Технологии современных веревок для альпинизма и скалолазания

Первые альпинистские веревки 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 надежны. Нейлоновые веревки 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 веревка обладает рядом характеристик, которые зависят от материала и конструкции:

• Динамическое удлинение
• Поглощение силы рывка
• Прочность
• Долговечность
• Удобство работы
• Диаметр веревки
• 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 веревкам 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 еще и о том, чего веревка боится, ведь зная проблемы, производители веревок соответственно предлагают их решения.

Чего боится альпинистская веревка?

• Влажность. Мокрая веревка не только существенно прибавляет в весе, но и усложняет процесс работы с ней. Кроме того, альпинистская веревка, сделанная из полиамида, во влажном/ мокром состоянии имеет более низкие показатели прочности. Работать с замерзшей веревкой также мало удовольствия. Свойства динамической веревки в замерзшем состоянии существенно снижаются.
• Солнечные лучи. УФ излучение негативно влияет на срок службы альпинистской веревки, так как приводит к досрочному старению полиамида, что, естественно, влияет на прочность нити. Во время простого лазания или восхождения с веревкой вряд ли что-либо случится, но оставлять ее на солнце на несколько дней не стоит.
• Грязь. Мелкие острые частицы могут повредить оплетку 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 веревки в гараже. Химическая сопротивляемость волокон PAD и PES в целом очень высока, но растворы органических кислот (при всех температурах) могут повредить веревки 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 веревкой. Из-за сильного трения во время резких и частых продергиваний оплетка веревки может порваться. Зубцы зажимающих кулачков в зажимах для веревки при неправильном использовании тоже портят оплетку.
• Кошки и ледорубы. Смотрите под ноги. Кстати домашних кошек веревка тоже не любит.
• Трение нейлона о нейлон может способствовать оплавлению оплетки веревки. Например, при быстром и неправильном спуске, когда веревка трется о спусковое устройство или о другую веревку. Эта проблема может возникнуть на оживленном маршруте, если несколько альпинистов используют одну станцию.
• Скручивание. Сильная скрученность веревки может привести к ее спутыванию во время закрепления или спуска. Спиральная деформация может произойти, например, при взаимодействии веревки с острой гранью под определенным углом, или даже от неправильного сматывания или разматывания веревки.

Конструкция альпинистской веревки

Со времени появления первой веревки было разработано множество различных типов ее конструкции. В 1960-70-х годах наиболее популярной была веревка Goldline, построенная из трех скрученных шнуров. Ее проблемой была частичная раскрутка при нагрузке. Но что важнее, Goldline не имела защитную оплетку, что ограничивало ее прочность и приводило к быстрой изнашиваемости веревки. А еще Goldline была жесткой и не эластичной. В современных альпинистских веревках применяется тип Kernmantle. Это название имеет в корне два немецких слова —Mantle — мантия/ оболочка/ оплетка; и Kern — ядро/ сердечник. Соответственно, веревка 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 веревки. 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 веревки. Чем толще оболочка — тем выше устойчивость веревки к порезам и перетиранию. Чем плотнее плетение оболочки, тем более она устойчива к грязи. Веревка с оплеткой с плотным плетением получается гладкой, соответственно ее абразивные свойства также выше.

Сердечник и оболочка могут изготавливаться из различных материалов. Оплетка практически всегда делается из полиамида, а сердечник, задающий основу характеристик веревки может быть из иных волокон.

Но конструкция Kernmantle лишь основа современных веревок. Каждый производитель творит свои чудеса.

Одна из задач, сделать такую конструкцию, чтобы оплетка не скользила относительно сердечника. К примеру, компания Beal использует технологию Unicore, основа которой — интеграция оплетки в сердцевину веревки. За счет связывания внешней оболочки с сердечником альпинист может использовать для передвижения по перилам участок веревки даже с поврежденной оплеткой. В противном случае, поврежденная оболочка съезжает вниз, собираясь гармошкой.

Плетение сердечника альпинистской веревки

Альпинистскую веревку делают путем переплетения пряжи проходящей по всей длине веревки 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 веревки 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 создается баланс, для того чтобы альпинист или спасатель не вращался на веревке, поднимаясь по ней. Кроме того, скрученные волокна увеличивают механическое удлинение.

В динамических веревках скручивание происходит сильнее. Таким образом, в момент особого натяжения создается эффект пружины, это смягчает рывок.

От плетения оболочки могут изменяться качественные характеристики веревки. Более простое плетение способно увеличить абразивные свойства и сохранить веревку мягкую на протяжении всего срока эксплуатации.

Плетение оплетки

Конструкция оплетки влияет не только на то, как веревка будет выглядеть на маршруте, но и насколько удобно вам будет ее держать, как хорошо веревка будет скользить. От плотности плетения зависит также и абразивная стойкость.

Изменение рисунка на веревке

Некоторые альпинисты для быстрого обнаружения середины бухты веревки использовали маркер или краску. Но вещества, входящие в состав маркеров, даже предназначенных для этих целей, воздействуют на материал оплетки 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 легкого и быстрого определения середины веревки производитель применяет различные методы:

• Изменение цвета в середине веревки.
• 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 веревки 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 еще одним популярным видом синтетических волокон, используемых в производстве веревки. 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. Веревку из арамида чаще всего используют в спасательных или в военных операциях. Для достижения особой прочности в основу веревки из арамида может интегрироваться стальная нить.

Оболочка веревки практически всегда делается из полиамида.

Пропитки и обработки

Для обеспечения водонепроницаемости и абразивной стойкости альпинистские веревки 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, веревки для альпинизма частенько проходят обработку веществами, защищающими от перегревания при высоком трении.

Пиктограммы и информация на альпинистской веревке

• Impact force — сила рывка
• Diameter — диаметр веревки
• 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 оплетки
• Weight (g) — вес одного метра веревки
• Material — материал. Как правило, указывается PA — полиамид, PES — полиэстер, Aramid — арамид. Возможно указание двух значений, если сердечник и оплетка сделаны из разных материалов.

Не забывайте, что альпинистская веревка имеет срок годности и ее необходимо менять, даже если вы ею ни разу не пользовались. Старайтесь вести историю вашей веревки, чтобы быть уверенным, что в нужный момент она не подведет.

Источник статьи: alpinist.biz

Использование данного материала на других источниках запрещено!