• Lano

    Motto: Používáním a opotřebováváním lana se postupně snižuje jeho schopnost zachytit pád!

    Základním materiálem, ze kterého jsou tvořena lanová vlákna současných horolezeckých lan, je polyamid (zkratka PAD). Polyamid má vysokou pevnost v tahu a elastičnost. V tahu má pevnost až 0,6 GPa (1 GPa je cca 100 kp/mm2). Taje při teplotě vyšší jak 150° C.

    Horolezecké lano je tvořeno jádrem a opletem. Jádro má hlavní nosnou funkci, oplet slouží k ochraně jádra, ale i on se z menší části podílí na celkové nosnosti lana. Jádro je tvořeno několika snopy, z nichž jsou některá stáčena levotočivě, a stejný počet jiných pravotočivě. Tím se zamezí samovolnému kroucení lana. Oplet bývá různě barevný, což se hodí, například v zimě, kdy je lano „ochumelené“ sněhem, jej lépe vidíme. Ztráta sytosti barev opletu nás upozorňuje na stárnutí lana (nebo jeho možné poškození chemikálií). Změna barvy stárnutím není u všech lan pravidlem, některá lana v průběhu času barvu neztrácí, a přesto jsou již stará a nutno je vyřadit. Většina výrobců doporučuje lano vyřadit po 5 letech, i když nebylo používáno. Někteří výrobci lan zašívají do jádra lana barevnou nit, jejíž barva se váže k nějakému konkrétnímu roku výroby. Díky tomu je možné i u nám neznámého lana, o jehož stáří nic nevíme, zjistit rok výroby (k niti se dostaneme naříznutím konce lana, poté nutno opět konec lana zatavit). Musíme ale znát výrobce lana a vědět, kterou barvu nitě v kterém roce kdy použil. Lana stárnou tím, že v jejich stavební struktuře na molekulární úrovni dochází k rozpadu řetězců polymerů, čím dochází ke ztrátě pevnosti vazeb, a tedy i ke snižovaní pevnosti celého lana.

    Řez horolezeckým lanem - vnější barevný oplet a vnitřní světlé jádro, v jádře barevná kontrolní nit pro určení roku výroby (každému roku je přiřazena určitá barva)

    Povrch horolezeckých lana je upraven impregnací. Ta má za úkol chránit lano v menší míře proti mechanickým vlivům, ale především však proti pronikání vody. Impregnaci se taky někdy říká voduodpudivá úprava lana. Lana, která jsou určená pro zimní použití nebo do deštivých krajů, jsou impregnována v celém svém objemu. Různí výrobci pak taková lana označují na visačkách jako „Everdry“, „Superdry“, C.I.A.P – /kompletně impregnovaný alpinistický produkt/, apod.

    Pokud bychom chtěli zkrátit délku lana odříznutím, je nejlépe to provést přetavením nějakým žhavým předmětem. Pokud jsme doma či někde v civilizaci, tak se nejlépe osvědčuje elektrická pájka. Na cestách můžeme použít nůž nebo hřebík rozžhavený nad plynovým vařičem či ohněm. Při manipulaci musíme být opatrní, lano kromě místa předělu se nesmí s vysokou teplotou dostat do kontaktu!!!

    Druhy lan

    Horolezecká lana jsou dynamická, tzn. při zatížení se protahují, pohlcují pádovou energii až do pružného zastavení. Mimo to existují lana pracovní a statická, která jsou buď jen málo dynamická, nebo úplně slouží jen k zadržení váhy a tudíž skoro nepruží (to jsou především lana speleologická. Tyto pracovní a statická lana se pro zachycení pádu v horolezectví nesmí používat!!!

    Horolezecké lano může lezec použít jedno, míněno doslova – mít jeden pramen lana. Pak hovoříme o jednopramenném laně. Anebo může mít dvě lana, opět doslova míněno – od lezce vedou dva prameny lana, pak hovoříme o dvoupramenném laně. Jednopramenná lana existují jednoduchá (průměr okolo 10 mm). Dvoupramenná lana jsou buď poloviční lana, nebo dvojitá lana (dvojčata). Máme tak 3 druhy lan.

    • jednoduché lano, tzv. “singl, jednička”
    • poloviční lano, tzv. “půlky”
    • dvojité lano, tzv. “dvojčata, twin”

    Vlevo: vedení jednoduchého lana - uprostřed: vedení polovičního lana - vpravo: vedení dvojitého lana

    Jednoduché lano

    Jednopramenné lano, nejčastěji o průměru 10 – 11 mm. Značí se symbolem jedničky v kroužku. Vhodné na terény, kde nehrozí přeseknutí lana na ostré skalní hraně, jako jsou umělé stěny, kultivované skály, nečlenité skály bez skalních hrotů, ostrých výčnělků, lávek, apod.

    Poslední dobou se na trhu objevují tzv. jednoduchá odlehčená lana („singl light“), mající průměr tak okolo 9,5 mm, která splňují normy pro jednoduchá lana. Používají se na lezení na umělých stěnách a velmi kultivovaných skalkách. U těchto lan pozor na tvrdší pády. S několika lany různých výrobců byly dělány nezávislé testy, a zjistilo se, že některá lana normou stanovený počet pádů nevydržela. Opravdu je používat jen na pohodové lezení v dobře odjištěných terénech, kde hrozí pouze kraťoučké pády.

