Ancora navei. Teorie și design
Corvete pr. 20380 la debarcader. Ancorele sistemului Hall înălțat sunt vizibile pe tulpini. Fotografie realizată de Ministerul rus al Apărării
Aspectul standard al unei nave moderne, indiferent de clasa și tipul acesteia, include o serie de dispozitive diferite de navă. Unul dintre atributele sale obligatorii este un dispozitiv de ancorare. Cu ajutorul ei, nava sau nava este ancorată și ținută în locul necesar, indiferent de vânt și curent. În acest caz, ancora și dispozitivul de ancorare în ansamblu pot avea modele diferite care oferă anumite avantaje.
Teoria ancorei
La nivelul conceptului general, dispozitivul de ancorare nu este complex. Include un troliu (cabren sau șliț), sistemul său de control, lanțul ancorei, ancora în sine, precum și un set de diverse accesorii și piese. Scopul dispozitivului determină amplasarea acestuia pe navă, precum și configurația acestuia, tipul de ancoră etc.
Pentru a menține vasul ancorat, așa-zisul ancora ancoră În acest caz, dispozitivul de ancorare este situat în prova carenei. Pentru a preveni întoarcerea navei și menținerea acesteia într-o poziție dată, se folosesc ancore auxiliare mai mici. Astfel de dispozitive sunt plasate în pupa. Există și alte tipuri de dispozitive de ancorare și ancore cu alte sarcini, în diferite modele etc.
Ancoră Amiralității cu tijă detașabilă. Foto: Wikimedia Commons
Funcționarea dispozitivului de ancorare este destul de simplă. La comanda echipajului, capstanul sau șantinul trebuie să graveze lanțul ancorei și, cu ajutorul acestuia, să coboare ancora până jos. Datorită masei și formei sale, ancora aderă la sol și rezistă încercărilor de a o deplasa. Când folosesc labele mobile, acestea din urmă sapă literalmente în pământ. În această poziție, ancora este ținută pe loc și ține lanțul de navă. Poate fi îndepărtat doar ridicând lanțul direct în sus.
Caracteristica cheie a oricărei ancore este așa-numita. forța de reținere. Este raportul dintre forța necesară pentru deplasarea unei ancore orizontale și masa acesteia. Se folosește și parametrul „capacitatea de reținere a ancorei”, care caracterizează forța care se opune mișcării navei sub influența curentului și vântului. Capacitatea de prindere este produsul dintre forța de prindere și masa ancorei.
Forța de reținere și capacitatea de reținere a unei ancore sunt determinate de mai mulți factori. Aceasta este masa, materialul și designul ancorei în sine, precum și parametrii și caracteristicile solului, prezența obiectelor străine pe acesta etc. Lungimea și masa lanțului de ancorare gravat, precum și gradul de tensiune al acestuia, au o anumită influență asupra rezultatului general.
Spărgătorul de gheață „Ural” cu o ancoră Hall. Foto USC
Dezvoltarea designului
Primul în povestiri dispozitivele de ancorare erau extrem de simple. Au folosit ca ancoră o piatră de mărime potrivită legată cu o frânghie. Eliberarea și ridicarea unei astfel de ancore a fost efectuată manual. Astfel de modele primitive sunt încă folosite astăzi, dar numai pe vase mici și adesea în absența alternativelor.
Mai târziu, au apărut modele mai complexe cu eficiență crescută. Ancorele s-au dezvoltat deosebit de activ în ultimele secole - pe fundalul dezvoltării generale a construcțiilor navale și a transportului maritim. Ca urmare a acestor procese, s-a format cu mult timp în urmă un design tradițional de ancore, care a fost apoi modificat doar prin introducerea anumitor modificări.
Ancorele moderne și istorice de aspect tradițional sunt realizate din metal. Turnarea este folosită în principal, dar există și structuri sudate. Acest lucru face posibilă obținerea masei, rezistenței și stabilității necesare la un cost și o capacitate de fabricație rezonabile. Un lanț metalic este folosit din aceleași motive.
Ancora portavionului cu propulsie nucleară USS John C. Stennis (CVN 74). Dimensiunile și greutatea produsului corespund navei de transport. Fotografie de Departamentul Apărării al SUA
Ancora designului tradițional are un element central alungit, așa-numitul. un ax la care sunt conectate alte părți. La un capăt al axului există un ochi și un suport pentru atașarea lanțului, la celălalt există așa-numitele. coarne. Coarnele și fusurile pot fi lucrate împreună; în acest caz, locul conexiunii lor, trendul, este întărit. Tot in partea de jos a axului se poate pune o balama pe care se afla coarne/labe rotative (mobile).
Pentru a îmbunătăți tracțiunea cu solul, pe coarne sunt prevăzute labe mai largi. În plus, în apropierea ochiului poate fi instalată o tijă - un element transversal fix sau mobil care nu permite ancorei să se așeze pe pământ cu latura sa largă și să-i înrăutățească performanța.
Dimensiunile și greutatea ancorei sunt determinate ținând cont de caracteristicile navei de transport. Navele mici se pot descurca cu o ancoră lungă de zeci de centimetri și cântărind kilograme. Navele mari, cu o deplasare de zeci de mii de tone, necesită, la rândul lor, produse cu multimetri și mai multe tone.
