Козлов А. Из книги «Все о морских узлах». Как и из чего вяжут морские узлы

Морские узлы вяжут, конечно же, из морских канатов. Канат морской – это очень общее обозначение для всяческого рода «веревочной продукции», используемой в судоходстве. Общие их качества – увеличенная разрывная нагрузка, повышенная износоустойчивость, малая гигроскопичность, устойчивость к воздействию окружающей среды. В зависимости от толщины, способа изготовления (крученые, плетеные, с сердечником или без него), а также от назначения — корабельные канаты называют тросами, леерами, шнурами, концами (так это звучит на морском жаргоне). Во времена парусного флота канаты широко применяли в такелаже, без них вообще невозможно было создать парусную оснастку. Ныне на парусных яхтах также необходим такелаж. Впрочем, и на современных судах канаты используются довольно широко, к примеру, швартовочные и буксировочные канаты.

Морской канат из синтетических волокон

Во времена парусников канат морской делали из натуральных материалов: сезаля, манилы, пеньки и т.д. Особо ценились манильские канаты. Они прочнее пеньковых (изготовленных из конопли), не гниют, более гибки и эластичны. Пеньковые же канаты больше подвержены гниению и хорошо впитывают воду. Но в большинстве случаев растительные канаты просмаливали (тогда они назывались смолеными, не просмоленные назывались бельными). Делалось это для того, чтобы защитить волокна от воздействия соленой морской воды, но в результате просмаливания они становились менее прочными и куда более тяжелыми. Посему для натягивания каната применялись лебедки и другие подъемные механизмы.

Ныне морской канат — это преимущественно продукт химической промышленности, их изготавливают из синтетических волокон. Основные виды полимерных волокон для изготовления канатов – это полиамид (капрон, перлон, нейлон, силон) и полипропилен (типтолен, бустрон, ульстрон). Синтетические канаты имеют множество преимуществ перед растительными. Они прочнее, эластичнее, легче по весу, влагостойки, не гниют, и не теряют своих качеств под воздействием морской воды. Они также стойки к воздействиям различных растворителей (бензина, спирта, ацетона, скипидара). Полиамидные волокна и вовсе можно разрушить разве что концентрированной серной кислотой. Кроме того, что немаловажно, они сохраняют свои свойства в довольно широком диапазоне температур, примерно от -40 до + 60. А ведь судам приходится ходить в самых различных климатических условиях: и в тропических морях, и в северных льдах.

Самыми распространёнными в парусном спорте в настоящее время являются полиэстеровые снасти. Полиэстер (аббревиатура англ. PETP – Polyethylene Terephthalate Polyester  — линейный этиленгликольтерефталатпласт). Термопласт, температура плавления 260 °C. Как и нейлон, полиэстер выпускают как в виде коротковолнистой многонитевой пряжи с мягкой поверхностью, так и тонкого непрерывного полиэстерового волокна. Полиэстер уступает нейлону в эластичности, но сравнительно мало изнашивается. Температура плавления полипропена около 165 °C.

Многопрядный трос из непрерывного волокна по прочности почти вдвое превышает манильский трос. Трёхпрядные или сплетённые косицей тросы отличаются низкой стоимостью и используются повсеместно. Широко применяются также тросы из плёночного полипропена с плоскими волокнами из тонкой плёнки. Разрывное усилие у таких материалов более высокое. Плёночный полипропен не тонет. Мокрый трос сохраняет свою прочность и гибкость. Однако плёночный полипропен быстро изнашивается, поэтому рекомендуется предварительно осматривать уткикнехтылебёдки и устранять на них острые рёбра и выступы.

Смола уменьшает прочность троса на 15-20 %, но вместе с тем и продлевает срок его службы, так как предохраняет от гниения. Несмолёные тросы из высококачественной пеньки прочнее тросов из других материалов, за исключением нейлоновых. Однако манильские тросы высокого качества прочнее смолёных пеньковых, хотя пенька и долговечнее волокон маниллы. Отдельная категория канатов – это стальные тросы. Стальные канаты – это проволочные изделия, изготавливаемые навивкой. Трос — это часть такелажа, воспринимающего массу груза. Такие изделия применяют в судостроении, водном и автомобильном транспорте, энергетике (добыче угля, руды, нефти и т.д.). В зависимости от выполняемых задач производится множество разновидностей канатов.

По структуре троса

  • Одинарные – состоят из отдельных проволок, сплетенных в виде спирали, концентрическими слоями (один либо более). Канат из круглых нитей в один слой называют спиральным или прядью из профильной (омегообразное, клиновидное сечение и т.п.) проволоки закрытого типа.
  • Двойные – составлены из прядей, свитых послойно. Эти тросы используются самостоятельно или служат деталью для более прочных канатов – стренг.
  • Тройные – набраны из нескольких стренг, спирально свитых в один слой.
Виды поперечных сечений тросов

Пряди, в зависимости от конфигурации поперечного сечения, бывают круглыми и фасоннопрядными (плоскими или трехгранными). Последние разновидности отличаются большей площадью контакта с поверхностью шкива.

В зависимости от типа плетения

  • ТК – точечный контакт проволок между слоями.
  • ЛК – линейный контакт проволоки в соседних слоях.
  • ЛК-О – линейное касание проволок между слоями, если нити в пряди одинакового сечения.
  • ЛК-Р – контакт проволоки между слоями линейный при различном диаметре нитей во внешнем ряду пряди.
  • ЛК-З – линейное касание нитей между слоями пряди и проволокой заполнения.
  • ЛК-РО – контакт по линии проволоки между слоями, внутри которых присутствуют ряды нитей одинакового и разного диаметра.
  • ТЛК – комбинация точечного и линейного контакта проволок внутри одной пряди.
Типы наиболее распространенных спиральных канатов или прядей:
  • а, б – ЛК-О;
  • в – ЛК-Р;
  • г – ЛК-З;
  • д – ЛК-РО;
  • е, ж – ТК;
  • з – ТЛК-О

В зависимости от материала для сердечника, тросы подразделяются на:

  • ОС – органические, когда в центр троса либо его прядей помещено синтетическое/натуральное волокно. Здесь применяют хлопчатобумажную пряжу, пеньку, сизаль, полипропилен, полиэтилен, капрон, вискозу, лавсан, асбест.
  • МС – металлические. Используется трос сдвоенного плетения, состоящий из 7 прядей, или прядь того же строения, что и повив. Сердечник повышает структурную прочность канатов, снижает их удлинение при растяжении либо росте температуры воздуха.
Канаты с органическими сердечниками:
а, б – из натуральных материалов; в – полимерный
Канаты с металлическими сердечниками:
а – однородный; б и в – многопрядные

По навивке тросы бывают: нераскручивающимися и раскручивающимися.

В первом случае после удаления завязки с конца троса его нити и пряди сохранят свое местоположение или легко сплетаются руками. Этому помогает деформация проволок и прядей перед их навивкой. У раскручивающегося каната его составляющие перед плетением не деформируют. Поэтому пряди и стальные нити раскручиваются вследствие снятия связки.

Тросы по типу навивок:
а – обыкновенный раскручивающийся;
б – нераскручивающийся

По уравновешенности различают в том числе рихтованные канаты (обозначение Р), которые сохраняют прямолинейность с заданным допуском. Причина – напряжения в нитях и прядях после навивки снимают рихтовкой. Если эта операция не сделана, оконечность не рихтованного троса скручивается кольцом.

Направление, по которому навивают трос, бывает правым или левым (Л). Это определяется тем, как навит внешний ряд нитей у спирального каната; прядей у изделий двойной навивки или стренг для каната тройного плетения.

