Corvettes pr.20380 en el muelle. Los anclajes del sistema Hall elevado son visibles en los vástagos. Foto del Ministerio de Defensa ruso.
La apariencia estándar de un barco moderno, independientemente de su clase y tipo, incluye varios dispositivos de barco diferentes. Uno de sus atributos obligatorios es un dispositivo de anclaje. Con su ayuda se ancla la embarcación o barco y se mantiene en el lugar requerido, independientemente del viento y la corriente. En este caso, el anclaje y el dispositivo de anclaje en su conjunto pueden tener diseños diferentes que aporten determinadas ventajas.
Teoría del ancla
A nivel de concepto general, el dispositivo de anclaje no es complejo. Incluye un cabrestante (cabrestante o molinete), su sistema de control, cadena del ancla, el propio ancla, así como un conjunto de accesorios y piezas diversas. La finalidad del dispositivo determina su colocación en el barco, así como su configuración, tipo de ancla, etc.
Para mantener el barco amarrado, el llamado ancla ancla En este caso, el dispositivo de anclaje se sitúa en la proa del casco. Para evitar que la embarcación gire y la mantenga en una posición determinada, se utilizan anclas auxiliares de menor tamaño. Estos dispositivos se colocan en la popa. También existen otro tipo de dispositivos de anclaje y anclajes con otras funciones, en diferentes diseños, etc.
Ancla del Almirantazgo con varilla extraíble. Foto: Wikimedia Commons
El funcionamiento del dispositivo de anclaje es bastante sencillo. A la orden de la tripulación, el cabrestante o molinete debe grabar la cadena del ancla y, con su ayuda, bajar el ancla hasta el fondo. Por su masa y forma, el ancla se adhiere al suelo y resiste los intentos de moverlo. Cuando se utilizan patas móviles, estas últimas literalmente se hunden en el suelo. En esta posición, el ancla se mantiene en su lugar y sujeta la cadena al barco. Sólo se puede quitar levantando la cadena directamente hacia arriba.
La característica clave de cualquier ancla es la llamada. fuerza de sujeción. Es la relación entre la fuerza necesaria para desplazar un ancla horizontal y su masa. También se utiliza el parámetro "capacidad de sujeción del ancla", que caracteriza la fuerza que se opone al movimiento del barco bajo la influencia de la corriente y el viento. La capacidad de sujeción es el producto de la fuerza de sujeción por la masa del ancla.
La fuerza de sujeción y la capacidad de sujeción de un ancla están determinadas por varios factores. Se trata de la masa, material y diseño del propio anclaje, así como de los parámetros y características del suelo, la presencia de objetos extraños en el mismo, etc. La longitud y el peso de la cadena del ancla grabada, así como el grado de tensión, tienen una cierta influencia en el resultado general.
Rompehielos "Ural" con ancla Hall. Foto USC
Desarrollo de diseño
El primero en historias Los dispositivos de anclaje eran extremadamente simples. Utilizaban como ancla una piedra de tamaño adecuado atada con una cuerda. La liberación y elevación de dicho ancla se realizó manualmente. Estos diseños primitivos todavía se utilizan hoy en día, pero sólo en embarcaciones pequeñas y, a menudo, en ausencia de alternativas.
Posteriormente aparecieron diseños más complejos y con mayor eficiencia. Las anclas se han desarrollado de forma especialmente activa en los últimos siglos, en el contexto del desarrollo general de la construcción naval y el transporte marítimo. Como resultado de estos procesos, hace mucho tiempo se formó un diseño de anclaje tradicional, que luego sólo fue modificado introduciendo ciertos cambios.
Las anclas modernas e históricas de aspecto tradicional están hechas de metal. Se utiliza principalmente la fundición, pero también existen estructuras soldadas. Esto hace posible obtener la masa, resistencia y estabilidad requeridas a un costo y capacidad de fabricación razonables. Se utiliza una cadena de metal por las mismas razones.
Ancla del portaaviones de propulsión nuclear USS John C. Stennis (CVN 74). Las dimensiones y peso del producto corresponden al barco transportista. Foto del Departamento de Defensa de EE. UU.
El ancla del diseño tradicional tiene un elemento central alargado, el llamado. un husillo al que se conectan otras piezas. En un extremo del husillo hay un ojo y un soporte para fijar la cadena, en el otro, los llamados. cuernos. Los cuernos y los husos se pueden fabricar juntos; en este caso se refuerza el lugar de su conexión, la tendencia. También en la parte inferior del eje se puede colocar una bisagra en la que se encuentran cuernos/patas giratorias (móviles).
Para mejorar la tracción con el suelo, se proporcionan patas más anchas en los cuernos. Además, se puede instalar una varilla cerca del ojo, un elemento transversal fijo o móvil que no permite que el ancla descanse en el suelo con su lado ancho y empeore su rendimiento.
