三种条件下布林结与反穿八字结的攀登适用性比较研究

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　　摘 要：通过实验法对比布林结与反穿8字结的安全性和快速性，了解两种绳结的攀登适用性。模拟攀登过程中的承重状态，对干燥、潮湿、结冰条件下两种绳结的结构完整性、受力稳定性、拆解难易度等方面进行比较。结果：两种绳结都能保持良好的结构完整性。布林结的纹路辨识度低，受力稳定性稍差，但快速性高。反穿8字结的纹路辨识度高，受力稳定性高，但快速性差些。浸水或结冰影响反穿8字结的快速性，但对布林结影响不大。结论：布林结适合于经验丰富的攀登者根据环境条件灵活应用，反穿8字结适合新手攀登者在所有环境中使用。建议绳结教学先以反穿8字结为重点，再要求掌握布林结的使用，以便在攀登实践中灵活应用两种绳结。
　　关键词：攀登;绳结;布林结;反穿8字结
　　中图分类号：G808
　　文献标识码：A
　　文章编号：1008-2808（2020）01-0001-06
　　Abstract：Purpose： To explore the climbing applicability of Bowline and Figure 8 Follow Through by comparing their safety and rapidity. Method： Experimental method. The structural integrity， force-bearing stability and difficulty of undoing of the two kinds of knots under dry， wet and frozen conditions were compared by simulating the load-bearing state during climbing. Results： Both kinds of knots maintain good structural integrity. Bowline’s line is easily recognized， its force-bearing stability is slightly worse， but its rapidity is high. Figure 8 Follow Through has high recognition of lines， high force-bearing stability， but less rapidity. Water or ice has significant effect on the rapidity of Figure 8 Follow Through， but not of Bowline. Conclusions： Bowline is suitable for experienced climbers to apply flexibly according to environmental conditions， and Figure 8 Follow Through is suitable for novice climbers in all environments. It is suggested that in the early stage of knot teaching and learning， the emphasis should be on mastering Figure 8 Follow Through， and in the later period， it is also necessary to master the use of Bowline， so that the two knots could be flexibly applied in climbing practice.