В зависимости от направления навивки каната и положения его составных частей различают тросы:

  • С крестовым плетением, когда пряди и стренг навиты в направлении, противоположном такому же для каната.
  • Односторонние (О). В этом случае направленность навивки троса, его прядей и стренг совпадают.
  • Комбинированные (К). Это характерно при одновременном использовании для изготовления каната прядей с левой и правой навивкой.
Тросы по направлению навивки каната:
 а — левая, б — правая;
1 — односторонняя, 2 — крестовая;

В зависимости от степени закрутки канаты бывают:

  • Крутящиеся. Когда направление навивки прядей концентрических слоев троса совпадает. Это характерно для 6-ти и 8-прядных изделий, имеющих сердечник.
  • Мало крутящиеся (МК). Пряди в слоях сплетены в противоположных направлениях (тросы с одинарной навивкой, многослойные и многопрядные). Из-за правильного выбора направлений навивки нитей и прядей исключено осевое вращение каната со свободно подвешенным грузом.

Тросы бывают разного качества, это зависит от механических свойств используемой проволоки:

  • высокого (ВК)
  • повышенного (В)
  • нормального (1)

Канаты могут отличаться по покрытию поверхности проволоки, когда защитного слоя нет либо нити покрыты цинком. В последнем случае известны три группы оцинковки (по условиям эксплуатации):

  • С (среднеагрессивные)
  • Ж (жесткие)
  • ОЖ (особо жесткие)

Тросы предназначены для:

  • перемещения груза/людей (грузо-людские ГЛ)
  • либо исключительно грузоподъемных операций (Г)

Канаты в зависимости от качества изготовления разделены на изделия нормальной и повышенной (Т) точности.

Тросы маркируются по прочности и отличаются временным сопротивлением разрыву в пределах от 1370 (140) до 2160 (220) Н/мм2 (кГ/мм2).

В 1950-х годах появились так называемые «квадратные тросы» — трос плетут из восьми прядей, чередуя их попарно, причём одна пара в тросе идёт по часовой стрелке, а другая — против (см. иллюстрацию). Такие тросы получаются мягкими, без скрутин. Они сохраняют эти свойства даже после намокания.

Квадратный трос.

Прочность троса определяют, чтобы узнать, какую нагрузку он может выдержать. Зависит она от его толщины. Чтобы не ошибиться и не взять трос тоньше или толще, чем нужно, пользуются расчетами по приближенным формулам. Различают разрывную прочность троса — нагрузку, при которой он рвется, и рабочую прочность — нагрузку, которую можно прилагать длительное время, не рискуя повредить или порвать трос. Рабочая прочность берется примерно в шесть раз меньше разрывной.

Измерив толщину троса, можно рассчитать его рабочую и разрывную прочность. Толщина растительных тросов определяется длиной их окружности в миллиметрах, а толщина стальных тросов — по диаметру (при измерении нужно брать наибольший диаметр по выступающим противолежащим прядям). Точные значения разрывных прочностей тросов берут по действующим ГОСТам; другие сведения можно найти в рекомендованной литературе.

Разрывная прочность троса (РПТ) – расчетная величина.

РПТ — это нагрузка, при которой трос разрушается,

R=f*c2,

где:

  • f — коэффициент запаса прочности для данного троса (из справочника);
  • c — радиус окружности троса.

Важно иметь в виду, что мокрый растительный трос слабее сухого, а наличие сплесня уменьшает крепость любого троса примерно на 10-15%. В зависимости от толщины растительные тросы имеют определенные названия. Трос окружностью до 25 мм называется линем, тросы от 25 до 100 мм специальных названий не имеют — их называют просто тросами тросовой или кабельной работы во столько-то миллиметров. Тросы от 100 до 150 мм называются перлинями, от 150 до 350 мм — кабельтовыми, свыше 350 мм — канатами.

Полезно запомнить, что размер в 25 мм равен окружности толстого карандаша, 100 мм – это размер юбилейного рубля, а 200 мм — граненого стакана. Для временных схваток или других работ, не требующих особой чистоты отделки, кроме ворсы употребляют шкимушку — шнур, свитый вручную из двух нитей, или специальный льняной шнурок; для клетневания, бензелей и изготовления матов используют шкимушгар — шнурок из низкосортной пеньки, свитый фабричным способом из двух, трех или шести прядей.

Таким образом, мы выяснили, что канат – это изделие, которое изготавливают либо из троса (стальной проволоки), либо из органических волокон методом свивки (кручения). При этом технологические особенности свивки каната сообщают готовому изделию определенные — как прочностные, так и эстетические — качества. Такое изделие должно быть одновременно прочным и тонким, также устойчивым к истиранию и способным выдерживать нагрузки различного веса. Ведь на сегодня основные типы канатов (от классических пеньковых и джутовых, а также чуть более экзотичных сизалевых, до металлических) широко востребованы в строительстве, монтаже, оснащении подъемных и кантовочных механизмов, судостроении и быту.

Свивка каната – что это такое и когда это важно?

Итак, канаты, как правило, состоят из одной или нескольких прядей, предварительно скрученных между собой. Таким образом, выполняется свивка каната с помощью специального оборудования, то есть канатно-вьющей машины. От способа свивки зависит прочность, надежность и область использования каната.

В зависимости от направления кручения принято различать изделия правой (если кручение производят вправо) свивки и, соответственно, левой. При противоположных направлениях витков получают так называемую «крестовую» свивку.

По конструкции свивка каната бывает следующих видов:

Также канаты могут отличаться:

  • типом свивки прядей;
  • формой поперечного сечения прядей;
  • степенью крутимости;
  • материалом сердечника;
  • способом свивки;
  • направлением свивки каната;
  • степенью уравновешенности;
  • механическими качествами используемого материала;
  • областью использованием тросов (для транспортировки грузов и людей (ГЛ), для транспортировки грузов (Г).

Свивка каната, среди прочих равных, определяет поведение изделия при эксплуатации. Поэтому каждый тип каната, перед тем как поступить в продажу или использование, маркируется специальным ярлыком, где указаны все его вышеперечисленные характеристики.

Типы канатов в зависимости от материала производства

Для изготовления канатов используют различные материалы из искусственных и растительных волокон. Встречаются канаты и тросы, изготовленные из стальной проволоки, а точнее, из оцинкованной проволоки. Такие канаты рассчитаны для работы в разных условиях, то есть легких, средних и жестких.

Среди разновидностей канатов встречаются:

  • растительные (пеньковые; сизалевые; кокосовые; хлопчатобумажные; джутовые; так называемый манильский канат, изготавливаемый из растений, относящихся к семейству банановых; бомбейская пенька; новозеландский лен и т.д.)
  • синтетические (полиамид; полиэстер; полиэтилен; кевлар-арамид; полипропен и т.д.);
  • стальные;
  • комбинированные.

Среди них большой популярностью пользуется канат сизалевый, пеньковый и джутовый. По прочности нейлоновые тросы, к примеру, приблизительно в 3 раза превосходят манильские тросы высшего качества, и примерно в 10 раз тросы из кокоса, несмотря на то, что вес их меньше. По физико-механическим свойствам синтетические тросы имеют большие преимущества перед растительными. Они легче последних, значительно превосходят их по прочности. Например, разрывная прочность обычного капронового троса толщиной 90 мм в 2,5 раза превышает разрывную прочность манильского троса такой же толщины и более чем в 3 раза – сизальского и пенькового смоленого.

Синтетические волокна легко различаются по следующим признакам:

Типы канатов по назначению

Канатная продукция классифицируется по предназначению. Различают следующие типы канатов: грузовые, декоративные, спортивные.

