Якорное устройство должно:
обеспечивать надежную стоянку судна на рейдах и в открытом море;
удерживать на месте судно, стоящее одновременно на якоре (якорях) и на швартовах;
служить одним из средств снятия судна с мели;
способствовать управлению судном в стесненных условиях плавания.
Рис. 2.1. Состав якорного устройства судна: 1 - становой якорь; 2 - якорная скоба; 3 - вертлюг; 4 - якорная цепь; 5 - бортовой клюз; 6 - якорная труба; 7 - палубный клюз; 8 - цепной стопор; 9 - винтовой стопор; 10 - брашпиль; 11 - цепная труба; 12 - цепной ящик; 13 - устройство экстренной отдачи якорной цеп и
Якоря, применяемые на судах (рис. 2.2), по конструкции разделяются на три большие группы:
I - якоря, имеющие шток и зарывающиеся в грунт одной лапой. Якоря адмиралтейского типа.
II - якоря втяжные, без штока, зарывающиеся в грунт двумя лапами. На судах наибольшее применение получили якоря Холла, Грузона, Болдта.
III - якоря повышенной держащей силы. Для длительной и прочной стоянки судов применяются мертвые якоря, которые обычно имеют большой вес и особую конструкцию, обеспечивающую надежное сцепление с грунтом.
К судовым якорям относятся: становые, запасные, стоп-анкеры, верпы, дреки, ледовые и кошки.
Становые якоря постоянно заведены в клюзы и служат для постановки на якорь (рис. 2.3). Для выполнения основного назначения становой судовой якорь должен обладать хорошей держащей силой, при этом быстро забирать грунт, а также повторно входить в грунт после срывов (рис. 2.4); сохранять постоянство держащей силы при перемене направления якорной цепи; при подъеме легко отделяться от грунта, обладать компактностью, быть прочным, простым в изготовлении и дешевым.
По Правилам Регистра РФ становые якоря, якорные цепи для судов подбирают по характеристике снабжения (табл. 2.1), которая рассчитывается по формуле:
Nc = Δ 2/3 + 2Bh + 0,1A,
Δ - водоизмещение судна при осадке по летнюю грузовую ватерлинию;
В - ширина судна, м;
h - высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки настила палубы самой высокой рубки, м;
А - площадь парусности на длине судна L, считая от летней грузовой линии, м2. Учитывается площадь парусности только корпуса, надстроек и рубок шириной более чем 0,25 В. Определение судового снабжения по характеристике снабжения.
Запасные якоря по конструкции и весу идентичны становым и хранятся в специально отведенных местах на палубе или трюме.
Стоп-анкеры служат для удержания судна в определенном направлении, они обычно заводятся с кормы и составляют по весу 1/3 станового якоря.
Верпы служат для тех же целей, что и стоп-анкеры. Вес верпа – 1/2 веса стоп-анкера.
Дреки - небольшие шлюпочные якоря.
Кошки - трех или четырехлапые якоря, имеющие вес в несколько килограмм. В основном служат для отыскания затонувших или вылавливания плавающих предметов.
Якорная цепь
Держащая сила якоря передается судну через якорную цепь, один конец которого прикреплен к якорю, а другой крепится на судне (рис. 2.5).
Держащая сила якорной цепи невелика. В зависимости от грунта она составляет 10 - 50% от массы цепи, лежащей на грунте. Однако при динамических нагрузках якорная цепь действует как амортизатор, и поэтому чем больше длина вытравленной цепи, тем меньшую нагрузку испытывает якорь.
Для обеспечения наибольшей держащей силы якоря минимальная длина вытравленной цепи должна быть такой, чтобы сохранялось горизонтальное положение веретена.
Суммарная длина обеих цепей для становых якорей должна определяться согласно характеристике снабжения данного судна.
Толщину якорных цепей измеряют по диаметру сечения звена в месте его соприкосновения с другим звеном. Диаметр указанного сечения называется калибром цепи.
Якорные цепи комплектуют из отдельных смычек, которые в зависимости от их расположения в цепи разделяются на:
промежуточные;
коренную.
(рис. 2.6) должна иметь вертлюг, предотвращающий закручивание цепи, и концевую скобу, соединяемую со скобой якоря.
Промежуточные смычки должны иметь длину 25 − 27,5 м и состоять из нечетного числа звеньев. Звенья цепей должны иметь поперечную распорку - контрфорсы. Наиболее употребительное звено для соединения смычек якорных цепей - Кентера (рис. 2.7).
В процессе эксплуатации судна большему изнашиванию подвергаются первые смычки якорной цепи, так как судно чаще становится на якорь на небольших глубинах. Для равномерного изнашивания якорной цепи после определенного периода эксплуатации первые смычки расклепывают и переставляют к коренной. Иногда переворачивают якорную цепь. Если смычки были соединены при помощи скоб, то их необходимо переставить спинками к якорю.
Соединительные звенья и скобы не обладают равной прочностью по всем направлениям. Это надо учитывать и не допускать, чтобы при постановках на якорь и съемках с него соединительные скобы (звенья) работали на изгиб - под нагрузкой не ложились на форштевень, не останавливались на звездочке и в подобных положениях.
Якорные цепи обязательно маркируют (рис. 2.8).Способов маркировки применяется несколько.
Один из них следующий:
на первой смычке - последнее звено с распоркой первой смычки и первое звено с распоркой второй смычки окрашивают в белый цвет, а на распорки этих звеньев кладут марки из нескольких шлагов отожженной (мягкой) проволоки;
на второй смычке - два звена с распорками в конце второй смычки и два таких же звена в начале третьей смычки окрашивают в белый цвет, а на распорки вторых звеньев накладывают проволочные шлаги;
на третьей смычке - окрашивают соответственно по три звена с распорками третьей и четвертой смычек, а проволочные шлаги накладывают на распорки третьих звеньев.