　　Key words：Climbing; Rope knot; Bowline; Figure 8 Follow Through
　　自2000年以來，我国户外运动项目的参与人群就逐渐增多，以高山探险、攀岩、山地户外运动和拓展等为代表[1]。攀岩先后成为2018年雅加达亚运会、2020年东京奥运会的正式比赛项目[2]，也给中国户外运动迎来了前所未有的发展良机。但是高山探险、攀岩、漂流、蹦极、潜水等项目危险度极高，每年都有人因此丧生，甚至有学者建议此类项目实行国家就业准入[3]。这指出了户外运动人才培养的迫切性和难度。
　　在攀登类运动中，绳结技术是确保安全的首要事务。通过对绳结技术的灵活运用，在高风险的情景中成功登顶，成就了攀登项目独特的魅力。但在攀登领域却长期存在布林结（Bowline）和反穿八字结（Figure 8 Follow Through）的认识之争。国际攀岩联合会（International Federation of Sport Climbing，IFSC）2018年4月发布的最新规则，以及之前各版本的规则都对个人装备明确规定：攀登绳应该与参赛者的安全带通过8字结联结，或必须使用8字结与铁锁联结，并打防脱节以确保安全。我国的各项培训和比赛也遵循该项规定。持有英国最高级别登山教练教学证书、极具冒险精神的注册高山向导、攀登过多个国家数座高峰的皮特·希尔也对8字结持肯定态度，并认为打好8字结之后，可以打一个单结或半个双渔人结作为防脱结，以免绳结失效[4]。但同样富有经验、《登山手册》的作者克雷格·康纳利却认为，由来已久的8字结与布林结之争，通常只是表达了个人观点，缺乏具体的事实论据。8字结虽然最常见，却未必是最好的。8字结打好之后再补打防脱结，也只会平白增加操作的复杂程度，浪费时间和和精力[5]。这种认识上的不一致给攀登教学和实践带来了一定的困惑。
　　康纳利认为，技术型攀登的登山者，更看重实用性。即使是最先进的攀登技术，本质也相当简单，等价于“快速”和“安全”[5]。这种简单而实用的理念认为，“快速”本身就是“安全”。特别是在极端恶劣的气候条件下，时间就是生命。一个简单快捷的绳结，可能仅仅能节省数秒的时间，但也是万分宝贵的。同时承认，“安全”是“快速”的必要前提，没有“安全”，“快速”是很可怕的。本研究对比不同环境下布林结和反穿8字结的“安全”和“快速”，为攀登学习者提供一些绳结使用的研究资料。 　　1 实验对象与方法
　　1.1 实验对象
　　实验对象为国内登山、攀岩、攀冰、高山探险等户外运动项目中普遍使用的布林结和反穿8字结。两者的基本打法如图1、图2显示。
　　反穿8字结有两种打法。一种是把绳索对折后直接打成八字，做成绳圈。这个打法非常简单，一般不能用于连结其它固定点。另一种称为反穿8字结，是将绳索连结到其它固定点时使用的。这需要在单根绳索中部先打个8字，然后绳头顺着8字从反方向穿过绳索的末端，调整后拉紧（见图2）。两种打法得到的绳结形态是一样的，但后者的整个过程显得有些复杂。
　　1.2 实验方法
　　1.2.1 实验器材
　　1根辅绳（品牌SIMOND、直径6mm，最大承重9kN），2把主鎖（品牌BD，纵向拉力24kN）、1根扁带（品牌Gview，22kN拉力）、1条安全带（品牌SIMOND）、1座单杠。
　　1.2.2 实验步骤
　　（1）先用一根辅绳在绳子两端分别打出布林结和反穿8字结。结尾均打上双渔人结作为防脱结。
　　（2）用扁带将单杠与主锁连接，并在主锁连接处挂上辅绳一端的布林结。
　　（3）实验者穿上安全带并将自身与辅绳另一端的反穿8字结连接。
　　（4）实验者自身悬空，把全部体重（75kg）压在辅绳上。
　　（5）观察辅绳两端两种绳结受力后的结构、形态变化。
　　1.2.3 观察指标