Рассмотрим некоторые из наиболее употребительных типов канатов растительного происхождения и области их применения:

Используются канаты в основном на морских и речных судах, а также на крупных производствах. Весьма популярны стали они сейчас и в дизайне различных интерьеров.

На сайте компании ООО «Компания Мир Шнура», попавшейся мне на глаза, имеется огромная база канатов, шнуров, веревок, фалов, тросов и пр. с подробнейшим описанием каждого вида данной продукции: https://kanatkapronovyy.ru/manilskiy.php

Существует огромное количество специальной литературы, где эта тема освещена более подробно и нормативно. В замысел данной книги такая задача не входила. Здесь дается лишь общая ознакомительная информация по данному вопросу. Для профессионального использования тросов и канатов необходимо пользоваться исключительно нормативной документацией, соответствующими справочниками и ГОСТами, и, разумеется, качественной сертифицированной продукцией.

Все самое интересное о морских узлах, канатах и тросах.

«Я развязал узлы мудрости и освободил сознание краски»

(Казимир Малевич)

Эти слова знаменитого художника-авангардиста Казимира Малевича (1879–1935), автора картины «Черный квадрат», неслучайно взяты в качестве эпиграфа для этой главы. В истории мирового искусства нет, наверное, картины с более громкой славой, чем «Черный квадрат», вызвавшей появление стольких новых стилей и течений. Казимир Малевич впервые в истории мировой живописи создал абстрактную, то есть беспредметную картину, изображающую «нуль» как абсолют. Черный квадрат как нуль света. Антисолнце как победа над солнцем. Картина Малевича «Черный квадрат» — это результат тщательного и долгого эксперимента, а не творческой спонтанности. Поэтому вполне естественно и звучат его слова: «Я говорю всем: бросьте любовь, бросьте эстетизм, бросьте чемоданы мудрости, ибо в новой культуре ваша мудрость смешна и ничтожна. Я развязал узлы мудрости и освободил сознание краски…»

Вот и мы в этом разделе книги попробуем собрать самые интересные, актуальные и даже вполне революционные материалы на тему «узлов».   А начнем ее с одного весьма примечательного интервью. В беседе Наталии Деминой с доктором физико-математических наук, ведущим научным сотрудником сектора математической физики ФИАН; Directeur de Rechercheau CNRS (CNRS — Национальный центр научных исследований) Universite Paris-Sud, Орсэ (Франция) Сергеем Нечаевым, ученый ответил на ряд вопросов корреспондента «Полит.ру», раскрывающих суть их с Шахновичем открытия (привожу текст беседы дословно, с сокращениями, только по сути этого открытия).

В двух словах о самом открытии. В 1988 году Александром Гросбергом, Сергеем Нечаевым и Евгением Шахновичем была теоретически предсказана необычная структура укладки макромолекулы без узлов, названная «складчатой глобулой» (crumpled globule). В начале октября 2009 года журнал Science опубликовал экспериментальную работу группы из США (одним из ключевых авторов является выпускник МИФИ Леонид Мирный из MIT), которая впервые в мире на основе анализа генетических карт хромосом представила трехмерную модель ДНК человека. Оказалось, что укладка ДНК в хромосоме в точности совпадает с теоретически предсказанной 20 лет назад «складчатой глобулой». 

Наталия Демина (далее Н.Д): Расскажите об истории вашего открытия, как вы к этому пришли, почему вы занялись этой темой? 

Сергей Нечаев (далее С.Н.): …Мы стали интересоваться тем, что происходит в молекулах, которые не содержат узлов. И оказалось, что это – удивительная тема, потому что сочетает в себе все, и физику, и математику, и биологию. Интерес к узлам у меня появился, когда я прочитал обзор Максима Франк-Каменецкого и Александра Вологодского в «Успехах Физических Наук» около 1980 года. 

Максим, сам того не зная, меня заразил узлами. В полимерах очень важно уметь вычислять вероятность макромолекулы запутаться или распутаться в окружении большого числа других макромолекул. Оказывается, что существуют такие топологические состояния, в которых траектории не зацеплены за другие цепи по отдельности, но зацеплены за все сразу. Примером является известное зацепление, имеющее название «олимпийские кольца». За этим стоит очень глубокая математика, потому что это – проявление свойства некоммутативности. 

Если вы на Манхеттене пойдете, скажем, вверх по улице, а потом вправо, то это все равно, что пойти сначала вправо, а потом вверх. А есть такие пространства, где шаги не приведут в одну точку. И оказывается, что узлы живут именно в таких пространствах. Метрика этого пространства – метрика пространства Лобачевского. Так что, неевклидова геометрия вплетена в нашу повседневную жизнь… 

Мы изначально ориентировались на синтетические полимеры, были эксперименты по коллапсу полистирола в циклогексане, но оказалось, что именно на укладке ДНК в хромосомах можно получить наиболее прямые подтверждения. У ДНК длина примерно 2 метра, находится она в ядре размера порядка 20 микрон. Цепь очень сильно сжата и непонятно, почему куски из нее могут легко «выпетливаться», а потом так же легко втягиваться… Современные эксперименты показали, что цепь, по-видимому, выглядит как кривая Пеано – кривая, которая на всех масштабах сама себя повторяет и плотно заполняет пространство – в точности, как наша складчатая глобула. 

В действительности, за всей этой красивой геометрией стоит достаточно простой факт, касающийся свойств броуновских случайных блужданий на пространствах отрицательной кривизны, пространствах Лобачевского.

Это можно представить так: у вас есть длинная-предлинная змея, которая живет в лесу, и она хочет укусить себя за хвост так, чтобы при этом не зацепиться ни за одно дерево. И оказывается, что в этом случае она не очень сильно вытягивается! Ее типичный размер, который она занимает в этом лесу, оказывается существенно меньше, чем если бы этого леса не было. То есть лес (топологические ограничения) действует как внешнее сжимающее поле. И вот этот фактор может иметь вполне строгое математическое выражение, а за ним стоит много интересных вещей, связанных с топологией, с алгебраической геометрией…  Когда Я.Г. Синай узнал об этих работах, у него возникла идея, что подобное явление может быть интерпретировано в терминах произведений некоммутирующих случайных матриц, так называемых «броуновских мостах». Как мы сейчас понимаем, именно это общее свойство и лежит в основе того, почему ДНК укладывается в хромосомах «фрактальным» образом…

Используя методы статистической физики, мы показали, что у РНК (рибонуклеиновой кислоты) есть оптимальный алфавит, в котором число букв «близко к 4».

«Глобула» – это стандартное название конденсированного состояния молекулы, длинной макромолекулы, а «фрактальное» – на самом деле, так ее назвали американцы. Мы ее назвали «складчатая». От слова «складка». «Фрактальная» – может быть, менее правильно, но вызывает бОльшие ассоциации. «Складчатая» – не очень понятно, к чему апеллировать, а «фрактальная» – ну, уже понятно, где искать. 

В 1990-х годах узлами как статистическими объектами мало кто занимался. В этом смысле мы были фактически первыми, после Франк-Каменецкого, который с соавторами и является родоначальником области «вероятностная топология». Мы это подхватили. До этого задач, которые лежали бы на стыке теории вероятностей и некоммутативной геометрии и топологии, не было. 

