Задержание при страховке альпинистов

Взаимная страховка альпинистов

Задержание при страховке альпинистов

Как говорилось ранее, задача страхующего — удержать сорвавшегося и падающего партнера. Какова механика задержания?

Поскольку организация нижней страховки и эффективная реализация задержания намного сложнее, то для того, чтобы яснее представить себе возникающие при этом проблемы, требуется более подробный анализ.

В общем случае перемещение сорвавшегося по склону при закрепленной веревке складывается из последовательного скольжения в двух направлениях: по линии
падения воды и по дуге «маятником» на натянутой веревке (так называемый «полумаятник») (рис. 21). Если место срыва находится ниже или на уровне точки закрепления веревки, но отдельно от нее, то скольжение будет происходить «чистым маятником». Если точки закрепления и срыва лежат на одной и той же вертикали, то скольжение по дуге маятника будет полностью отсутствовать.

Естественно, что усилие, которому подвергается веревка (а также все, что с ней связано) при задержании будет зависеть от крутизны и характера склона. Попытаемся рассмотреть процесс удерживания падающего в

Рис. 21. Схема падения «полумаятником».

самых неблагоприятных (по величине возникающих усилий) условиях — в процессе свободного падения, когда тормозящая сила трения тела сорвавшегося о склон отсутствует, также как и фаза движения маятником. Как выглядит в реальной обстановке этот случай? Один из партнеров лезет вверх, а второй, расположенный ниже (условно — под ним), выдает ему веревку. Крутизна настолько велика, что возможность самозадержа-ния исключена, и срыв переходит в свободное падение.

Сорвавшийся долетит до уровня основной точки закрепления, затем на такую же глубину ниже ее, и лишь тогда удерживаемая страхующим веревка сможет задержать падающего. Если страхующий намертво зажал веревку или она ранее была жестко закреплена, возникающий динамический рывок, даже при достаточно большой упругости веревки, будет настолько велик, что его может не выдержать одно из звеньев цепи: страхующий — веревка — точка закрепления — страхуемый.

Для того, чтобы примерно оценить фактические величины возникающих при этом усилий, вернемся к разделу, описывающему методы испытания альпинистской веревки (стр. 23).

Там, рассматривая динамику удержания падающего тела жестко закрепленной упругой веревкой, мы получили формулу

Если принять G = 80 кГ, а λ,=0,2 (20%) — (величина, близкая к фактическим характеристикам капроновой веревки отечественного производства), то получим для величины Ртах значение, равное 1760 кГ, что явно превышает не только нагрузки, допустимые для страхующего и страхуемого, а также для точек закрепления, но и близкое к разрывному усилию веревки (отечественные образцы).

Из рассмотрения выражения (1) очевидно, что макси-мальное усилие Ртах зависит только от веса падающего тела и относительного удлинения веревки, соответствующего этому усилию.

Вес падающего не может быть выбран по нашему желанию, а упругое удлинение веревки ограничено ее конструкцией и свойствами материала. Очевидно также, что успешное и безопасное задержание, ориентируясь только на амортизационные свойства веревки, практически не возможно.

Практика подсказала вполне осуществимый способ компенсации динамического рывка с помощью сил трения. Реализация этого пути происходит следующим образом: веревка, соединяющая партнеров по связке, огибает либо скальный выступ соответствующей формы, либо карабин, подвешенный к крюку или петле, либо (в крайнем случае) корпус самого страхующего. При удержании страхующий должен «протравить» веревку по поверхности огибаемого элемента, и энергия падения будет поглощена работой трения. Изменяя величину возникающего усилия торможения, зависящего, в свою очередь, от коэффициента трения веревки о поверхность и угла охвата последней веревкой, можно изменять длину протравливания, уменьшая силу рывка до величины, которую способны выдержать все звенья страховочной цепи с достаточным запасом надежности.

Для того, чтобы яснее представить себе значимость и относительные, размеры факторов, влияющих на условия задержания падающего с использованием сил трения, несколько расширим толкование величин, связанных уравнением (1). Будем рассматривать Ртах не только как результат упругости веревки, но как суммарную силу торможения, включающую в себя упругость и силу трения, а дельта L — как полное приращение пути падающего тела, включающее в себя и удлинение веревки, и длину ее протравливания.

