三種條件下布林結(jié)與反穿八字結(jié)的攀登適用性比較研究

高春剛　閆峰

摘 要：通過實驗法對比布林結(jié)與反穿8字結(jié)的安全性和快速性，了解兩種繩結(jié)的攀登適用性。模擬攀登過程中的承重狀態(tài)，對干燥、潮濕、結(jié)冰條件下兩種繩結(jié)的結(jié)構(gòu)完整性、受力穩(wěn)定性、拆解難易度等方面進行比較。結(jié)果：兩種繩結(jié)都能保持良好的結(jié)構(gòu)完整性。布林結(jié)的紋路辨識度低，受力穩(wěn)定性稍差，但快速性高。反穿8字結(jié)的紋路辨識度高，受力穩(wěn)定性高，但快速性差些。浸水或結(jié)冰影響反穿8字結(jié)的快速性，但對布林結(jié)影響不大。結(jié)論：布林結(jié)適合于經(jīng)驗豐富的攀登者根據(jù)環(huán)境條件靈活應(yīng)用，反穿8字結(jié)適合新手攀登者在所有環(huán)境中使用。建議繩結(jié)教學(xué)先以反穿8字結(jié)為重點，再要求掌握布林結(jié)的使用，以便在攀登實踐中靈活應(yīng)用兩種繩結(jié)。

關(guān)鍵詞：攀登;繩結(jié);布林結(jié);反穿8字結(jié)

中圖分類號：G808

文獻標識碼：A

文章編號：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. Bowlines 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，我國戶外運動項目的參與人群就逐漸增多，以高山探險、攀巖、山地戶外運動和拓展等為代表[1]。攀巖先后成為2018年雅加達亞運會、2020年東京奧運會的正式比賽項目[2]，也給中國戶外運動迎來了前所未有的發(fā)展良機。但是高山探險、攀巖、漂流、蹦極、潛水等項目危險度極高，每年都有人因此喪生，甚至有學(xué)者建議此類項目實行國家就業(yè)準入[3]。這指出了戶外運動人才培養(yǎng)的迫切性和難度。

在攀登類運動中，繩結(jié)技術(shù)是確保安全的首要事務(wù)。通過對繩結(jié)技術(shù)的靈活運用，在高風險的情景中成功登頂，成就了攀登項目獨特的魅力。但在攀登領(lǐng)域卻長期存在布林結(jié)（Bowline）和反穿八字結(jié)（Figure 8 Follow Through）的認識之爭。國際攀巖聯(lián)合會（International Federation of Sport Climbing，IFSC）2018年4月發(fā)布的最新規(guī)則，以及之前各版本的規(guī)則都對個人裝備明確規(guī)定：攀登繩應(yīng)該與參賽者的安全帶通過8字結(jié)聯(lián)結(jié)，或必須使用8字結(jié)與鐵鎖聯(lián)結(jié)，并打防脫節(jié)以確保安全。我國的各項培訓(xùn)和比賽也遵循該項規(guī)定。持有英國最高級別登山教練教學(xué)證書、極具冒險精神的注冊高山向?qū)?、攀登過多個國家數(shù)座高峰的皮特·希爾也對8字結(jié)持肯定態(tài)度，并認為打好8字結(jié)之后，可以打一個單結(jié)或半個雙漁人結(jié)作為防脫結(jié)，以免繩結(jié)失效[4]。但同樣富有經(jīng)驗、《登山手冊》的作者克雷格·康納利卻認為，由來已久的8字結(jié)與布林結(jié)之爭，通常只是表達了個人觀點，缺乏具體的事實論據(jù)。8字結(jié)雖然最常見，卻未必是最好的。8字結(jié)打好之后再補打防脫結(jié)，也只會平白增加操作的復(fù)雜程度，浪費時間和和精力[5]。這種認識上的不一致給攀登教學(xué)和實踐帶來了一定的困惑。

康納利認為，技術(shù)型攀登的登山者，更看重實用性。即使是最先進的攀登技術(shù)，本質(zhì)也相當簡單，等價于“快速”和“安全”[5]。這種簡單而實用的理念認為，“快速”本身就是“安全”。特別是在極端惡劣的氣候條件下，時間就是生命。一個簡單快捷的繩結(jié)，可能僅僅能節(jié)省數(shù)秒的時間，但也是萬分寶貴的。同時承認，“安全”是“快速”的必要前提，沒有“安全”，“快速”是很可怕的。本研究對比不同環(huán)境下布林結(jié)和反穿8字結(jié)的“安全”和“快速”，為攀登學(xué)習(xí)者提供一些繩結(jié)使用的研究資料。

