Що таке фактор зриву?

Фактор зриву – друге після кілоньютона поняття, яке варто розуміти для забезпечення безпеки при роботі на висоті.

Види страхування

Перш ніж говорити про поняття фактор зриву, важливо з’ясувати який вид страхування використовується та як він власне впливатиме на фактор зриву.

На зображенні вище ви бачите дві скелелазні пари, в кожній з яких присутня людина, що проходить скельний маршрут (лідер або climber), та людина, що зайнята страхуванням цього проходження (belayer). Людина, що проходить скельний маршрут, використовує силу своїх ніг та рук й чіпляється за виступи та тріщини скельного рельєфу. Людина, що відповідає за страхування, відповідно контролює кількість мотузки в страхувальному ланцюгу, й обмеження її руху на випадок зриву лідера. Ці ролі однаково справедливі для обох випадків. Відрізняє їх спосіб прокладання мотузки, що забезпечує різні види страхування.

• Верхнє страхування – назване так від того, що страхувальна точка, до якої прикріплена мотузка, знаходиться вище від позиції лідера. У випадку зриву вся енергія транслюватиметься до верхньої страхувальної станції, і тільки звідти перенаправлятиметься в сторону другого учасника двійки. При верхньому страхуванні та невеликій кількості надлишкової мотузки (slack) в системі висота падіння й сила зриву лишаються мінімальними. Тому для верхнього страхування придатна навіть статична мотузка. Оскільки даний вид страхування потребує попереднього доступу до місця, що знаходиться вище позиції лідера, воно застосовується переважно на штучних скеледромах, простих маршрутах, та в спортивному скелелазінні на коротких маршрутах (single pitch climbing). Через залученість менших навантажень, вважається більш безпечним, менш вимогливим до учасників пари, та простим в опануванні видом страхування.
• Нижнє страхування – назване так тому, що найближча точка страхування знаходиться нижче положення лідера. Йому ж буквально доводиться транспортувати на собі страхувальну мотузку й закладні пристрої, якими він фіксує мотузку до скельного рельєфу. Через залученість більших сил для цього виду страхування застосовується виключно динамічна мотузка. Також нижнє страхування більш вимогливе до навичок не лише лідера, а й людини, що відповідає за страхування. При всій своїй складності нижнє страхування це єдиний спосіб убезпечити своє просування при первинному проходженні ділянки скельного рельєфу. Оскільки можливість попереднього доступу до місця, що знаходиться вище позиції лідера, відсутня, цей вид страхування використовується здебільшого на протяжних скельних маршрутах в спортивному скелелазінні (multi-pitch climbing), в альпінізмі та льодолазінні.

Фактор зриву

У випадку зриву лідера при використанні нижнього страхування мотузка не братиме на себе навантаження до тих пір, поки лідер не пролетить нижче останньої точки фіксації. Тому саме тут нам і знадобиться розуміння поняття фактору зриву.

Фактор зриву – це числове вираження співвідношення висоти вільного падіння до загальної довжини мотузки в страхувальному ланцюгу. Динамічна мотузка здатна розподіляти навантаження по всій своїй довжині. Так вона поглинає частину енергії, що приходиться на лідера в момент його різкого сповільнення після зриву. Чим більша довжина такої мотузки – тим краще.

В нашій статті, присвяченій кілоньютону, я вже казав, що при середній вазі лідера в 100 кілограмів, й несуттєвій висоті падіння з прискоренням вільного падіння у 10 м/с², фінальна сила на точці фіксації може складати кількох кілоньютонів. Навіть якщо висотне спорядження й виготовляється з істотним запасом міцності для таких випадків, фактор зриву буде визначати як швидко ви наблизитесь по порогу цієї міцності. Для кращого розуміння пропоную розглянути кілька випадків.

В таблиці вище приведені чотири ілюстративні ситуації, на основі яких можна вирахувати відповідні для них значення фактора зриву. Перші дві ситуації, де значення складають менше одиниці, – це доволі типові фактори при правильно організованому нижньому страхуванні. Як бачите, при тому, що у другому випадку лідер пролетів вертикальну відстань на метр більшу, наявність додаткових десяти метрів мотузки в системі призвела до того, що фактор зриву виявився навіть нижчим, ніж при падінні висотою у два метри при десяти метрах мотузки. Це до того, що інколи протяжніше падіння може бути безпечнішим й технічно простішим від короткого.

Щодо двох наступних прикладів, то тут все набагато критичніше. В першому з них лідер здійнявся маршрутом на 1,5 метра вверх від станції, встановив точку фіксації, й здійнявся ще на 1,5 метра над нею, де не втримався й зірвався. На момент зриву в страхувальному ланцюгу було лише 3 метри мотузки, а висота падіння склала таких же 3 метри. В такому випадку фактор зриву складає вже 1, й уся сила, накопичена за час вільного падіння, прийдеться на точку фіксації.

Четвертий випадок ще гірший, тому що лідер здійнявся від станції на 3 метри, не встановив жодної точки фіксації, після чого зірвався. Висота падіння в цьому випадку складе вже 6 метрів (3 метри від точки зриву до станції та 3 метри нижче неї), поки його падіння не зупинили ті 3 метри мотузки, що були доступні в страхувальному ланцюгу. За 6 метрів падіння тіло лідера встигло накопичити куди більше інерції вільного падіння, вся сила якої з фактором зриву 2 прийдеться на станцію, до якої закріплений як лідер, так і напарник, що страхував його підйом.

Як ви розумієте, це доволі небезпечна ситуація. Як організовувати безпечні станції ми ще розповімо трошки згодом, а поки запам’ятайте, що точки фіксації треба встановлювати якомога раніше, особливо поряд зі станціями. Що дозволить убезпечити станцію від перевантажень у випадку можливого зриву.

Ситуації з таблиці вище дуже спрощені задля кращого розуміння що таке фактор зриву. Насправді на нього впливатимуть ще багато змінних факторів як то вага лідера, висота його падіння, довжина мотузки в системі, кількість проміжних точок фіксації, динамічні властивості мотузки, вміння напарника протидіяти динамічним зривам тощо.

Джерела та пов’язаний контент

Ньютон – wikipedia.org

Fall Factors and kN Ratings: What They Actually Mean – vdiffclimbing.com