Если по этой формуле проанализировать реальный процесс задержания падающего человека весом 80 кГ с помощью веревки, имеющей при разрывном усилии 2200 кГ, удлинение при разрыве 50% (лучшие импортные образцы), ограничив максимальное усилие величиной 320 кГ (такое усилие в большинстве случаев не представляет опасности для любого звена страховочной цепи), то получим, что величина протравливания на один метр превышения точки срыва над точкой закрепления будет в лучшем случае, когда сила торможения остается постоянной, равна примерно 0,6 м. В случае невозможности сохранить постоянную силу торможения (случайное заклинивание веревки или инстинктивное зажатие ее руками страхующего) величина максимального усилия неминуемо превысит принятое ограничение и может привести к аварийной ситуации.

Приведенные цифры с достаточной степенью точности подтверждаются экспериментально.

Напомним, что основными показателями качества аль-пинистской веревки являются прочность на статический разрыв (или просто «прочность») и относительное удлинение при разрыве. Если бы максимальное усилие при динамическом рывке могло быть задано заранее, то первый показатель определял бы запас прочности, а второй — амортизационные возможности веревки при погашении этого рывка. Величину, пропорциональную произведению этих показателей, и называют удельной энергоемкостью веревки, показывающей, какую энергию может поглотить без разрушения один метр веревки. Естественно, что численное значение этой величины зависит от обоих названных выше сомножителей. Так, для капроновой веревки отечественного производства она равняется 180 кГм (для лучших образцов импортной веревки с показателями, упомянутыми выше, она достигает 550 кГ м).

Однако, далеко не безразлично, какой показатель превалирует у веревок с одинаковой энергоемкостью. Практика показывает, что фактические максимальные усилия при правильно проведенном задержании сорвавшегося, исходя из условий безопасности, не должны превышать 300—350 кГ. Прочность же веревки значительно выше. Следовательно, фактическое относительное удлинение при задержании приблизительно во столько же раз меньше того же показателя при разрыве, т. е. упругие амортизационные свойства веревки используются лишь частично. Так, в приведенном выше примере фактическое относительное удлинение не превышало 7%. Это обстоятельство несколько увеличивает фактическую длину протравливания. Но это неизбежно, поскольку при ручном протравливании нельзя гарантировать, что усилие задержания сохранится постоянным и не превысить допустимого. Нельзя также не учитывать влияния различных перегибов склона, с которыми соприкасается веревка при протравливании. Они не только увеличивают трение, но и могут нанести веревке механические повреждения и, как следствие, вызвать местное снижение прочности. Возможны повреждения веревки и вследствие других причин (например, удар камня и т. п.). Нельзя забывать и о том, что прочность веревки уменьшают узлы (до 40%).

Поэтому шести-семикратный запас прочности, обеспечиваемый лучшими образцами современных страховочных веревок, отнюдь нельзя считать излишним. Резервы, создаваемые упругим удлинением веревки, дополнительно увеличивают этот запас.

Все выше сказанное, как уже упоминалось, относится к «предельному» случаю срыва — свободному падению, относительно редко встречающемуся в практике. Очень часто срыв кончается скольжением по склонам различной крутизны и рельефа и не по линии падения воды, а «полумаятником». В случае скольжения «чистым маятником» протравливание вообще не имеет смысла.

Для ориентировочной оценки реальных условий задержания в свое время В. М. Абалаковым была предложена таблица коэффициентов, позволяющих представить, на сколько уменьшается норма протравливания при задержания сорвавшегося, скользящего по склону заданной крутизны, по отношению к свободному падению.

Так, если принять норму протравливания при свободном падении за единицу, то при уклоне 80° поправочный коэффициент будет 0,96, при 70° — 0,88, при 60°, 50° и 40° соответственно — 0,74, 0,58 и 0,31. Причем норма протравливания для ледовых склонов примерно на 10% больше, чем для скальных (при равной крутизне). Те же самые коэффициенты, но для начальных углов «полу-маятника» (угол между горизонталью и линией, соединяющей место срыва с точкой закрепления при страховке), характеризует «облегчение» рывка в этих условиях. Таким образом, например, если крутизна склона равна 50°, а угол «полумаятника» — 60°, то норма протравливания для свободного падения должна быть последовательно умножена на 0,58 и 0,74.

С подробностями таблицы, предложенной В. М. Абалаковым, можно познакомиться по первоисточникам, однако ни она, ни приведенный выше анализ не предполагает непосредственного использования расчетных данных при организации страховки на маршруте. Но внимательное знакомство с методикой расчета и практическая проверка ее на тренировочных занятиях помогут правильно ориентироваться в существе вопроса.

содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..