مرساة السفينة. النظرية والتصاميم
كورفيت pr.20380 على الرصيف. تظهر مراسي نظام القاعة المرتفعة على السيقان. تصوير وزارة الدفاع الروسية
يشتمل المظهر القياسي للسفينة الحديثة، بغض النظر عن فئتها ونوعها، على عدد من أجهزة السفينة المختلفة. إحدى سماته الإلزامية هي جهاز التثبيت. وبمساعدتها يتم تثبيت السفينة أو السفينة وحفظها في المكان المطلوب، بغض النظر عن الرياح والتيار. في هذه الحالة، قد يكون للمرساة وجهاز التثبيت ككل تصميمات مختلفة توفر مزايا معينة.
نظرية المرساة
على مستوى المفهوم العام، جهاز التثبيت ليس معقدًا. يشتمل على ونش (كابستان أو مرساة)، ونظام التحكم الخاص به، وسلسلة المرساة، والمرساة نفسها، بالإضافة إلى مجموعة من الملحقات والأجزاء المختلفة. الغرض من الجهاز يحدد موضعه على السفينة، وكذلك تكوينه، ونوع المرساة، وما إلى ذلك.
للحفاظ على السفينة راسية، ما يسمى مرساة مرساة في هذه الحالة، يقع جهاز التثبيت في مقدمة الهيكل. من أجل منع السفينة من الدوران والاحتفاظ بها في وضع معين، يتم استخدام مراسي مساعدة أصغر. يتم وضع هذه الأجهزة في المؤخرة. هناك أيضًا أنواع أخرى من أجهزة التثبيت والمثبتات ذات المهام الأخرى وبتصميمات مختلفة وما إلى ذلك.
مرساة الأميرالية بقضيب قابل للإزالة. الصورة: ويكيميديا كومنز
تشغيل جهاز التثبيت بسيط للغاية. بناءً على أمر الطاقم، يجب على الكابستان أو الرافعة أن تحفر سلسلة المرساة وبمساعدتها تخفض المرساة إلى الأسفل. بسبب كتلتها وشكلها، تلتصق المرساة بالأرض وتقاوم محاولات تحريكها. عند استخدام الكفوف المنقولة، فإن الأخير يحفر حرفيا في الأرض. في هذا الوضع، يتم تثبيت المرساة في مكانها وربط السلسلة بالسفينة. لا يمكن إزالته إلا عن طريق رفع السلسلة للأعلى مباشرة.
السمة الرئيسية لأي مرساة هي ما يسمى. قوة التحمل. إنها نسبة القوة اللازمة لإزاحة المرساة الأفقية إلى كتلتها. يتم أيضًا استخدام معلمة "قدرة تثبيت المرساة"، والتي تميز القوة المعارضة لحركة السفينة تحت تأثير التيار والرياح. قدرة الإمساك هي نتاج قوة الإمساك وكتلة المرساة.
يتم تحديد القوة القابضة والقدرة على التحمل للمرساة من خلال عدة عوامل. هذه هي كتلة والمادة وتصميم المرساة نفسها، وكذلك معلمات وخصائص التربة، ووجود أجسام غريبة عليها، وما إلى ذلك. طول وكتلة سلسلة المرساة المحفورة، وكذلك درجة توترها، لها تأثير معين على النتيجة الإجمالية.
كاسحة الجليد "الأورال" مع مرساة القاعة. صور جامعة جنوب كاليفورنيا
تطوير التصميم
الأول في قصص كانت أجهزة التثبيت بسيطة للغاية. لقد استخدموا حجرًا بحجم مناسب مربوطًا بحبل كمرساة. تم إطلاق ورفع هذا المرساة يدويًا. لا تزال مثل هذه التصاميم البدائية مستخدمة حتى يومنا هذا، ولكن فقط على السفن الصغيرة وغالبًا في غياب البدائل.
