لنگر کشتی. تئوری و طرح ها
Corvettes pr. 20380 در اسکله. لنگرهای سیستم هال برجسته روی ساقه ها قابل مشاهده است. عکس از وزارت دفاع روسیه
ظاهر استاندارد یک کشتی مدرن، صرف نظر از کلاس و نوع آن، شامل تعدادی دستگاه مختلف کشتی است. یکی از ویژگی های اجباری آن یک دستگاه لنگر است. با کمک آن، کشتی یا کشتی بدون توجه به باد و جریان در مکان مورد نیاز لنگر انداخته و نگهداری می شود. در این مورد، لنگر و دستگاه لنگر به عنوان یک کل ممکن است طراحی های مختلفی داشته باشند که مزایای خاصی را ارائه می دهند.
تئوری لنگر
در سطح مفهوم کلی، دستگاه لنگر پیچیده نیست. این شامل یک وینچ (کاپستان یا بادگیر)، سیستم کنترل آن، زنجیر لنگر، خود لنگر و همچنین مجموعه ای از لوازم جانبی و قطعات مختلف است. هدف دستگاه محل قرارگیری آن در کشتی و همچنین پیکربندی، نوع لنگر و غیره را تعیین می کند.
برای نگه داشتن کشتی لنگر، به اصطلاح لنگر لنگر در این حالت دستگاه لنگر در کمان بدنه قرار می گیرد. به منظور جلوگیری از چرخش کشتی و نگه داشتن آن در موقعیت معین، از لنگرهای کمکی کوچکتری استفاده می شود. چنین وسایلی در قسمت عقب قرار می گیرند. همچنین انواع دیگری از دستگاه های لنگر و لنگر با وظایف دیگر در طرح های مختلف و ... وجود دارد.
لنگر دریاسالاری با میله قابل جابجایی. عکس: Wikimedia Commons
عملکرد دستگاه لنگر بسیار ساده است. به دستور خدمه، کاپیتان یا بادگیر باید زنجیر لنگر را حک کرده و با کمک آن، لنگر را تا پایین پایین بیاورد. به دلیل جرم و شکل آن، لنگر به زمین می چسبد و در برابر تلاش برای حرکت آن مقاومت می کند. هنگام استفاده از پنجه های متحرک، دومی به معنای واقعی کلمه در زمین حفاری می کند. در این موقعیت، لنگر در جای خود قرار می گیرد و زنجیر را به رگ نگه می دارد. تنها با بلند کردن زنجیر به سمت بالا می توان آن را جدا کرد.
مشخصه کلیدی هر لنگر به اصطلاح است. نیروی نگهدارنده نسبت نیروی مورد نیاز برای جابجایی یک لنگر افقی به جرم آن است. از پارامتر "ظرفیت نگهداری لنگر" نیز استفاده می شود که نیروی مخالف حرکت کشتی را تحت تأثیر جریان و باد مشخص می کند. ظرفیت نگهداری حاصل ضرب نیروی نگهدارنده و جرم لنگر است.
نیروی نگهدارنده و ظرفیت نگهداری یک لنگر توسط عوامل متعددی تعیین می شود. این جرم، جنس و طراحی خود لنگر و همچنین پارامترها و ویژگی های خاک، وجود اجسام خارجی روی آن و غیره است. طول و جرم زنجیر لنگر حکاکی شده، و همچنین میزان کشش آن، تأثیر خاصی بر نتیجه کلی دارد.
یخ شکن "اورال" با لنگر سالن. عکس USC
طراحی و توسعه
اولین در داستان دستگاه های لنگر بسیار ساده بودند. از سنگی به اندازه مناسب که با طناب بسته شده بود به عنوان لنگر استفاده می کردند. آزادسازی و بلند کردن چنین لنگر به صورت دستی انجام شد. چنین طرح های اولیه هنوز هم امروزه استفاده می شود، اما فقط در کشتی های کوچک و اغلب در غیاب جایگزین.