Такую же разбивку производят на четвертой и пятой смычках. Начиная с конца шестой смычки, порядок разбивки повторяют . При отдаче или подъеме якоря необходимо довольно точно знать, сколько якорной цепи вытравлено за борт. Об этом находящийся на баке помощник капитана сообщает на мостик.
Имеющуюся на звеньях краску следует подновлять при каждом удобном случае. Поврежденные проволочные марки нужно немедленно заменять новыми, при этом не следует накладывать на железную цепь марки из медной проволоки.
Коренная смычка якорной цепи крепится в цепном ящике к корпусу при помощи специального устройства, имеющего привод на верхнюю палубу (рис. 2.9). Усилием, прилагаемым к рукоятке привода, освобождается откидной гак с заложенным за него концевым звеном, в результате чего якорная цепь полностью отдается.
Якорную цепь на судах укладывают в цепной ящик - расположенный под брашпилем (рис. 2.10). На современных судах цепные ящики - узкие и высокие, что облегчает самоукладывание цепи без опасности ее заваливания. Укладка якорной цепи в такой ящик требует только надзора.
Стопоры
Каждая якорная цепь должна иметь не менее трех стопоров. Стопоры разделяются на стационарные и переносные.
Ленточный стопор относится к стационарным и располагается на брашпиле. Палубные стопоры бывают двух типов - винтовые и с накидным палом (рис. 2.11 – 2.13). Винтовые стопоры применяются для якорных цепей, калибр которых не превышает 72 мм. Для цепей большего диаметра – стопоры с накидным палом.
К переносным палубным стопорам относятся цепные стопоры, состоящие из куска цепи, один конец которой крепят за обух на палубе или за кнехты, а другой конец, снабженный глаголь-гаком или вилкой (каргой), закладывают в якорную цепь.
Все палубные стопоры предназначены для надежного крепления якорной цепи при якорях, втянутых в клюзы. Удержание якорной цепи при отданном якоре осуществляется при помощи ленточного стопора.
Якорные и палубные клюзы служат для пропуска якорной цепи в корпусе судна (рис. 2.14). Палубные клюзы закрываются специальными крышками для предотвращения попадания воды на палубу и в цепные ящики.
Подъемные механизмы якорного устройства бывают с горизонтально расположенным ведущим валом – брашпили, с вертикально расположенным – шпили и якорно-швартовные лебедки.
Брашпиль (шпиль) – это электрическая или гидравлическая машина, служащая для отдачи и выборки якоря (рис. 2.15). Шпили на баке в основном устанавливаются на судах большого водоизмещения, пассажирских и специализированных.
Якорями мореходы пользуются с древних времен, ведь без них никакое судно не поставишь на стоянку. И специалисты могут рассказать немало увлекательного об истории и принципах действия этих удивительных приспособлений.
Якорь, при всей его внешней незамысловатости, и сегодня остается незаменимым для мореходов устройством. Для его надежной работы важен верный расчет массы и и конструкции. Более-менее солидное судно оснащают якорями, которые весят не меньше тонны, а корабли-гиганты могут «похвастать» и 30-тонными якорями. При этом вес всех якорей, способных удерживать на месте даже огромные круизные лайнеры или плавучие авианосцы, не достигает и тысячной доли веса самого судна!
Как рассказывает старший преподаватель кафедры конструкции и технической эксплуатации судов факультета кораблестроения и океанотехники Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) Кирилл Плотников, существует такое понятие - «держащая сила» якорного устройства корабля. Так называют силу, которую необходимо приложить к якорю, веретено (смотрите на картинке ниже) которого расположено горизонтально, чтобы вырвать его из грунта.
И складывается эта держащая сила из двух составляющих:
1) первая создается при взаимодействии с морским грунтом самого якоря,
2) вторая создается участком якорной цепи, который лежит на грунте (для морских судов длина этого участка обычно не менее 25–50 м).
Из каких частей состоит типичный корабельный якорь?
Каждый тип якоря и ведет себя на разных грунтах по-разному. Сравнивая разные модели, обычно просчитывают, во сколько раз держащая сила якоря превышает его собственный вес (так называемый «коэффициент держащей силы»).
Так, первое приспособление, которое использовали мореходы древности в качестве якоря, представляло собой обычный камень, обвязанный веревкой. Неудивительно, что его коэффициент держащей силы сбыл даже меньше единицы, то есть держащая сила не превышала веса самого камня. Позже в нем начали просверливать отверстия, которые вставляли колья - это были первые примитивные якорные рога.
А вот уже древние римляне пользовались почти привычной нам по внешнему виду конструкцией: массивный удлиненный корпус якоря заканчивался двумя надежными заостренными рогами, способными зарываться в грунт на дне. А чтобы якорь повернулся под нужным углом, в верхней части его веретена перпендикулярно рогам крепили еще и шток.
К 1852 году самым популярным во всем мире вот такой изящный на вид «адмиралтейский» якорь
Но процесс совершенствования этих устройств не завершился - ежегодно появлялись всё новые идеи и конструкции.
А так выглядит якорь Холла
Выпирающий шток мешал поднимать и убирать якорь, поэтому в этой модели от него отказались, сделав вместо того лапы якоря поворачивающимися. Якорь Холла цепляется за грунт сразу двумя лапами.