    Jednoduchá lana se nesmějí používat zaráz dvě jako poloviční nebo „dvojčata“, spojením sil obou lan vrůstá rázová síla, a případné zachycení pádu by bylo příliš tvrdé.

    Minipulace s jednoduchým lanem - vlevo: navázání jednoduchým lanem na sedací úvaz; uprostřed: jištění jednoduchým lanem poloviční lodní smyčkou; vpravo: jištění jednoduchým lanem v jistící pomůcce

    Poloviční lano

    Dvoupramenné lano, nejčastěji o průměru jednoho pramene 8,5 – 9 mm. Značí se symbolem zlomku 1/2 v kroužku. Oba prameny lze vést odděleně, tak, že každý pramen prochází svými karabinami postupového jištění. Vlastnosti použití polovičního lana:

    • vhodné do hor, kde se předpokládá technické lezení s žebříčky metodou střídavých přítahů
    • rovněž odděleně vedené prameny se dají lépe udržovat v přímé linii, čímž lano méně drhne o skálu a karabiny postupových jištění
    • další výhoda je v terénech ohrožovaných padajícím kamením (možnost odděleného vedení obou pramenů lana téměř vylučuje možnost současného přeseknutí obou pramenů lana jedním padajícím kamenem)
    • po spojení obou pramenů lana uzlem, lze ke slanění využít celou délku lana, což je výhodné v horách, kde bývá slaňování delší a my můžeme postupovat rychleji

    Poloviční lano se může použít i jako „dvojče“, ale pak musí jednotlivé prameny mít malou hodnotu rázové síly. Současným zatížením obou pramenů vzrůstá rázová síla, čili hrozí, že zachycení pádu by mohlo být příliš tvrdé. Toto „dvojčatové“ použití polovičního lana však musí uživatel provádět na vlastní riziko, neboť norma takové použití nepředpokládá. Je velkou výhodou, když výrobce lan pro zajímavost provede s polovičními lany své produkce testy, kdy s „půlkami“ zachází jak s „dvojčaty“. Např. Lanex Bolatice v r.2000 své půlky otestovaly na „dvojčatovo“, a lano v testu obstálo, rázová síla nepřekročila hodnotu předepsanou normou pro regulérní „dvojčata“ (viz. Montana – plus, podzim 2000, str.14). Nicméně permanentní lezení s „půlkami“ jako s „dvojčaty“ není výhodné, protože poloviční lana jsou přeci jen většího průměru a mají tedy větší hmotnost, a lezení s nimi pořád jenom jako s „dvojčaty“ je namáhavější. To už se vyplatí si pořídit „dvojčata“.

    Samotný pramen polovičního lana se k zachycení pádu na skále nesmí používat.

    Jeden pramen polovičního lana (spíše ten tlustší 9 mm) se může použít k jištění družstva jen na údolních ledovcích, kde hrozí propadnutí se do ledovcové trhliny, neboť sníh a hrubozrnný led ledovce zde netvoří ostré hrany, a nedochází zde k čistě volným pádům (je-li správně prováděn postup lanového družstva po ledovci ).

    Vlevo: navázání polovičním lanem ke kombinovanému úvazu. Každý pramen navázán zvlášť - uprostřed: poloviční lano, jištění poloviční lodní smyčkou, každý pramen ve své karabaině HMS - vpravo: poloviční lano v jistící pomůcce na bázi Stichtovy brzdy se dvěma otvory, doporučené.

    Dvojité lano

    Dvoupramenné lano, nejčastěji o průměru jednoho pramene 8,0 – 8,5 mm. Značí se symbolem dvou prokřížených kroužků pod nimiž je nápis Twin (anglicky dvojče). Oba prameny se musí do karabiny postupového jištění cvakat společně, a tudíž se společně v jeden okamžik podílet na zachycení pádu.

    Tento druh lana je vhodný do hor pro volné lezení. Je u něj nejmenší pravděpodobnost přeseknutí na ostré skalní hraně. Po spojení obou pramenů lana uzlem lze pro slanění využít celou délku lana, což je výhodné právě v horách, kde bývá slaňování delší.

    Samotný jeden pramen dvojčete se k zachycení jakéhokoliv pádu nesmí používat, a to ani při jištění druholezce. Jeden samotný pramen dvojčete má příliš velkou průtažnost, při odsednutí se značně protahuje.

    Vlevo: navázání lanem dvojčetem, každý pramen zvlášť - uprostřed: lano dvojče, jištění poloviční lodní smyčkou - vpravo: dvojče v jistící pomůcce na bázi Stichtovy brzdy

    Testy lan podle normy ČSN EN 892

    Jednoduché lano a poloviční lano musí vydržet 5 normovaných pádů za sebou, dvojče musí vydržet 12 pádů za sebou.

    Jednoduché lano se testuje závažím 80 kg, musí vydržet 5 pádů, rázová síla při prvním pádu nesmí být větší jak 1200 daN.

    Poloviční lano se testuje závažím 55 kg na jen jeden pramen lana, musí vydržet 5 pádů, rázová síla při prvním pádu nesmí být větší jak 800 daN.

    Dvojité lano se testuje závažím 80 kg na oba prameny lana zároveň, musí vydržet 12 pádů, rázová síla při prvním pádu nesmí být větší jak 1200 daN.

    1 kN = 100 daN ~ 100 kg

    10 kN = 1000 daN ~ 1000 kg (1 tuna)

    Rázová síla se při testování zjišťuje tak, že se mezi lano a závaží vloží siloměr.

