Лев Скрягин - Книга о якорях
Но судьба оказалась благосклонной как к Перингу, так и к британскому флоту (кто знает, сколько еще лет пришлось бы английским кораблям терпеть аварии из-за плохих якорей!). Якорь Перинга доставили на военную базу в Чатам для испытаний на прочность спустя… семнадцать лет после изготовления. С виду это был обычный якорь в две с половиной тонны, отличавшийся от своих собратьев лишь более короткими и толстыми рогами и веретеном и почти эллиптическим (вместо круглого) сечением веретена от шеймы до ворота (рис. 49).
Рис. 49. Якорь Ричарда Перинга
Ему предстояли весьма суровые испытания. Сначала рог якоря Перинга заложили за рог обычного якоря весом 2600 кг. Канаты якорей взяли на шпили, которые должны были выхаживаться до тех пор, пока один из рогов не переломится. К неудовольствию лордов Адмиралтейства переломился рог стандартного якоря, которыми снабжался тогда весь королевский британский флот!
Затем за рог якоря Перинга заложили рог якоря весом 3100 кг. Натянулись канаты, заскрипели вымбовки огромных шпилей. Раздался звенящий звук: отлетел на несколько метров в сторону рог второго казенного якоря… Членам комиссии ничего не оставалось, как признать: якорь, придуманный простым клерком, оказался прочнее якорей для «флота ее величества». В официальном протоколе испытаний в Чатаме появилась запись: «По прочности якорь Перинга весом 2500 кг считать равным обыкновенному якорю весом 4100 кг».
Вскоре после испытаний в Чатаме, которые, кстати, наделали много шума в морских кругах, Ричард Перинг получил на свое изобретение патент, или, как тогда говорили «привилегию». В чем же заключался секрет якоря-рекордсмена?
Во-первых, вместо обычно употребляемого для изготовления якоря брускового железа Перинг применил железные полосы шириной от 3 до 10 дюймов при толщине в 1/5 и 1/7 толщины веретена. Это дало ему возможность лучше проварить сборку веретена и рогов. Во-вторых, Перинг убедился, что гораздо выгоднее применять сравнительно тонкие полосы железа, располагая их в соответствии с распределением действующих на якорь сил. Поскольку якорь подвергается большему напряжению в плоскости расположения рогов и веретена, Перинг расположил полосы, входящие в сборку указанных частей, на ребро. При этом каждая пластина находилась в таком положении, при котором жесткость ее при работе якоря в грунте была максимальной.
Наконец, для увеличения прочности соединения веретена с рогами Перинг придумал развилину (рис. 50), коренная часть которой по сечению равнялась сечению нижней части веретена, а сечения ветвей, загнутых под нужным углом, совпадали с сечением нижней части рогов.
Рис. 50. Развилина, клин и налобник якоря Перинга
В угол, образуемый ветвями развилины, вваривался клин, который сверху закрывался налобником. Развилина, соединенная под ударами молота с клином и налобником, — ворот якоря. К концам развилины приваривали рога и веретено. Это давало плавный скругленный переход от веретена к рогу, что устраняло в вороте концентрацию напряжений. Перинг изменил и пропорцию якоря: веретено и рога стали короче и толще, а сечение веретена от шеймы до ворота стало почти эллиптическим.
Идея мало кому известного чиновника плимутской верфи сдвинула с места технологию якорного производства, «стоявшую на точке замерзания» целых четырнадцать столетий. Якорь Перинга открыл глаза якорным мастерам Европы, которые теперь ясно поняли технологическую ошибку, передававшуюся от поколения к поколению мастеров. Хотя многие и не одобрили развилину Перинга из-за ее излишней сложности, все пришли к выводу: «Применять впредь для сборки только пластины, ставить их на ребро и устранять концентрацию напряжений в самом уязвимом месте». Именно с изобретения Перинга начинается самый интересный и даже, можно сказать, драматический период в эволюции якоря. Перинг дал пищу для раздумий. После появления его якоря заводчики стали менять технологию и переходить на новый вид сборки. Появились критики новой конструкции, среди мастеров начались споры, посыпались новые предложения и заявки, короче говоря — «лед тронулся!».