في وقت لاحق، ظهرت تصاميم أكثر تعقيدا مع زيادة الكفاءة. تطورت المراسي بشكل نشط بشكل خاص في القرون الأخيرة - على خلفية التطور العام لبناء السفن والشحن. نتيجة لهذه العمليات، تم تشكيل تصميم المرساة التقليدي منذ وقت طويل، والذي لم يتم تعديله بعد ذلك إلا عن طريق إدخال تغييرات معينة.
المراسي الحديثة والتاريخية ذات المظهر التقليدي مصنوعة من المعدن. يتم استخدام الصب بشكل أساسي، ولكن توجد أيضًا هياكل ملحومة. وهذا يجعل من الممكن الحصول على الكتلة والقوة والاستقرار المطلوبة بتكلفة معقولة وقابلية التصنيع. يتم استخدام سلسلة معدنية لنفس الأسباب.
مرساة حاملة الطائرات التي تعمل بالطاقة النووية يو إس إس جون سي ستينيس (CVN 74). أبعاد ووزن المنتج تتوافق مع السفينة الناقلة. تصوير وزارة الدفاع الأمريكية
مرساة التصميم التقليدي لها عنصر مركزي ممدود، ما يسمى. المغزل الذي ترتبط به الأجزاء الأخرى. في أحد طرفي المغزل توجد عين وقوس لربط السلسلة، وفي الطرف الآخر يوجد ما يسمى. قرون. يمكن صنع الأبواق والمغازل معًا؛ وفي هذه الحالة يتم تعزيز مكان ارتباطهم والاتجاه. أيضًا في الجزء السفلي من المغزل يمكن وضع مفصل يوجد عليه قرون / كفوف دوارة (منقولة).
لتحسين الجر على الأرض، يتم توفير الكفوف أوسع على القرون. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب قضيب بالقرب من العين - وهو عنصر عرضي ثابت أو متحرك لا يسمح للمرساة بالاستلقاء على الأرض بجانبها العريض ويؤدي إلى تفاقم أدائها.
يتم تحديد أبعاد ووزن المرساة مع الأخذ في الاعتبار خصائص السفينة الناقلة. يمكن للسفن الصغيرة أن تتعامل مع مرساة يبلغ طولها عشرات السنتيمترات وتزن كيلوغرامات. وتتطلب السفن الكبيرة التي يبلغ إزاحتها عشرات الآلاف من الأطنان بدورها منتجات متعددة الأمتار والأطنان.
تمت إزالة مرساة من نوع AC-14 من مشروع SSBN 941 "أكولا" وتم تثبيتها كنصب تذكاري. الصورة: ويكيميديا كومنز
عادة ما يتم بناء المراسي الميتة وفقًا للمخطط التقليدي ذي القرنين. قد يكون للأنواع المساعدة من الأنواع المختلفة قرن واحد فقط ذو تصميم مماثل. وفي بعض الحالات أيضًا، يتم استخدام المراسي الميتة، والتي لها شكل مبسط وليس لها قرون. وهي مصممة لحمل سفينة أو أي شيء آخر لفترة طويلة. في كثير من الأحيان لا يوجد بند لرفعها بعد الاستخدام.
لتحرير المرساة ورفعها، تستخدم أجهزة التثبيت الحديثة مجموعة متنوعة من الروافع. لديهم محركات كهربائية أو هيدروليكية من الطاقة المطلوبة، أو براميل أفقية (مرفاة) أو عمودية (مستدقة)، وما إلى ذلك. وفي جميع الحالات، يتم اختيار معلمات الآلية مع الأخذ في الاعتبار خصائص السلسلة وحديد التسليح. يشتمل جهاز التثبيت أيضًا على مثبتات وسلاسل احتياطية، ووسائل تركيبها، وما إلى ذلك.
الأصناف الرئيسية
استمر تطوير التصميم التقليدي لمرساة السفينة لعدة قرون، وخلال هذا الوقت ظهرت الكثير من المتغيرات. لقد أصبح بعضها منتشرًا على نطاق واسع وأصبح المعيار الفعلي في بناء السفن. علاوة على ذلك، وجد كل تصميم تطبيقًا في تلك المجالات حيث يمكن أن يظهر أفضل النتائج.