　　绳结的安全性：（1）绳结的纹路可辨识性。高可辨性表示更容易检查绳结打法是否正确;（2）绳结的结构完整性。完整性的丧失意味着绳结解体，攀登者已经处于危险之中;（3）绳结的受力稳定性。这表现为绳结承重后是否容易发生形变。形变并不一定意味着绳结完整性的破坏，但松脱的可能性增加。
　　绳结的“快速”性：指打结的速度和拆解的速度。同一根绳子，绳结越复杂，打结速度越慢;绳结中绳子的重叠越多，拆解速度越慢。环境条件可能会对绳结的快速性产生影响。
　　2 实验结果
　　2.1 绳结的安全性
　　本实验在同一辅绳两端分别打上布林结和反穿8字结来承受实验者体重，保障了两种绳结实际上受到的力是相等的。因此可以用来比较除了绳子质量、受力不同等因素之外的安全性。打好的两种绳结，从纹路上看，反穿8字结的纹路比布林结更加清晰易辨，尤其是二者的绳尾都打了防脱节之后（见图3）。分别扭动两种绳结，都会发生不同程度的松动，且布林结的松动程度更大一些。当然，在使用时二者均需要再次拉紧，才能保证攀登受力过程中绳结的完整性。
　　在垂直的单杠上进行悬吊实验，两种绳结均承受了75kg的人体重量。结果显示，二者的结构都保持了完整性，空间结构均没有改变，没有发生任何脱落和失效的情况，安全性方面都值得信赖。从绳结的受力稳定性看，相对于反穿8字结，布林结在承重的瞬间发生明显的形变，防脱结也发生了一定程度的变形，反映出布林结的受力稳定性较差（见图4）。
　　将绳结浸水后再次重复承重实验，可以观察到，不论是布林结还是反穿8字结，其绳结的完整性依然存在，都没有松脱和失效。两种绳结在承重后都有少量水份被挤出，布林结的形变程度变化不大，8字结由地面上数第二环出现明显的收缩形变。冰冻后的绳结变重变硬，承重后的形变情况与浸水条件下差别不大。
　　2.2 绳结的快速性
　　从上文打结图解以及现实体验来看，与反穿8字结相比，布林结的打法更快速、简便，因而能够节省更多的时间。在潮湿、冰冻情况下，打反穿8字结比打布林结要花费更长的时间。尤其是结冰情况下，僵硬的绳子在反穿过程中显得更加难以操作。从拆解难易程度来看，绳子打湿吸水或结冰后摩擦力加大，反穿8字结拆解变得更加困难，而布林结依然能够较轻易地拆解。实验表明，对于新手而言，布林结的拆解时间大约在半分钟左右，并且难度并未因环境条件改变发生明显变化;反穿8字结的拆解时间，干燥条件下大约为1min左右，但浸水或冰冻后，由于摩擦加大变得难以拆解，一般在1.5min左右，甚至超过2min。
　　总体而言，布林结和反穿8字结的承重安全性都是可靠的，绳结的结构完整性不易改变。布林结的纹路辨识度低，受力稳定性也差一些，但快速性高。反穿8字结的纹路辨识度高，受力稳定性高，但快速性差些。浸水或结冰影响反穿8字结的快速性，尤其是拆解速度，但对布林结的影响不大。
　　3 分析与讨论
　　绳子和绳结的选用是保障安全的重要技能。绳子方面包括绳子的最大受力、制造材料、粗细、延展性等，不加赘述。绳结方面指选用何种打结方法。绳子打结后，由于内芯和表皮纤维受力不均，会使绳子发生扭曲，削弱原有的强度。不同的绳结具有不同的受力强度，越大越安全。布林结与反穿8字结的理论相对强度都在70%～75%[7-8]，即一根能够承受100KN的绳子，在打上这两种绳结中的一种后，绳子的受力强度只剩下70KN～75KN。（另有反穿8字结强度略高于布林结的说法，为80%[9]），因此二者均属于承受力较高的绳结，被广泛使用。
　　除了固有的受力强度外，绳结打法的正确性、绳结的结构完整性、受力稳定性和拆解的容易度也是影响安全的重要因素。对攀登者来说，在各种条件下熟练掌握这方面的技能，是一项基础且长期的学习过程。打法错误的绳结无法起到有效的保护作用，因此通过绳结纹路来快速分辨绳结的打法是否正确，就成了攀登项目的一项基本技能。绳结结构的完整性与安全直接相关，而发生形变是必经过程。形变未必就一定松脱，且有利于缓冲，但较长时间的持续受力会增加松脱的可能性，安全系数降低。不易拆解的绳结延长攀登时间，间接威胁使用者的生命安全。
