Книги
Сборник Всё о море и кораблях. Компиляция. Книги 1-10
Пед давлением общественного мнения Регистр Ллойда в том же 1859 году выработал и провел актом через парламент требования о предварительных испытаниях якорных цепей перед поставкой их на английские суда. Спустя два года в Лондоне начала работать первая лаборатория для испытания на растяжение якорных цепей, изготавливаемых в Англии. Проба цепей на разрыв была введена в Англии только в 1879 году.
Хотя моряки и начали понимать преимущества якорных цепей, они долго не решались расстаться с привычным якорным канатом. Говорили: цепь не эластична, вместо того чтобы пружинить на волне, она будет резкими рывками выламывать якорь из грунта, а вес ее огромен в сравнении с весом обычного каната из растительного троса. Но скоро выяснилось: провисание цепи компенсирует отсутствие эластичности. Сила рывков, неизбежно возникающая при стоянке судна во время волнения, гасится за счет выпрямления провисшей цепи между кораблем и якорем, а большой вес цепи способствует устойчивому грунтозацепу. Ведь отрезок цепи, примыкающий непосредственно к якорю, ложится на грунт, создавая дополнительное сопротивление и, главное, не позволяя веретену якоря подниматься. Тяжелая железная цепь автоматически решила задачу, которая некогда побудила римлян делать свинцовые штоки: пеньковые канаты римских кораблей не могли заставить веретено якоря принять горизонтальное положение.
Правда, у якорных цепей скоро обнаружился таинственный недостаток: иногда они обрывались, даже при умеренном ветре. Испытанная цепь зачастую выдерживала ураганный ветер, а потом неожиданно лопалась. Как правило, это происходило после нескольких следующих одна за другой якорных стоянок на сильном волнении. Так моряки впервые столкнулись с наклепом — изменением кристаллической структуры металла, происходившим из-за частых и сильных рывков цепи при длительной стоянке в штормовых условиях и делавшим звенья хрупкими. Не сразу поняли моряки суть этого явления, и не сразу нашли кузнецы способ восстанавливать прочность цепи. Гораздо позднее стали производить отжиг: протаскивать цепь через печь, разогревать до темно-вишневого цвета и потом медленно охлаждать под слоем древесной золы. В наши дни наклеп уже не угрожает прочности якорных цепей.
Мало было изучено в те годы и явление разрушительного действия гальванического тока, нередко возникавшее на железных якорных цепях в случаях, если они длительное время соприкасались с медной обшивкой подводной части корпуса судна. Вот как об этом сказано в книге «Первое продолжение обзора заграничных плаваний судов русского военного флота 1868–1877 гг., том II», изданной в Санкт-Петербурге в 1879 году:
«На Гонгконгском рейде обязательно стоят фертоинг; на клипере «Всадник» (в 1876 г.) по поднятии якорей оказались проржавленными звенья обоих канатов по всему протяжению второго смыка, т. е. начиная с 12 1/2 и до 25 сажень. При этом образовались на каждом звене глубокие раковины правильного вида, подобно образующимся от влияния гальванического тока на железе броненосных судов, обшитых медью. Командир полагает, что во время продолжительной стоянки фертоинг каждый раз, при приливе и отливе, один из канатов был слишком близок к медной обшивке, отчего явился гальванический ток, разрушительно действовавший на канаты. Для разъяснения этого обстоятельства была назначена судовая комиссия, которая пришла к тому же заключению. Поврежденные части каната отклепаны, но на клипере осталось еще достаточно канату, а именно около 300 сажень».
Сейчас подавляющее большинство морских судов мира оборудовано сварными или литыми цепями с контрафорсами. На рис. 46 показаны используемые варианты соединения якоря с якорной цепью. По калибру самой большой в мире якорь-цепью считается цепь американского авианосца «Саратога». Длина каждой его якорь-цепи 660 м, ее общий вес 246 т. Каждое звено с контрафорсом весит 163 кг, его длина 71 см, ширина 43 см [45, 77].