بعداً طرح های پیچیده تری با افزایش کارایی ظاهر شدند. لنگرها به ویژه در قرن های اخیر به طور فعال توسعه یافته اند - در پس زمینه توسعه عمومی کشتی سازی و کشتیرانی. در نتیجه این فرآیندها، مدت ها پیش یک طرح لنگر سنتی شکل گرفت که پس از آن تنها با ایجاد تغییرات خاصی اصلاح شد.
لنگرهای مدرن و تاریخی با ظاهر سنتی از فلز ساخته شده اند. ریخته گری عمدتا استفاده می شود، اما سازه های جوش داده شده نیز وجود دارد. این امر باعث می شود که جرم، استحکام و پایداری مورد نیاز با هزینه و قابلیت ساخت مناسب به دست آید. یک زنجیر فلزی به همین دلایل استفاده می شود.
لنگر ناو هواپیمابر هسته ای USS John C. Stennis (CVN 74). ابعاد و وزن محصول با کشتی حامل مطابقت دارد. عکس از وزارت دفاع آمریکا
لنگر یک طرح سنتی دارای یک عنصر مرکزی دراز است که به اصطلاح. دوکی که سایر قسمت ها به آن متصل می شوند. در یک انتهای دوک یک چشم و یک براکت برای اتصال زنجیر وجود دارد، در سمت دیگر به اصطلاح وجود دارد. شاخ ها شاخ و دوک را می توان با هم ساخت. در این صورت، محل اتصال آنها، روند، تقویت می شود. همچنین در پایین اسپیندل می توان یک لولا قرار داد که روی آن شاخ / پنجه های چرخان (متحرک) وجود دارد.
برای بهبود کشش با زمین، پنجه های پهن تری روی شاخ ها در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، میله ای را می توان در نزدیکی چشم نصب کرد - یک عنصر عرضی ثابت یا متحرک که اجازه نمی دهد لنگر با طرف پهن خود روی زمین دراز بکشد و عملکرد آن را بدتر کند.
ابعاد و وزن لنگر با در نظر گرفتن ویژگی های کشتی حامل تعیین می شود. کشتی های کوچک می توانند با یک لنگر به طول ده ها سانتی متر و وزن کیلوگرم عبور کنند. کشتی های بزرگ با جابجایی ده ها هزار تن به نوبه خود به محصولات چند متری و چند تنی نیاز دارند.
یک لنگر نوع AC-14 که از پروژه SSBN 941 "Akula" برداشته شده و به عنوان بنای یادبود نصب شده است. عکس: Wikimedia Commons
لنگرهای مرده معمولاً طبق طرح سنتی دو شاخ ساخته می شوند. کمکی های گونه های مختلف ممکن است فقط یک شاخ با طرح مشابه داشته باشند. همچنین در برخی موارد از لنگرهای مرده استفاده می شود که شکل ساده شده ای دارند و شاخ ندارند. آنها طوری طراحی شده اند که یک کشتی یا اشیاء دیگر را برای مدت طولانی نگه دارند. اغلب هیچ تمهیدی برای بلند کردن آنها پس از استفاده وجود ندارد.
برای آزاد کردن و بلند کردن لنگر، دستگاه های لنگر مدرن از انواع وینچ ها استفاده می کنند. دارای محرک های الکتریکی یا هیدرولیکی با توان مورد نیاز، درام های افقی (بادی) یا عمودی (اسپیره) و غیره هستند. در همه موارد، پارامترهای مکانیسم با در نظر گرفتن ویژگی های زنجیره و آرمیچر انتخاب می شوند. دستگاه لنگر همچنین شامل لنگرها و زنجیر یدکی، وسایل نصب آنها و ... می باشد.
انواع اصلی
توسعه طراحی سنتی لنگر کشتی برای چندین قرن ادامه داشته است و در این مدت بسیاری از انواع آن ظاهر شده است. برخی از آنها بسیار گسترده شده اند و به استاندارد واقعی در کشتی سازی تبدیل شده اند. علاوه بر این، هر یک از طرح ها در مناطقی که می تواند بهترین نتایج را نشان دهد کاربرد پیدا کرد.