Кладбище старинных якорей в Испании
Изобретатели продолжают совершенствовать конструкцию якорей и в наши дни. При этом, до сих пор сильные ветра и течения делают якорную стоянку невозможной. Оценивать скорость ветра в морской практике принято по специальной 12-балльной шкале, рассказывает Кирилл Плотников. Ее называют шкалой Бофорта: здесь ноль баллов соответствует полному штилю, а 12 баллов - урагану. Большинство судов можно ставить на якорь при ветрах до 6-7 баллов.
Конечно, для современных судов разработаны новейшие системы удержания: например, завязанные на спутниковой навигации системы динамического позиционирования и т.д. Но полного отказа от использования старых добрых якорей придется ждать еще очень и очень долго!
По материалам:
Некоторые судовладельцы, положа руку на сердце, используют 10-12 кг кирпичей. В штиль, и даже при небольшом ветре, такая беспечность допустима. Но при сильном ветре эта халатность может обрести серьезные последствия. И это не только нарушение умиротворения, но даже деформация и затопление плавсредства, угроза жизни людей находящихся на борту.
Какие же характеристики нужно учитывать при выборе якоря?
– Удерживающая сила.
Чем выше удерживающая сила, тем менее громоздкий
якорь придётся с собой таскать. Достаточно усредненный показатель для
большинства типов якорей: на каждые 100 кг водоизмещения 1 килограмм
веса якоря
. Вообще, у любого продавца должны быть списки, в которых
наглядно приведены расчётные данные по тому или иному виду якорей.
– Поверхность дна.
Из всех видов якорей только Адмиралтейскому якорю
неважна поверхность
: он может удерживаться на любом типе дна. Остальные
могут работать более качественно на одном из грунтов, и вообще не
работать на другом.
Виды якорей
1. Якорь-кошка
Достаточно распространенный тип якорей, который используется как в качестве
станового якоря (на небольших плавательных средствах), так и в качестве
дополнительного. Более всего целесообразно пользоваться кошкой в
водоёмах с песчаным дном или на закоряженных участках. Лапы крепко фиксируют якорь, зацепляя за древесину, но это может стать и минусом: при слишком плотном зацепе придётся "подарить"
якорь-кошку коряге.
Некоторые судовладельцы, при изготовлении самодельных якорей этого типа, учитывают фактор критической нагрузки на металл (зачастую, чугун), которая требуется для разгибания кошки. Таким
образом, “дав по газам”, удаётся сохранить якорь, хоть тот и поддаётся деформации. Кошки не подходят для илистого или каменистого дна.
Отличается высокой удерживающей силой на илистых участках дна. Две широкие, продолговатые и острые лапы, расположенные на близком расстоянии друг от друга, способны вонзаться в мягкие участки дна и создавать качественно высокую фиксацию катера.
Якорь имеет несколько угловатую форму, не складывается и обладает большим весом, что делает его нерентабельным для плавсредств с небольшим водоизмещением.
Напоминает, по модификации, якорь Данфорта, но отличается более высоким сцеплением с
дном, которое обеспечивают штоки. Оно (сцепление) остаётся высоким даже
при развороте катера на 360", что особенно актуально в сильный шторм.
Это же качество можно добавить к списку минусов, т.к. бывает очень
проблематично извлечь якорь из дна. Хорошо подходит для илистых и мелко каменистых участков дна.
Схожая, с двумя вышеприведёнными, модель якоря. Якорь Холла действует так: коснувшись дна, он ложится плашмя, когда якорная цепь протянет его, нижний прилив лап цепляется за грунт, заставляя лапы повернуться и забрать грунт лопатками. Чтобы якорь надёжно сработал, его необходимо отдавать с ходу. Удерживающая сила напрямую зависит от грунта. Из рыхлого и неоднородного дна такой якорь попросту вырвет. Не подходит для водоёмов с мягкими и илистыми поверхностями.
Адмиралтейский якорь всё больше перемещается в музеи, и всё меньше его
можно встретить на любом судне, будь то лодка, катер или же яхта.
Адмиралтейский якорь сильно уступает по силе якорям, в которых
используются две лапы для фиксации. Тем не менее, и у него есть свои,
хоть и небольшие, преимущества. Например, практичность. Адмиралтейский
якорь подходит для водоёмов с любым типом дна. Одинаково крепко
удерживает катер, и на илистом грунте, и на каменистом, и на увитом
водорослями дне.
6. Якорь "кобра"
Обладает высокой удерживающей силой (до 25-30 кг на килограмм веса якоря).
Благодаря широкой и острой лапе, он не только крепко цепляется, но при
выскакивании способен быстро зацепляться за другие участки дна. Хорошая
модель, но достаточно проблематично найти якорь-кобру небольшого
размера. Хорошо показывает себя на мелко каменистом и песчаном дне.
7. Якорь "Плуг"
Конструкция схожа с якорем "кобра", но, в отличие от последнего, не является
монолитной. Состоит из двух независимых частей, которые скреплены таким
образом, что "плуг" качественно удерживается в грунте даже при развороте плавсредства до 180".
1) Цепь
Цепь с крупными звеньями, соединяющая якорь и трос, способна увеличить
удерживающую силу якоря. Происходит это благодаря пригибанию веретена:
цепь пригибает его максимально близко к дну (вырвать якорь, при таком
положении, становится сложнее). Необходимо, чтобы длина троса превышала в
семь-десять раз расстояние до дна. В таком случае, удерживающая сила
будет увеличена полноценно.
2) Поплавок
Предусмотрительным шагом
будет сделать поплавок из пенопласта, который крепится почти на краю
каната, в метре от узла. Отвязавшийся или вырванный – найти его будет
гораздо легче.
