Технологии современных веревок для альпинизма
Первые альпинистские верёвки из синтетических материалов, а вернее из нейлона, начали производиться более полувека назад, в 1950-х и 1960-х гг. До этого их делали из натуральных волокон, в частности из манилы и конопли. Естественно, они были не очень надёжны… Нейлоновые верёвки получились прочнее и легче, а к тому же лучше поглощали силу рывка. С изменением материала, изменились и технологии производства веревок для альпинизма, сама их конструкция.
Альпинистская верёвка обладает рядом характеристик, которые зависят от материала и конструкции:
- Динамическое удлинение
- Поглощение силы рывка
- Прочность
- Долговечность
- Удобство работы
- Диаметр верёвки
- Вес
В соответствии с требованиями UIAA, устанавливающей стандарты безопасности в альпинизме и скалолазании, производители альпинистских веревок снабжают свою продукцию конкретными свойствами с применением различных технологий. Тем более, что требования к верёвкам для различных зон применения сильно отличаются. В каталогах ведущих производителей предлагается под сотню различных моделей веревок предназначенных для скалолазания в помещениях и вне, альпинизма, хайкинга, для промышленного альпинизма и спасательных работ, для любителей и профессионалов.
Но прежде чем начать говорить о технологиях, пара слов ещё и о том, чего верёвка боится, ведь зная проблемы, производители веревок соответственно предлагают их решения.
Чего боится альпинистская верёвка?
- Влажность. Мокрая верёвка не только существенно прибавляет в весе, но и усложняет процесс работы с ней. Кроме того, альпинистская верёвка, сделанная из полиамида, во влажном/мокром состоянии имеет более низкие показатели прочности. Работать с замерзшей верёвкой также мало удовольствия. Свойства динамической верёвки в замерзшем состоянии существенно снижаются.
- Солнечные лучи. УФ излучение негативно влияет на срок службы альпинистской верёвки, так как приводит к досрочному старению полиамида, что, естественно, влияет на прочность нити. Во время простого лазания или восхождения с верёвкой вряд ли что-либо случится, но оставлять её на солнце на несколько дней не стоит.
- Грязь. Мелкие острые частицы могут повредить оплётку при постоянном трении.
- Химическое повреждение. Например, аккумуляторная кислота от старой батарейки или простая краска. Эта проблема наиболее актуальна в промышленном альпинизме, при подготовке к экспедиции, при хранении верёвки в гараже. Химическая сопротивляемость волокон PAD и PES в целом очень высока, но растворы органических кислот (при всех температурах) могут повредить верёвки из PAD, горячие растворы щелочей постепенно растворяют волокна из PES, снижая их прочность. Химического повреждения следует избегать особо тщательно, его опасность в том, что не всегда его можно определить сразу. Воздействовать может обычный маркер…
- Грубая эксплуатация. Старайтесь избегать резких движений с альпинистской верёвкой. Из-за сильного трения во время резких и частых продергиваний оплётка верёвки может порваться. Зубцы зажимающих кулачков в зажимах для верёвки при неправильном использовании тоже портят оплётку.
- Кошки и ледорубы. Смотрите под ноги. Кстати домашних кошек верёвка тоже не любит.
- Трение нейлона о нейлон может способствовать оплавлению оплётки верёвки. Например, при быстром и неправильном спуске, когда верёвка трется о спусковое устройство или о другую верёвку. Эта проблема может возникнуть на оживленном маршруте, если несколько альпинистов используют одну станцию.
- Скручивание. Сильная скрученность верёвки может привести к её спутыванию во время закрепления или спуска. Спиральная деформация может произойти, например, при взаимодействии верёвки с острой гранью под определённым углом, или даже от неправильного сматывания или разматывания верёвки.