Las dimensiones y el peso del ancla se determinan teniendo en cuenta las características del buque de transporte. Los barcos pequeños pueden arreglárselas con un ancla de decenas de centímetros de largo y kilogramos de peso. Los grandes barcos con un desplazamiento de decenas de miles de toneladas, a su vez, requieren productos de varios metros y varias toneladas.
Un ancla tipo AC-14, retirada del SSBN Proyecto 941 "Akula" e instalada a modo de monumento. Foto: Wikimedia Commons
Las anclas muertas se suelen construir según el esquema tradicional de dos cuernos. Los auxiliares de diferentes especies podrán tener un solo cuerno de diseño similar. También en algunos casos se utilizan anclas muertas, que tienen una forma simplificada y no tienen cuernos. Están diseñados para sostener un barco u otro objeto durante mucho tiempo. A menudo no existe ninguna posibilidad de levantarlos después de su uso.
Para soltar y levantar el ancla, los dispositivos de anclaje modernos utilizan una variedad de cabrestantes. Disponen de accionamientos eléctricos o hidráulicos de la potencia requerida, tambores horizontales (molinete) o verticales (aguja), etc. En todos los casos, los parámetros del mecanismo se seleccionan teniendo en cuenta las características de la cadena y el inducido. El dispositivo de anclaje también incluye anclajes y cadenas de repuesto, medios para su instalación, etc.
Principales variedades
El diseño tradicional del ancla de barco se está desarrollando desde hace varios siglos, y durante este tiempo han aparecido muchas de sus variantes. Algunos de ellos se han generalizado mucho y se han convertido en el estándar de facto en la construcción naval. Además, cada uno de los diseños encontró aplicación en aquellas áreas donde pudo mostrar los mejores resultados.
Un cartel conmemorativo en forma del ancla de Matrosov. Foto: Wikimedia Commons
Probablemente el tipo de ancla más famoso sea el llamado. Almirantazgo Fue creado a principios del siglo XIX. para británicos flota, rápidamente demostró su eficacia y se generalizó. El ancla Admiralty tiene un diseño de dos cuernos con patas fijas y una varilla en forma de varilla transversal. En versiones mejoradas, la varilla se podía mover o quitar para transportar con seguridad el ancla a bordo del barco.
A finales del siglo XIX. Apareció el ancla Hall, que influyó seriamente en la construcción naval. Recibió enormes cuernos y patas, sujetas a un huso a través de una caja. Inicialmente tenía una varilla fija, pero luego se abandonó esta pieza. Después de esta modificación, el ancla se volvió retráctil: fue posible no solo levantarla hacia el costado del barco, sino también retraerla parcialmente en el hablen. El funcionamiento del dispositivo se simplificó enormemente y el ancla Hall se convirtió durante mucho tiempo en uno de los estándares. En particular, nuestros constructores navales todavía utilizan activamente este diseño.
También en Gran Bretaña los llamados El ancla de Smith. La parte inferior de su eje tiene un ojo en el que se inserta un eje con patas. A diferencia del diseño de Hall, el ancla Smith mueve sólo los brazos, sin caja central. Este ancla mostraba características al nivel de su predecesora, pero no tenía inconvenientes y era más fácil de fabricar.
Rompehielos "Ivan Papanin" modelo 23550 con un ancla de cuatro cuernos. Foto "Astilleros del Almirantazgo"
En los años cuarenta del siglo XX se propuso un interesante diseño de ancla. Ingeniero soviético I. Matrosov. Tomó como base el ancla Hall con una caja móvil, alargó sus patas y también las equipó con salientes laterales con bridas. Cuando las patas están enterradas en el suelo, las bridas actúan como eje y mejoran la mecánica de este proceso, lo que repercute positivamente en las principales características del anclaje.
En los años cincuenta, los ingenieros británicos desarrollaron el ancla AC-14, que se convirtió en otro desarrollo del diseño de Hall. Se distingue por un eje delgado y una caja grande y pesada de mayor ancho. Las patas están ubicadas paralelas al huso. La parte móvil de un ancla de este tipo era inicialmente hueca y estaba llena de agua, pero luego se introdujo una versión sólida. La forma especial del AC-14 permitió mejorar las características básicas en comparación con el anclaje Hall original.
El problema y sus soluciones.
Así, la tarea aparentemente sencilla de mantener un barco en su lugar se caracteriza por una cierta complejidad, y también requiere una atención especial y el uso de diversas ideas y tecnologías. Sin embargo, a lo largo de varios siglos e incluso milenios, los constructores navales pudieron encontrar soluciones óptimas y desarrollaron varios diseños de anclas diferentes.
Gracias a esto, los ingenieros y diseñadores modernos tienen una gran variedad de opciones y pueden utilizar el diseño que mejor se adapte a las tareas y requisitos de un proyecto en particular. Como resultado, la embarcación o barco recibe un dispositivo de anclaje óptimo y la tripulación, en cualquier condición, puede contar con un apoyo confiable en la rada, en alta mar, etc.