1 實驗對象與方法

1.1 實驗對象

實驗對象為國內(nèi)登山、攀巖、攀冰、高山探險等戶外運動項目中普遍使用的布林結(jié)和反穿8字結(jié)。兩者的基本打法如圖1、圖2顯示。

反穿8字結(jié)有兩種打法。一種是把繩索對折后直接打成八字，做成繩圈。這個打法非常簡單，一般不能用于連結(jié)其它固定點。另一種稱為反穿8字結(jié)，是將繩索連結(jié)到其它固定點時使用的。這需要在單根繩索中部先打個8字，然后繩頭順著8字從反方向穿過繩索的末端，調(diào)整后拉緊（見圖2）。兩種打法得到的繩結(jié)形態(tài)是一樣的，但后者的整個過程顯得有些復(fù)雜。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗器材

1根輔繩（品牌SIMOND、直徑6mm，最大承重9kN），2把主鎖（品牌BD，縱向拉力24kN）、1根扁帶（品牌Gview，22kN拉力）、1條安全帶（品牌SIMOND）、1座單杠。

1.2.2 實驗步驟

（1）先用一根輔繩在繩子兩端分別打出布林結(jié)和反穿8字結(jié)。結(jié)尾均打上雙漁人結(jié)作為防脫結(jié)。

（2）用扁帶將單杠與主鎖連接，并在主鎖連接處掛上輔繩一端的布林結(jié)。

（3）實驗者穿上安全帶并將自身與輔繩另一端的反穿8字結(jié)連接。

（4）實驗者自身懸空，把全部體重（75kg）壓在輔繩上。

（5）觀察輔繩兩端兩種繩結(jié)受力后的結(jié)構(gòu)、形態(tài)變化。

1.2.3 觀察指標

繩結(jié)的安全性：（1）繩結(jié)的紋路可辨識性。高可辨性表示更容易檢查繩結(jié)打法是否正確;（2）繩結(jié)的結(jié)構(gòu)完整性。完整性的喪失意味著繩結(jié)解體，攀登者已經(jīng)處于危險之中;（3）繩結(jié)的受力穩(wěn)定性。這表現(xiàn)為繩結(jié)承重后是否容易發(fā)生形變。形變并不一定意味著繩結(jié)完整性的破壞，但松脫的可能性增加。

繩結(jié)的“快速”性：指打結(jié)的速度和拆解的速度。同一根繩子，繩結(jié)越復(fù)雜，打結(jié)速度越慢;繩結(jié)中繩子的重疊越多，拆解速度越慢。環(huán)境條件可能會對繩結(jié)的快速性產(chǎn)生影響。

2 實驗結(jié)果

2.1 繩結(jié)的安全性

本實驗在同一輔繩兩端分別打上布林結(jié)和反穿8字結(jié)來承受實驗者體重，保障了兩種繩結(jié)實際上受到的力是相等的。因此可以用來比較除了繩子質(zhì)量、受力不同等因素之外的安全性。打好的兩種繩結(jié)，從紋路上看，反穿8字結(jié)的紋路比布林結(jié)更加清晰易辨，尤其是二者的繩尾都打了防脫節(jié)之后（見圖3）。分別扭動兩種繩結(jié)，都會發(fā)生不同程度的松動，且布林結(jié)的松動程度更大一些。當然，在使用時二者均需要再次拉緊，才能保證攀登受力過程中繩結(jié)的完整性。

在垂直的單杠上進行懸吊實驗，兩種繩結(jié)均承受了75kg的人體重量。結(jié)果顯示，二者的結(jié)構(gòu)都保持了完整性，空間結(jié)構(gòu)均沒有改變，沒有發(fā)生任何脫落和失效的情況，安全性方面都值得信賴。從繩結(jié)的受力穩(wěn)定性看，相對于反穿8字結(jié)，布林結(jié)在承重的瞬間發(fā)生明顯的形變，防脫結(jié)也發(fā)生了一定程度的變形，反映出布林結(jié)的受力穩(wěn)定性較差（見圖4）。

