Книга о якорях

Начавшееся где-то в середине XV века использование энергии текущей и падающей воды посредством водяных колесных двигателей имело для развития металлургии такое же значение, как триста лет спустя применение силы пара. Человек наконец научился применять водяные мельницы для приведения в действие кузнечных молотов и использовать водяную энергию для движения мехов, рычаги которых он соединил с колесами водяных мельниц. Благодаря более мощным воздуходувным приспособлениям в плавильных печах одновременно с вязкой крицей стали получать жидкий металл — чугун. Кузнецы, поняв, наконец, пользу чугуна, додумались получать из него железо. Когда они освоили этот процесс, то оказалось, что он даже производительнее прямого восстановления руды. Для этого они приспособили горны и печи, получившие название «переделочных» или '«кричных» печей. За горнами и печами, в которых по-прежнему железо получали из руд, установилось название «сыродутных». В кричном способе переделки чугуна происходит окисление путем выжигания имеющегося в чугуне углерода кислородом воздуха и шлака. Кричное железо было намного доброкачественнее пудлингового, оно лучше сваривалось. Пудлинговое же было подвержено окислению, что снижало качество сварки. Потом из кричного железа научились лить высокосортную сталь, а плавильные печи заменили более экономичными печами — полудоменными. Это позволило якорным мастерам улучшить их продукцию.

Хотя металлургия и кораблестроение к концу XVII века сделали значительные сдвиги в своем развитии, якорь никаких изменений не претерпел. В принципе он остался таким, каким мы видим его на колонне Траяна в Риме. Правда, якоря, изготовлявшиеся в разных странах, немного отличались друг от друга. Нередко рога делали совершенно прямыми от веретена до конца лапы. Некоторые мастера придавали рогам изогнутую форму в виде дуги окружности, делая в середине наружного обвода рогов выступающее острое образование (пятку). Разными были и углы отгиба рогов от веретена, и площадь лап. В одних случаях шток делался в сечении квадратным, в других — круглым или овальным. Короче, каждый мастер руководствовался своим личным опытом или опытом своего учителя (рис. 45). Каковы наивыгоднейшие формы и пропорции отдельных частей якоря, толком никто не знал.

Рис. 45. Якорь конца XVII века

В 1737 году Парижская Академия наук этот вопрос предложила решить математикам. Лучше всех с поставленной задачей справился И. Бернулли: его так называемый «Мемуар о якорях» был удостоен высшей академической премии. Изданный в Париже «Мемуар» И. Бернулли мизерным тиражом до якорных мастеров, к сожалению, не дошел. Они продолжали брать пропорции якоря по своему разумению. Вот пропорции русского якоря XVIII века. Длину веретена якоря брали равной 3/8 наибольшей ширины судна (названия частей якоря даны на рис. 48). Длина каждого рога составляла 3/8 длины веретена. Длина лапы равнялась половине длины рога, а ширина — 1/5 длины последнего. Окружность веретена у тренда — 1/5 длины веретена. Окружность веретена у штока — 2/3 окружности веретена у тренда. Иногда толщину веретена у тренда брали равной 1/14 части его длины. Толщина рогов у тренда равнялась толщине веретена у тренда, а толщина рогов у начала лапы была равна наименьшему диаметру веретена. Каждый рог с веретеном составлял угол от 40 до 60 градусов и до половины своей длины был круглым. Остальная половина рога делалась четырехгранной и проходила под лапой. Как правило, лапам якорей придавали треугольную форму, но иногда они делались сердцевидными или овальными.

Носок — оконечность рога — обычно выступал немного за лапу. Веретено чаще всего делали круглым, но сечение его верхней части всегда квадратное. Длина этой части веретена составляла 1/6, толщина — 1/20 длины веретена. На верхнюю его часть насаживался деревянный шток, для крепления которого на боковых гранях веретена делали полки или квадратные шипы — «орехи» или «заплечики».

Примерно до XVIII века шток делали из одного деревянного бруса с квадратным отверстием в середине. Позже появились штоки из двух кусков деревянного (обычно дубового) бруса, которые скреплялись между собой 4–8 бугелями. Как правило, длина штока равнялась длине веретена (от пятки якоря до рыма). Толщина штока у «заплечиков» принималась из расчета один дюйм на каждый фут длины веретена, а толщина штока на концах — из расчета 1/2 дюйма на каждый фут длины штока. Иногда толщину штока в середине брали равной 1/12 его длины. Верхняя грань штока делалась ровной и шла строго перпендикулярно к веретену. Нижние грани штока сбегали к его концам, где их толщина становилась вдвое меньше, чем в середине. Над штоком, в верхнем конце веретена пробивалось отверстие для якорного рыма. Толщина рыма равнялась половине толщины шеймы веретена, а диаметр — ее длине [13, 18, 29].