Очередной рассказ на тему узлов будет посвящен некоторым характеристикам веревок. Без их учёта глубоко разбираться в теме узлов не получится.
Почему только некоторым характеристикам? На настоящий момент нам доступен огромный ассортимент веревок. Статические и динамические, натуральные и синтетические, разной прядности и структуры плетения. И прочих, и прочих.
Все ли характеристики важны? Какие из них на что влияют? Какие интересны нам в первую очередь?
Будем разбираться последовательно.
Возьмём для примера несколько различных верёвок:
Сегодня для сравнения попались следующие экземпляры:
- полиамидный шнур 6 мм;
- жёсткая сизалевая веревка 8 мм;
- относительно мягкая (по сравнению с предыдущей) манильская веревка 8 мм;
- полипропиленовая веревка 10 мм;
- пеньковый трос;
Не самый богатый выбор, но их различий вполне достаточно:
Устроим выбранным веревкам простой тестик. Завяжем на каждой из них простой узел. Затягивать будем сильно, но без фанатизма - только за концы веревок, не уплотняя и не помогая виткам прижаться друг к другу т.к. у нас задача не завязать узел, а оценить разницу веревок:
Как можно видеть, степень затягивания у них разная. Естественно, в первую очередь это зависит от их мягкости. Поскольку у веревок различная толщина, то правильнее сравнивать относительные величины – размер оставшегося отверстия к диаметру:
Как и следовало ожидать, лучше всего затянулись самые мягкие веревки. Можно ли считать это показателем? Например надежности завязанного узла? К сожалению нет. Если для полипропиленовой (синей) и манильской (коричневой) это справедливо, т.е. минимальный показатель 0,4d напрямую соответствует надежности тестового узла, то для полиамидной (белой) с близким показателем 0,5d это не так. Завязанный узел развязывается на раз-два. Более того, даже если попытаться уложить витки максимально плотно и затянуть узел максимально возможным усилием, узел всё равно развязывается. На полипропиленовой веревке, например, после такого упражнения узел вряд ли удастся развязать без инструментов.
Но это опять же не всё. При самых худших показателях гибкости 0,7d и 0,8d пенька и сизаль тем не менее «держат» завязанный узел гораздо лучше полиамидной. Здесь особых секретов нет – они самые рельефные и шероховатые. За счёт этого витки узла находятся в хорошем зацеплении и не дают узлу развязаться.
Вот мы и вышли на два основных параметра, от которых зависит, какие узлы вроде бы должны держаться на веревке, а какие – нет.
Сформулируем обнаруженные свойства более строго. Да простят меня физики, математики и прочие технари за обозначения. Но мы же хотим разобраться в вопросе, а не прятаться за научной терминологией.
Итак. У нас есть два параметра веревки – внутренний и внешний:
Внутренний параметр «А» - собирательный параметр жесткости (упругость и прочие). За максимальное значение можно принять то, которым обладает стальной трос (практически не гнётся и не сжимается). Соответственно, на таких материалах любой узел очень сложно завязать и не факт, что он будет держаться, если вообще не развяжется сам (попробуйте позавязывать любые узлы на стальном тросике – у вас вряд ли что получится). За минимальное значение параметра «А» можно принять условное значение, которым обладают пористые и гибкие материалы (бинт, лён и прочие). Даже несильно затянутый узел на таких материалах хорошо держится. А сильно затянутый скорее всего придётся разрезать.
Параметр «Б» тоже собирательный, но большей частью он отражает коэффициент трения скольжения. Т.е. насколько легко соседние витки узла будут цепляться друг за друга в зависимости от силы, с которой эти витки прижимаются друг к другу.
Здесь нас поджидает проблема в том, что параметры «А» и «Б» взаимосвязаны. Но это не важно. Важно, что параметр «Б» условно можно однозначно связать с конкретными материалами и с надёжностью узлов. Так, за минимальное значение можно принять то, которые есть у стального и жесткого полиамидного тросов. Соответственно, за максимальное значение параметра «Б» можно принять условное значение, которым обладают те же пористые и гибкие материалы (бинт, лён и прочие) а также рельефные материалы (канаты, цепи и т.п.)
Для подтверждения вышеизложенных утверждений можно взять крайние случаи – на них всё настолько однозначно, что все сомнения в правильности моих утверждений будут развеяны. Например, на одной пряди пенькового троса параметр «А» минимальный (материал хорошо сжимается и гнётся). Параметр «Б» - напротив максимальный (за счёт ворсинок сцепление витков крайне велико). У части пряди эта разница еще более выразительна:
С другой стороны, как я уже упоминал, хороший пример – стальной тросик (фото попыток не привожу по понятным причинам).
Ну вот, казалось бы, наступила однозначность. Всего два параметра (пусть и собирательных) и картина ясна. Нет. Свою лепту вносят узлы. Точнее их топология. Еще точнее - принципы, на которых держится крепость определенных узлов.
Но об этом в следующий раз. Так же, как и про недоразумение под названием полуштык и старинные английские пословицы.
Продолжение следует…