    Normovaný pád – má hodnotu pádového faktoru f = 1,74.

    Délka lana je 2,7 m, z čehož se 0,3 m nachází před karabinou o průměru 10 mm, která pád zadrží. Závaží je spuštěno z výšky 2,3 m nad karabinou, a padá 4,7 m dolů. Zastaví se tedy 2,4 m (+ nějaké protažení lana) pod karabinou. Jedná se tedy o napodobení velmi tvrdého pádu.

    Průtah lana

    Aby při zachycení pádu nebylo lano příliš protahováno, čímž by se prodloužila délka pádu a zvětšila možnost poranění lezce o různé výčnělky skal, je normou stanoveno maximální možné protažení lana.

    Zkušební vzorek lana musí být dlouhý alespoň 0,5 m. U jednoduchého lana a dvojitého lana (dvojčete) se užitá část lana při statickém zatížení 80 kg nesmí protáhnou o víc jak o 10%, u polovičního lana o víc jak 12%.

    Rázová síla

    Anglicky Impact force, německy Fangstoß, česky se též někdy nazývá Pádová síla, Záchytný náraz.

    Lezec při výstupu nahoru po skále (proti zemské gravitaci) získává polohovou (potenciální) energii. Ta se při pádu mění na energii pohybovou (kinetickou). A ta se při zachycení pádu lanem mění na práci lana (ale i těla, jistících bodů).

    Práce vykonaná třením lana v karabině pohltí relativně zanedbatelné množství celkové energie vyvinuté pádem. Deformační práce lidského těla, tj. zmáčknutí těla popruhy sedáku, pohltí zhruba třetinu celkové energie vyvinuté pádem. Zbytek, tedy většinu práce (okolo 60 %), která pohltí energii vyvinutou pádem, vykoná lano.

    Lano se při zachycení pádu napíná, roste v něm síla, která je maximální při zastavení pádu (nebo těsně před momentem přetržení lana…). A tato síla se nazývá rázová síla.

    Čím je lano tužší (méně pružné), tím je rázová síla větší. Zachycení pádu je “tvrdé”, spadlý lezec ucítí větší náraz, větší síla bude působit na jistění (nýt, skoba, vklíněnec, apod.).

    Čím je lano pružnější, tím je rázová síla menší, ale lano se víc protáhne, zachycení pádu je „měkké“, pružné. Ale prodlouží se tím délka pádu, což zase zvětšuje nebezpečí úrazu těla o skálu (o různé výčnělky skal, police, apod.).

    Při vícero pádech do jednoho lana se vlastnosti lana mění. Dochází k utahování vláken ze kterých je lano upleteno, v místech většího tření vznikají vysoké teploty a jednotlivá mikrovlákna lana se roztavují a “zpékají” k sobě, lano se stává tužší a tužší… a rázová síla vzniklá pádem do takovéhoto lana vzrůstá. Překročí-li normou stanovenou hranici 1200 daN, může být toto “silné” zachycení pádu již nepříjemné a zdraví škodlivé.

    Bylo zjištěno, že člověk je schopen vydržet bez úhony přetížení 15 G, tedy patnáctinásobek své hmotnosti. Za běžnou, průměrnou hmotnost člověka se bere 80 kg. Tedy: 80 (kg) × 15 = 1200 (daN)

    Pozor na omyl ! Často bývá rázová síla chybně zaměňována s pouhou statickou nosností lana, tedy jakou váhu v kilogramech by lano udrželo. Takový údaj není od výrobců lan (na visačkách, záručních listech) uváděn, protože je pro provozování horolezectví zbytečný. Ani normy UIAA nebo CE nic takového od výrobců lan nepožadují. Odhadem lze vyvodit, že horolezecké lano by uneslo až několik tun váhy.

    Pádový faktor

    Nemá žádné jednotky, není to fyzikální veličina !

    Pádový faktor (f) je poměr mezi celkovou délkou pádu, a užitou délkou lana, které pád zadrželo. Někdy se vyjadřuje zlomkem f = H / L , kde H je hloubka pádu, a L je užitá délka lana, které pád zachytilo. Vyjadřuje míru tvrdosti, nebo měkkosti nárazu, který vznikne při zachycení pádu do lana.

    Příklad: Lezec odleze od štandu 5 m, cestou cvakne postupové jištění 4 m nad štandem, a on se nyní nachází 1 m nad tímto posledním jištěním. Jestliže lezec nyní spadne, letí dolů celkem 2 m (1 m k jištění, a pak ještě 1 m pod něj). Délka pádu tedy byla 2 m, užitého lana v akci bylo 5 m. Tedy: 2 / 5 = 0,4.

    Pozor ! Na hodnotu pádového faktoru nemá délka pádu jako taková vliv, neznamená tedy, že dlouhý pád má zákonitě větší pádový faktor. Nutno si uvědomit, že pádový faktor je výsledek poměru délky pádu, a délky lana, které pád zachycovalo!

    Příklad: Při pádu 2 m nad štandem s postupovým jištěním v 1 m nad štandem, následuje let 2 m dolů. Lana užitého v akci bylo 2 m. Tedy: 2 / 2 = 1

    Při pádu 40 m nad štandem s postupovým jištěním v 20 m nad štandem následuje let 40 m dolů. Lana užitého v akci bylo 40 m. Ač tedy pád dlouhý, tak 40 / 40 = 1. Stejný pádový faktor.