3) Закрепление
Наиболее выгодна точка, которая
находится максимально низко по форштевню. Чем выше крепление, тем больше
рычаг и, соответственно, тем меньшее усилие требуется для того, чтобы
перевернуть плавсредство или подтопить нос. В шторм такое вполне может произойти.
4) Количество якорей
Хотя бы два. Помимо станового должен быть, пусть небольшой, верп (вспомогательный якорь). Это самый минимум, который должен находиться на борту. Неплохо добавить в список штормовой якорь или якорь-парашют (который почти невесом), но многие судовладельцы очень ревностно относятся к "лишним" предметам на борту.
5) Как сохранить якорь
Поверхность дна бывает засорена корягами и затопленными деревьями, заброшенными ловушками для крабов и прочим мусором, вероятность остаться без якоря очень велика. Поэтому отдавать якорь, не привязав к тренду (место соединения рогов с веретеном) буйрепа с буйком, не следует. Лучше всего иметь буек (он называется томбуй) с буйрепом длиной 10 - 25 м (зависит от глубины, на которой вы встаете на якорь) постоянно в снабжении судна. В крайнем случае вместо буйка можно использовать любой плавучий предмет: деревянную чурку, кусок пенопласта и т. п.
Если якорь застрял и поднять его за якорный канат без риска обрыва невозможно, достаточно потянуть за буйреп, и якорь освободится.
Хорошо закрепить на тренде постоянную скобу или сделать отверстие для буйрепа.
Казалось бы, что можно рассказать о якоре? Простейшая, на первый взгляд, конструкция. А ведь он играет огромную роль в жизни корабля. Главная задача якоря - надёжно привязать судно к земле, где бы это ни было: в открытом море или у берега. Моторная лодка или яхта, круизный лайнер или многотонный танкер - безопасное движение по морским просторам для любого судна зависит от надёжности якорей.
Якорные конструкции видоизменялись на протяжении сотен лет. Надёжность, простота использования, вес - каждый параметр проверяло на практике само море, отсчитывая морские мили. Большинство якорей носят общие названия: адмиралтейский, ледовый, плуг, кошки. Но существуют якоря, названные в честь их создателей. Среди изобретателей надёжных конструкций звучат фамилии: Холл и Матросов, Дэнфорт, Брюс, Байерс, Болдт.
«Цепи якорей звенят в порту…», или Судовая роль якоря
Якорь должен обеспечивать безопасную стоянку , катера или яхты на рейде и в открытом море. Кроме того, якорь играет огромную роль в решении и других задач:
- Ограничивает подвижность судна во время швартовки к другому судну или причалу при неблагоприятных погодных условиях, сильном течении, проведении погрузочных работ.
- Позволяет совершить безопасный разворот на ограниченном пространстве (например, в узкой гавани).
- Может быстро погасить инерцию и остановить судно, когда грозит столкновение.
- Помогает снять с мели судно силами экипажа.
Части якорной конструкции (цепи, клюзы) иногда используют при буксировке.
Ситуации, когда используется якорь, можно условно разделить на две группы.
Первая группа - для аварийного использования: в ситуациях, когда якорь должен удержать корабль при максимальном значении силы ветра и волнения на море.
Вторая группа - для повседневного использования: при кратковременной остановке в хорошую погоду
Строение якоря
Носовая часть корабля - место, где размещается якорное устройство. Дополнительную якорную конструкцию устанавливают на корме крупнотоннажных судов, ледоколов и буксиров. Такая конструкция включает в себя непосредственно цепь или канат, цепной ящик, устройство, с помощью которого прикрепляют якорные цепи к корпусу корабля, клюз, стопор, а также шпиль и брашпиль, с помощью которых отдают и поднимают якорь.
А из чего состоит сам якорь, в стальных лапах которого находится безопасность судна, экипажа и пассажиров, находящихся на борту?
Якорь - это особая конструкция (сварная, литая или кованая), которая опускается на дно и удерживает судно с помощью или каната. Она состоит из нескольких элементов:
Веретено (продольный стержень) с якорной скобой в верхней части - с помощью этой скобы якорь прикрепляют к цепи;
Лапы и рога, которые прикрепляются к веретену неподвижно или на шарнире.
У якорей, имеющих шток, в верхней части веретена устанавливается поперечный стержень, усиливающий держащую силу.
Якорные конструкции: назначение, тип
По назначению корабельные якоря бывают:
- Вспомогательные : анкеры, верпы, дреки, кошки, ледовые. Роль вспомогательных якорей - помогать становым в определённых ситуациях: при посадке и высадке пассажиров, погрузке и выгрузке, для снятия судна с мели, удержания судна у кромки ледового поля.
- Становые : на каждом судне их должно быть 3 (2 в клюзах, 1 - на палубе).
По способу забора грунта делятся на две группы.
В одну группу входят якоря, которые забирают грунт (т. е. зарываются в него) одной лапой. В первую очередь сюда относят адмиралтейский якорь.
В другую группу объединены якоря, забирающие грунт двумя лапами: якоря Холла, Байерса, Болдта, Грузона-Хейна, Матросова.
Становые якоря должны соответствовать следующим критериям:
- прочность;
- быстрая отдача;
- хороший забор грунта;
- лёгкое отделение от грунта при подъёме;
- удобный крепёж в положении «по-походному».
Один из самых важных критериев - большая держащая сила, то есть максимальное усилие, измеряемое в килограммах, при воздействии которого якорь не выйдет из грунта и сможет удержать судно «на привязи».
Якорь-"адмирал"
Адмиралтейский якорь по праву можно считать ветераном среди корабельных якорей. Это едва ли не единственный представитель конструкций, имеющих шток. Несмотря на то что на смену ему пришли более современные и надёжные модели, он по-прежнему выполняет свою судовую роль во флоте. Это объясняется универсальностью конструкции.