Конструкция альпинистской верёвки
Со времени появления первой верёвки было разработано множество различных типов её конструкции. В 1960-70-х годах наиболее популярной была верёвка Goldline, построенная из трёх скрученных шнуров. Её проблемой была частичная раскрутка при нагрузке. Но что важнее, Goldline не имела защитную оплётку, что ограничивало её прочность и приводило к быстрой изнашиваемости верёвки. А ещё Goldline была жёсткой и не эластичной. В современных альпинистских верёвках применяется тип Kernmantle. Это название имеет в корне два немецких слова -Mantle — мантия/оболочка/оплётка; и Kern — ядро/сердечник. Соответственно, верёвка представляет собой плотно плетеную оболочку и скрученный сердечник.
Конструкция Kernmantle наиболее подходящая для применения в условиях, требующих высокого уровня безопасности.
- Сердечник обеспечивает основную прочность (порядка 70%) и динамику верёвки. Сердечник представляет собой своего рода косу, только с другим конечным рисунком, сначала нейлоновые нити сплетаются в группы из 4-6 нитей, образуя тонкие шнуры, затем эти шнуры также сплетаются вместе. Половина закручивается в одну сторону, а половина в другую.
- Оболочка защищает сердечник его от внешних воздействий — грязи, истирания, а также добавляет прочности и амортизации. Оболочка, как правило, составляет порядка 30-40% веса верёвки. Чем толще оболочка — тем выше устойчивость верёвки к порезам и перетиранию. Чем плотнее плетение оболочки, тем более она устойчива к грязи. Верёвка с оплёткой с плотным плетением получается гладкой, соответственно её абразивные свойства также выше.
Сердечник и оболочка могут изготавливаться из различных материалов. Оплётка практически всегда делается из полиамида, а сердечник, задающий основу характеристик верёвки может быть из иных волокон.
Но конструкция Kernmantle лишь основа современных веревок. Каждый производитель творит свои чудеса.
Одна из задач, сделать такую конструкцию, чтобы оплётка не скользила относительно сердечника. К примеру, компания Beal использует технологию Unicore, основа которой — интеграция оплётки в сердцевину верёвки. За счёт связывания внешней оболочки с сердечником альпинист может использовать для передвижения по перилам участок верёвки даже с повреждённой оплёткой. В противном случае, повреждённая оболочка съезжает вниз, собираясь гармошкой.
Плетение сердечника альпинистской верёвки
Альпинистскую верёвку делают путем переплетения пряжи проходящей по всей длине верёвки без разрывов. В сердечник современных альпинистских веревок также вставляют дополнительную информационную нить с технической информацией от производителя, по которой всегда можно узнать год изготовления, материал верёвки и другие характеристики.
При плетении пряжа сердцевины и оболочки скручивается в двух направлениях:
- S-скручивание — против часовой стрелки
- Z скручивание — по часовой стрелке
Таким образом создаётся баланс, для того чтобы альпинист или спасатель не вращался на верёвке, поднимаясь по ней. Кроме того, скрученные волокна увеличивают механическое удлинение.
В динамических верёвках скручивание происходит сильнее. Таким образом, в момент особого натяжения создаётся эффект пружины, это смягчает рывок.
От плетения оболочки могут изменяться качественные характеристики верёвки. Более простое плетение способно увеличить абразивные свойства и сохранить верёвку мягкую на протяжении всего срока эксплуатации.
Плетение оплётки
Конструкция оплётки влияет не только на то, как верёвка будет выглядеть на маршруте, но и насколько удобно вам будет её держать, как хорошо верёвка будет скользить. От плотности плетения зависит также и абразивная стойкость.
Изменение рисунка на верёвке
Некоторые альпинисты для быстрого обнаружения середины бухты верёвки использовали маркер или краску. Но вещества, входящие в состав маркеров, даже предназначенных для этих целей, воздействуют на материал оплётки неблагоприятным образом. Так UIAA (International Mountaineering and Climbing Federation ), проведя ряд исследований, рекомендовала не использовать какие либо красящие вещества, не одобренные непосредственно производителем веревок для альпинизма.
Для лёгкого и быстрого определения середины верёвки производитель применяет различные методы.