    Vztah rázové síly a pádového faktoru, a impuls síly

    Kdy bude rázová síla větší? Při krátkém pádu, nebo při dlouhém pádu?

    Zjednodušené vysvětlení

    Protože volný pád je rovnoměrně zrychlený pohyb, získává padající předmět možnost působit větší silou. To tuší z života každý – když skočíme na zem ze židle, nic se nám nestane. Když skočíme z 1.patra, zlámeme si nohy. Ovšem pozor – toto přirovnání je zavádějící, zde člověk dopadá na vždy stejně tvrdou zem. Naproti tomu pád do pružného horolezeckého lana je něco jiného.

    Z druhého pohybového zákona F = m × a (síla = hmotnost krát zrychlení, přičemž zrychlení = se změna rychlosti Δv děleno změnou času Δt), lze odvodit následující vztah:

    Z tohoto vztahu již zřetelněji vysvítá, že jen na rychlosti nezáleží. Dokud těleso padá, ještě nepůsobí silou (v našem horolezeckém případě na lano). Pouze s narůstající délkou pádu získává možnost působit větší silou. A skutečně silou začne působit, až do něčeho narazí. A narazí buď do něčeho měkkého (brzdícího, tlumícího), nebo do něčeho tvrdého (co způsobí okamžité zastavení). A tehdy se teprve ukáže, jak velká ta síla opravdu bude.

    A nyní k některým uvedeným údajům. Změna rychlosti Δv: Jak lezec padá, řítí se dolů čím dál rychleji. To však ještě vůbec nepůsobí na lano, to je zatím mimo. Pak ale nastane moment, kdy lano zabere. Lano se protáhne, a nakonec lano pád i zastaví. To už bude rychlost nulová. Tedy od momentu zabrání lana až po zastavení došlo ke změně rychlosti. Od počáteční hodnoty rychlosti (to je vlastně nejvýše dosažená rychlost při volném pádu, těsně před momentem, než začalo působit lano) odečteme nulu (moment zastavení) – což znamená, že se hodnota nijak nezmění. Ovšem toto zastavení rychlosti neproběhne okamžitě. Jak už bylo řečeno, lano se při zachycení pádu protáhne. A toto protažení od okamžiku zahájení působení lana až po zastavení pádu bude nějakou dobu trvat. A tato doba je právě onou změnou času Δt z výše uvedeného fyzikálního vztahu. Jelikož je změna času ve jmenovateli zlomku, je jasné že čím je tato změna času větší, tím menší je hodnota zlomku. Neboli i síla, kterou bude padající lezec na lano působit, bude menší. A protože na padajícího lezce opačně působí lano stejnou silou (akce a reakce), jsme zpět u naší rázové síly.

    Z uvedeného je vidět, jak velmi důležité je pružení lana. A jak lano pruží? Z testů lana dle normy víme, že např. jednoduché lano dlouhé minimálně 0,5 m se při statickém zatížení 80 kg může protahovat o maximálně 8 %. Vezmeme-li příklad, že právě takové lano máme, tak velmi zjednodušeně můžeme stanovit, že se 1 m lana při tomto statickém zatížení protáhne na cca 108 cm, tedy o 8 cm více. A 2 m lana se protáhnou o 16 cm. A např. 20 m se protáhne o 1,6 m. Samozřejmě statická zátěž a zachycení volného pádu není totéž, ale pro nás je v této chvíli hlavní zjednodušené poznání, že čím více lana je v akci, tím více se může protáhnout. Neboli bude déle probíhat fáze tlumení. A co se bude tlumit? Přeci síla vyvinutá nějak dlouhým pádem. Nepřipomíná to něco? No pochopitelně, je to jen trochu krkolomněji vyjádřený pádový faktor. (f = délka pádu / délkou lana v akci).

    Výše uvedené nám pomáhá přesněji pochopit vztah pádového faktoru a rázové síly. Pádový faktor totiž vyjadřuje, jak je lano „nastaveno“ pro tlumení. A právě míra tohoto tlumení rozhodne o tom, jaká bude rázová síla působit v laně.

    Jak už bylo nastíněno v odstavci Rázová síla, můžeme tento vztah vyjádřit také přes fyzikální veličiny energie a práce. Tím, že lezec vyleze nahoru, získá potencionální energii. Poté čím padá z větší výšky, získává větší kinetickou energii. Po zachycení lanem však dochází k pružení lana, neboli k práci lana. Čím větší úsek lana bude pracovat, tím menší bude podíl energie připadající na 1 m délky lana.

    Vrátíme-li se k původním otázkám, zda bude větší rázová síla při krátkém, nebo dlouhém pádu, odpověď zní – záleží na tom, jak bude lano nastaveno pro tlumení, jaký bude pádový faktor.

    Ovšem síla může působit delší čas anebo kratší čas. Pěkný příklad uvádí Z.Demján v publikaci Horolezectvo. Výstřel z pušky má za následek zpětný náraz, který střelec snadno na rameni paže udrží, protože náraz trvá velmi krátkou dobu. Kdyby ale stejnou silou působil např. buldozer, člověk by jej neměl šanci trvale udržet. Součin síly F a změny času Δt se nazývá impuls síly. Čím delší je pád (rovnoměrně zrychlený pohyb), tím déle (časově) trvá pnutí lana při zachycení pádu, tedy rázová síla bude déle působit. Odvozuje se to také od druhého pohybového zákona. Lze z něj odvodit tento vztah:

    Pokud tedy vezmeme v potaz dva pády člověka stejné hmotnosti a se stejným pádovým faktorem, kdy jeden pád bude krátký, a druhý bude dlouhý, tak síla F bude v obou případech stejná (protože byl stejný pádový faktor). Ovšem v druhém případě byla větší rychlost pádu, čili Δv v čitateli zlomku vzroste, a tím i vzroste doba Δt působení síly.

