдать конец якорной цепи. При подъеме цепи из воды она сходит в специально оборудованное помещение, называемое цепным ящиком, где и хранится.

7.Цепной ящик.
Вот теперь можно начинать смеяться.
Я вообще прошлый пост затевал для того, чтобы показать изнутри цепной ящик, и сколько в нём скапливается грязи.Но пошёл издалека, через брашпили. Для логики.
Покажу, но позже

8. Вопрос в комментах — Зачем якорю рога?
Рогами этими якорь зарывается в грунт.
Но есть ещё весёлость.
Рогами этими, то есть — лапами, якорь может «бодаться».
Происходит это так.
При подъёме якоря в клюз, лапы якоря могут наклониться в сторону борта судна.И при излишней крутизне обводов скулы судна, якорь упирается лапами в борт.
Если обводы плавные, ничего страшного, лапы также плавно качнутся в другую сторону.
Но на некоторых судах такого не происходит, причина, как уже сказал — крутизна скулы.
Это называется — «якорь козлит», «идёт козлом».
Была у нас серия танкеров, где это козление было развлечением практически при каждой выборке якорей.
Выход из этой ситуации нашли такой. Подбирали якорь к борту, и перед началом упора лап в борт, резко,, насколько это было возможно, майнали якорь. Но немного, метр-два. И тут же резко, насколько это было возможно вирали якорь. Если всё шло хорошо, то две-три попытки хватало, чтобы вывернуть лапы в сторону моря.
Насколько возможно резко, потому, что брашпили там стояли гидравлические. А на гидравлике резко не всегда получается.
Как это примерно выглядит, вот на картинке.
Внимание на левый якорь.
И говорю же, это примерно.

9.Применение якорей.
Ну, уже договорились, что рассказ об обычных якорях обычного судна,да?
Так, вот — основные якоря называются — становыми.
И основное назначение якорного устройства, это обеспечивание надёжной стоянки судна на рейде и в открытом море при допустимых глубинах.
Но ещё используют якоря при швартовках лагом к причалу в некоторых случаях.
При швартовке кормой к бочкам и причалу.
Отданным якорем можно «затормозить», погасить инерцию судна, остановить судно.

Тормозят якорями.

С помощью якоря можно уменьшить циркуляцию и выполнить разворот, особенно в узком месте.
Ещё якорное устройство иногда используют для швартовых и буксирных операций.

Так, например, поступали в местечке Бадж-Бадж, пригород Калькутты.Это оттуда родом был обезьян Степан.
Швартовка там к берегу реки, течение довольно сильное. Поэтому расклёпывали якоря, оставляя их подвешенными в клюзах, а сами цепи подавали на берег как швартовые концы.

10.Как судно стоит на якоре, и как якорь держит судно.
Вот ответ guardlancer: Держит не якорь, держит комбинация зацеп якоря за грунт + масса якоря + масса цепи.
Выглядит это примерно так:

То, есть, якорь не просто опущен с борта до грунта, а ещё и назначенное количество смычек вытравленно в воду.
Но и якорь не лежит просто на поверхности грунта.
Он «забирает» грунт, лапами входя в глубину.

Снова guardlancer — Тут целый комплекс. Во первых да, сама масса якоря плюс масса цепи. Второе — грунт. Есть слабодержащие грунты (песок), есть хорошо держащие (мелкая калька, ракушка). Если грунт скальный — никто бросать не будет. Ибо можно сразу сказать якорю «прощай». Зацеп за грунт все таки дает какой-то процент к держащей силе.

А вообще, мне показалось, что самое большее недоумение вызвало несопоставимость величин масс судна и якоря. Причём малюсенький кусочек железа держит такую махину.
И здесь прав оказался azfg — Важна ведь не масса судна (она полностью уравновешивается силой Архимеда), а лишь сила, с которой судно сносит ветром. А она относительно невелика и вполне уравновешивается (не таким уж и маленьким) крючочком, который ещё и цепляется за грунт.

Ну как автомобиль на ручном тормозе стоит на горке и не едет из-за трения шин о шоссе. В шторм сила ветра увеличивается, но поэтому порты и судостоянки оборудуют в защищённых от ветра бухтах, где их шторм не достанет. В случае штормового предупреждения все суда, стоящие на якоре вне таких безопасных бухт, срочно переводят на безопасную стоянку или снимают с якоря и отправляют в открытое море, чтобы там перетерпеть шторм (и не разбиться о берег).

Да, в плохую погоду при стоянке на якоре объявляют режим постоянной готовности. Чуть что, сразу машину заводят, якоря вирают и в море, штормовать.

Этому не повезло, якоря не удержали.

Но вахта на мостике несётся постоянно, и постоянно проверяется позиция судна.
Не только ветер может потянуть на якорях, течение тоже может добавить.
Есть такое понятие — «якорь ползёт». Оно вроде и незаметно на глаз, медленно так, но судно сдвигает с позиции и якорь в это время ползёт по дну вслед за судном.
Иногда чувствуется по ударам по корпусу судна.Течением или ветром толкает судно, якорь-цепь натягивается, потом якорь вырывает с места, цепь резко провисает и такой толчок с ударом получается. Но якорь успевает снова забрать грунт, снова натяжение цепи, и снова срыв.
На такие шанежки мы попадали на рейде Шанхая, в устье реки.

11.Место якорной стоянки.Как встают на якорь и как выбирают якорь.
Ну, во-первых,да.. просто так, прискакать куда то и встать на якорь туда, где понравилось, не получится. Хотя бывают случаи.
Есть специально отведённые места для стоянок, а конкретное место для вашего судна, точку стоянки, выдаст диспетчер движения порта.