Проверенное столетиями строение адмиралтейского якоря лаконично: неподвижные лапы и рога отлиты или выкованы вместе с веретеном и составляют с ним единое целое, без дополнительных механических элементов. Шток - деревянный или металлический. Его задача - помогать быстрому забору грунта и правильному ориентированию якоря, цепляющегося за дно.
Сама конструкция компактно складывается: шток укладывается вдоль веретена, а в современных моделях могут складываться и лапы. Это упрощает хранение и транспортировку якоря во время морского похода.
К преимуществам относится и большая держащая сила (её коэффициент равен 10-12), которая выше, чем у многих «собратьев» с таким же весом.
«Адмирал» способен справиться с любым грунтом: ему не страшны ни крупные камни, среди которых нередко застревают его «коллеги», ни коварная податливость ила, ни толща подводных водорослей.
К недостаткам флотского старожила можно отнести громоздкость и объёмность, трудоёмкость в обращении - это приводит к тому, что его хлопотно крепить в походное положение и нельзя быстро отдать. Якорь выковывают из железа с предъявлением жёстких требований к качеству материала и изготовления - это приводит к его высокой стоимости.
Шток зачастую выходит из строя: железный гнётся, а деревянный повреждают моллюски, он хрупок и недолговечен.
При погружении в грунт одна лапа торчит, представляя на мелководье угрозу для судов, а за выступающий над грунтом рог может зацепиться и запутаться якорная цепь.
В 1988 году англичанином Холлом был запатентован якорь, названный его именем. Этот якорь тоже считается флотским ветераном, только бесштоковым. Конструкция состоит из веретена и двух лап, отлитых вместе с коробкой.
Лапы в этой конструкции необычны: имеют плоскую форму, качаются и могут поворачиваться на оси.
Коробка и лапы утяжелены приливами с утолщениями в виде лопаток. Их задача - поворачивать лапы, заставляя их уходить в грунт на глубину, которая может в 4 раза превышать длину самих лап. Это особенно важно, если грунт слабый и необходимо сильно заглубиться, чтобы достичь прочного основания.
Неоспоримыми плюсами якоря Холла считаются достаточно большая держащая сила, быстрая отдача (его можно отдавать на ходу, причём, такой способ отдачи даже помогает максимально заглубить лапы) и удобная уборка в клюз.
На мелководье он не опасен для других судов, так как лапы плашмя лежат на грунте, запутывание якорной цепи или каната вокруг лап исключено.
К минусам конструкции относят ненадежность крепления якоря на разнородном по составу грунте при возникновении вращающего момента или во время стоянки на открытом рейде при изменении направления ветра или сильном течении, когда якорь начинает ползти рывками. В этом случае при сильном рывке якорь выскакивает из грунта, а затем вновь углубляется благодаря лопатам, которые успевают нагрести бугор из грунта. Это объясняется слишком большим расстоянием между лапами. Кроме того, шарнирную коробку может заклинивать, когда в неё набирается песок или мелкая галька.
При втягивании в клюз при уборке якоря лапы не всегда могут самостоятельно принять необходимое положение из-за не очень удачного расположения центра тяжести.
Этот якорь является одной из наиболее современных конструкций с повышенной держащей силой. Созданный советским инженером И. Р. Матросовым в 1946 году, он вобрал в себя достоинства и устранил недостатки, присущие лапам двух типов якорей: с неподвижными лапами (таких как адмиралтейский) и с поворотными (якорь Холла).
Конструкция якоря такова: веретено, лапы, боковые штоки, якорная скоба.
В системе Матросова широкие поворотные лапы почти вплотную приближены к веретену и находятся настолько близко друг от друга, что во время зарывания в грунт начинают работать, как одна большая лапа. Площадь каждой из них больше, чем в других якорных конструкциях. Вместе с лапами отлит шток с боковыми приливами. Шток смещён вверх по отношению к оси вращения веретена. Его задача - защитить якорь от опрокидывания и увеличить держащую силу, погружаясь в грунт вместе с лапами.
Достоинствами конструкции являются устойчивость при волочении по грунту, большая удерживающая сила даже на мягких песчано-илистых грунтах и в камнях, сравнительно небольшой вес и удобство втягивания в клюз во время уборки. При развороте судна на 360 0 держится уверенно.
Есть у конструкции и свои недостатки. На плотном грунте на начальном этапе заглубления якорь неустойчив. Если лапы вывернулись из грунта, повторно они в грунт не входят, и якорь продолжает ползти. Пространство между лапами у веретена настолько узкое, что часто забивается грунтом - это не даёт лапам возможности свободно отклоняться.
Производство
Якорь Матросова выпускается в двух вариантах:
- сварной (сварная лапа)
- литой полновесный (литая лапа)
Технический стандарт для якоря Матросова - ГОСТ 8497-78. Он применяется для якорей, которые используют на надводных судах, кораблях и плавсредствах внутреннего плавания.
Технические характеристики и параметры определяются массой (весом якоря)
Сварной якорь
Сварной якорь Матросова изготавливают массой от 5 до 35 кг из нержавеющей стали или из стали с анодированным покрытием или с покрытием краской.
Якоря, покрытые краской, требуют дополнительного ухода (зачистки от ржавчины и покраски), так как краска быстро обдирается грунтом. Анодное покрытие более стойкое, но тоже подвержено физическому воздействию при контакте с грунтом. Самые стойкие из сварных конструкций - якоря, сваренные из нержавеющей стали.
Литой якорь
Литые якоря Матросова изготавливают массой от 25 до 1500 кг.
Их, как правило, отливают из чугуна и покрывают анодным напылением или краской.