    1. Čas zatížení 0,28 s, měřený při výšce pádu 5 m, s pádovým faktorem 1,78 2. Čas zatížení 0,53 s, měřený při výšce pádu 20 m, s stejným pádovým faktorem 1,78

    Při déle působící síle bude více času na deformace všeho druhu (přetržení nekvalitních částí lana, vytržení skoby z trhliny, obroušení hrany vklíněnce, zlomení kosti lezce, apod.).

    Potud zjednodušená teorie. A jak je to s praxí? V literatuře je uveden jeden pokus, který záležitost komplikuje. V 80.letech prováděla firma Mammut zkoušku, kdy napodobila normovaný pád UIAA, ale pád byl dlouhý 30 m, a rovnoměrně k němu byla i větší užitá část lana tak, aby byl zachován pádový faktor 1,74. Pokud při normální pádové zkoušce lano vydří minim. 5 pádů, byl předpoklad, že při sice delším pádu, ale stejném pádovém faktoru, lano vydrží také minim. 5 pádů. A jak to dopadlo? Žádné z testovaných jednoduchých lan o průměru 11 mm a 10,5 mm nevydrželo víc než jeden takto dlouhý pád.

    Bohužel o průběhu a metodice tohoto pokusu neexistují žádné relevantní informace. V Česku o tomto informoval V.Procházka st. ve své knize „Horolezectví“, Olympia, 1990, str.52. Bohužel je tam jen konstatování, jak pokus dopadl. Nic víc. Ani nevíme, jakou naměřili rázovou sílu. Nezbývá, než se pokusit o spekulaci. Výraz „…nevydrželo víc než jeden pád…“ vyjadřuje, že k přetržení došlo při druhém pokusném pádu. Předcházel mu tedy jeden zachycený pád. Nabízí se tak vysvětlení, že vlivem výrazně většího impulsu síly (bylo časově delší působení rázové síly) během tohoto prvního pokusného pádu muselo dojít k devastaci lana, k nějakým nevratným deformacím v struktuře vláken, čímž lano částečně ztratilo pružnost (tlumící schopnost). Nu a při druhém pokusném pádu už došlo k tvrdému dopadu závaží, tudíž rázová síla vzrostla. A navíc, protože se zase jednalo o dlouhý pád, působila opět tato síla trochu delší časové údobí (impuls síly). A lano už to nevydrželo. Snad nějak takto to mohlo být…

    Útěchou budiž, že v horolezecké praxi se takto dlouhé pády skoro nevyskytují. Brání tomu přirozený lidský strach. Ten člověka nutí stále osazovat další a další postupová jištění, což blahodárně zkracuje případný pád, a přitom se stále prodlužuje lano v akci. Jinými slovy – zmenšuje se pádový faktor, neboli lano se nastavuje pro měkké tlumení.

    Síly při zachycení pádu také výrazně ovlivňuje tzv. dynamický nebo statický způsob jištění, o této problematice více na stránce Statické a dynamické jištění.

    Přesnější vysvětlení

    Firma Petzl uvádí ve svém internetovém katalogu následující vzorec pro výpočet rázové síly (text je převzat v anglickém originálu), který zohledňuje vliv jednotlivých postupových jištění:

    We assume that a force F applied to a rope of length l and of elastic coefficient k causes a temporary elongation x according to the formula:

    x = F . k . l

    We use the law of conservation of energy in the system Rope + Climber from the time t = 0 just before the fall, to the time when the climber has a speed of zero (i.e. the fall has been stopped). This is a point before a possible rebound (or bungee) effect can occur.

    We will call:

    FC the impact force in N to which the climber is subjected

    k the elastic coefficient of the rope

    m mass of the climber

    g = 9,81

    h length of the fall before the rope starts to stretch

    l length of the rope

    F1 is the maximum strength of the first running belay

    F2 is the maximum strength of the second running belay

    F3 is the maximum strength of the third running belay

    The system has lost potential energy due to the fall of the climber equal to:

    m . g . (h + xm)

    The system has gained energy in the form of tension in the rope equal to:

    Energy conservation:

    Or (replacing xm by FC. k. l )

    Solving this quadratic equation for FC :

    If the third running belay fails, then the second, then the first, we must take into account the energy absorption which is due to the work done in pulling out these running belays, by the formula :

    Pulley effect : 3/5 factor.

    This calculation allows us to study the phenomenon of „unzipping“ on gear-protected climbs.

    Samozřejmě na tak pracné výpočty nemá lezec během lezení čas, a tak si můžeme pomoci jednoduchými vztahy, které vycházení z pokusů, které provedla firma Edelrit. Výsledné čísla představují jen přibližné hodnoty rázové síly vznikající při určitých pádech vyjádřených pádovým faktorem. Tíha hypotetického lezce, aby došlo k těmto hodnotám, by musela být 80 kg. Příklady jsou pro situaci, kdy je jištěno ze stěnového štandu, bez prokluzu lana jistící pomůckou – tedy staticky. Výsledky nelze brát jako absolutně platné vždy a všude, ale pouze jako přibližné, vystihující závislost rázové síly na pádovém faktoru.

