선박의 닻. 이론과 디자인
부두에 있는 Corvettes pr. 20380. 돌출형 홀 시스템 앵커가 스템에 보입니다. 사진 제공: 러시아 국방부
클래스 및 유형에 관계없이 현대 선박의 표준 외관에는 다양한 선박 장치가 포함됩니다. 필수 속성 중 하나는 앵커 장치입니다. 그것의 도움으로 선박이나 선박은 바람과 조류에 관계없이 필요한 위치에 고정되고 유지됩니다. 이 경우, 앵커와 앵커 장치는 전체적으로 특정 이점을 제공하는 서로 다른 디자인을 가질 수 있습니다.
앵커 이론
일반적인 개념 수준에서 앵커 장치는 복잡하지 않습니다. 여기에는 윈치(캡스턴 또는 윈들러스), 제어 시스템, 앵커 체인, 앵커 자체는 물론 다양한 액세서리 및 부품 세트가 포함됩니다. 장치의 목적에 따라 선박에서의 배치, 구성, 앵커 유형 등이 결정됩니다.
선박을 정박 상태로 유지하기 위해 소위 말하는 앵커 앵커 이 경우 앵커 장치는 선체의 뱃머리에 위치합니다. 선박이 회전하여 특정 위치에 고정되는 것을 방지하기 위해 더 작은 보조 앵커가 사용됩니다. 이러한 장치는 선미에 배치됩니다. 다른 작업, 다양한 디자인 등을 갖춘 다른 유형의 앵커 장치 및 앵커도 있습니다.
제거 가능한 막대가 있는 해군 앵커. 사진: 위키미디어 커먼즈
앵커 장치의 작동은 매우 간단합니다. 승무원의 명령에 따라 캡스턴이나 윈들러스는 앵커 체인을 에칭하고 도움을 받아 앵커를 바닥까지 내려야 합니다. 질량과 모양으로 인해 앵커는 지면에 달라붙어 움직이려는 시도에 저항합니다. 움직이는 발을 사용할 때 후자는 문자 그대로 땅을 파고 듭니다. 이 위치에서 앵커는 제자리에 고정되고 체인을 선박에 고정합니다. 체인을 위쪽으로 직접 들어올려야만 제거할 수 있습니다.
모든 앵커의 주요 특징은 소위입니다. 힘을 쥐고 있는 것. 수평 앵커를 질량으로 변위시키는 데 필요한 힘의 비율입니다. 조류와 바람의 영향으로 선박의 움직임에 반대되는 힘을 특성화하는 "앵커 유지 용량" 매개변수도 사용됩니다. 유지 용량은 유지력과 앵커 질량의 곱입니다.
앵커의 유지력과 유지 용량은 여러 요인에 의해 결정됩니다. 이것은 앵커 자체의 질량, 재료 및 디자인뿐만 아니라 토양의 매개 변수 및 특성, 이물질의 존재 여부 등입니다. 에칭된 앵커 체인의 길이와 질량, 장력 정도는 전체 결과에 일정한 영향을 미칩니다.
홀 앵커가 있는 쇄빙선 "우랄". 사진 USC
디자인 개발
가장 먼저 역사 앵커 장치는 매우 간단했습니다. 그들은 밧줄로 묶인 적당한 크기의 돌을 닻으로 사용했습니다. 이러한 앵커의 해제 및 리프팅은 수동으로 수행되었습니다. 이러한 원시적인 디자인은 오늘날에도 여전히 사용되고 있지만 소형 선박에만 사용되며 종종 대안이 없는 경우도 있습니다.
나중에 효율성이 향상된 더욱 복잡한 디자인이 등장했습니다. 앵커는 조선 및 해운의 일반적인 발전을 배경으로 최근 수세기 동안 특히 활발하게 발전했습니다. 이러한 과정의 결과로 꽤 오래 전에 전통적인 앵커 디자인이 형성되었으며, 이후 특정 변경 사항을 도입하여 수정되었습니다.
전통적인 외관을 지닌 현대적이고 역사적인 앵커는 금속으로 만들어집니다. 주물이 주로 사용되나 용접구조물도 존재한다. 이를 통해 합리적인 비용과 제조 가능성으로 필요한 질량, 강도 및 안정성을 얻을 수 있습니다. 같은 이유로 금속 체인이 사용됩니다.
핵 추진 항공모함 USS John C. Stennis(CVN 74)의 닻입니다. 제품의 크기와 무게는 운송 선박에 해당합니다. 미국 국방부의 사진
전통적인 디자인의 앵커에는 소위 길쭉한 중앙 요소가 있습니다. 다른 부품이 연결되는 스핀들. 스핀들의 한쪽 끝에는 체인을 부착하기 위한 눈과 브래킷이 있고 다른 쪽 끝에는 소위 말하는 부분이 있습니다. 어느 한 쪽. 뿔과 스핀들은 함께 제작할 수 있습니다. 이 경우 연결 위치, 추세가 강화됩니다. 또한 스핀들 하단에는 회전하는(이동 가능한) 뿔/발이 있는 경첩을 배치할 수 있습니다.
지면과의 견인력을 향상시키기 위해 뿔에 더 넓은 발이 제공됩니다. 또한 눈 근처에 막대를 설치할 수 있습니다. 이는 앵커가 넓은 측면으로 바닥에 놓여 성능을 저하시키는 것을 방지하는 고정 또는 이동 가능한 가로 요소입니다.