將繩結(jié)浸水后再次重復(fù)承重實驗，可以觀察到，不論是布林結(jié)還是反穿8字結(jié)，其繩結(jié)的完整性依然存在，都沒有松脫和失效。兩種繩結(jié)在承重后都有少量水份被擠出，布林結(jié)的形變程度變化不大，8字結(jié)由地面上數(shù)第二環(huán)出現(xiàn)明顯的收縮形變。冰凍后的繩結(jié)變重變硬，承重后的形變情況與浸水條件下差別不大。

2.2 繩結(jié)的快速性

從上文打結(jié)圖解以及現(xiàn)實體驗來看，與反穿8字結(jié)相比，布林結(jié)的打法更快速、簡便，因而能夠節(jié)省更多的時間。在潮濕、冰凍情況下，打反穿8字結(jié)比打布林結(jié)要花費更長的時間。尤其是結(jié)冰情況下，僵硬的繩子在反穿過程中顯得更加難以操作。從拆解難易程度來看，繩子打濕吸水或結(jié)冰后摩擦力加大，反穿8字結(jié)拆解變得更加困難，而布林結(jié)依然能夠較輕易地拆解。實驗表明，對于新手而言，布林結(jié)的拆解時間大約在半分鐘左右，并且難度并未因環(huán)境條件改變發(fā)生明顯變化;反穿8字結(jié)的拆解時間，干燥條件下大約為1min左右，但浸水或冰凍后，由于摩擦加大變得難以拆解，一般在1.5min左右，甚至超過2min。

總體而言，布林結(jié)和反穿8字結(jié)的承重安全性都是可靠的，繩結(jié)的結(jié)構(gòu)完整性不易改變。布林結(jié)的紋路辨識度低，受力穩(wěn)定性也差一些，但快速性高。反穿8字結(jié)的紋路辨識度高，受力穩(wěn)定性高，但快速性差些。浸水或結(jié)冰影響反穿8字結(jié)的快速性，尤其是拆解速度，但對布林結(jié)的影響不大。

3 分析與討論

繩子和繩結(jié)的選用是保障安全的重要技能。繩子方面包括繩子的最大受力、制造材料、粗細、延展性等，不加贅述。繩結(jié)方面指選用何種打結(jié)方法。繩子打結(jié)后，由于內(nèi)芯和表皮纖維受力不均，會使繩子發(fā)生扭曲，削弱原有的強度。不同的繩結(jié)具有不同的受力強度，越大越安全。布林結(jié)與反穿8字結(jié)的理論相對強度都在70%～75%[7-8]，即一根能夠承受100KN的繩子，在打上這兩種繩結(jié)中的一種后，繩子的受力強度只剩下70KN～75KN。（另有反穿8字結(jié)強度略高于布林結(jié)的說法，為80%[9]），因此二者均屬于承受力較高的繩結(jié)，被廣泛使用。

除了固有的受力強度外，繩結(jié)打法的正確性、繩結(jié)的結(jié)構(gòu)完整性、受力穩(wěn)定性和拆解的容易度也是影響安全的重要因素。對攀登者來說，在各種條件下熟練掌握這方面的技能，是一項基礎(chǔ)且長期的學(xué)習(xí)過程。打法錯誤的繩結(jié)無法起到有效的保護作用，因此通過繩結(jié)紋路來快速分辨繩結(jié)的打法是否正確，就成了攀登項目的一項基本技能。繩結(jié)結(jié)構(gòu)的完整性與安全直接相關(guān)，而發(fā)生形變是必經(jīng)過程。形變未必就一定松脫，且有利于緩沖，但較長時間的持續(xù)受力會增加松脫的可能性，安全系數(shù)降低。不易拆解的繩結(jié)延長攀登時間，間接威脅使用者的生命安全。