    Pádový faktor a rázová síla

    0,2 … 350 daN

    0,4 … 470 daN

    0,6 … 600 daN

    0,8 … 680 daN

    1 … 760 daN

    1,2 … 820 daN

    2 … 1020 daN

    Ostrá skalní hrana

    Současná polyamidová horolezecká lana jsou již tak pevná, že při běžném sportovním lezení se zachovalým lanem, kdy dochází k pádům s menším pádovým faktorem, je prakticky nemožné, aby došlo k jeho přetržení jen samotnou silou vyvinutou padajícím lezcem.

    Naproti tomu i zcela nové lano není odolné proti působení ostré skalní hrany. Za ostrou sklaní hranu se může považovat hrana, jejíž rádius je menší než 5 mm, a zvláště výrazně začíná být skalní hrana škodlivá od rádiusu menšího než 2 mm. Čím menší rádius hrany, tím hůře pro lano. Taková 90° hrana s rádiusem (poloměrem) 0,5 mm je pro lano úplnou břitvou.

    Je-li lano v momentě zachycení pádu přitisknuto silou na ostrou skalní hranu, je možné jeho relativně snadné přetržení (vše záleží na ostrosti hrany, ostrosti úhlu skalních stěn, které hranu tvoří, velikosti rázové síly a kvalitě lana). K tahovému zatížení se totiž přidává zatížení ohybem, tlakem a střihem. Aby k přetržení došlo, stačí i jen krátký, slabší pád prvolezce, zvláště je-li spojen s výraznějším kyvadlovým pohybem. Ostrá skalní hrana tak představuje pro lano největší nebezpečí, a při lezení je nutno dbát na správné vedení lana terénem. Zvláště zranitelná na ostré skalní hraně jsou jednoduchá lana, lépe jsou na tom poloviční a dvojitá lana, kdy jeden pramen zálohuje ten druhý.

    Čím je lano více opotřebované, tím je náchylnější na přetržení na ostré skalní hraně. Je-li s lanem už nalezeno a slaněno víc jak 5 km, klesá jeho schopnost zachytit pád na ostré skalní hraně na 50%, při 10 km klesá již na 30%.

    Na ostré sklaní hrany je třeba dávat pozor spíše v lehčích terénech, kde je ukloněná skála, množství polic a lávek, skalních hrotů, apod. Na hladkých plotnách, nebo v převisech, kde lano není v kontaktu se skálou, není nebezpečí přetržení lana na ostré skalní hraně tolik akutní.

    Jádro lana, které bylo při zachycení pádu přeseknuto na ostré hraně. Všimněte si nápadného zastřižení jednotlivých vláken do souvislé roviny.

    Několik poznámek…

    Při slaňování se slaňovací osma třením zahřívá, a lano je současně krouceno. To mu škodí. Po 200 × slanění by již většinou lano nevydrželo 5 normovaných pádů, pádová odolnost lana se může zmenšit až o 70%. Je dobré tedy šetrně slaňovat, po slanění rozpálenou osmu nenechávat na laně. Polyamid (PAD) ztrácí svou pevnost při teplotě nad 150°C. Této teploty různé slaňovací pomůcky při slaňování nedosahují, nebo je jejich tepelná kapacita tak malá, že teplo v nich kumulované nestačí na přetavení celého lana. Ale hodně zahřátá slaňovací pomůcka dokáže aspoň přismahnout („zažehlit“) vlákna opletu. Zvláště pozor v létě na slunci, kdy slaňovací pomůcka může být zahřátá od slunečních paprsků ještě předtím, než se vůbec začne slaňovat, a pak při rychlém slanění se zahřeje na maximum nečekaně rychle.

    Rovněž lanu škodí používání různých šplahdel (jümarů), blokantů, brzd, apod.

    Při ohnutí lana v karabině o průměru 10 mm ztrácí lano cca 30% pádové odolnosti.

    To nijak nesnižuje údaj výrobce o počtu pádů jenž je lano schopno zachytit, neboť lano je při testování pádů také ohýbáno přes kovovou tyč o průměru 10 mm.

    Oplet lana má 20% podílu na celkové nosnosti lana.

    Nepoužívá-li se lano, a je skladováno v suchu a stínu za pokojové teploty, pak se nijak výrazně jeho vlastnosti nezhoršují přibližně 6 – 7 let. (Nutno ale dodat, že většina výrobců doporučuje vyřadit lano už po 5 letech od výroby; tedy používání staršího lana je na vlastní nebezpečí).

    Lano z polyamidu (PAD) silně poškozují kyseliny, louhy, organická rozpouštědla (aceton), odbarvovače, a podobné chemické sajrajty. Benzín polyamidovým vláknům přímo neškodí, ale ničí impregnaci lana, jenž se pak snadno mechanicky odírá o povrch skály, promoká vodou, apod.

    Mokré lano má o cca 30% nižší pádovou odolnost, protože voda narušuje pevnost vazeb stavebních částí lana na molekulární úrovni. Při testech bylo zjištěno, že této ztrátě pevnosti se neubrání ani lano s vodoodpudivou úpravou.

