Фактор рывка

Для туристов, альпинистов и скалолазов важно понимать какие нагрузки может выдерживать снаряжение в страховочной цепи и исходя их этих данный предпринимать меры по обеспечению безопасности. Мы знаем что альпинистское снаряжение производится и тестируется согласно жестким стандартам UIAA, CE и т.п., и согласно этим стандартам должно выдерживать огромные нагрузки - тонны! А человек весит в среднем 60-80 кг + рюкзак 10-15кг, разве технических характеристик снаряжения не достаточно чтобы выдержать любые нагрузки? НЕТ!

Это не кажется очевидным, но на силу рывка и так скажем возможность "повреждения человека" и разрушение станции/точек страховки влияет НЕ столько ГЛУБИНА ПАДЕНИЯ, сколько величина ФАКТОРА РЫВКА.

Сила рывка зависит от трёх параметров:

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

Принцип использования этой величины довольно простой - чем меньше фактор рывка (цифра), тем безопаснее. При этом глубина падения не имеет большого значения, и даже наоборот в некоторых ситуациях глубокий срыв безопаснее.

Что такое фактор рывка на примерах:

Картинка 1 - Скалолаз пролез 9 метров, вщелкнул веревку в оттяжку и пролез еще 1 метр. После чего он срывается. Глубина его падения составит 2 метра, а в поглощении энергии срыва участвует 10 метров веревки. Фактор рывка = 2/10 = 0,2. Это очень «мягкий» и безопасный срыв.

Картинка 2 - Если скалолаз поднимется еще выше, скажем на 20 метров, и при этом сорвется на 3 метра, то фактор рывка будет еще меньше. Фактор рывка = 3/20 = 0,15. Не смотря на большую глубину падения фактор рывка уменьшился, потому что в поглощении энергии срыва участвует еще больше веревки.

Картинка 3 - В данном примере скалолаз снова срывается на 3 метра, но при этом он успел пролезть всего 3 метра от страховочной станции, т.е. он вышел на 1,5 метра выше последней точки страховки. Фактор рывка = 3/3 = 1. Это весьма высокий фактор рывка.

Картинка 4 - Рассмотрим самый неблагоприятный вариант. На этот раз скалолаз пролез всего 3 метра выше страховочной станции, но не заложил ни одной точки и упал на глубину 6 метров, т.е. срыв пришелся на страхующего или страховочную станцию. В поглощении энергии участвует всего 3 метра веревки. Фактор рывка = 6/3 = 2. Это критический фактор рывка. В этом случае есть реальный риск разрушения страховочной станции, если она была сделан на не очень надежных точках или сблокирована не правильно.

Нагрузка на сорвавшегося в примере выше не превысит 12 кН, но на промежуточную точку будет действовать сила примерно равна силе рывка на сорвавшегося умноженной на 1,66.
2.5 кН*1,66= 4 кН.
Это происходит из-за того, что на перегибе вокруг карабина промежуточной точки силы складываются.

И если бы не потери на трение верёвки по карабину, а это примерно 33%, то сила была бы в два раза больше, но с учетом силы трения нагрузка больше «всего» в 1,66 раза.

Усилие на промежуточной точке и есть максимально возможная нагрузка в страховочной цепи. И именно с учетом этой нагрузки и коэффициента запаса прочности (1,1-1,5 для разных устройств) созданы стандарты для альпинистского снаряжения: страховочная система 15кН, станционная петля 22кН, карабин 20 кН и т. д.

Прим.: страховочная цепь состоит из: страхующего, самостраховки страхующего, страховочной станции, страхующего устройства, промежуточных точек страховки, страховочной системы, карабинов и веревки, которая все это соединяет.

На всех динамических веревках указан показатель «Max. impact force», или максимальная сила рывка. Для динамической веревки разрывная нагрузка в стандарте не указана, правда странно? Указано только максимальное усилие рывка и количество рывков, при котором это усилие не превышает 12 кН.

Согласно стандартам, UIAA нагрузка на сорвавшегося и соответственно и страховочную станцию не должна превышать 12 кН. Данная величина (12кН) выбрана как результат множества испытания и оценки последствий реальных срывов. Это максимальная нагрузка, которую может выдержать тело человека без серьезных травм. При этом мы не рассматриваем варианты падения на полку или удары при падении о рельеф — речь идет только о травмах, полученных при рывке.

Снижение нагрузки при рывке до этой величины обеспечивается использованием динамической веревки. В этой ситуации нагрузка в любом месте страховочной цепи не превысит 12 кН.

Примечание: Тест UIAA проводится при факторе рывка 1,77, и при факторе рывка 2 сила будет чуть больше, но для понимания логики это не очень важно. Плюс современные веревки при срыве факторе рывка 1,77 обеспечивают нагрузку не превышающую 8-9 кН.

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.

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

1. Используйте динамическую веревку для нижней страховки
2. Используйте динамическую веревку для усов самостраховки
3. Подошли к станции - встегнули самостраховку - нагрузите станцию.
4. Не выходите на усе самостраховки выше станции!
5. Встегивайте веревку лидера в направляющий карабин на станции.
6. Чаще закладывайтесь
7. Спрямляйте веревку - используйте длинные оттяжки на перегибах, чтобы уменьшить трение веревки.
8. С осторожностью используйте закладные элементы с макс.нагрузкой в 5-6-7-9 кН