- Изменение цвета в середине верёвки.
- Маркировка каната в середине.
- Изменение рисунка в середине каната. Такой способ хорош тем, что производитель обходится без резки нитей.
Материалы альпинистских веревок
Для современных альпинистских веревок чаще всего применяется полиамид (PAD). Этот материал обладает высокой прочностью и эластичностью. Полиамид — это целая группа синтетических волокон, включающая наиболее известные для простого обывателя нейлон и капрон. Применяется также полиэстер — также представляющий собой полимерные волокна. Полиамидные и полиэстеровые волокна имеют очень высокую прочность на разрыв, т.е. имеют высокую продольную прочность. Но в горизонтальной оси их прочность не достаточна, поэтому в состоянии узлов эффективность верёвки меньше.
- Нейлон (PA). Нейлон является наиболее популярным материалом для производства альпинистских веревок. Долгое время в производстве использовался Nylon 6.6, изобретенный Уоллесом Карозерс в институте Dupont в 1935-м году, а также Nylon 6, имеющий несколько лучшие характеристики удлинения, что делало его более подходящим для динамических веревок. Высокая прочность и относительно низкий вес сделали нейлон очень популярным в производстве также военных парашютов и канатов. Современный нейлон существенно превосходит ранние его версии и обладает лучшими качествами поглощения рывка.
- Полиэстер (PES). Полиэстер является ещё одним популярным видом синтетических волокон, используемых в производстве верёвки. Тот же Уоллес Карозерс первым начал исследовать полиэстер в Dupont, но компания сосредоточилась на нейлоне. Английские химики Джон Рекс Уинфилд и Джеймс Теннант Диксон, сотрудники Манчестерской Ассоциации Calico Printer’s запатентованная полиэстер в 1941 году. С тех пор на его основе было разработано множество продукции, включая привычные пластиковые бутылки. Полиэстр является более гидрофобным, чем нейлон, и имеет лучшую устойчивость к воздействию солнечных лучей. Он также менее восприимчив к различным химическим веществам. НО!!! Полиэстр имеет малый коэффициент растяжения, что делает его непригодным для динамических веревок.
- Арамиды (Aramid). Также разновидность полиамида, но с иной молекулярной структурой. Молекулы арамида образуют кристаллические образования, что делает изделие из этого материала невероятно прочным, но абсолютно не эластичным. Кроме того, арамид не горючий материал. Верёвку из арамида чаще всего используют в спасательных или в военных операциях. Для достижения особой прочности в основу верёвки из арамида может интегрироваться стальная нить.
Оболочка верёвки практически всегда делается из полиамида.
фотография 1965-го года
Пропитки и обработки
Для обеспечения водонепроницаемости и абразивной стойкости альпинистские верёвки проходят различную степень обработки, обеспечивающие базовую, стандартную или максимальную защиту. Технология известного производителя Tendon базируется на тефлоне (Teflon), разработанного все на том же Dupont.
Кроме того, верёвки для альпинизма частенько проходят обработку веществами, защищающими от перегревания при высоком трении.
Пиктограммы и информация на альпинистской верёвке
- Impact force — сила рывка
- Diameter — диаметр верёвки
- Number of falls — максимальное число срывов
- Dynamic elongation (%) — динамическое удлинение
- Static Elongation (%) — удлинение при статической нагрузке 80 кг
- Sheath Proportion (%) — доля веса оболочки
- Sheath Slippage (mm) — смещение оплётки
- Weight (g) — вес одного метра верёвки
- Material — материал. Как правило, указывается PA — полиамид, PES — полиэстер, Aramid — арамид. Возможно указание двух значений, если сердечник и оплётка сделаны из разных материалов.
Не забывайте, что альпинистская верёвка имеет срок годности и её необходимо менять, даже если вы ею ни разу не пользовались. Старайтесь вести историю вашей верёвки, чтобы быть уверенным, что в нужный момент она не подведёт.
Мне нравится