Кстати, в комментах поднимался и вопрос по морским картам.
Да, на картах есть необходимая информация. Глубины, качество грунта, помехи, запрещённые и закрытые районы плавания и прочее. Информация постоянно обновляется, на судно присылается корректура и согласно этих извещений и корректируются карты.
Выглядит карта вот так:
(Сильно увеличительна, в левом верхнем углу есть предупреждения)

Впрочем, несмотря на информативность карты, иногда бывают очень…эээ.. забавные случаи.
Но о них позже.

Ну, и сама постановка на якорь.
Чаще всего этих красивостей, как в кино — на полном ходу, телеграф -дзынь — полный назад!..из бухты вон, отдать якорь!…бульк, пошёл родимый, только бульки полетели выше клотика — не видно.
Процедура обставлена солидно и серьёзно.

Хотя можно и подурачиться, пугануть кого -нить:

Вот здесь более полно описан этот момент:
Дальнейшая подготовка якоря к отдаче зависит от глубины места якорной стоянки. Если якорь будет отдаваться на глубине до 30 м, то обычно ограничиваются тем, что брашпилем сдвигают якорь с места во избежание непредвиденной его задержки в клюзе при отдаче, после чего зажимают ленточный стопор, разобщают звездочку и докладывают на мостик о готовности якоря к отдаче.

На судах с бульбообразной формой носовой оконечности следует обязательно стравить якорь до воды брашпилем во избежание повреждения бульбообразования при отдаче якоря от клюза.
Если якорь будет отдаваться на большой глубине или в районе с каменистым грунтом, брашпиль не разобщается, так как при отдаче якоря цепь первоначально стравливается брашпилем.
Отдача якоря производится боцманом под руководством помощника капитана. К месту якорной стоянки судно подходит самым малым ходом или по инерции с застопоренной машиной. С мостика подается команда: «У правого (левого) якоря стоять!»

Перед отдачей якоря машине дается задний ход. Когда судно, погасив инерцию, начинает движение назад, с мостика подается команда: «Отдать правый (левый) якорь!»
Отдача якоря при медленном движении судна назад позволяет якорю быстро забрать грунт и, кроме того, предотвращает навал якорной цепи на якорь и судна — на якорную цепь. Порядок отдачи якоря зависит от глубины места якорной стоянки.

При отдаче якоря на глубине до 30 м отжимают ленточный стопор, и якорная цепь начинает травиться. Якорную цепь следует травить с умеренной скоростью, чтобы ее можно было быстро застопорить в тот момент, когда якорь коснется грунта.
При быстром стравливании якорная цепь может навалиться на якорь и запутаться вокруг его лап. С учетом глубины, характера грунта, ветра, течения и других обстоятельств с мостика назначают, сколько смычек якорной цепи должно быть стравлено в воду или оставлено на брашпиле.

Назначенное количество смычек вытравливают медленно, по мере натяжения цепи. О количестве вытравленных в воду смычек докладывают на мостик по связи или соответствующим количеством ударов в колокол. Когда будет вытравлено положенное количество смычек и судно будет удерживаться на якоре («выйдет на якорную цепь»), зажимают ленточный стопор.
Отдача якоря на больших глубинах отличается от описанной тем, что якорь стравливают до грунта брашпилем.

После этого зажимают ленточный стопор, разобщают брашпиль и дальнейшее вытравливание назначенного количества смычек цепи производят ленточным стопором.
Отдача якоря от клюза с ленточного стопора недопустима, так как при этом якорь с якорной цепью развивает такую скорость, при которой стопор нагревается от трения, а цепной барабан трудно застопорить в случае необходимости. Если же это и удастся сделать, то якорная цепь начнет проскакивать по звездочке, что может привести к обрыву цепи и повреждению самой звездочки.

Подробнее на сайте Морская библиотека http://sea-library.ru/morskaja-praktika/327-postanovka-na-jakor.html

Как только судно встало на якорь, на носовой мачте поднимается навигационная фигура — чёрный шар — означающая, что судно стоит на якоре.

Найди чёрный шар.

Здесь же и ответ, почему клюза делают сильно выпуклыми, как глаза у золотой рыбки.
Чтобы при экстренной отдачи якорей не повредить собственный корпус и бульб, поэтому и выносят клюза в стороны.

Как выбирают якорь.
guardlancer — Как якорь выбирают. При выборке якоря судно подтягивают к якорю. А не наоборот. Тянут-тянут, пока веретено не станет вертикально. Когда оно вертикально, то и лапы из грунта выходят. Это положение называется «панэр». Вернее сначала идёт доклад «якорь встал», а потом «канат панэр». Т.е все, пароход с землёй ни что не связывает. Можно давать малый ход, если надо.

Дополню и отвечу на вопрос, почему из якорных клюзов может литься вода.
Дело в том, что якорь-цепь и якорь лежат на грунте. Иногда это ил. Это очень много грязи.
Для того, чтобы сбить-смыть эту грязь, к клюзам подведена система обмыва якоря.
Питается она от пожарного насоса, но иногда есть и свой, специально установленный насос.
Как это происходит, можно даже посмотреть.
И оценить шум во время этого действа.
Довольно подробно засняли.

Ещё такая штука.Даже находясь в своей каюте,не глядя в иллюминатор, можно узнать о моменте подъёма якоря. Судно начинает как бы слегка подпрыгивать. Хотя казалось бы… всего 10 тонн железа на сто тысяч тонн груза.