　　目前，8字结在正式攀岩比赛中是唯一允许使用的保护绳结[7]，也是中国登山协会与各类标准培训机构培训学员时使用的绳结。这充分肯定了8字结的稳定性与可靠性，但也可能会造成对8字结的盲目崇拜。原因之一就是使用8字结连接固定物体时只能通过反穿打法来结绳，即使用反穿8字结。康纳利就因此提出质疑，认为反穿8字结虽然最常见，却不是最好的。其打法复杂，容易因分心而忘记把绳结打完，且不容易拆解，尤其是在冰冻条件下。相比之下，约塞米蒂布林结（Yosemite Bowline Knot）不仅没有任何缺点，还在很多方面具有明显优势[5]。（约塞米蒂布林结是在基础布林结的打法上结合一种缠绕反穿防脱的布林结，其另一种更流行的译法为优胜美地布林结。）康纳利的另一个质疑是防脱节的使用。他认为只要8字结的反穿过程没有差错、绳尾足够长，就绝对不可能松脱，没必要再打个双渔人结[5]。美国登山协会编著、被所有专业和业余登山者奉为经典、盛行50年的实用工具书《登山圣经》，也认可反穿8字结（该书称为编式8字结）不需要防脱结。而布林结（该书称为单称人结）则需要在最后打个单结收尾[10]。而优胜美地布林结仅是对单结收尾进行改良，就能够在潮湿、冻结等状态中轻松胜出。其打法更容易，操作更迅速，受力之后更容易解开，一旦熟练掌握就基本不可能出错，哪怕是在风雪交加的黑暗中使用单手打结[5]。 　　当然，本研究的重点不在优胜美地布林结，这种绳结的可靠性还需要通过严谨的实验来验证。本研究的对象是国内普遍流行的传统布林结和反穿8字结，即在二者的基本打法之后，以双渔人结结尾的绳结，目的在于验证三种条件下二者的安全可靠性和方便性，而不是盲从传统的教材和经验。
　　绳结结构关乎安全性，表现在外形纹路、结构完整性和受力稳定性。从绳结的外形纹路来判断绳结的打法、结构是否正确，是最简单、快速的确保安全的做法，对刚刚接触攀登的新手来说极为重要。在这点，干燥、潮湿和结冰等情况下，反穿8字结都胜于布林结。绳结的结构完整性是安全的根本保障。实验对比显示，受力后的布林结与反穿8字结在完整性方面都非常出色。无论在哪种环境下，两种绳结都没有发生松脱失效的情况。绳结的受力稳定性是另一项安全指标。两种绳结在各种环境下的受力稳定性存在着些许差异。干燥环境下，反穿8字结较布林结有着更好的稳定性，受力不易变形，而布林结则容易发生形变。但在潮湿环境下反穿8字结也会产生明显的形变，这是水的润滑作用引起的，这也导致了纤维之间的摩擦力增加，造成后来的拆解困难。
　　快速性方面涉及打结和拆解的难易度。从绳结打法的步骤和复杂度来看，布林结较反穿8字结更快捷。但这在干燥条件下对快速性的帮助并不大，只有在潮湿或结冰情况下才略占优势。快速性的关键在于对绳结拆解的时间花费。在户外攀登过程中，攀登的环境是复杂多样的，可能是稳定干燥的岩壁，也可能是潮湿易滑的冰壁，并且在完成一段线路的攀登后需要拆解绳结。如果绳结的拆解过程太长，就会影响攀登者的体力消耗，间接地影响到生命安全。布林结是逆向交叉结构，绳子之间不会发生顺向对挤，反穿8字结则由两圈顺向缠绕的八字叠加而形成，产生了挤压。这种打法上的差异，使布林结在防脱结受力变形后仍能较8字结轻松拆解。实验显示，这种便利性不仅表现在干燥条件，在潮湿和冰冻条件下也有良好体现。这对现实的攀登实践有着重要意义。因为在自然条件下，不论是攀岩或是攀冰，攀登者常常不可避免的会遇到来自上方的流水，或是下雨或是瀑布溅落，还可能是冰壁的融化。在攀冰或高海拔攀登中，水还会再随着气温的下降而结冰。这些无疑会影响到绳结的性能。在这种复杂的自然条件下，布林结可能比反穿8字结更加安全可靠。
　　总结对两种绳结的比较，可以看出布林结和反穿8字结都是结构可靠的环圈结，但由于打法不同，两种绳结又有各自的特点（见表1），主要体现在外形辨识度、受力稳定性和拆解难易度等三个方面。