目前，8字結(jié)在正式攀巖比賽中是唯一允許使用的保護繩結(jié)[7]，也是中國登山協(xié)會與各類標準培訓(xùn)機構(gòu)培訓(xùn)學(xué)員時使用的繩結(jié)。這充分肯定了8字結(jié)的穩(wěn)定性與可靠性，但也可能會造成對8字結(jié)的盲目崇拜。原因之一就是使用8字結(jié)連接固定物體時只能通過反穿打法來結(jié)繩，即使用反穿8字結(jié)。康納利就因此提出質(zhì)疑，認為反穿8字結(jié)雖然最常見，卻不是最好的。其打法復(fù)雜，容易因分心而忘記把繩結(jié)打完，且不容易拆解，尤其是在冰凍條件下。相比之下，約塞米蒂布林結(jié)（Yosemite Bowline Knot）不僅沒有任何缺點，還在很多方面具有明顯優(yōu)勢[5]。（約塞米蒂布林結(jié)是在基礎(chǔ)布林結(jié)的打法上結(jié)合一種纏繞反穿防脫的布林結(jié)，其另一種更流行的譯法為優(yōu)勝美地布林結(jié)。）康納利的另一個質(zhì)疑是防脫節(jié)的使用。他認為只要8字結(jié)的反穿過程沒有差錯、繩尾足夠長，就絕對不可能松脫，沒必要再打個雙漁人結(jié)[5]。美國登山協(xié)會編著、被所有專業(yè)和業(yè)余登山者奉為經(jīng)典、盛行50年的實用工具書《登山圣經(jīng)》，也認可反穿8字結(jié)（該書稱為編式8字結(jié)）不需要防脫結(jié)。而布林結(jié)（該書稱為單稱人結(jié)）則需要在最后打個單結(jié)收尾[10]。而優(yōu)勝美地布林結(jié)僅是對單結(jié)收尾進行改良，就能夠在潮濕、凍結(jié)等狀態(tài)中輕松勝出。其打法更容易，操作更迅速，受力之后更容易解開，一旦熟練掌握就基本不可能出錯，哪怕是在風雪交加的黑暗中使用單手打結(jié)[5]。

當然，本研究的重點不在優(yōu)勝美地布林結(jié)，這種繩結(jié)的可靠性還需要通過嚴謹?shù)膶嶒瀬眚炞C。本研究的對象是國內(nèi)普遍流行的傳統(tǒng)布林結(jié)和反穿8字結(jié)，即在二者的基本打法之后，以雙漁人結(jié)結(jié)尾的繩結(jié)，目的在于驗證三種條件下二者的安全可靠性和方便性，而不是盲從傳統(tǒng)的教材和經(jīng)驗。

繩結(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)乎安全性，表現(xiàn)在外形紋路、結(jié)構(gòu)完整性和受力穩(wěn)定性。從繩結(jié)的外形紋路來判斷繩結(jié)的打法、結(jié)構(gòu)是否正確，是最簡單、快速的確保安全的做法，對剛剛接觸攀登的新手來說極為重要。在這點，干燥、潮濕和結(jié)冰等情況下，反穿8字結(jié)都勝于布林結(jié)。繩結(jié)的結(jié)構(gòu)完整性是安全的根本保障。實驗對比顯示，受力后的布林結(jié)與反穿8字結(jié)在完整性方面都非常出色。無論在哪種環(huán)境下，兩種繩結(jié)都沒有發(fā)生松脫失效的情況。繩結(jié)的受力穩(wěn)定性是另一項安全指標。兩種繩結(jié)在各種環(huán)境下的受力穩(wěn)定性存在著些許差異。干燥環(huán)境下，反穿8字結(jié)較布林結(jié)有著更好的穩(wěn)定性，受力不易變形，而布林結(jié)則容易發(fā)生形變。但在潮濕環(huán)境下反穿8字結(jié)也會產(chǎn)生明顯的形變，這是水的潤滑作用引起的，這也導(dǎo)致了纖維之間的摩擦力增加，造成后來的拆解困難。

快速性方面涉及打結(jié)和拆解的難易度。從繩結(jié)打法的步驟和復(fù)雜度來看，布林結(jié)較反穿8字結(jié)更快捷。但這在干燥條件下對快速性的幫助并不大，只有在潮濕或結(jié)冰情況下才略占優(yōu)勢?？焖傩缘年P(guān)鍵在于對繩結(jié)拆解的時間花費。在戶外攀登過程中，攀登的環(huán)境是復(fù)雜多樣的，可能是穩(wěn)定干燥的巖壁，也可能是潮濕易滑的冰壁，并且在完成一段線路的攀登后需要拆解繩結(jié)。如果繩結(jié)的拆解過程太長，就會影響攀登者的體力消耗，間接地影響到生命安全。布林結(jié)是逆向交叉結(jié)構(gòu)，繩子之間不會發(fā)生順向?qū)D，反穿8字結(jié)則由兩圈順向纏繞的八字疊加而形成，產(chǎn)生了擠壓。這種打法上的差異，使布林結(jié)在防脫結(jié)受力變形后仍能較8字結(jié)輕松拆解。實驗顯示，這種便利性不僅表現(xiàn)在干燥條件，在潮濕和冰凍條件下也有良好體現(xiàn)。這對現(xiàn)實的攀登實踐有著重要意義。因為在自然條件下，不論是攀巖或是攀冰，攀登者常常不可避免的會遇到來自上方的流水，或是下雨或是瀑布濺落，還可能是冰壁的融化。在攀冰或高海拔攀登中，水還會再隨著氣溫的下降而結(jié)冰。這些無疑會影響到繩結(jié)的性能。在這種復(fù)雜的自然條件下，布林結(jié)可能比反穿8字結(jié)更加安全可靠。

