Współczynnik odpadnięcia – Definicja i znaczenie

Logiczną kontynuacją artykułu poruszającego tematykę odpadnięć i lotów jest opisanie zagadnienia współczynnika odpadnięcia. Jest to naturalne uzupełnienie wiedzy z zakresu teorii i praktyki odpadnięć oraz lotów, tym razem w ujęciu nieco bardziej liczbowym i medycznym. Nawet jeśli nie lubimy matematyki (np. ja), a z biomechaniką mamy nie wiele wspólnego, to warto wiedzieć kilka rzeczy. Chociażby dla własnego i swojego partnera wspinaczkowego… dobra.
W zamierzchłych czasach, liny w nie specjalnie skuteczny sposób absorbowały energię upadku wspinacza. Ich elastyczność oraz rozciągliwość pozostawiała wiele do życzenia. Nie wspominając o tym, iż często wspinacz mniej musiał martwić się o to, jak duże przeciążenie zadziała na jego ciało podczas hamowania lotu przez linę, a bardziej o to, iż lina najzwyczajniej zerwie się. Wiązało się to często z bezpowrotną wizytą w zaświatach, bądź tylko z zakończeniem życia, w zależności od tego co tak naprawdę człowieka czeka po śmierci. Dzisiaj nawet wyraźnie cienkie liny posiadają zarówno dużą rozciągliwość jak i odporność na zerwanie. Ich specyfikacje zawierają informacje o dopuszczalnej liczbie odpadnięć, wydłużeniu, wadze itp.

Współczynnik odpadnięcia, co to jest ?

Współczynnik odpadnięcia odzwierciedla relację pomiędzy długością lotu wspinacza, a całkowitą długością liny pracującej podczas asekuracji (odcinek między wspinaczem, a osobą asekurującą). Stąd wynika jasno, iż dłuższy lot niekoniecznie musi oznaczać lot o większym (bardziej niebezpiecznym) współczynniku odpadnięcia. Lot o długości 4 metrów, a więc taki przy odpadnięciu na wysokości dwóch metrów ponad ostatnim punktem asekuracyjnym, wygeneruje skrajnie różne współczynniki odpadnięcia, w zależności od okoliczności (długości liny biorącej udział w wyhamowaniu tegoż lotu). Obrazowo rzecz ujmując:

• Jeżeli wspinacz odpada 2 metry powyżej ostatniego punktu asekuracyjnego (przelotu), który jest umiejscowiony 4 metry nad stanowiskiem asekuracyjnym to współczynnik odpadnięcia wynosi 0,66. Długość lotu w takiej sytuacji wynosi 4 metry, a długość liny biorącej udział w asekuracji to 6 metrów.

• Jeżeli wspinacz odpada 2 metry powyżej ostatniego punktu asekuracyjnego (przelotu), który jest umiejscowiony 2 metry nad stanowiskiem asekuracyjnym to współczynnik odpadnięcia wynosi 1. Długość lotu w takiej sytuacji wynosi 4 metry, a długość liny biorącej udział w asekuracji to również 4 metry.

• Jeżeli wspinacz odpada 2 metry powyżej ostatniego punktu asekuracyjnego (przelotu), który jest umiejscowiony 1 metr nad stanowiskiem asekuracyjnym to współczynnik odpadnięcia wynosi 1,33. Długość lotu w takiej sytuacji wynosi 4 metry, a długość liny biorącej udział w asekuracji to 3 metry.

• Jeżeli wspinacz odpada 2 metry powyżej ostatniego punktu asekuracyjnego, ale tym punktem jest stanowisko asekuracyjne (powyżej stanowiska nie ma jakiegokolwiek przelotu) to współczynnik odpadnięcia wynosi 2. Długość lotu w takiej sytuacji wynosi 4 metry, a długość liny biorącej udział w asekuracji to 2 metry. Czynniki zwiększające współczynnik odpadnięcia.

• Powyżej opisany został w punktach 1, 2, 3, i 4 czynnik, określający coraz bardziej niekorzystną relację pomiędzy długością lotu wspinacza, a całkowitą długością liny biorącej udział w asekuracji. Krótko mówiąc, im dłuższy lot i jednocześnie krótsza lina biorąca udział w jego wyhamowaniu, tym gorzej.