Максим Франк-Каменецкий со своей командой впервые высчитал вероятность того, что случайный полимер незаузлен, используя численные методы и элементы алгебраической топологии. Нам удалось аналитически как-то пробиться, несколько изменив постановку задачи, во всяком случае, удалось понять, что за этим стоит. Сказать, что мы сильно опередили время, тоже, наверное, трудно, потому что всё то, что было написано, мог сделать любой математик. Но мы попали в «зазор» между теорией вероятности, физикой полимеров и топологией, который на тот момент никем не был обследован. Кроме того, не было эксперимента, который бы все это подтвердил… короче, очередная гипотеза. 

Если бы не замечательная работа группы американских биофизиков из Гарварда и MIT, которые фактически в прямом эксперименте измерили фрактальную размерность ДНК в хромосоме с помощью так называемой Hi-C техники (genome wide chromosome conformation capture method), то вряд ли сейчас вы спрашивали бы меня о нашей деятельности… 

В последние годы интерес к вероятностной топологии сильно вырос, потому что есть разнообразные практические приложения всей этой деятельности. Можно попытаться специальным образом приготовить полимерную сетку, т.е. фактически резину, которая, возможно, будет обладать необычными упругими свойствами. Такие эксперименты начинались в MIT в 1991 году, но потом человек, который это делал, умер. И вместе с ним умерли эти эксперименты. Сейчас в Страсбурге мы попытались как-то возродить интерес к этому. Может быть, удастся синтезировать специальные полимерные сетки, и изучить их упругие свойства… 

Н.Д.: Я вас переспрошу: в чем состоит суть вашей гипотезы, применительно к ДНК или к белкам? Что вам удалось показать или предсказать? 

С.Н.: Собственно, главный вопрос был такой: почему каждый кусок цепочки ДНК имеет легкий доступ? Почему мы можем из очень плотной «глобулярной» структуры практически безболезненно вытащить любую петлю, а потом ее обратно туда засунуть? В принципе, эта структура могла бы быть «кинетически запертой», т.е. она могла сформироваться, но в силу того, что у нее очень медленная динамика, она долго жила бы в таком метастабильном состоянии, но потом всё равно свернулась бы во что-нибудь другое.  Так вот, оказывается, и в этом, наверное, пафос всей нашей деятельности, что эта складчатая структура без узлов, при том что она выглядит очень неестественно, напряженно, является энергетически равновесной. Она никуда не релаксирует, это ее энергетический минимум. Поэтому даже если мы попытаемся как-то нарушить ее структуру, скажем, попытаемся взять и насильно продеть одну нить в другую, этот квази-узел распутается через какое-то время. Хочется верить, что очень многие биологические свойства следуют из этой микроскопической структуры, которую мы попытались описать. 

Эксперимент в Гарварде строился так: взяли ДНК, которая находится в хромосоме – я рассказываю на пальцах – заморозили ее в фиксаторе, в результате получилась карта, где какие-то фрагменты оказались в пространстве рядом друг с другом. Нарезав эти фрагменты и посмотрев, сколько их, наши коллеги смогли построить такую матрицу, где на пересечении i-той строки и j-го столбца стоит число. Это число – доля фрагментов, которые вдоль цепи (по ДНК) удалены друг от друга на расстояние |i-j|. Анализируя эту карту, можно понять, как связаны длина фрагмента ДНК с его пространственным размером. Оказалось, что она полностью согласуется именно с той структурой, которую мы предложили в свое время. 

Н.Д.: Интересно! А это какая область математики? 

С.Н.: Эту область можно назвать вероятностной или статистической топологией. Вообще-то, низкоразмерная топология – это наука об узлах, о том, как построить характеристику узла, определить топологические инварианты. Можно задать вопрос такой: допустим, что мы все это знаем. Спрашивается: зная это и зная, как, например, этот узел флуктуирует в пространстве, как много окажется узлов данного типа? Например, как часто случайным образом узел оказывается распутанным? 

Н.Д.: А почему, когда наушники кладешь в сумку, они все время запутываются? 

С.Н.: Наушники – это «от лукавого», потому что там есть упругость. Я отвечу совершенно, может быть, неожиданно, немного на другой вопрос. Если вы спросите, почему кошка, играя с клубком ниток, всегда его запутывает и никогда не распутывает, то ответ будет такой: потому что узлы живут в неевклидовом пространстве. Наше пространство – плоское, а там, где живут узлы, есть кривизна. Из-за присутствия кривизны все случайные траектории с подавляющей вероятностью уходят от начальной точки. Расстояние в этом пространстве есть сложность узла. Чем ближе вы подошли к начальной точке, тем узел проще, чем дальше ушли, тем узел сложнее. 

Мы сейчас занимаемся вопросами, связанными со сравнением молекул РНК… Мы тесно сотрудничаем с лабораторией Леонида Мирного из MIT, он, кстати, выпускник МИФИ. Эта лаборатория, пожалуй, один из ключевых игроков в области биофизических аспектов структуры хромосом. Матрицы, которые они получают, часто похожи на шахматную доску, на фоне которой проявляются квадратики, а в них – квадратики поменьше, а в них – еще квадратики поменьше. И эта структура указывает на то, что, может быть, для описания этих структур можно использовать математический язык, который называется р-адическая математика. 

Каждый язык приспособлен для чего-то определенного. Например, мы хотим понять, как устроен некоторый звуковой ряд. Что мы делаем? Мы делаем преобразование Фурье и смотрим, какие частоты присутствуют. Точно также p-адический анализ приспособлен для выделения иерархической структуры блоков, каждый из которых является не волной, а вейвлетом. Вейвлет – «волнушка» по-русски. Кажется, так ее когда-то назвал В.И. Арнольд. От слова «волна». Ну, и есть соответствующий язык, который позволяет удобно анализировать такие объекты с явной иерархической структурой. Вот, собственно, это мы и пытаемся сейчас сделать. Гарантии, что получится – нет. Но попробовать очень интересно.   

Я сам вряд ли стал бы этим заниматься, я не очень хорошо знаю эту область, но есть очень хороший биофизик из Института химической физики РАН, В.А. Аветисов, который вместе с коллегами из московской Стекловки довольно давно занимается pадической математикой в применении к низкотемпературной динамике белков. Возможно, что этот язык удастся использовать естественным образом теперь и в совершенно другой области.

Н.Д.: Но это реально супер-открытие? 

С.Н.: Наташ, я не знаю. Ну, как может человек сам сказать про свое собственное научное детище, что это великая вещь… 

Н.Д.: Вы не задумывались о написании научно-популярной книги? 

С.Н.: …Я вообще мало с людьми общаюсь, честно говоря, потому что я устаю – наверное, просто от того, что много проходит информации через голову, хочется что-то осмыслить, не успеваешь…  На самом деле, я, видимо, не сяду ничего писать. К сожалению.Как видите, Сергей Нечаев честно сказал, что он в ближайшее время не сядет писать книгу на эту тему. Вот и пришлось воспользоваться данным интервью, чтобы побыстрее донести до вас, мои дорогие читатели, этот суперинтересный материал. Наверняка многих он подстегнет к собственным поискам все новых и новых материалов на данную тему.

Кипу (от слова quipu, означающего на языке кечуа «узел») — так называемое узелковое письмо, мнемоническая и счетная система, которая использовалась еще в доинкских цивилизациях с III тысячелетия до нашей эры. Впрочем, такая ранняя находка единична — следующая датируется уже VII веком нашей эры. Кипу существовали до 1725 года, однако к этому времени искусство их чтения было уже фактически утрачено.

Главным образом эта система была нужна для сбора и хранения информации, относящейся к разного рода учету — чиновники, совершая поездки по провинциям, подсчитывали и записывали с помощью кипу собранные налоги, количество урожая, населения, скота, объем ремесленного производства. В кипу могли храниться данные о количестве человек, живших в каком-то селении или царстве, о половозрастном составе населения, его здоровье, семейном положении, умерших и рекрутах. 