Якорь Матросова литой в опытном варианте с успехом был опробован на морских промысловых судах в эксплуатационных условиях. Преимущества его перед якорем Холла оказались бесспорными.
А какой лучше?
Учитывая большое разнообразие корабельных якорей, невозможно ответить однозначно на вопрос о том, какая конструкция лучше.
Однако многочисленные испытания на определение величины держащей силы на различных типах грунта показали, что якорь Матросова в 4 раза превосходит адмиралтейский и Холла при равной массе.
Якорь эффективен для использования на судах внутреннего плавания, речных судов, катеров и яхт. На судах практикуется его использование в роли вспомогательного.
ЯКОРЬ, приспособление для удержания судна на месте стоянки в свободной воде, соединяется с судном канатом или якорной цепью.
Устроен якорь так, что после отдачи зарывается лапами в грунт. Держащая сила якоря выражается через отношение его веса к тому весу, который он способен удерживать. Простейший якорь А в виде камня, обвязанного канатом, удерживает вес меньше собственного. Якорь Адмиралтейский (со штоком и неподвижными лапами) малых размеров удерживает (в зависимости от особенностей его конструкции) вес в 3–12 раз больше собственного, а больших габаритов – в 5 раз больше своего веса. Якоря, не имеющие штока, удерживают: малые – в 2–3 раза больше своего веса, большие (корабельные) – в 5 раз больше своего веса; держащая сила таких якорей через некоторое время после заглубления лап в грунт возрастает по сравнению со значением ее величины сразу после отдачи. Якоря Дэнфорта удерживают: малогабаритные литые стальные – в 17–460 (в зависимости от типа грунта) раз больше своего веса; предназначенные для постоянной швартовки якоря сборной конструкции – в 30–1000 раз больше своего веса; корабельные – в 20–30 раз больше своего веса.
Значение держащей силы постоянно при условии, что полностью натянутая (без провеса) якорная цепь отходит от якоря под углом 15° к горизонту. Обычно это достигается при длине цепи, в 4 раза большей глубины погружения якоря, но в зависимости от ветра и течения может потребоваться длина цепи в 10 раз больше глубины погружения.
ТИПЫ ЯКОРЕЙ. а – камень, обвязанный канатом; б – примитивный; в – индийский; г – китайский; д – якорь адмиралтейский; е – бесштоковый; ж – вильчатый; з – Портера; и – грибовидный; к – плуговый; л – Нортилла; м – Дэнфорта.
За длительную историю мореплавания было изобретено немало типов якорей.
В 1822 году Английский якорный мастер Гаукинс осмелился изменить сохранявшийся веками принцип действия якоря, отказавшись в своей конструкции от штока. 
Гаукинс, как и Портер, сделал в нижнем конце веретена развилину, но подвижные рога укрепил в ней в другой плоскости. Они уже не качались, а поворачивались на некоторый угол в каждую из двух сторон. Отданный якорь ложился на грунт плашмя одной из своих сторон. Когда якорный канат натягивался и начинал протаскивать якорь по дну, жестко укрепленный в средней части рогов сектор, цепляясь за грунт, разворачивал рога якоря вниз, и он зарывался в грунт одновременно двумя рогами. На этом принципе основаны конструкции всех современных якорей, забирающих грунт одновременно двумя лапами.
Однако у якоря Гаукинса всякое отклонение натянутого якорного каната от осевой линии веретена приводило к взрыхлению грунта одновременно обоими рогами. Якорь часто выдергивался из грунта и после некоторого протаскивания по дну забирался снова. Британское Адмиралтейство отказалось принять изобретение Гаукинса и вспомнило его спустя тридцать лет, когда подобную конструкцию встретили "на ура" во Франции.
В 1852 году марсельский инженер Фердинанд Мартин предложил новую кованую конструкцию судового якоря.
Излишне массивное четырехгранное веретено с каким-то архаичным утолщением, громоздкое приспособление для разворота напоминающих коромысло рогов... Но тем не менее это вполне безопасный якорь, выдержавший суровые испытания и получивший признание моряков многих стран.
Мартин назвал свой якорь "Ancre de Surete" – "безопасный якорь", и на это он имел право: рога якоря, войдя в грунт, не создавали угрозы пробить днище судна или зацепить якорный канат, а уложенный плашмя на баке якорь не представлял собой "смертоносного снаряда" в случае столкновения судов. Французское Адмиралтейство, не в пример Британскому, сочло разумным одобрить конструкцию якоря, который забирал грунт обоими рогами.
Спустя два года после получения патента Мартин изменил конструкцию своего якоря. Хотя в этом не. было особой необходимости, он сделал у якоря шток (рис. 89). Видимо, изобретатель считал, что шток, укрепленный на веретене в плоскости рогов, будет способствовать зацеплению якоря за грунт, увеличивая тем самым держащую силу якоря. А впрочем, возможно и другое: шток обеспечит якорю большую стабильность на грунте – не даст якорю возможности переворачиваться с боку на бок. Этот шток представлял собой широкую выгнутую полосу, которая насаживалась на веретено, снизу удерживалась заплечиками, а сверху крепилась чекой. 
Во второй конструкции Мартина лапы стали длиннее, исчезло громоздкоe приспособление для разворота "коромысла". Последнее изменение немного ухудшило якорь: он стал забирать грунт после длительного протаскивания. Тем не менее надежность конструкции коромыслового якоря Мартина привлекла внимание моряков. Патент изобретателя на второй якорь получил всемирное признание. Достаточно сказать, что этот якорь был удостоен трех золотых и одной серебряной медалей: в 1867 г. – в Париже, в 1868 – в Гавре, в 1871 – в Неаполе и в 1872 – в Лиме. Правда, вернуться к первоначальной конструкции – двум плоскостям для первоначального разворота рогов – изобретатель, видимо не мог. Этот узел повреждался при падении якоря на твердый грунт. В результате появилась третья конструкция Мартина.