Обычно морские суда становятся на якорь на глубинах менее 100 м, вытравливая такое число смычек, чтобы их общая длина составляла от 4 до 6 глубин.
Небезынтересно вспомнить, что во времена парусного флота моряки руководствовались правилами: «Сажень якорного каната на каждый фут глубины под килем».
Ну, а как же быть, если необходимо отдать якорь на глубине 1000 м. Конечно, обычные морские транспортные суда на такой глубине якорь не отдают, но рыбопромысловым и научно-исследовательским судам это делать приходится. В таких случаях применяют стальной или синтетический трос. Стальной якорный канат широко используется и на судах технического флота, малых морских судах, речных, озерных, спортивных и других малых судах.
Обычно считают, что проволочный канат — изобретение средних веков. Но это не так. При раскопках в Помпеях ученые нашли 4,5 м проволочного каната, состоящего из трех бронзовых стрендей по 19 проволок диаметром 0,7 мм в каждой. По-видимому, жители города использовали бронзовый трос на лебедке колодца. В древних рукописях есть указания на то, что в Китае проволочные канаты применялись при строительстве висячих мостов полторы тысячи лет назад.
Заметим, что до изобретения вальцевания проволоку в древности изготавливали кузнечным способом: тонкие листы металла вручную разрезались на узкие полосы. Кусок золотой проволоки, полученной в результате такого кропотливого труда, найден при раскопках в Ниневии. Когда-то золотая проволока служила древним головным украшением.
Первое в истории упоминание о прокатке проволоки мы находим в рукописной книге вестфальского монаха Феофила (1100 год), а сведения о первой попытке прокаливания протянутой проволоки для устранения ее жесткости встречаются в письменных источниках XV века. В исторической морской литературе нет каких-либо источников, свидетельствующих об использовании проволочных тросов как якорных канатов до начала XIX века. В период Средневековья проволочные канаты применялись для строительства замков и крепостей. В шахтах и рудниках Европы металлические тросы появились лишь в начале XIX века. Раньше всего промышленное производство проволочных тросов началось в Англии. В 1832 году англичане для свивания металлического троса применили станок, на котором вили обычные пеньковые тросы. Первую в мире специальную установку для металлического троса построил австрийский инженер Вурм в Вене. Сначала проволочные тросы изготавливали из железа, прокаленного на древесном угле. Предел сопротивления на разрыв у этих тросов не превышал 30–40 кгс/мм2. Изобретения Бессемера и Сименса-Мартена позволили увеличить эту цифру до 70 кгс/мм2. Сейчас у наиболее прочных стальных тросов сопротивление на разрыв — 240 кгс/мм2.
Однако каким бы прочным ни был стальной трос, для постановки судна на якорь на глубине свыше 3000 метров он не годится: оборвется под своим весом. Поэтому для глубоководных якорных стоянок применяют особый, конический трос и специальные якорные лебедки. И здесь рекорд принадлежит советскому экспедиционному кораблю «Витязь» [37]. В апреле 1957 года, в Международный геофизический год, это замечательное судно для выполнения научных опытов стало на якорь в Тихом океане на глубине 7690 м. В мае того же года «Витязь» отдал якорь у южной части Курило-Камчатской впадины, на глубине 9600 метров. Для этих рекордных постановок понадобился трос крестовой свивки состоящий из отдельных кусков длиной от 950 до 4400 м. Диаметр составных кусков троса уменьшался от 25 до 14 мм. Общий вес его превысил 15 т. На глубину 9600 м было вытравлено 12,8 км троса. При этом использовалось два адмиралтейских якоря весом 250 и 300 кг, разнесенные один от другого на 50 м. Вместо брашпиля работала глубоководная якорная лебедка, созданная еще в 1947 году советскими инженерами Я. Л. Немцем и И. П. Крутиковым.