карта сайта
Турклуб «Вестра» > Статьи и лекции > Иностранные статьи по технике > Срыв и падение. Сила рывка.

Срыв и падение. Сила рывка.

Срыв и падение

При срыве страховочная система прерывает полёт и останавливает вас. Силы, действующие на ваше тело, точки страховки, страхующего, зависят от многих параметров.

Каждый срыв освобождает огромное количество энергии. Масса человека большая. Вся сила рывка передаётся через страховочную систему и почти удваивается на крюке. И если каждый элемент в цепи страховки выдержит, вы отделаетесь только царапинами.

Сила рывка зависит от трёх параметров:

  1. свойства верёвки,
  2. фолл-фактора (фактора рывка),
  3. и веса падающего объекта.

Никогда не оставляйте верёвку между ног: при срыве вас перевернёт и ударит головой о рельеф.

1) Ваша жизнь зависит от растяжения веревки.

Очевидно, что уменьшить силу рывка может только растягивание динамической верёвки. Так система безопасности в скалолазании строится вокруг свойства динамической верёвки поглощать ударные нагрузки. Она смягчает падение, уменьшает силу удара и вероятность разрыва системы. Фактически, динамическая верёвка единственное данное во всей системе. Она разработана для ограничения силы на скалолаза (80 кг) в самом плохом случае (фолл-фактор 2) до 12 кН. Значит, все остальные части страховочной системы должны быть расчитаны на эту максимальную ударную силу.

Чем длиннее верёвка, тем больше она поглощает энергию рывка. Этим объясняется почему фолл-фактор 2 при падении с 4 метров развивает такую же силу рывка в 9 кН, как падение с 20 метров, при соответствии динамической верёвки стандартам УИИА. Возросшая глубина падения компенсируется большей длиной динамической верёвки, поглощающей энергию падения.

Падение: 2 м
Длина уса: 1 м
Вес скалолаза: 80 кг
Фолл-фактор: 2
Сила рывка со статическим усом:

Статическая верёвка недостаточно растягивается....

Статическая верёвка традиционно используется в спелеологии и при спас-работах, и даже на соревнованиях и при лазании. Она разработана для минимального растяжения под нагрузкой. Т.е. её поглощающие свойтва минимальны, особенно на коротком участке. Хуже то, что промышленная маркировка статических верёвок не классифицирована, и их способность растягиваться зависит от производителя и страны. Они часто дубовые настолько, что передают почти весь рывок на страховочную систему и тело человека. В скалолазании очень неглубокое падение может развить критическую силу рывка.

 

Усы и петли самостраховки подобны статической верёвке...

Использование точек без динамической верёвки, также опасно. Как показано на рисунке, фолл-фактор 2 развивает достаточную силу для разрыва обвязки, крюка, карабинов, не говоря уж о скелете человека.

Повторим опять:

Падение на 1 метр на статической верёвке может развить достаточную силу для повреждения или несчастного случая.

Надо помнить, что человеческое тело может выдержать силу рывка 12 кН без риска серьёзного повреждения, и никак не больше 18 кН. Эта величина силы 18 кН заложена УИИА в нижнее ограничение для всех элементов страховочной системы.

Для сравнения приведем ограничения УИИА:

2) Фолл фактор.

Понимание физических процессов, действующих при падении, представляет собой один из интересных аспектов в вертикальных видах спорта. Для новичка в таких объяснениях часто не хватает ясности. Как объяснить кому-либо, что безопаснее пролететь 10 метров на динамической веревке, чем 1 метр на оттяжке из статической стропы. Это то, что требует не только обдумывания, но и наглядной демонстрации.

В вертикальных видах спорта определяющим фактором является не длина падения, а соотношение высоты падения, к длине работающей веревки. Это соотношение, известное как фактор падения (fall factor), стоит обсудить более детально.

Фолл фактор =

Высота полёта
__________

Длина работающей верёвки

В альпинизме этот фактор не может превышать значения 2. Т.к. высота падения не может быть больше удвоенной длины верёвки. Это основополагающее значение, с учетом которого создаются и все компоненты страховочной цепи

Падение: 2 м
Длина стропы: 1 м
Вес страхуемого: 80 кг
Фолл фактор: 2
Сила рывка со статической стропой:
Падение: 10 м
Длина динамической верёвки: 5 м
Вес страхуемого: 80 кг
Фолл фактор: 2
Сила рывка с динамической верёвкой:
Падение: 10 м
Длина динамической верёвки: 5.2 м
Вес страхуемого: 80 кг
Фолл фактор: 1.9
Сила рывка с динамической верёвкой
• на страхуемом: 9 кН
• на верхнем крюке:
Падение: 10 м
Длина динамической верёвки: 9 м
Вес страхуемого: 80 кг
Фолл фактор: 1.1
Сила рывка с динамической верёвкой
• на страхуемом: 6 кН
• на верхнем крюке:

Что совсем не учитывается или слабо учитывается этой величиной, так это энергия, которая рапределяется между скалолазом, страхующим и различными компонентами страховочной цепи.
Важно ограничить силу рывка и для страхуемого, и для страхующего, и для точек страховки. Каждый раз надо учитывать всю систему страховки.
На страховке, как только лидер вышел на маршрут, важно установить первый промежуточный крюк как можно скорее, особенно в свободном лазаньи. Создайте дополнительные точки страховки как можно быстрее, чтобы уменьшить фактор падения и нагрузку на верхний крюк.

Поглощение энергии падения.

Каждый раз надо учитывать всю систему страховки.
На страховке, как только лидер вышел на маршрут, важно установить первый промежуточный крюк как можно скорее, особенно при свободном лазанье. Создайте дополнительные точки страховки как можно быстрее, чтобы уменьшить фактор падения и нагрузку на верхний крюк.

Сведите к минимуму зигзаги верёвки. Используйте длинные оттяжки. Так чтобы вся длина верёвки работала на поглощение энергии рывка.

В поглощении энергии рывка играют следующие факторы:

  1. Эластичность верёвки. Работающая длина верёвки зависит от трения о рельеф и трения в промежуточных точках
  2. Блокирующий узел
  3. Деформация обвязки и тела скалолаза
  4. Протравливание верёвки в страховочной системе:
    • Протравливание страхующим. Это требует определённого умения.
    • Непроизвольное протравливание, когда сила рывка превышает возможности страхующего. Обычно страхующий удерживает руками до 3 кН с обычным устройством. Это протравливание поглощает огромное количество энергии, но в отсутствие перчаток грозит ожогом рук страхующего и потерей страховки. Одевайте перчатки при страховке.
В некоторых ситуациях слишком сильное протравливание верёвки приведёт к удару страхуемого о рельеф.

Нагрузка на крюк.

Физика играет против нас при срыве. Тот механизм что помогает нам в полиспасте развить большую полезную силу, работает против нас при падении. На изгибе верёвки (обычно в карабине точки страховки), сила рывка на точку страховки увеличивается на 2/3 (она бы удваивалась, если не было трения о карабин)

Для примера возьмём один из худших случаев - падение на 10 м при длине верёвки 5.2 м. Фолл фактор равен 1.9, сила рывка на человека 9 кН на динамической верёвке, тогда сила рывка на точку страховки становится 15 кН. Это много. Один скальный крюк не держит больше 5 кН. Нужно сдваивать крюки.

Теперь рассмотрим аналогичную ситуацию со статической верёвкой. Фолл фактор 1.9 с силой рывка на человека 18 кН вызовет рывок на крюк в 30 кН (умножая 18 кН на 1.66). В этом случае надеяться не на что. И даже если точка страховки выдержит, оборвётся что-то другое.