لافتة تذكارية على شكل مرساة ماتروسوف. الصورة: ويكيميديا كومنز
ربما يكون النوع الأكثر شهرة من المرساة هو ما يسمى. الأميرالية تم إنشاؤه في بداية القرن التاسع عشر. للبريطانيين سريعوسرعان ما أثبتت فعاليتها وانتشرت على نطاق واسع. تتميز مرساة الأميرالية بتصميم ذو قرنين وأرجل ثابتة وقضيب على شكل قضيب عرضي. في الإصدارات المحسنة، يمكن تحريك القضيب أو إزالته من أجل النقل الآمن للمرساة على متن السفينة.
في نهاية القرن التاسع عشر. ظهرت مرساة القاعة، والتي أثرت بشكل خطير على بناء السفن. حصل على قرون وأقدام ضخمة معلقة على مغزل من خلال صندوق. في البداية، كان لديه قضيب ثابت، ولكن بعد ذلك تم التخلي عن هذا الجزء. بعد هذا التعديل، أصبحت المرساة قابلة للسحب: أصبح من الممكن ليس فقط رفعها إلى جانب السفينة، ولكن أيضًا سحبها جزئيًا إلى الصنبور. تم تبسيط تشغيل الجهاز إلى حد كبير، وأصبح مرساة القاعة أحد المعايير لفترة طويلة. على وجه الخصوص، لا يزال هذا التصميم يستخدم بنشاط من قبل شركات بناء السفن لدينا.
أيضا في بريطانيا العظمى ما يسمى مرساة سميث. يحتوي الجزء السفلي من مغزله على عين يتم فيها إدخال محور بأرجل. على عكس تصميم هول، فإن مرساة سميث تحرك الأذرع فقط، بدون صندوق مركزي. أظهرت هذه المرساة خصائص على مستوى سابقتها، لكن لم يكن لها عيوب وكان تصنيعها أسهل.
كاسحة الجليد "إيفان بابانين" pr.23550 بمرساة ذات أربعة قرون. صورة "أحواض بناء السفن الأميرالية"
تم اقتراح تصميم مرساة مثير للاهتمام في الأربعينيات من القرن العشرين. المهندس السوفيتي آي ماتروسوف. لقد أخذ مرساة القاعة بصندوق متحرك كأساس، وقام بإطالة أرجلها، وزودها أيضًا برؤوس جانبية ذات حواف. عندما يتم دفن الكفوف في الأرض، تعمل الشفاه كمحور وتحسن آليات هذه العملية، مما له تأثير إيجابي على الخصائص الرئيسية للمرساة.
في الخمسينيات، طور المهندسون البريطانيون مرساة إيه سي-14، والتي أصبحت تطورًا آخر لتصميم هول. يتميز بمغزل رفيع وصندوق ثقيل كبير بعرض متزايد. تقع الكفوف بالتوازي مع المغزل. كان الجزء المتحرك من هذه المرساة مجوفًا في البداية ومملوءًا بالماء، ولكن بعد ذلك تم تقديم نسخة صلبة. الشكل الخاص لـ AC-14 جعل من الممكن تحسين الخصائص الأساسية بالمقارنة مع مرساة القاعة الأصلية.
المشكلة وحلولها
وبالتالي، فإن المهمة التي تبدو بسيطة، وهي إبقاء السفينة في مكانها، تتميز ببعض التعقيد، وتتطلب أيضًا اهتمامًا خاصًا واستخدام الأفكار والتقنيات المختلفة. ومع ذلك، على مدار عدة قرون وحتى آلاف السنين، تمكن صانعو السفن من إيجاد الحلول المثالية وقاموا بتطوير عدد من تصميمات المرساة المختلفة.
وبفضل هذا، أصبح لدى المهندسين والمصممين المعاصرين خيار كبير ويمكنهم استخدام التصميم الذي يناسب مهام ومتطلبات مشروع معين. نتيجة لذلك، تتلقى السفينة أو السفينة جهاز تثبيت مثالي، ويمكن للطاقم في أي ظروف الاعتماد على دعم موثوق به في الطريق، في أعالي البحار، وما إلى ذلك.
معلومات