　　这些特点要求攀登者在选择布林结时首先要有较丰富的辨识经验。现实中布林结没有一个统一的标准，只要保留了布林结核心结构外圈的绳结都称为布林结，但其收尾结缠绕方式却多种多样。这不仅增加了学习的难度，也增加了检查其是否正确的难度，导致打结的错误率大大提高。而一旦打法发生错误，就会完全失去保护作用。其次，选择布林结需要具有丰富的应对复杂环境的经验。特别是在气候多变的潮湿或结冰条件下，经验丰富的攀登者往往可以在确保安全的前提下，通过布林结快速攀登，到达目的地后再快速地拆解。這不仅保持了充沛的体力，也减少了因拆解困难造成的体力消耗和心理负担，间接减少了安全隐患。但这是经验欠缺的低级别选手不宜盲目模仿的。此外，使用布林结还要留意收尾的长度，只有足够的收尾长度才能发挥出与反穿8字结同样的安全性。这也需要经验。因此，从布林结的特点来看，只有经验丰富的攀登者才能充分发挥它在各种环境下的使用价值，其效果甚至要好于反穿8字结。对于新手来说，出于“安全第一”的考虑，反穿8字结可能是更好的选择，虽然在拆解方面需要花费更多的时间。
　　根据环境和人群不同，对布林结和反穿8字结的应用适应性总结如表2。
　　鉴于上述分析，对于两种绳结孰优孰劣的讨论，基本可以认为是个伪命题。作为最常用的两种保护性绳结，布林结的简单快捷和反穿8字结的复杂繁琐各有利弊，并不能分出伯仲。在攀登教学过程中，不能厚此薄彼。攀登学习者需要深入了解各种绳结的性能，以确定在什么样的环境下使用什么样的绳结技术。应秉持“速度就是安全”的风险管理理念[4]，在“安全”的基础上，尽量做到“快速”。而近年来布林结不如反穿8字结常用，可能是因为作为防脱结的双渔人结过大，在绳圈上扣锁时，会妨碍操作，并非因为两种绳结性能上的差异。
　　4 结 论
　　（1）在承受了75kg体重的人体后，二者都能保持结构完整，具有良好的安全性。
　　（2）布林结适合于经验丰富的攀登者根据环境条件灵活应用，能够达到安全、便捷、节省体力的效果。反穿8字结凭借高辨识度和高稳定性等特点，适合新手攀登者在所有环境中进行攀登保护。
　　（3）攀登教学过程中，应同等对待两种绳结的教学和实践。早期要强调反穿8字结的教学，在学员具备一定基础和经验后，也应学习布林结的使用，从而达到对两种绳结的灵活运用。
　　参考文献：
　　[1] 李久全， 高捷. 我国户外运动产业发展现状与对策研究[J]. 北京体育大学学报， 2008（12）：1625-1627.
　　[2] 杜婕. 中国攀岩步入全新发展阶段[N]. 中国体育报， 2018-06-04.
　　[3] 张贵敏， 于秀， 马艳红， 等. 高山探险、攀岩、漂流、蹦极、潜水等项目社会体育指导员实行国家就业准入的可行性研究[J]. 体育科学， 2011（8）：20-26.
　　[4] 严冬冬译.皮特·希尔.国际登山技术手册（修订版）[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2012：79.
　　[5] 严冬冬译.克雷格·康纳利.登山手册（修订版）[M]. 第2版. 北京： 人民邮电出版社， 2012：119-121.
　　[6] 国家体育总局职业技能鉴定指导中心组编. 高山探险[M]. 北京： 高等教育出版社， 2012：140-141.
　　[7] 国家体育总局职业技能鉴定指导中心组. 攀岩[M]. 北京： 高等教育出版社， 2012：57.
　　[8] 韩春远. 攀岩技巧与训练[M]. 广州： 华南理工大学出版社， 2009：48.
　　[9] 登山协会. 登山圣经（第八版）[M]. 重庆： 重庆出版社， 2012：125.
　　[10] 马克·休斯顿， 凯茜·柯斯利著.严冬冬，何浪译. 登山进阶[M]. 北京： 清华大学出版社， 2013：14.
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