Записи патентного бюро Великобритании свидетельствуют, что с 1820 по 1870 год в Англии было выдано 112 патентов на улучшение конструкции якорей. Столь значительное число предложенных конструкций якорей в сравнении с единицами оправдавших себя показывает, что в этом деле путь к прогрессу на протяжении долгого времени был сопряжен с большими трудностями. И очень немногим удалось добиться здесь успеха…
Продолжал свои поиски и сам Перинг. Окрыленный успехом, он в 1832 году патентует второй якорь. Ему казалось, что он улучшает первоначальную конструкцию, усиливая якорь по ширине, уменьшая площадь лап и снижая толщину веретена и рогов. Но, видимо, плимутский самоучка перестарался и забыл изречение древних: «Лучшее — враг хорошему»… Новый якорь оказался намного слабее первого. С уменьшением площади лап снизилась держащая сила на песчаном грунте. А шестигранное сечение веретена усложнило работу кузнецов и привело к увеличению стоимости якоря.
И назвали его адмиралтейским…
Недовольными новым якорем оказались кузнецы. Изготовление развилины оказалось трудным делом. Ее приходилось набирать из пластин, причем каждую из них надо было предварительно рассечь до половины по длине, а потом загнуть ветви под нужным углом. Некоторые якорные мастера составляли развилину из двух загнутых пластин, сваривали верхнюю часть и отгибали концы. В том и другом случае работа оказывалась очень трудоемкой: ручной молот слишком слаб, а паровой — неудобен. Несмотря на повышенный угар железа, сварку не всегда удавалось сделать качественно. Клин, заполняющий угол между ветвями развилины, тоже не всякий кузнец ухитрялся приварить плотно, и получившиеся из-за этого внутренние полости снижали прочность ворота якоря. Наконец, приварка к нижней части развилины налобника также представляла немалые трудности. У тяжелых якорей налобник, как правило, оставался неплотно сваренным с развилиной.
Рис. 51. Адмирал Паркер изменил соединение рогов с веретеном…
Вот почему спустя десять лет после появления якоря Перинга английский адмирал Уильям Паркер предложил Адмиралтейству отказаться от развилины. Адмирал считал: сборка веретена и рогов безусловно должна состоять из пластин, но соединение рогов с веретеном в вороте следует изменить. Он предлагал оставить старый способ — соединение с помощью шипа и двух ласок на коренных концах рогов (рис. 51) (изготовление якоря Паркера на Воткинском заводе описано выше). Кроме того, Паркер не соглашался с Перингом и в выборе основных размерений якоря. Он утверждал, что на рейдах с вязким грунтом судно, ходящее с ветром вокруг своего якоря, скручивает рог, врезавшийся в грунт, и изгибает веретено в плоскости штока. Именно поэтому адмирал уменьшил ширину и увеличил толщину веретена и рогов: поперечное сечение веретена и рогов стало эллиптическим. Такая форма оказалась удачной и для якорного каната — исчезли опасные острые грани старых английских якорей. Площадь лап и угол отгиба рогов Паркер слегка уменьшил.
Первая партия якорей Паркера показала, что они оказались на 20 % дешевле, нежели якоря Перинга такого же веса. Здесь, конечно, сказалось время выделки и вес железа на угар. Обычное соединение — шип и ласки — выдержали испытание. Видимо, основа прочности конструкции крылась в замене брусьев пластинами.
Рис. 52. Прототип адмиралтейского якоря — якорь Паркера
В 1840 году, пока испытывался якорь, адмирал Паркер получил на него патент (рис. 52). Его изобретение быстро распространилось, получив признание и в России. Правда, русские мастера по своему усмотрению изменили конструкцию — радиус дуги, образующий наружный обвод рогов, они изменили с 0,35 на 0,37 длины веретена. Увеличили и ширину лап. Цель первого изменения — дать якорю возможность быстрее забрать [18] грунт, второго — увеличить держащую силу на несвязном грунте.
Вскоре после появления якоря Паркера английские заводчики Браун и Ленокс начали массовое производство своих якорей. Метод сборки веретена и рогов они позаимствовали у Перинга, а метод соединения в вороте оставили, как и Паркер, без изменений. Новизну, если это только можно так назвать, их якорю придавало удлиненное и более широкое веретено. Ловкие заводчики ухитрились получить на свой якорь патент. Возможно, его выдали за приспособление для замены железного съемного штока деревянным в случае поломки. Для этого в якоре сделаны были съемные заплечики, которые вкладывались с каждой стороны отверстия веретена и удерживались на месте прижатые брусьями деревянного штока. Выпустив несколько партий таких якорей, Браун и Ленокс создали якорную фирму, носившую долгие годы их имена.