總結(jié)對兩種繩結(jié)的比較，可以看出布林結(jié)和反穿8字結(jié)都是結(jié)構(gòu)可靠的環(huán)圈結(jié)，但由于打法不同，兩種繩結(jié)又有各自的特點（見表1），主要體現(xiàn)在外形辨識度、受力穩(wěn)定性和拆解難易度等三個方面。

這些特點要求攀登者在選擇布林結(jié)時首先要有較豐富的辨識經(jīng)驗?，F(xiàn)實中布林結(jié)沒有一個統(tǒng)一的標準，只要保留了布林結(jié)核心結(jié)構(gòu)外圈的繩結(jié)都稱為布林結(jié)，但其收尾結(jié)纏繞方式卻多種多樣。這不僅增加了學(xué)習(xí)的難度，也增加了檢查其是否正確的難度，導(dǎo)致打結(jié)的錯誤率大大提高。而一旦打法發(fā)生錯誤，就會完全失去保護作用。其次，選擇布林結(jié)需要具有豐富的應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的經(jīng)驗。特別是在氣候多變的潮濕或結(jié)冰條件下，經(jīng)驗豐富的攀登者往往可以在確保安全的前提下，通過布林結(jié)快速攀登，到達目的地后再快速地拆解。這不僅保持了充沛的體力，也減少了因拆解困難造成的體力消耗和心理負擔，間接減少了安全隱患。但這是經(jīng)驗欠缺的低級別選手不宜盲目模仿的。此外，使用布林結(jié)還要留意收尾的長度，只有足夠的收尾長度才能發(fā)揮出與反穿8字結(jié)同樣的安全性。這也需要經(jīng)驗。因此，從布林結(jié)的特點來看，只有經(jīng)驗豐富的攀登者才能充分發(fā)揮它在各種環(huán)境下的使用價值，其效果甚至要好于反穿8字結(jié)。對于新手來說，出于“安全第一”的考慮，反穿8字結(jié)可能是更好的選擇，雖然在拆解方面需要花費更多的時間。

根據(jù)環(huán)境和人群不同，對布林結(jié)和反穿8字結(jié)的應(yīng)用適應(yīng)性總結(jié)如表2。

鑒于上述分析，對于兩種繩結(jié)孰優(yōu)孰劣的討論，基本可以認為是個偽命題。作為最常用的兩種保護性繩結(jié)，布林結(jié)的簡單快捷和反穿8字結(jié)的復(fù)雜繁瑣各有利弊，并不能分出伯仲。在攀登教學(xué)過程中，不能厚此薄彼。攀登學(xué)習(xí)者需要深入了解各種繩結(jié)的性能，以確定在什么樣的環(huán)境下使用什么樣的繩結(jié)技術(shù)。應(yīng)秉持“速度就是安全”的風險管理理念[4]，在“安全”的基礎(chǔ)上，盡量做到“快速”。而近年來布林結(jié)不如反穿8字結(jié)常用，可能是因為作為防脫結(jié)的雙漁人結(jié)過大，在繩圈上扣鎖時，會妨礙操作，并非因為兩種繩結(jié)性能上的差異。

4 結(jié) 論

（1）在承受了75kg體重的人體后，二者都能保持結(jié)構(gòu)完整，具有良好的安全性。

（2）布林結(jié)適合于經(jīng)驗豐富的攀登者根據(jù)環(huán)境條件靈活應(yīng)用，能夠達到安全、便捷、節(jié)省體力的效果。反穿8字結(jié)憑借高辨識度和高穩(wěn)定性等特點，適合新手攀登者在所有環(huán)境中進行攀登保護。

（3）攀登教學(xué)過程中，應(yīng)同等對待兩種繩結(jié)的教學(xué)和實踐。早期要強調(diào)反穿8字結(jié)的教學(xué)，在學(xué)員具備一定基礎(chǔ)和經(jīng)驗后，也應(yīng)學(xué)習(xí)布林結(jié)的使用，從而達到對兩種繩結(jié)的靈活運用。

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