船锚是确保船舶安全不可或缺的一个设备，是船舶在近海地区用来固定船位的一个重要工具。与巨大的船身相比，船锚则要娇小许多。以人类史上最大的船——“诺克·耐维斯”号为例，这艘“海上巨人”在满载时可达82.5万吨重，但用来固定它的船锚却只有36吨重。“小小”的船锚就像一位“太极大师”，深谙“四两拨千斤”之道，能够辅助万吨巨轮停靠在岸边或者锚地。

  1  船锚的来历竟与猫有关？

中国古书中早就有了关于船锚的记载：

凡舟行遇风难泊，则全身系命于锚。战船、海船有重千钧者，锤法先成四爪，依次逐节接身。其三百斤以内者，用径尺阔砧，安顿炉旁，当其两端皆红，掀去炉炭，铁包木棍夹持上砧。若千斤内外者则架木为棚，多人立其上共持铁链。两接锚身，其末皆带巨铁圈链套，提起捩转，成力锤合。合药不用黄泥，先取陈久壁土筛细，一人频撒接口之中，浑合方无微罅。盖炉锤之中，此物其最巨者。

——《天工开物·锤锻·锚》

船锚的“锚”字不仅是读音，连字形也和“猫”相似。而“锚”字在文献中也常被写作“猫”，据说人们是在观察到猫爪啮抓现象后受启发，从而模拟出了锚爪啮土。

古时候，船锚是一块被称为“碇”的大石头，人们用绳子将它系起来，利用它的重量使船只停泊。后来“碇”逐渐发展成为了木爪锚，即在石块两旁绑上木爪，增加抓力使船舶停下。随着技术的进步，还出现了铁质或钢制锚链和船锚。其中铁锚有单齿铁锚、双齿铁锚、四爪铁锚、海军锚、单爪锚、两爪锚、舌形锚及霍尔锚等。

  2  船锚如何“四两拨千斤”？

众所周知，当船舶停靠在岸边或者锚地时，都会先将船锚抛入水底，这样才能够让船舶不随着海浪飘走。但船锚的作用不仅于此，船舶在航行中，若预先判断即将会出现搁浅、触礁和碰撞等危险时，可立即抛锚。这样做可以减少船的惯性，减少或避免损失。

    想要弄清船锚的工作原理，我们首先要了解船锚的结构。

船锚从上到下的结构分别为：锚卸扣、螺栓、锚杆、锚柄、锚腕，两边的对称部分则称作锚爪，它是锚能抓入泥土的关键。

船舶抛锚后，锚会在锚链的牵引下沉至水底。在水底，由于锚杆的作用，锚腕所在的平面会与水底垂直，此时，锚爪开始与水底接触。又因为船舶的锚链长度往往大于水深，故水底的锚链会处于平躺状态，当船舶受海浪的扰动时，锚链就会被船舶拉动，致使水底的锚在与锚链连接处受一个水平作用力。此外，船锚自身的重力也会因船舶的移动在锚爪与水底接触点产生一个作用力。正是这两个力，为船舶提供了停泊的能力。

锚泊期间锚的受力示意图

或许我们还是无法理解，仅凭这两个作用力，船锚就能停住几十万吨重的巨轮吗？原因很简单——船锚并不需要产生几十万吨的反作用力，它只需与船舶运动时的惯性以及海上风力对抗。所以，无论这条船有多重，当其动力系统关闭时，船锚持续产生的反向作用力就能令它停下。

    但必须注意的是，抛锚是有其自身局限性的。船舶靠岸不能仅靠抛锚，因为船舶抛锚后并不会稳如泰山，它会以锚点为圆心，以链条为半径，做圆周运动。因此，船锚只能限制船只的大概位置，想要稳稳停靠岸边，还需要其他辅助手段。

  3  抛锚方式有哪些？

抛锚方式共有三种，分别为船首抛锚、船尾抛锚以及首尾抛锚。

船首抛锚分为抛单锚和双锚两种，一般情况下，抛单锚就能系牢船只，只有在风浪特别大或锚地特别狭小的时候才会抛双锚。在船首抛锚船体所受的风力、水流力及浪波冲击力等外力最小，所以船首抛锚是当今船舶抛锚停泊的主要方式，由此我们也可以解释为什么船舶的主锚一般布置在船首了。

船尾抛锚多用于内河船和登陆船艇。当内河船向下游顺水航行时，为保障安全、避免调头，停泊时常常采用船尾抛锚的方法。

若想使停泊的船舶总以船舷面对风向，就需要采用首尾抛锚方式。首尾抛锚的一种方法是将主锚从顶风方向抛出，紧接从船尾把一根缆索绕过船舷外边，与已抛出的主锚链联结，之后再放出一些主锚链即可。另一种方法则是在船首把主锚抛出后，再从尾部抛出尾锚。

  4  锚地选择很重要

船锚是有深度上限的，想要拉动几十万吨重的船锚，必须有足够坚硬和粗壮的锚链。由此可见，锚链不会造得太长，海员必须寻找深度合适的抛锚地点。

除了要注意海洋深度外，抛锚还应注意海底的物质构成，因为停泊好的船重新起航需要起锚。起锚即船舶向前开动，同时慢慢收回锚链，等船到距离船锚较近位置时，拉直锚链，随后锚杆将在锚链的拉力下被抬起，船锚将以锚冠为轴，利用杠杆原理将锚爪从海底起出，船舶持续收回锚链，直至将船锚拉出水面。

通过起锚这一操作我们可以发现，并不是所有底质都适合抛锚。最佳底质是沙石底，其次为泥底，而像礁石那种难以产生稳定抓力，且船锚有被岩石卡住的风险的底质，是难以抛锚的。若因锚地选择不合理导致船锚被卡住，就必须砍掉链条、丢弃船锚。正常情况下，十万吨以上船舶配备的船锚造价要在几十万美金左右，卡锚会给船东造成不小的损失。

此外，当海上有很大风浪，且锚地平坦、泥沙稀疏时，船舶产生的拉力很有可能大于泥沙的阻力，容易出现“走锚”的现象。一旦“走锚”且没有及时发现是非常危险的。因为当船舶停泊时，发动机通常处于关闭状态，遇到突发情况很难立即启动其动力系统。船很可能在外力作用下离开锚泊位置,在无动力状态下发生搁浅、碰撞等事故，酿成悲剧。可见，锚地的选择是影响船舶存亡的大事。