Опасность увеличения массы падающего
Одно из таких опасных изменений условия падения - превышение нашим весом тех самых условных 80 кг, указанных в таблице. Если наша масса будет больше, то и рывок получится сильнее. Во сколько раз?
Хотим или нет, но придется заглянуть в формулу величины пиковой динамической нагрузки, приведенную в разделе 2.3.
Р = G (1 + √1+2af/G)
Из формулы видно, что сила рывка пропорциональна корню квадратному веса падающего - √G. Это значит, что если вес падающего увеличился, например, в 2 раза, то при прочих равных условиях сила рывка увеличится в √2=1,44 раза.
Отсюда можно предположить, что при весе падающего, например, 90 кг усилие рывка возрастет в √(90/80)=√1,125 раз, то есть в 1,061 раза, по сравнению с остановкой падения массы 80 кг.
А если наш вес будет 100 кг? Крепкие парни в снаряжении с парой мешков - не редкость на подземных вертикалях. Если вес падающего 100 кг, то усилие рывка возрастет в 1,118 раза, по сравнению с 80 кг, и так далее.
Опасно это? При прочих равных условиях конечно. Но что это значит на практике, если мы используем надежное страховочное устройство, отвечающее "Формуле Рефлекс"?
Согласно таблице на Рис.11, если мы весим 100 кГ и падаем с фактором f = 0,5, на ус, пиковая нагрузка при остановке такого падения усом из динамической веревки "Beal" 10,5 мм будет не более:
330 х 1,118 = 369 кГ
А так как фактор нашего падения f = 0,3, что в 0,6 раза меньше фактора f = 0,5, то итоговая пиковая нагрузка будет порядка:
369 х √(0,3/0,5)= 369 х 0,775 = 286 кГ
И это без учета смягчающих факторов, характерных для срывов близ точки закрепления! А если срыв произошел с локальным фактором, то в дело уступит вся веревка над нами.
Получается, что в меру упитанным трудолюбивым спелеологам можно особо не опасаться за сохранность оплетки веревок, если они страхуются при спуске устройствами "Рефлекс".
Меня интересовал более серьезный вопрос - а если мы спускаемся с пострадавшим, и наша суммарная масса около 200 кг?
Сделаем прикидочный расчет.
Усилие рывка возрастет в √(200/80)= √2,5 = 1,58 раз.
Это значит, что пиковая нагрузка при остановке падения на ус будет порядка (см. таблицу на Рис.11): 330 х 1,58 = 521 кГ.
А так как такое падение происходит максимум с фактором f = 0,3, то пиковая нагрузка будет меньше: 521 х 0,775 = 404 кГ.
Так что можно не беспокоиться за оплетку веревки, а уж в том, что она остановит падение, можно не сомневаться.
Правда, мы пока не учитывали влияния скорости спуска в момент утраты контроля над ним.
Опасность быстрого спуска
Если мы утрачиваем контроль над ситуацией во время остановки (например, из-за потери фиксации ФСУ), то падение начинается с нулевой скорости, и энергия, которую приходится гасить нашей страховочной системе (и навеске, естественно), равна потенциальной энергии нашей массы от уровня начала падения до уровня его остановки. Этот случай прогнозируется и рассчитывается легко.
Но чаще потеря контроля случается по ходу спуска, что естественно. По той или иной причине спускающийся выпускает рапель и отправляется в неуправляемый полет. В этом случае в начале падения мы уже имеем определенную кинетическую энергию движения, которую тоже придется гасить всей страховочной системе.
Отметим, что фактор падения тут никак не изменяется и остается одинаковым для момента и положения начала падения - стояли мы или катились по веревке он неизменен. Вообще ничего в системе не меняется, кроме появления дополнительной энергии движения при спуске.
Энергия спуска по веревке Wс пропорциональна квадрату скорости спуска Vс и весу спускающегося:
Wс =(mVс2)/2
Это означает, что при весе 80 кГ спуск, например, со скоростью 1 м/сек придаст дополнительно начальную энергию в 40 кГм, а спуск со скоростью 2 м/сек - 160 кГм, которые несомненно увеличат итоговую пиковую нагрузку при остановке падения.
Однако спуски с такими скоростями, может быть, резонны в десантных операциях антитеррористических групп, но никак не в технике SRT.
Высокая скорость спуска по веревке в экспедиционной работе не самый добрый показатель, к которому стоит стремиться. Прежде всего, потому, что с возрастанием скорости спуска возрастает и вероятность утраты контроля над ним. Кроме того, многократно увеличиваются динамические нагрузки при торможениях, расшатывающие закрепления и приводящие в итоге к усталостным нарушениям структуры металла ушек. Не говоря уже о сухих отвесах, где возможен перегрев спусковых устройств, приводящий к оплавлению веревок. В азбуке русскоязычного SRT - книге "А,Б,В на техниката на единичното въже"[16], Петко Недков пишет:
"ЗАПОМНИ:
- Чтобы не допустить нагревания десандьора до опасной для волокон веревки температуры, скорость спуска не должна превышать 25 см/сек (15 метров в минуту)".
Я полностью согласен с Петко, и мне кажется, что такая скорость вообще нормальна для экспедиционной работы, а при возможном срыве приведет к возрастанию начальной энергии падения всего на 2,5 кГм, по сравнению с падением из неподвижного положения. Очевидно, что увеличение рывка в этом случае не столь существенно, чтобы повлиять на безопасность.
Не могу не отметить отрицательное влияние соревнований по спелеотехнике на вертикальную технику как таковую. Погоня за секундами коверкает технику спуска и подъема по веревке, придавая ей совершенно ненужные резкость и увеличение динамических нагрузок, тогда как грамотная полевая работа основана на мягкости и пластичности действий, малых удельных скоростях, но высокой экономичности движений, сводящих динамические нагрузки к возможному минимуму. Выигрыш времени при экспедиционной работе достигается не скачками по веревкам, а четко спланированной тактикой, выполняемой всеми участниками.
Общий вывод исследования, проведенного в этой главе оптимистичен:
При использовании страховочных устройств, отвечающих "Формуле Рефлекс" все возможные падения при спуске и подъеме по веревке не приводят к пиковым нагрузкам при их остановке опасных не только для веревки в целом, но и для ее оплетки - даже если мы спускаемся с пострадавшим.