Однако, до того, как Мартин получил патент, подобные якоря использовались на русских канонерских лодках "Порыв" и "Туман". На первую лодку якорь передали с русского парохода "Проворный", а на вторую – с яхты "Затея" в 1828 году.
Якорь Мартина применялся на протяжении примерно семидесяти лет. Его неоднократно усовершенствовали. Так, в 1892 году появилась конструкция якоря Мартина, улучшенная англичанином Райтом, а спустя год английская фирма "Чарлтон и Компания" выпустила якорь, названный ею "Аделфи".
В 1855 году француз Давид запатентовал конструкцию судового якоря, во многом схожую с конструкцией Мартина. Коромысло могло поворачиваться в обе стороны на 50° до тех пор, пока болты чиксов не упирались в веретено. Чтобы рога якоря, уложенного по-походному, не вращались во время качки, изобретатель сделал запорный болт, который вставлялся в веретено сквозь чиксы. Однако это усовершенствование ухудшило якорь: выступающая за чиксы часть веретена стала уязвимым звеном. Она легко повреждалась или ломалась при падении якоря на твердый грунт. Тем не менее якорь Давида, получив на морской выставке в 1856 году в Париже одобрение специалистов, был разрешен французским Адмиралтейством к употреблению на военных кораблях.
А вот другая конструкция коромыслового якоря. Этот исключительно прочный коромысловый якорь, запатентованный в 1924 году французским инженером Шарпонтье, отлично зарекомендовал себя.
Гаукинс, Мартин и Давид – создатели первых конструкций коромысловых якорей, разрабатывая свои проекты, стремились прежде обезопасить якорную стоянку и сделать более удобной укладку якоря на палубу корабля. Никто из них не задумался над вопросом: "А нужно ли вообще убирать якорь на палубу?"
Идея втягивать якорь в клюз, осенив древних норманнов, не приходила в голову инженерам до середины прошлого века. Лишь в 1855 году англичанин Бакстер пришел к выводу, что можно втягивать веретено якоря в клюз паровым шпилем. Разработав систему уборки якоря с помощью шпиля и кулачкового стопора (который был известен под названием стопора Легофа), сделав в клюзе губу и выведя трубу клюза на палубу бака, Бакстер блестяще разрешил задачу, которая создавала морякам столько забот. Смелое и простое инженерное решение позволило морякам отдавать и убирать якорь, буквально не прикладывая к нему рук.
При отдаче якоря стоило разобщить шпиль (или брашпиль) и освободить стопор, как якорь под действием веса сам выходил из клюза, увлекая за собой якорный канат или якорь-цепь. При уборке якоря шпилем выхаживали канат до тех пор, пока якорь не упирался лапами в наружную обшивку скулы корабля. Разработав эту систему, Бакстер изобрел и свой якорь. 
Конструкция оказалась не совсем удачной: слишком легкий для своих чрезмерно широких и длинных лап, он плохо держал на твердом грунте.
Изобретение, получившее название "бакстеровской укладки якоря", сразу же привлекло к себе внимание корабелов всех стран. А разработанная спустя двадцать лет английскими кораблестроителями Скоттом и Риделем более совершенная система уборки якоря в клюз паровым брашпилем (тем же шпилем, но с горизонтальной осью вращения барабана) и креплением якоря по-походному цепными стопорами открыла эру втяжных бесштоковых якорей. С восьмидесятых годов прошлого века втяжные якоря начали вытеснять адмиралтейский якорь, применявшийся на всех флотах как становой, и постепенно родоначальник всех штоковых якорей вместе со своим "усовершенствованным братом" – якорем Портера – отошел на второй план.
До начало широкого внедрения втяжных якорей наиболее распространенными конструкциями, помимо якоря Мартина и Давида, были следующие:
Якорь Инглефильда.
На песчаном и илистом грунте якорь Инглефильда забирал и держал лучше всех.
Якорь английской фирмы "Браун и Ленокс".
Шток, продетый сквозь головную часть якоря, стабилизировал его на грунте и не препятствовал втягиванию в клюз.
Один из самых первых втяжных якорей и в то же время наиболее распространенный – якорь французского инженера Марреля, изобретенный в 1856 году. Он отличался прямыми рогами и очень широкими лопатообразными лапами. Другие конструкторы неоднократно совершенствовали якорь Марреля. Некий Ризбек переделал устройство ограничения угла поворота рогов, поставив по бокам веретена два шипа. После этого якорь стали называть якорем Марреля-Ризбека. В 1921 году марсельский инженер Фрерэ еще раз изменил конструкцию якоря. Она получила название Марреля-Фрерэ. Спустя пять лет во Франции появилась еще одна конструкция якоря Марреля – "MAF".
Просматривая выданные в конце прошлого века патенты на якоря в Англии, Германии, Голландии, Италии, Франции и других странах, не перестаешь удивляться разнообразию и числу предложенных конструкций. С 1880 по 1915 год в мире было запатентовано почти две тысячи втяжных якорей!
В изобретении якорей пробовали свои инженерные способности и кораблестроители, и якорные мастера, и капитаны судов, и простые матросы, и даже люди, никогда не видавшие в своей жизни моря и настоящего корабля.