    Zmrzlé lano ztrácí pádovou odolnost zřejmě také. (Někdy se dá v literatuře setkat s názorem, že zmrzlé lano má vyšší pevnost, neboť se pádová energie může spotřebovat při přeměně ledu ve vodu. Nabízí se proti tomu argument, že i voda pevnost PAD snižuje – o těch 30%. Navíc zmrzlé lano ztrácí elasticitu, průtažnost. Také může být venkovní mráz tak silný, že pádová energie nebude sto hned všechny ledové částečky roztavit, a ledové krystalky tak mohou stihnout napnutá mikrovlákna v laně poškodit mechanicky. /Pozn. – vlastnosti zmrzlých dynamických lan jsou čirými spekulacemi, neboť dosud neproběhly v tomto směr žádné testy nebo pokusy./)

    Lanu také škodí sluneční a hlavně UV záření, lano tedy zbytečně nevystavovat slunečnímu svitu. Nenechávat ho ležet v místnostech (např. někde ve fitness) kde je solárium (umělé „horské slunce“).

    Pokud si chceme sami na laně označit jeho střed, musí se to dělat pouze fixou, která je od výrobce na značení horolezeckých lan určená. Nikdy nepoužívat fixy nebo barvy, jejichž chemické složení neznáme. Rovněž je třeba opatrnosti při používání různých lepících pásek, i jejich lepidlo může být chemicky agresivní vůči lanu.

    Pokud jsme získali lano, o jehož původu nic nevíme, můžeme se zkouškou ohněm pokusit zjistit, zda se jedná o polyamidové (PAD) lano. Pokusy se provádějí jen na malém odříznutém koncovém kousku lana. Hořící PAD má smrdět po spálené rohovině a samotné hořet plamenem. /Hodnotit pach je však subjektivní, výsledek tudíž bez záruky/

    V obchodě prodávané lano musí na visačce obsahovat tyto údaje:

    • název výrobce (firmy)
    • číslo normy, certifikát; (ČSN EN 892)
    • délku lana
    • průměr lana
    • druh lana
    • počet normovaných pádů, které lano vydrží
    • hmotnost lana k určité délce
    • průtah lana
    • rázovou sílu
    • maximální posun opletu vůči jádru lana
    • význam všech značek na výrobku
    • způsob použití výrobku
    • úroveň ochrany různých tříd výzbroje
    • výběr dalších komponentů k použití systému
    • udržování, servis, vliv chemikálií
    • životnost, návod jak ji odhadnout, a informaci, že po tvrdém pádu má být lano vyřazeno
    • vliv vlhka a zledovatění
    • nebezpečí ostré hrany
    • vliv skladování a stárnutí podmíněné používáním

    Kontrola a údržba lana

    Lano je dobré čas od času nechat zavěšené /celé nebo aspoň napůl přeložené/, aby se vykroutilo. Zvláště když pro daný den končíme s lezením. Lano se například nechá chvíli (5 min.) viset v slaňáku, než se stáhne dolů. Máme-li někde doma možnost lano vyvěsit (ze střechy, ve schodišti v paneláku, apod.), lanu to prospěje, neboť se uvolní vnitřní pnutí v jeho struktuře a lano se jakoby zvláční. Při použití se pak tolik nekroutí, jeho obsluha je pohodlnější.

    Po každém návratu z lezeckého výletu bychom měli doma provést kontrolu lana. Oplet lana můžeme kontrolovat pohledem i hmatem, jádro lana pouze hmatem. Pokud došlo k pádu, zvláště nějakému silnějšímu, musíme lano zkontrolovat ihned, ještě v terénu. Nutno prohlédnout celou část lana, jenž byla aktivní v momentě pádu. Hmatovou kontrolu jádra lana dělat jednak promnutím lana v prstech, a pro objevení nevýrazných vnitřních mechanických poškození jádra je dobrá metoda posouvání lana do oblouku – je-li oblouk lana při posouvání stále vypnutý, je to dobré, avšak zalomení lana do úhlu napovídá o poškození jádra lana natržením.

    Kontrola lana posouváním v oblouku - vlevo v pořádku, vpravo poškozené

    Při kontrole se především se zaměřit na:

    • Prodřený oplet tak, že prosvítá jádro lana (mechanické poškození, nejspíš prodření o skálu)
    • Natavené vlákna opletu, tzv. „zažehlení“ (tepelné poškození, nejspíše třením o karabinu nebo o skálu při zachycení pádu, nebo taky po rychlém slanění)
    • Jakékoliv ztvrdnutí části lana (poškození jádra lana silným zkroucením jednoho ze snopů vláken v jádru)
    • Jakákoliv výduť, boule (na jednom ze snopů vláken jádra se kroucením vytvořila klička, nebo průnik cizího tělesa do struktury vláken, např. zrnko písku, tříska, apod.)
    • Jakékoliv ztenčení části lana (poškození jádra lana prasknutím jednoho ze snopů vláken v jádru)
    • Jakákoliv změna barvy opletu (pokud změna zabarvení nezmizí po vyprání lana, jedná se nejspíš o poškození vlivem chemikálie)

    ! Jakkoliv poškozené lano se musí vyřadit, nebo aspoň poškozenou část odříznout a mít kratší lano.