• Odsuwanie się od ściany bądź pierwszego przelotu asekuranta podczas wyłapywania odpadnięcia. W takim przypadku wyłapanie lotu wspinacza nie posiada jakichkolwiek znamion asekuracji dynamicznej czy pół dynamicznej. Odpadnięcie jest wtedy twardsze/cięższe, co zdecydowanie niekorzystnie działa na linę, wspinacza oraz cały układ asekuracyjny. Niestety czasami sytuacja nie pozostawia nam wyboru i zmusza nas do takiego właśnie zachowania. Przykładowo podczas wyłapywania lotu grożącego upadkiem wspinacza na ziemię czy polkę skalną. Zmuszeni wtedy jesteśmy do szybkiego zredukowania długości liny pomiędzy przyrządem asekuracyjnym, a węzłem na uprzęży wspinacza (wspinaczem).

• Przesztywnienie układu asekuracyjnego. Wszelkiego rodzaju wyraźne przegięcia liny na przelotach, a więc niekorzystne (pod dużym kątem) kontakty liny z ekspresami, karabinkami i skałą, wytwarzają duże tarcia. Tarcia te ograniczają zdolność liny do szybkiego rozciągnięcia się i tym samym pochłonięcia energii upadku. Zmniejsza to efektywność całego układu asekuracyjnego w procesie redukowania sił działających na ciało wspinacza.

• Używanie lin sfatygowanych, których właściwości takie jak rozciągliwość są już mocno ograniczone. Mamy tutaj na myśli liny po wielu ciężkich odpadnięciach, przechowywane w niewłaściwych warunkach, czyszczone w nieodpowiedni sposób, mocno wyeksploatowane, bardzo stare itp.

• Sytuacja, w której wytwarza się nad wyraz silne tarcie pomiędzy liną, a przyrządem asekuracyjny podczas jej blokowania.

• Bardzo mocno zaciśnięty węzeł (najczęściej podwójna ósemka) na linie przy uprzęży wspinacza. Wydaje się to trywialne, lecz nieprzesadnie mocno zaciśnięta ósemka ma pewne zdolności pochłaniania energii. Proces ten odbywa się w ostatniej fazie odpadnięcia, gdy wspinacz zawisa na linie, a węzeł zaciska się mocnej.

Czynniki zmniejszające współczynnik odpadnięcia

a) Poprawianie się relacji pomiędzy długością lotu wspinacza, a całkowitą długością liny biorącej udział w asekuracji.
Krótko mówiąc, im krótszy lot i jednocześnie dłuższa lina biorąca udział w jego wyhamowaniu, tym lepiej.

b) Asekuracja dynamiczna. Zastosowanie jej zawsze mocno zmniejsza udar oddziałujący na wspinacza podczas hamowania jego lotu, co prowadzi do bardzo pożądanego efektu zredukowania współczynnika odpadnięcia.

c) Ograniczenie przesztywnień oraz przegięć liny, poprzez prowadzenie asekuracji (przelotów) w możliwie jak najbardziej prostej linii. Obniża to poziom tarcia, a więc poprawia możliwości rozciągania się liny na całej jej długości, a nie tylko na pewnych jej odcinkach (np. pomiędzy ostatnim przelotem, a wspinaczem). W przypadku stałych punktów asekuracyjnych (spity, ringi itd.) na drogach sportowych możliwości ku temu są zredukowane niemal do zera, ale nie zupełnie do zera. Często mamy realny i bezpośredni wpływ na obniżenie tarcia na linie w “łańcuchu asekuracyjnym”, poprzez umiejętne prowadzenie liny pomiędzy przelotami. Możemy tego dokonać kontrolując przebieg liny. Czasami da się ją odpowiednio przełożyć w miejsce o bardziej łagodnym, drożnym przebiegu (tak aby tarcie o skałę było możliwie jak najmniejsze).

d) Użytkowanie lin nie wyeksploatowanych ponad miarę (szczególnie przy asekuracji dolnej/na prowadzeniu).
Linę nieco bardziej sfatygowaną (umiejętność oceny stanu liny to temat na inną dyskusję) możemy przeznaczyć z powodzeniem do wspinania się “na wędkę”. Udary odpadnięć w takim stylu wspinaczkowym są nieporównywalnie mniejsze niż przy prowadzeniu. Do asekuracji dolnej bezpieczniej jest używać lin o nie wyśrubowanym “przebiegu”.

e) Siła tarcia w poszczególnych przyrządach asekuracyjnych z pewnością, kosmetycznie między sobą się różni.
Nie każdy przyrząd ma idealnie takie samo zagłębienie na linę. Wielkość stopnia wytarcia się tegoż zagłębienia też nie jest bez znaczenia dla wielkości wytwarzanej siły tarcia w przyrządzie, a co za tym idzie i wielkości współczynnika odpadnięcia.

f) Zawsze mówię, iż diabeł tkwi w szczegółach i niemal wszystko ma swojej jakieś znaczenie. Takim diabłem, a w zasadzie diabełkiem (roli węzła w procesie pochłaniania energii nie należy przeceniać) w tym przypadku jest węzeł, którym wiążemy linę do uprzęży przed wstawką. Dobrym zwyczajem jest nie zaciąganie podwójnej ósemki maksymalnie. Niech będzie ona bezpiecznie zaciągnięta, ale “pozwólmy jej oddychać”. Samoczynne zaciągnięcie się węzła do wartości bliskiej maksymalnej podczas ostatniej fazy lotu, kiedy to zawisamy na linie, również posiada właściwości pochłaniające niewielką ilość energii upadku.