O ancoră de tip AC-14, scoasă din Proiectul SSBN 941 „Akula” și instalată ca monument. Foto: Wikimedia Commons
Ancorele moarte sunt de obicei construite conform schemei tradiționale cu două coarne. Auxiliarii din diferite specii pot avea doar un corn cu un design similar. De asemenea, în unele cazuri se folosesc ancore moarte, care au o formă simplificată și nu au coarne. Sunt concepute pentru a ține o navă sau un alt obiect pentru o perioadă lungă de timp. Adesea nu există nicio prevedere pentru ridicarea lor după utilizare.
Pentru a elibera și a ridica ancora, dispozitivele moderne de ancorare folosesc o varietate de trolii. Au acționări electrice sau hidraulice de puterea necesară, tamburi orizontal (ghincel) sau vertical (turlă) etc. În toate cazurile, parametrii mecanismului sunt selectați ținând cont de caracteristicile lanțului și armăturii. Dispozitivul de ancorare include, de asemenea, ancore și lanțuri de rezervă, mijloace pentru instalarea acestora etc.
Principalele soiuri
Dezvoltarea designului tradițional al ancorei unei nave se desfășoară de câteva secole, iar în acest timp au apărut o mulțime de variante ale acesteia. Unele dintre ele au devenit foarte răspândite și au devenit standardul de facto în construcțiile navale. Mai mult decât atât, fiecare dintre modele și-a găsit aplicație în acele domenii în care ar putea arăta cele mai bune rezultate.
Un semn memorial sub forma ancorei lui Matrosov. Foto: Wikimedia Commons
Probabil cel mai faimos tip de ancoră este așa-numita. Amiraalitatea A fost creat la începutul secolului al XIX-lea. pentru britanici flota, și-a dovedit rapid eficacitatea și s-a răspândit. Ancora Amiralității are un design cu două coarne cu picioare fixe și o tijă sub formă de tijă transversală. În versiunile îmbunătățite, tija putea fi mutată sau îndepărtată pentru transportul în siguranță al ancorei la bordul navei.
La sfârşitul secolului al XIX-lea. A apărut ancora Hall, care a influențat serios construcția de nave. A primit coarne și labe masive, articulate de un fus printr-o cutie. Inițial, avea o tijă fixă, dar apoi această parte a fost abandonată. După această modificare, ancora a devenit retractabilă: a devenit posibil nu numai să o ridicați pe partea laterală a navei, ci și să o retrageți parțial în hawse. Funcționarea dispozitivului a fost mult simplificată, iar ancora Hall a devenit unul dintre standarde pentru o lungă perioadă de timp. În special, acest design este încă utilizat în mod activ de constructorii noștri de nave.
Tot în Marea Britanie așa-numitul ancora lui Smith. Partea inferioară a axului său are un ochi în care este introdusă o osie cu picioare. Spre deosebire de designul lui Hall, ancora Smith mișcă doar brațele, fără cutie centrală. Această ancoră a arătat caracteristici la nivelul predecesorului său, dar nu avea dezavantajele sale și era mai ușor de fabricat.
Spărgătorul de gheață „Ivan Papanin” pr. 23550 cu ancoră cu patru coarne. Fotografie „Șantierele Navale Amiralității”
Un design interesant de ancoră a fost propus în anii patruzeci ai secolului al XX-lea. inginer sovietic I. Matrosov. El a luat ancora Hall cu o cutie mobilă ca bază, i-a lungit picioarele și le-a echipat, de asemenea, cu șuruburi laterale cu flanșe. Când labele sunt îngropate în pământ, flanșele acționează ca o axă și îmbunătățesc mecanica acestui proces, ceea ce are un efect pozitiv asupra principalelor caracteristici ale ancorei.
În anii cincizeci, inginerii britanici au dezvoltat ancora AC-14, care a devenit o altă dezvoltare a designului lui Hall. Se distinge printr-un ax subțire și o cutie mare grea de lățime crescută. Labele sunt situate paralel cu fusul. Partea mobilă a unei astfel de ancore a fost inițial goală și umplută cu apă, dar apoi a fost introdusă o versiune solidă. Forma specială a AC-14 a făcut posibilă îmbunătățirea caracteristicilor de bază în comparație cu ancora originală Hall.
Problema și soluțiile ei
Astfel, sarcina aparent simplă de a menține o navă pe loc este caracterizată de o anumită complexitate și necesită, de asemenea, o atenție specială și utilizarea diferitelor idei și tehnologii. Cu toate acestea, de-a lungul mai multor secole și chiar milenii, constructorii de nave au reușit să găsească soluții optime și au dezvoltat o serie de modele diferite de ancore.
Datorită acestui fapt, inginerii și designerii moderni au o gamă largă și pot folosi designul care se potrivește cel mai bine sarcinilor și cerințelor unui anumit proiect. Drept urmare, nava sau nava primește un dispozitiv de ancorare optim, iar echipajul în orice condiții poate conta pe un sprijin de încredere în rada, pe marea liberă etc.
informații