Кипу представляют собой своего рода макраме — на основной горизонтальный шнур из хлопка или шерсти привязаны более тонкие нити, сплетенные из волокон различных цветов. На каждой из нитей находится несколько узелков, различающихся техникой плетения. Кроме того, к каждой из нитей могла быть привязана еще нить — и так могло повторяться многократно. Информационно значимым было количество нитей (их число в некоторых кипу доходило до двух тысяч), их цвета, длина, число узелков на каждой, способ их плетения, а также различные элементы, которые в нити вплетали, — ракушки или части растений.

Различные формы узлов и плетения нитей. Рис. Джулии Мейерсон.

В настоящее время понятно значение только самых простых элементов кипу. Более того — вся находящаяся в нашем распоряжении информация почерпнута из колониальных текстов, у нас нет ни одного примера интерпретации конкретного дошедшего до нас кипу, сделаннойего современниками. Поэтому все, что описано ниже, представляет собой попытку интерпретации и может содержать ошибки.

Числовые данные передавались количеством и способом вязки узлов. Известно, что численная система была десятичной. Считается, что при помощи таких «цифр» кодировались отдельные поселения. 

Отдельные кипу могли содержать нити разных цветов. Существуют предположения относительно символических значений двадцати четырех из них. Так, черный мог означать временную шкалу или болезнь, красный — войну и потери на войне, желтый — золото (как единицу измерения) или кукурузу (как объем урожая); белый — серебро или мир, палевый обозначал отсутствие чего-то, беспорядок или варварство. Значение также имели длина подвешенных нитей и положение сделанных на них узелков: чем выше и чем левее — тем выше значение или качество описываемого явления. Кроме того, в несущую нить мог вставляться кусочек дерева или камня — возможно, это также служило для пояснения смысла. Так, археологи Перси Дауэрсберг и Джуниус Берд в секторе Мольепампа нашли один из крупнейших кипу: длиной около трех метров, с полутора тысячами нитей.

Археологи Перси Дауэрсберг и Джуниус Берд с одним из крупнейших кипу.

В той или иной степени кипу могли владеть довольно широкие слои населения, однако на государственном уровне учет и исчисление по кипу вели специалисты -кипукамайоки, и, по отзывам хронистов, вели так хорошо, что от них ничего нельзя было утаить. Кипукамайоки работали в домах-архивах, существовавших в каждом селении, создавая новые кипу с актуальными статистическими данными.

В первые годы завоевания Перу испанские чиновники вслед за местным населением использовали кипу. Но впоследствии стало понятно, что полностью разобраться в этой сложной системе трудно, следить за информацией неудобно, а кипукамайоки в своих отчетах нередко дают ложные сведения, вредящие испанцам. К тому же конкистадоры считали, что кипу имели отношение к религии инков, а значит, могли быть причислены к идолопоклонству. 

В 1583 году III Лимский собор постановил сжечь все кипу как опасный магический инструмент. Однако и после этого кипу продолжали существовать. Еще одну попытку их уничтожения предпринял миссионер-иезуит Пабло Хосе де Арриага.  В настоящее время известно более 800 кипу. Почти три сотни из них хранятся в Этнографическом музее Берлина.

Многих интересует вопрос: «Какие узлы использует паук, когда плетет паутину? Или он вообще не использует узлы?». Так вот, оказывается, при плетении паутины паук совсем не использует узлы! Они ему не нужны. Нити ловчей сети паук склеивает между собой особым типом паутины — соединительной.

Паутина — это секрет паутинных желёз; внутри железы паутина жидкая, но на воздухе она застывает в форме нитей. Эти нити состоят из белковых волокон и по строению напоминают нити тутового шелкопряда, из которых делают шелк. Сотни протоков желёз открываются в специальные выросты, расположенные на конце брюшка, — паутинные бородавки. Через эти выросты выделяются тончайшие нити, которые паук с помощью коготков на задних лапках склеивает в одну паутинную нить.

Пауки опутывают пойманную добычу паутиной. Паутина тянется из заднего конца брюшка, где расположены паутинные бородавки. Их несколько — поэтому и паутинных нитей больше одной. Основной компонент паутинной нити — белок фиброин. На воздухе он кристаллизуется, образуя волокна, которые и придают паутине прочность и эластичность. К примеру, паутинная нить в несколько раз прочнее человеческого волоса той же толщины.

Соединительная паутина выделяется особым типом желез — грушевидными железами, многочисленные протоки которых открываются на передне-боковых паутинных бородавках. Помимо собственно нити, они выделяют водянистую клейкую массу (гель), покрывающую каждое волокно этого типа паутины.

Клейкостью обладает не только соединительная паутина, но и другие нити. Но клейкость их обеспечивается иным способом: за счет клейких капелек, выделяемых древовидными паутинными железами. Эти капельки маленькие и распределены по нити равномерно (на 1 мм паутины приходится до 20–30 тысяч капелек), так что увидеть их можно только в электронный микроскоп.

Клейкая капелька состоит из гликопротеинового ядра и водянистой оболочки из воды и пептидов. Клейкость капельки зависит от влажности воздуха: если очень сухо, часть воды может испариться, и капелька потеряет свои свойства. Это одна из причин, почему во влажном климате больше разнообразие пауков. Каждый вид паука приспособлен к определенному диапазону влажности. Это достигается варьированием состава клейких капелек от вида к виду.

Итак, мы разобрались со свойствами паутинной нити. Посмотрим теперь, как устроена сама паутина. Основу паутины составляют несущие нити — обычно их три или четыре, — которые паук прилепляет обоими концами к субстрату (например, ветви дерева или стеблю травы) с помощью соединительных дисков. Иногда их поддерживают дополнительные якорные нити (см. рисунок ниже). К несущим нитям крепятся радиальные, сходящиеся к центру паутины — «ступице».

Схема паутины (А), и примеры её строения у Acusilas sp. из Китая (Б), молодого паука неопределённого вида из Индии (В) и малагасийского Caerostrisdarwini (Г).

Рисунки даны из статьи T. A. Black ledge etal., 2011. The form and function of spider orb webs: evolution from silk to ecosystem На радиальные нити паук наносит ловчую спираль. Часто ловчая спираль немного не доходит до «ступицы», оставляя свободную зону, значение которой пока непонятно. В местах пересечения разных нитей находятся упомянутые выше соединительные диски, поддерживающие конструкцию.

Схема плетения паутины. 

1 — паук сидит на ветке дерева или травинке и выделяет паутинную нить, которая подхватывается ветром и прилипает к какому-нибудь субстрату, например ветви другого дерева. 2 — далее паук натягивает паутину и закрепляет ее конец; создается своеобразный воздушный мост. 3 — затем паук бежит по получившемуся «мосту», попутно выделяя новую нить, которая свободно провисает. Добежав до противоположного конца, паук закрепляет эту нить и бежит по ней обратно до середины. Там он спускается вниз по новой нити и закрепляет ее на третьем субстрате. 4 — сходным образом паук плетет еще несколько каркасных (несущих) нитей и радиальные нити. 5 — затем из центра кнаружи плетется нелипкая вспомогательная спираль. Впоследствии паук ее съедает за ненадобностью. 6 — далее, используя вспомогательную нить как опору, паук плетет липкую ловчую сеть с частыми витками, начиная от края к центру паутины. Рисунок с сайта heaclub.ru

Попадая в паутину, насекомые приклеиваются чаще всего к ловчей спирали. Но, конечно, не намертво: активно дергаясь, они могут отклеиться и улететь, так что пауку надо спешить. Узнав об улове, он сразу же бежит к жертве, кусает ее и затем, обездвиженную, опутывает своей паутиной. Секрет желёз, открывающихся в его челюсти-хелицеры, содержит яд, который парализует добычу. Кроме того, паук впрыскивает в жертву пищеварительные ферменты, которые расщепляют ее внутренности и превращают их в густой бульон. Этот частично переваренный суп паук потом высасывает. А чтобы вовремя заметить добычу, сети многих видов пауков имеют специальные сигнальные нити, которые ведут непосредственно к пауку, сидящему открыто в центре паутины или в укромном убежище на периферии. Когда попавшееся насекомое начинает биться, оно колеблет паутину — в том числе и сигнальные нити. По их вибрации паук и определяет, что добыча попалась.