Współczynnik odpadnięcia – nieczysta matematyka

WO = h/L

gdzie:

WO – współczynnik odpadnięcia
h – długość lotu
L – długość liny biorącej udział w hamowaniu lotu

Powyższy współczynnik jest oczywiście zasadny i powszechnie używany, ale ma wymiar dość teoretyczny.
Dlaczego?

Asekuracja realnie niemal nigdy nie jest w 100 procentach statyczna.
Dlaczego?

• Asekurant podczas wyłapywania udaru niemal zawsze jest mniej lub więcej pociągnięty przez linę do góry, do przodu lub boku. W którą z tych stron będzie pociągnięty zależy od tego, w którym miejscu znajduje się jego ciało względem pierwszego przelotu. Jak bardzo asekurant zostanie pociągnięty zależy przede wszystkim od relacji wagowej pomiędzy nim, a wspinaczem, jego odległości oraz pozycji względem skały i pierwszego przelotu, a także od stopnia stabilności pozycji ciała jaką posiada podczas wyłapywania odpadnięcia. Zniekształca to wartość współczynnika odpadnięcia w sposób korzystny.

• Przyrząd asekuracyjny w trakcie bloku najczęściej nie zatrzymuje liny zupełnie w miejscu natychmiast. W czasie blokowania liny przez asekuranta, udar upadku dokona drobnych przesunięć liny zacierającej się we wgłębieniu przyrządu asekuracyjnego. Zniekształca to wartość współczynnika odpadnięcia w sposób korzystny.
• Opisane wcześniej zaciskanie się węzła przy uprzęży wspinacza również delikatnie redukuje wartość współczynnika odpadnięcia.
• Zwiększanie się współczynnika odpadnięcia, a więc siły działającej na wspinacza podczas odpadnięcia, spowodowane jest opisanymi wcześniej, niepożądanymi warunkami, które zmniejszają możliwości szybkiego rozciągania się liny w krótkim czasie. Przypomnijmy zatem, że chodzi głównie o przegięcia i przesztywnienia liny oraz wszelkie tarcia liny o stałą materię. Zniekształca to wartość współczynnika odpadnięcia w sposób niekorzystny.
• Podobnie niekorzystny efekt, a co za tym idzie zniekształcenie (i zwiększenie) realnego współczynnika odpadnięcia, wywoła sfatygowana i “wylatana” lina. Liny takie nie posiadają już optymalnych właściwości związanych z rozciąganiem.

Zdecydowanie bardziej miarodajnym miernikiem siły działającej na wspinacza podczas hamowania jego odpadnięcia jest realny/rzeczywisty współczynnik odpadnięcia:

RWO = h/SL

gdzie:

RWO – rzeczywisty współczynnik odpadnięcia
h – długość lotu
SL – skuteczna długość liny (część liny pochłaniająca energię odpadnięcia)

Fizyczne i medyczne aspekty poważnych odpadnięć. Podsumowanie

Współczynnik odpadnięcia odzwierciedla potencjał upadku wspinacza. Odpadnięcia o współczynniku powyżej 1 uznaje się za ciężkie. Ekstremalnie ciężkie odpadnięcie skutkuje obrażeniami narządów wewnętrznych oraz kręgosłupa, w skrajnych przypadkach może doprowadzić nawet do śmierci. Zdolność łańcucha asekuracyjnego do przekształcenia energii kinetycznej na energię potencjalną świadczy o jego efektywności (wydajności). Energia udaru zmieniana jest w energię cieplną przede wszystkim dzięki linie. Reasumując, dbajmy o nasze liny, kiedy to możliwe dynamizujmy naszą asekurację, nie “duśmy” podwójnej ósemki. Prowadźmy nasze przeloty w sposób możliwie jak najbardziej ograniczający tarcia na linie. Bardzo fajnie jest być zdrowym i po prostu fajnie kiedy lina służy nam jak najdłużej 🙂

Zapraszamy również do zapoznania się z pierwszą częścią artykułu.