یک علامت یادبود به شکل لنگر ماتروسوف. عکس: Wikimedia Commons
احتمالاً معروف ترین نوع لنگر به اصطلاح است. دریاسالاری در آغاز قرن XNUMX ایجاد شد. برای بریتانیا ناوگان، به سرعت کارایی خود را ثابت کرد و فراگیر شد. لنگر دریاسالار دارای طرح دو شاخ با پایه های ثابت و میله ای به صورت میله عرضی می باشد. در نسخه‌های بهبودیافته، میله را می‌توان برای حمل و نقل ایمن لنگر روی کشتی جابه‌جا کرد یا برداشت.
در پایان قرن نوزدهم. لنگر سالن ظاهر شد که به طور جدی بر کشتی سازی تأثیر گذاشت. او شاخ ها و پنجه های عظیمی را دریافت کرد که از طریق یک جعبه به یک دوک متصل شده بودند. در ابتدا یک میله ثابت داشت اما بعداً این قسمت رها شد. پس از این اصلاح، لنگر قابل جمع شد: نه تنها می توان آن را به سمت کشتی بلند کرد، بلکه تا حدی آن را به داخل هاوز جمع کرد. عملکرد دستگاه بسیار ساده شد و لنگر سالن برای مدت طولانی به یکی از استانداردها تبدیل شد. به ویژه، این طرح هنوز به طور فعال توسط کشتی سازان ما استفاده می شود.
همچنین در بریتانیای کبیر به اصطلاح لنگر اسمیت. قسمت پایین دوک آن دارای یک چشم است که یک محور با پایه در آن قرار می گیرد. برخلاف طرح هال، لنگر اسمیت فقط بازوها را حرکت می دهد، بدون جعبه مرکزی. این لنگر ویژگی هایی در سطح مدل قبلی خود داشت، اما معایب خود را نداشت و ساخت آن آسان تر بود.
یخ شکن "ایوان پاپانین" پر 23550 با لنگر چهار شاخ. عکس "دریاسالاری کشتی سازی"
یک طرح لنگر جالب در دهه چهل قرن بیستم پیشنهاد شد. مهندس شوروی I. Matrosov. او لنگر سالن را با یک جعبه متحرک به عنوان پایه گرفت، پاهای آن را دراز کرد و همچنین آنها را با باس های جانبی با فلنج مجهز کرد. هنگامی که پنجه ها در زمین مدفون می شوند، فلنج ها به عنوان یک محور عمل می کنند و مکانیک این فرآیند را بهبود می بخشند که تأثیر مثبتی بر ویژگی های اصلی لنگر دارد.
در دهه پنجاه، مهندسان بریتانیایی لنگر AC-14 را توسعه دادند که یکی دیگر از پیشرفت‌های طراحی هال شد. با یک دوک باریک و یک جعبه سنگین بزرگ با عرض افزایش یافته متمایز می شود. پنجه ها به موازات دوک قرار دارند. قسمت متحرک چنین لنگری در ابتدا توخالی و پر از آب بود، اما سپس یک نسخه جامد معرفی شد. شکل خاص AC-14 امکان بهبود ویژگی های اساسی را در مقایسه با لنگر اصلی هال فراهم کرد.
مشکل و راه حل های آن
بنابراین، کار به ظاهر ساده نگه داشتن یک کشتی با پیچیدگی خاصی مشخص می شود و همچنین نیازمند توجه ویژه و استفاده از ایده ها و فناوری های مختلف است. با این حال، طی چندین قرن و حتی هزاره، کشتی‌سازان توانستند راه‌حل‌های بهینه را بیابند و طرح‌های مختلف لنگر را توسعه دهند.
به لطف این، مهندسان و طراحان مدرن انتخاب زیادی دارند و می توانند از طرحی استفاده کنند که به بهترین وجه با وظایف و الزامات یک پروژه خاص مطابقت دارد. در نتیجه، کشتی یا کشتی یک دستگاه لنگر بهینه دریافت می کند و خدمه در هر شرایطی می توانند روی پشتیبانی قابل اعتماد در جاده، در دریاهای آزاد و غیره حساب کنند.
اطلاعات