Так что разные нити паутины выполняют разные функции. Пауки могут производить до семи типов паутинных нитей, которые различаются по составу и свойствам и выделяются разными паутинными железами. Несущие нити паутины — самые крепкие. А вот нити ловчей спирали — самые липкие, потому что на них больше всего концентрация клейких капелек. Поэтому, например, к идущему по лесу человеку цепляются нити именно ловчей спирали. Кроме того, есть специальный тип нитей для обматывания жертвы, нити для формирования мягкого внутреннего слоя кокона для яиц и нити для прочного наружного слоя кокона, а также специальная соединительная паутина.

Типы паутинных желез и вырабатываемая ими паутина.

Соединительная паутина (зеленовато-бежевый цвет) вырабатывается грушевидной железой. Рисунок с сайта pinterest.com.

Но как же сам паук не приклеивается к своей паутине? Во время плетения паутины он касается клейких ловчих нитей только самыми кончиками ног, покрытыми многочисленными волосками, что уменьшает площадь контакта с клейкими каплями. Кроме того, ноги паука смазаны особым маслянистым веществом, препятствующим приклеиванию. Ну а когда паук ходит по своей паутине, он передвигается по менее клейким радиальным нитям.

А теперь вернемся к теме настоящих морских узлов. С далеких времен парусного флота многократные простые узлы у моряков разных стран назывались «кровавыми». В реестре наказаний матросов военных флотов прошлого фигурирует забытое в наши дни избиение линьками и плетьми, которые именовались «кошками». Они представляли собой сплетенную из пенькового троса плетку, имевшую от семи до тринадцати косичек, но чаще — девять. Каждая из косичек заканчивалась узлом, на котором было от двух до девяти шлагов. «Кошки» подразделялись на простые и воровские. Последние были более тяжелыми, ими секли за кражу.

При наказании «кошкой» провинившегося матроса привязывали за кисти рук к решетчатому люку, который вертикально ставили на шканцах, или к стволу пушки. Как правило, при этом вдоль обоих бортов выстраивали всю команду корабля и боцман (или его помощник) под барабанный бой наносил удары «кошкой» по голой спине наказуемого. Число ударов исчислялось дюжинами. В зависимости от проступка матрос в наказание мог получить от одной до двенадцати дюжин. Обычно после третьего удара на спине наказываемого матроса появлялась кровь, так как узлы, туго затянутые на концах косичек «кошки», прорезали кожу (отсюда и название узла). После первой дюжины ударов окровавленные косички «кошки» слипались в один жгут и удары становились нестерпимыми, матросы теряли сознание и умирали в состоянии шока. Чтобы не терять таким образом в мирное время хорошо натренированных матросов, Британское адмиралтейство в середине XVII века издало ханжеский приказ: после первой дюжины ударов помощник боцмана обязан был разъединить слипшиеся от крови косички «кошки». Эта процедура носила название «расчесать кошку». Она повторялась после каждой дюжины ударов. Но даже самые выносливые матросы не могли выдержать шести дюжин ударов, теряли сознание от боли и погибали. В современном английском языке сохранилось идиоматическое выражение tо scraitch the cat — «расчесать кошку», которое, напоминая о варварском наказании на кораблях, теперь имеет значение «облегчить страдание». В наши дни «кровавый» узел утратил свое назначение и находит другое применение как в быту, так и в различных профессиях, например, в портняжном и в переплетном деле для утолщения конца нити.

Долгое время для определения скорости кораблей использовали секторный лаг — треугольную доску с привязанной к ней верёвкой, на которой через одинаковое расстояние были завязаны узелки. Доску выбрасывали за борт, засекали время (обычно полминуты) и считали, на сколько узелков размотается увлекаемая лагом верёвка, пока судно движется вперёд. Если расстояние между узелками кратно морской миле (например, 1/120 мили), то можно сразу определить скорость в милях в час. Эта единица измерения и получила название «узел». А если точнее – «навигационный узел». Современные приборы измерения скорости кораблей более совершенны и работают на других принципах, однако указывают её по-прежнему в узлах. Один узел равняется скорости судна, проходящего одну морскую милю (1852 метра) за один час. Удобство узла как единицы скорости обусловлено тем, что судно, которое идет вдоль меридиана со скоростью в один узел, за один час проходит расстояние, равное в одну минуту широты. То есть морская унифицированная миля равна значению длины минуты градуса меридиана на широте 45 градусов ~1852 (1852,2) метра. Расстояние в одну угловую минуту колеблется из-за формы Земли, которая представляет собой геоид – на полюсах она ~ 1862 (1861,6) метра, на экваторе ~ 1843 (1842,9) м. Таким образом, узел навигационный – единица скорости в морской навигации, соответствующая 1 стандартной миле в час (1,852 км/ч, 0,514 м/с или 0,167 кабельтов/мин).

Долгое время для определения скорости кораблей использовали секторный лаг — треугольную доску с привязанной к ней верёвкой, на которой через одинаковое расстояние были завязаны узелки. Доску выбрасывали за борт, засекали время (обычно полминуты) и считали, на сколько узелков размотается увлекаемая лагом верёвка, пока судно движется вперёд. Если расстояние между узелками кратно морской миле (например, 1/120 мили), то можно сразу определить скорость в милях в час. Эта единица измерения и получила название «узел». А если точнее – «навигационный узел». Современные приборы измерения скорости кораблей более совершенны и работают на других принципах, однако указывают её по-прежнему в узлах. Один узел равняется скорости судна, проходящего одну морскую милю (1852 метра) за один час. Удобство узла как единицы скорости обусловлено тем, что судно, которое идет вдоль меридиана со скоростью в один узел, за один час проходит расстояние, равное в одну минуту широты. То есть морская унифицированная миля равна значению длины минуты градуса меридиана на широте 45 градусов ~1852 (1852,2) метра. Расстояние в одну угловую минуту колеблется из-за формы Земли, которая представляет собой геоид – на полюсах она ~ 1862 (1861,6) метра, на экваторе ~ 1843 (1842,9) м. Таким образом, узел навигационный – единица скорости в морской навигации, соответствующая 1 стандартной миле в час (1,852 км/ч, 0,514 м/с или 0,167 кабельтов/мин).

С 1900 по 1920 годы перетягивание каната было олимпийским видом спорта. Фаворитами всегда были англичане и шведы. Возможно, составить им конкуренцию смогли бы и русские силачи, но от нашей страны участники не были заявлены ни разу. В настоящее время МОК рассматривает возможность возвращения перетягивания каната в олимпийскую «семью».

На Олимпийских играх 1980 года в Москве перетягивания каната в программе не было. Тем не менее, к предстоящему событию на Ленинградском монетном дворе была выпущена 10-рублевая серебряная монета с изображением спортсменов, перетягивающих канат. Вес монеты – 33,33 г., а тираж 95420 штук.