    Lano se nemá nechávat špinavé. Např. po lezení na pískovcových skalách je dobré svazek smotaného lana proklepat, aby se otřepaly zrnka písku. I při slaňování na pískovcích je dobré rukou pod slaňovací pomůckou lano jakoby stírat, aby se zrnka písku odstranila a nebyla tlakem slaňovací pomůcky zatlačena mezi vlákna lana. Zablácená místa hned aspoň hrubě očistit. Jde o to, že do struktury vláken lana vnikají drobné mikroskopické částečky špíny, které svou tvrdostí a ostrými hranami vlákna poškozují. Sice tomuto plíživému procesu zabránit nelze, špína se do lana vždycky dostane, ale proč jí to usnadňovat.

    Lano by se mělo prát v studené/vlažné vodě mácháním a s pracími prostředky k tomu určenými od výrobce. Časté praní však nesvědčí impregnaci lana, takže pokud chceme původní impregnaci zachovat, neprat lano často. Když už lano impregnaci ztratí, je možno koupit ve specializovaných obchodech s horolezeckým vybavením impregnaci určenou na horolezecká lana. V žádném případě nepoužívat nějaké pochybné impregnace z drogerie!!!

    Bez záruky, na vlastní riziko, ale horolezci běžně praktikováno: Lano je možno vyprat v automatické pračce na cca 30°C (studená voda) bez předpírky, prostě v samotné vodě (do zásobníku nedávat žádné prací prášky).

    Bylo zjištěno, že mýdlo ani běžné prací prostředky lanu sice neškodí, ale nelze v tom mít navždy jistotu, neboť firmy vyrábějící prací prostředky do nich mohou začít kdykoliv přidávat nějaké pro lano agresivní látky. Rozhodně se nesmí používat různé aviváže a bělidla! Nepoužívat žádné chemikálie, když nevíme, jak na lano budou působit.

    Lano se musí sušit trochu rozprostřené ve stínu při pokojové teplotě. Během sušení (2 dny) ho několikrát zpřeházet. Nikdy (!) nedávat sušit lano na slunce, ke kamnům, do blízkosti sálavého zdroje tepla.

    Balení lana

    Je vyloženě dobré lano smotat do balíku tak, aby se při příštím použití dalo dobře rozmotat. Největší potíží, která to kazí, je kroucení lana, tzv.“kličkování“. To vzniká takto – pokud lano smotáme do obyčejného kruhu, tak vnější okraj pramene lana je více napnutý, zatímco vnitřní okraj je stlačený. V laně tak vzniká pnutí. Následkum se lano samovolně kroutí do nějaké rovnovážné polohy, což je nejčastěji překřížený okruh do tvaru cifry osm – 8. Jak z téhle bryndy ven?

    Nejlepší cestou je zakomponovat kroucení do metody balení tak, aby a) proti sobě působily dva opačně zkroucené ohyby nebo závity lana, které se tak budou vzájemně udržovat v rovnováze, b) při příštím rozmotání balíku lana došlo snadno k rozkroucení lana; Existuje mnoho způsobů, zde bude vysvětlen jeden, asi nejčastěji používaný.

    Jedna ruka (držící) lano střádá do dlaně, druhá ruka (motající) lano přitahuje a skládá ohyb za ohybem. Motání se provádí tak, že lano držíme za ohyb (hlavní), od něhož vedou vlevo a vpravo dva vedlejší ohyby. Při přikládání jednotlivých vedlejších ohybů lana do držící ruky střídáme vytočení předloktí motající ruky. Např. všechny sudé vedlejší ohyby vložíme do držící dlaně tak, že motající dlaň je hřbetem pryč od nás (pravý ohyb), a liché vedlejší ohyby tak, že vnitřní strana dlaně je pryč od nás (levý ohyb). Když už nám zbývá posledních pár metrů lana, provede se několikeré obtočení celého svazku lana, čímž se vytvoří „krček“, který celý svazek zpevní. Na závěr se na posledních 2 m lana udělá ohyb, který se prostrčí pod mohutným hlavním ohybem pramenů lana (tam, co se je držící ruka), a do vzniklého oka prostrčeného ohybu se provlékne konec lana. Za tento konec lana pak balík lana můžeme nosit, držet jej, apod.

    *Video:Balení lana do panenky horolezeckým způsobem. Základní a nejběžnější způsob balení. Na videu je motáno 50 metrové lano, povšimněte si objemu svazku k závěru motání. Lidé s menší dlaní mohou mít s tímto způsobem balení problémy.

    Lano také můžeme sbalit tak, aby jsme ho mohli nosit na zádech. Metoda motání je stejná, až na začátek. Lano nejprve přeložíme napůl, a začneme motat od ohybu v polovině lana. Motáme dva prameny zároveň. V závěru pak necháme konce trochu delší, a ty vedeme přes ramena a kolem pasu, kde je zajistíme uzlem. Lano máme na zádech podobně jako batoh.

    *Video:Balení lana do panenky s dvěma koncovými prameny pro nesení na zádech. Volné konce je možné svázat i jiným spojovacím uzlem, než je uvedeno. Každopádně ale zbylé konce musí být krátké tak, aby se při chůzi nepletly pod nohy a člověk na ně nemohl šlápnout.

    Kdo má potíže s udržením celého svazku lana v dlani ruky (malá dlaň), může použít metodu motání přes krk hlavy a ramena. V principu je to vlastně úplně stejná metoda jako výše popsaná, jed držící dlaň nahradí krk.

    *Video:Balení lana přes krk hlavy a ramena. Vhodné pro lidi s menší dlaní ruky.

    * * *