앵커의 크기와 무게는 운반선의 특성을 고려하여 결정됩니다. 소형 선박은 길이가 수십 센티미터이고 무게가 킬로그램에 달하는 앵커를 사용하여 지나갈 수 있습니다. 배수량이 수만 톤에 달하는 대형 선박에는 멀티 미터 및 멀티 톤 제품이 필요합니다.
SSBN 프로젝트 14 "Akula"에서 제거되어 기념비로 설치된 AC-941 유형 앵커입니다. 사진: 위키미디어 커먼즈
데드 앵커는 일반적으로 전통적인 두 뿔 구성표에 따라 제작됩니다. 다른 종의 보조원은 비슷한 디자인의 뿔을 하나만 가질 수 있습니다. 또한 어떤 경우에는 모양이 단순화되고 뿔이 없는 데드 앵커가 사용됩니다. 배나 기타 물체를 오랫동안 고정하도록 설계되었습니다. 사용 후 들어 올릴 수 있는 규정이 없는 경우가 많습니다.
앵커를 풀고 들어올리기 위해 최신 앵커 장치는 다양한 윈치를 사용합니다. 필요한 출력의 전기 또는 유압 드라이브, 수평(윈들러스) 또는 수직(첨탑) 드럼 등을 갖추고 있습니다. 모든 경우에 메커니즘의 매개변수는 체인과 뼈대의 특성을 고려하여 선택됩니다. 앵커 장치에는 예비 앵커 및 체인, 설치 수단 등도 포함됩니다.
주요 품종
선박 닻의 전통적인 디자인 개발은 수세기 동안 진행되어 왔으며 이 기간 동안 많은 변형이 나타났습니다. 그 중 일부는 매우 널리 보급되어 사실상 조선업의 표준이 되었습니다. 더욱이 각 디자인은 최상의 결과를 보여줄 수 있는 영역에 적용되었습니다.
Matrosov의 닻 형태의 기념 표지판입니다. 사진: 위키미디어 커먼즈
아마도 가장 유명한 유형의 앵커는 소위 앵커입니다. 제해권 XNUMX세기 초에 만들어졌습니다. 영국인의 경우 함대, 그 효과가 빠르게 입증되어 널리 보급되었습니다. 해군성 닻은 고정된 다리와 가로 막대 형태의 막대가 있는 두 개의 뿔이 있는 디자인입니다. 개선된 버전에서는 선박에 앵커를 안전하게 운반하기 위해 막대를 이동하거나 제거할 수 있습니다.
XNUMX세기 말. 조선업에 심각한 영향을 미치는 홀 앵커가 나타났습니다. 그는 상자를 통해 스핀들에 연결된 거대한 뿔과 발을 받았습니다. 처음에는 고정봉이 있었는데 나중에 이 부분은 버려졌습니다. 이 수정 후 앵커는 수납 가능해졌습니다. 앵커를 배 측면으로 들어 올릴 수 있을 뿐만 아니라 부분적으로 호스 안으로 수납하는 것도 가능해졌습니다. 장치의 작동이 크게 단순화되었으며 홀 앵커는 오랫동안 표준 중 하나가 되었습니다. 특히 이 디자인은 지금도 우리 조선사에서 활발히 사용되고 있습니다.
또한 영국에서는 소위 스미스의 닻. 스핀들의 아래쪽 부분에는 다리가 있는 축이 삽입되는 눈이 있습니다. Hall의 디자인과 달리 Smith 앵커는 중앙 상자 없이 팔만 움직입니다. 이 앵커는 이전 앵커 수준의 특성을 보여주었지만 단점이 없었고 제조가 더 쉬웠습니다.
23550개의 뿔이 있는 앵커가 있는 쇄빙선 "Ivan Papanin" pr. XNUMX. 사진 "해군 조선소"
XNUMX세기 XNUMX년대에 흥미로운 앵커 디자인이 제안되었습니다. 소련 엔지니어 I. Matrosov. 그는 이동식 상자가 있는 홀 앵커를 기본으로 사용하여 다리를 늘리고 플랜지가 있는 측면 보스도 장착했습니다. 발이 땅에 묻히면 플랜지가 축 역할을 하고 이 과정의 역학을 향상시켜 앵커의 주요 특성에 긍정적인 영향을 미칩니다.
14년대에 영국 엔지니어들이 AC-14 앵커를 개발했는데, 이는 Hall 디자인의 또 다른 발전이 되었습니다. 얇은 스핀들과 너비가 늘어난 크고 무거운 상자가 특징입니다. 발은 스핀들과 평행하게 위치합니다. 이러한 앵커의 움직이는 부분은 처음에는 속이 비어 있고 물로 채워져 있었지만 이후 견고한 버전이 도입되었습니다. AC-XNUMX의 특별한 형상으로 인해 원래의 홀 앵커에 비해 기본 특성을 향상시킬 수 있었습니다.
문제와 그 해결책
따라서 선박을 제자리에 고정시키는 겉으로는 단순해 보이는 작업은 어느 정도 복잡성을 특징으로 하며, 특별한 주의와 다양한 아이디어 및 기술의 사용도 필요합니다. 그러나 수세기, 심지어 수천년에 걸쳐 조선소는 최적의 솔루션을 찾고 다양한 앵커 설계를 개발할 수 있었습니다.
덕분에 현대 엔지니어와 디자이너는 선택의 폭이 넓어지고 특정 프로젝트의 작업과 요구 사항에 가장 적합한 디자인을 사용할 수 있습니다. 결과적으로 선박이나 선박은 최적의 앵커 장치를 받게 되며 어떤 조건에서도 승무원은 도로, 공해 등에서 안정적인 지원을 받을 수 있습니다.
정보