В странах Азии перетягивание каната сохраняет свою популярность многие века, а на Тайване даже входит в школьную программу. Причем, для азиатов это не только состязания, но и некий культ. Считается, что если перед посевом провести турнир, вероятность богатого урожая значительно повысится.

Перетягивание каната было популярно среди бурлаков. Об этой забаве упоминает Н. Г. Чернышевский в своем романе «Что делать?». Герой произведения Рахметов, тянувший лямку с бурлаками, один перетягивал трех-четырех товарищей по артели, за что и получил прозвище «Никитушка Ломов», в память о легендарном силаче, слава которого гремела по всей Волге.

Не могу не отметить, что перетягивание каната до сих пор является одним из самых популярных видов спорта для курсантов морских училищ. Будучи курсантом ЛВВМИУ имени Ленина в г. Пушкин Ленинградской области, я и сам неоднократно принимал участие в таких соревнованиях. Более увлекательного занятия, скажу вам, просто не бывает!

40 морских узлов для настоящих моряков

Это те самые узлы, которые в первую очередь изучаются в мореходных школах, военно-морских училищах, школах юнг, на школьных курсах юных моряков. Привожу их не просто в алфавитном порядке, а в порядке значимости и распространенности, для удобства их изучения и запоминания. В знаменитой книге Л.Н. Скрягина «Морские узлы» обозначена цифра в 36 узлов, у меня получилось их ровно 40! Впрочем, не претендую на бесспорную однозначность этого выбора и, в том числе, именно этого количества. Просто у меня получилось как-то вот именно это число. Если кто-то посчитает, что к этому количеству нужно добавить еще несколько суперважных узлов (к примеру, из перечня «обиходных», также описанных в этой книге), то, как говорится в таких случаях — на здоровье! Держаться за «магическое число» 40 большого смысла не имеет!

Морские узлы – это настоящее искусство, уходящее корнями к истокам зарождения мореплавания и до сих пор не утратившее своей актуальности. Навыками мастерства их правильного вязания и уместного использования в конкретных случаях должен обладать каждый, кто выходит на водные просторы на катере, яхте или лодке.

Любой морской узел должен быть завязан крепко и надёжно, ведь от этого во многом зависит безопасность, и в то же время так, чтобы в любой момент его при необходимости можно было легко развязать.

О самих морских узлах в этой книге было рассказано уже так много и подробно, что осталось только перечислить и описать основные из них.

  1. Булинь — называют «королем узлов». Название произошло от английского термина (The Bowline), обозначающего снасть, которой оттягивают наветренную боковую шкаторину нижнего прямого паруса. Был известен древним египтянам и финикийцам за 3000 лет до нашей эры. Несмотря на изумительную компактность, содержит элементы простого, полуштыка, ткацкого и прямого узлов. Элементы всех этих узлов в определенном сочетании дают булиню право называться универсальным. Главное преимущество — простота завязывания и развязывания после снятия нагрузки. Завязанный булинь имеет два свободных конца. Нагружать следует только тот, который образует в узле перехлестнутую, а не простую петлю. Этот узел применяется для обвязок и беседок (см. беседочный узел) в том случае, если они завязываются из репшнура или двойной стропы грузового парашюта. Простой булинь требует фиксации контрольным узлом, так как он имеет тенденцию к распусканию. Во всех случаях булинь нужно затянуть. Узел снижает среднюю прочность веревки в пределах 45,9-49,0% (при сухой веревке — 79,1 — 81,0%, мокрой — 76,9 — 78.1%; мерзлой — 54,1 — 58.6% от прочности веревки без узла). Опасные ошибки: очень слабо затянут; очень сильно затянут; длинный свободный конец веревки — опасные переплетения петель; неправильно заложена петля узла — слишком короткие или длинные петли.

2. Английский (штык якорный, штык рыбацкий) — рыбацкий узел, усиленный полуштыком. Применяется для привязывания лодок и легких якорей, а также для подъема груза. Надежен при постоянном натяжении. При переменном характере нагрузки обязательны страховочные узлы или принайтовка. При завершении часто усиливается беседочным узлом.

3. Беседочный — разновидность узла булинь, образующая фиксированную петлю. Из всех способов связывания тросов из различных материалов (пеньковый и стальной, дакроновый и манильский) соединение с помощью двух беседочных узлов петлями будет самым надежным. Является основой грудной обвязки. Беседочный узел применяется для подъема человека на мачту или спуска за борт. Бесе­дочный узел не затягивается, и обвязанный им человек может свободно работать на мачте или за бортом. Этот узел можно применять в качестве временного огона. Из нескольких способов вязки самый рациональный позволяет завязывать узел одной рукой, одним непрерывным движением кисти за 2-3 секунды. Снижает среднюю прочность нейлоновой веревки на 44%.

4. Беседочный двойной (боцманский, воинский, петлевой) — узел, образующий двойную петлю как в середине, так и на конце троса. Не позволяет регулировать размер петель после затяжки узла. Используется в качестве беседки, а также для накладки петель на уду.

5. Битенговый — морской узел. Применяется для швартовки небольших судов.

6. Брам-шкотовый — морской узел. Наравне со шкотовым применяется для сращивания двух веревок разного диаметра. Главное достоинство — сравнительная простота завязывания и развязывания при высокой прочности соединения.

7. Буксирный — морской узел. Используется для крепления на буксирном гаке или битенге. Им задерживают или стравливают буксирный конец. Буксирный узел вяжется последовательным наложением нескольких шлагов на гак восьмеркой. Этот узел позволяет травить и выбирать конец через гак, отдав один или два шлага.

8. Выбленочный со шлагом — аналогичен простому выбленочному узлу, но у него ходовой конец дополнительно зажимается шлагом. Для легкого развязывания заканчивают узел «шлагом с петлей». Существует также узел Вебеляйтен — сбрасывающийся выбленочный узел. Изображение узла Вебеляйтена встречается уже в морском справочнике Фальконье (XVIII век). Выбленочный узел употребляется для обвязывания тросом рангоутного или другого круг­лого дерева или в тех случаях, когда необходимо связывать один конец троса с серединой другого или вязать двойной шток, галс и т. п.

9. Гафельный узел — применяется для крепления веревки к предмету цилиндрической формы.

10. Гачный со шлагом — морской узел. Служит для поднятия грузов краном или на гаке.

11. Гачный — морской узел. Применяется для накладки троса на гак. Узел употребляется при временном креплении буксирного конца к гаку. Этот узел не затягивается при любой тяге, а снятый с гака, легко распускается.

12. Кнехтовый — морской узел. Применяется для закладки троса на кнехт.

13. Кнехтовый с петелькой — быстро сбрасываемый морской узел. Применяется для закладки троса на кнехт.

14. Коечный штык — незатягивающийся узел. Надежно держит, легко развязывается. Применялся во флоте для крепления подвесных коек.

15. Лавковый — морской быстро сбрасываемый узел. Применяется для крепления троса к доске.

16. Лисельный — применяется для крепления троса к круглому рангоутному дереву. Свое название получил от дополнительных парусов, которые ставились с каждой стороны прямых парусов.

17. Марка — вспомогательный узел. Применяется для скрепления веревки, уложенной в бухту, так называемая маркировка в классической манере.

18. Мотыл артиллеристский (французский шкотовый) — вспомогательный узел, образующий незатягивающуюся одинарную петлю. Предназначен для вязки на конце троса в любую проушину. Более удобен для указанного применения, нежели бурлацкая петля или травяная петля.