В семидесятых годах прошлого века требования к якорям и якорным цепям во всем мире уже определялись государственными стандартами и правилами морских классификационных обществ: Регистра Ллойда – в Англии, Бюро Веритас – во Франции, Северо-Германского Ллойда – в Германии, Американского бюро судоходства – в США, Российского Регистра – в России. Без одобрения этих организаций ни одна появившаяся конструкция якоря не принималась к массовому производству для флота. Правила классификационных обществ определяли и нормы якорного снабжения судов в зависимости от их типа, района плавания и размеров. Количество и вес становых якорей, стоп-анкера, верпа, длина и калибр якорь-цепей устанавливались по таблицам этих организаций.
Якоря, на которые выдавались патенты и которые получали одобрение того или иного морского классификационного общества, обычно получали имена изобретателей. Если патент на якорь покупался какой-нибудь фирмой или заводом, то якорю присваивали наименование последних. Очень часто в те годы конструкции якорей, поступавших в серийное производство, получали условные названия "Лев", "Бульдог", "Тритон", "Викинг", "Адмирал", "Дредноут" и т. д.
К двадцатым годам нашего века в мировом флоте распространилось такое множество конструкций втяжных якорей, что корабелы и моряки стали в них путаться. "Не мудрствуя лукаво", моряки начали все новые якоря называть "патентованными".
Рассмотрим лишь некоторые основные, характерные для того периода времени конструкции судовых якорей, которые, получив одобрение классификационных обществ, широко применялись на флотах основных морских стран.
Как правило, все они были коваными (о литых якорях будет рассказано в следующих главах книги). Соединение веретена с лапами, устройство ограничения поворота лап, характер захватов для первоначального разворота лап в грунт и форма якорей красноречиво говорят, сколько изобретательности и выдумки было вложено в это дело.
Наиболее распространенным оказался якорь, изобретенный в 1871 году английским инженером из Ньюкасла-на-Тайне Уастенейс-Смитом. Веретено отковано заодно с перпендикулярной к нему крестовиной, сквозь которую пропущен массивный болт с двумя прямыми лапами на концах. Ниже оси соединительного болта – два расположенных под прямым углом к лапам выступа, разворачивающих лапы при протаскивании якоря на грунте. Поворот лап ограничен упорами на их внутренних кромках. Конструкция неоднократно изменялась и совершенствовалась фирмой "Уастенейс-Смит и сыновья". Литые якоря этой фирмы, которые моряки обычно называют якорями Смита, можно встретить и в наши дни.
Лапы якоря, запатентованного голландским инженером Бонгером в 1898 году, откованы из одного куска. Соединение веретена с лапами-сквозной болт.
Оригинальный якорь запатентовал в 1909 году англичанин С. Тейлор. Эта конструкция получила название "Дредноут".
Сейчас якоря "Дредноут" – монополия английской фирмы "Тэйко", которая специализируется на выпуске литых якорь-цепей и кованых якорей.
"Тэйко" выпускает исключительно кованые якоря в больших весовых категориях (от 5 до 18 т), которые, по мнению фирмы, намного надежнее литых якорей. Якоря "Дредноут" почти в десять раз дороже обычных. В двадцатых годах фирма "Тэйко" кроме "Дредноутов" выпускала якоря типа "Троян".
Простую технологию изготовления кованых якорей разработала в двадцатых годах английская фирма "Генри Вуд и Компания". Концы лап, сделанные в нижней части в виде цилиндров, вставлены в плиту, соединенную подвижно с веретеном.
Характерная особенность первых втяжных якорей – слишком большие захваты на лапах или в середине головной части якоря. Некоторые изобретатели для более быстрого разворота лап применяли изогнутые захваты. Одно время очень увлекались "быстрозахватными якорями". В этих конструкциях функцию захватов стали выполнять две дополнительные лапы, и двулапый якорь фактически превратился в четырехлапый. Это новшество предложил в 1889 году шотландский кораблестроитель Джордж Тайзак. Когда-то его якоря пользовались большим спросом во всем мире.
Из многолапых якорей наиболее известны две конструкции – Цюблина, запатентованная в Германии в 1916 году, и Штакельбергера, появившаяся в Англии в 1911 году. Удачнее оказалась вторая конструкция, о ней будет рассказано позже.
Особое место среди втяжных бесштоковых якорей занимает якорь, который изобрел в 1915 году американский капитан Альберт Илл. Обрамляющая основание двух лап рама не только разворачивает лапы на грунте, но и увеличивает держащую силу, не мешая якорю зарываться в грунт. Держащую силу увеличивает и перемычка между лапами. Остроумно выбрана форма лап. Если смотреть сверху, они представляются равнобедренными треугольниками, поставленными один против другого основаниями (острые края лап смотрят наружу). Верхние части лап скошены внутрь. Если при забирании грунта одна из лап якоря зарылась частично, а другая полностью, то при дальнейшем натяжении якорь-цепи за счет разницы сопротивления грунта на скосах лап якорь начнет сам выпрямляться. При этом лапа, сидящая в грунте глубже, как бы скользит по своей скошенной стороне до тех пор, пока обе лапы не углубятся в грунт одинаково. Якорь Илла забирает грунт ровно и держит очень стабильно.
Испытания показали, что его держащая сила на всех видах грунта, включая крупную гальку, в 3,3 раза больше любого из запатентованных якорей тех времен. "Бульдог капитана Илла" – так окрестили этот якорь моряки – с успехом применялся и применяется сейчас во время аварийно-спасательных работ. В наши дни он выпускается многими американскими фирмами в весовых категориях от пяти фунтов до 10 т.
В настоящее время на рынке существует около 90 типов, разновидностей и вариантов якорей только для маломерных судов.
Использованы материалы с сайтов: argolis-yacht.ru; krugosvet.ru
Исторические обзоры»