19. Обезьяний кулак — вспомогательный узел. На флоте применяется для изготовления легкости на выброске. Утяжеляя легкость деревянным шаром или резиновым мячиком, увеличивают дальность броска при подаче выброски и улучшают плавучесть самой легкости, что особенно важно при оказании помощи упавшему за борт.

20. Паловый — удобный узел для закрепления фалиня шлюпки или катера за пал, битенг или одинарный кнехт.

21. Пикетный — морской узел. Используется для закрепления троса за круглую опору.

22. Пожарная лестница (шкентель с мусингами) — прием одновременной вязки большого количества простых узлов. Применяется для быстрого спуска с борта в шлюпку, для помощи человеку, упавшему за борт, а также в других аварийных ситуациях. Прием заключается в укладке на ладони левой руки 5 — 7 колышек. Пропустив ходовой конец через петли, медленным, без рывков вытягиванием ходового конца образуют цепочку простых узлов. Этот способ часто используют иллюзионисты.

23. Простой штык — вспомогательный узел. Употребляется для крепления швартовных тросов к береговым рымам и па­лам, к рымам бочек, а также при сращивании буксир­ных и других тросов. Простой штык состоит из двух полуштыков. Когда штык связан, ходовой его конец надежно прихватывают каболкой к коренному концу. При правильно связанном штыке сближенные полушты­ки должны дать выбленочный узел. Под нагрузкой сильно ослабляет веревку и развязывается с большим трудом. Если затянутый узел удается развязать, то ослабленное место на веревке сохраняется. Пользоваться им на рабочих веревках не рекомендуется. Снижает среднюю прочность нейлоновой веревки до 63%; тириленновой — на 55 %; полипропиленовой — на 57%.

24. Прямой (геркулесов) — вспомогательный морской узел. Применяется для свя­зывания двух концов растительного троса примерно равной толщины; толстые тросы могут соединяться пря­мым узлом только временно и для небольших нагрузок, так как в противном случае, при большей нагрузке, узел может затянуться и его трудно будет развязать. Считается правильным, когда концы каждой веревки идут параллельно и вместе, а коренные концы направлены прямо противоположно друг другу. Имеет тенденцию к саморазвязыванию, когда веревка нагружена. Связывание двух веревок разного диаметра прямым узлом запрещается, так как тонкая веревка под нагрузкой рвет толстую. На обоих концах обязательны контрольные узлы. Отличается симметрией. Используется, в том числе, в технике плетения макраме. Снижает среднюю прочность нейлоновой веревки примерно на 63%; териленновой — на 55%.

25. Рифовый — усложненная разновидность прямого узла. Легко сбрасываемый узел. Применяется для связывания тросов одинакового диаметра при небольшой тяге. При необходимости закрепление веревки в карабине под нагрузкой просто незаменим. Легко вяжется и развязывается под значительной нагрузкой, надежно держит на сухих и не обледенелых веревках. Применяется при взятии рифов на парусах, для завязывания рифсезней и рифштертов, а также в других случаях, когда требу­ется такое соединение двух тонких тросов, чтобы их можно было легко развязать. Способ вязки этого узла подобен вязке прямого узла. Снижает среднюю прочность веревки в пределах 46,5 — 20,5% (при сухой веревке — 74,8 — 79,5%; при мокрой — 72,9 — 77,8%; при мерзлой — 53,5 — 57,2%). Опасные ошибки: концы соединены не в направлении длинных веревок, отдельные петли некачественно завязаны.

26. Сезневочные штыки (сезень) — морской узел. Применяется для найтовки убранных парусов на баке, на гафеле и гике. Такими же узлами паруса через люверсы на шкаторинах надежно пришнуровываются к рангоуту.

27. Стопорный узел — применяется для крепления одной веревки к другой, находящейся под нагрузкой, для переноса нагрузки на другое крепежное устройство. Предпочтительнее задвижного штыка. Быстрее и легче развязывается. При работе с веревкой под нагрузкой скорость часто играет решающую роль для удачи всей операции. Стопорный узел применяется, когда нужно временно удержать туго натянутый трос (швар­тов, лопарь талей и т.п.). Стопорным узлом можно крепить фалинь шлюпки к перлиню при буксировке нескольких шлюпок. Коренной конец стопора надежно укрепляется, а ходовой обвязывается вокруг удержи­ваемого троса, как показано на рисунке. Для стальных тросов в качестве стопора может употребляться таке­лажная цепочка.

28. Топовый тройной — вспомогательный схватывающий узел, образующий три петли. Вяжется на конце шеста или бревна, приготовленного для вертикальной установки в качестве мачты или флагштока. Растяжки привязывают к петлям узла, а четвертой служит коренной конец, к которому накоротке вяжется ходовой.

29. Трап (шторм-трап) — способ вязки короткой подвесной лестницы. Трап длиной 2 м вяжется из 12 м троса диаметром 12-14 мм.

30. Удавка затягивающаяся (висельный, Джека Кеча) — морской узел, схожий с эшафотным. Получил печальную известность в связи с именем английского палача, умершего в 1680 году. Используется при временном креплении троса за плавающие в воде предметы или за битенг. Этот узел имеет преимущество перед удавкой с полуштыком: ходовой конец не может выскользнуть из петли. На парусниках применялся для крепежа коренных концов марс-шкотов и марс-гитовах, когда нужно было иметь эти концы готовыми к отдаче. Число оборотов ходового конца варьируется от 7 до 13.

31. Удавка с полуштыками (лесной, бревенчатый) — проверенный многовековым опытом узел. Служит для безопасного подъема бревен и рангоутного дерева. Вяжется всегда немного в сторону от середины бревна (трубы). Слабина троса между удавкой и полуштыками перед подъемом должна быть выбрана. Полуштыки укладываются обязательно по ходу спуска троса.

32. Фаловый — считается надежным узлом для крепления троса к круглому рангоутному дереву.

33. Французский топовый — морской узел. Образует на мачте судна две петли и два конца для крепления трех снастей стоячего такелажа.

34. Шкотовый — узел, встречающийся еще на древнеегипетских рисунках. Предназначен для связывания тросов или веревок разной толщины при небольшой тяге. Употребляется при ввязывании шкотов в шкотовые углы парусов и вообще в тех случаях, когда нужно быстро скрепить два троса примерно одинаковой толщины. Снижает среднюю прочность нейлоновой веревки до 47%, териленновой — на 51%, полипропиленовой — на 59%.

35. Штык перевернутый — вспомогательный узел. Служит для подвязывания веревки к предмету. Ходовой конец после второй колышки идет в противоположную сторону и, как следствие, узел растягивается.

36. Штык задвижной (мачтовый штык) — надежный узел под постоянной нагрузкой. Используется для крепления веревки за опоры, главным образом деревья или бревна. При переменном характере нагрузки обязательно дополняется страховочным узлом.

37. Шлюпочный или Шлаг с петлей — вспомогательный, простейший узел. Легко развязывается после снятия нагрузки. Используется в качестве временного крепления веревки к предметам при весьма умеренных нагрузках. Служит в том числе для крепления на шлюпке походных концов. При крепле­нии шлюпки, стоящей у трапа судна, конец вяжется за загребную банку. При креплении походного конца на спасательной шлюпке конец вяжется за баковую банку.

38. Штык с обносом — более симметричный узел, чем простой штык. В случае изменения направления тяги меньше перемещается вдоль предмета, за который завязан.

39. Щучий — узел служит для прикрепления троса к предметам цилиндрической формы.

40. Флажный — вспомогательный сбрасывающийся узел. Свернутый и связанный фалом сигнальный флаг поднимают, а в нужный момент распускают и крепят. Таким способом никогда не поднимают флаги солидарности и морского этикета.

Продолжение следует

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.