關鍵字：Impact force 衝擊力、Fall factor 墜落係數、安全標準
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攀岩安全系統的所有環節
攀岩時使用各種器械裝備，目的是「讓攀岩者能安全的在岩壁上移動」。一般而言，先鋒墜落（leading fall）會讓攀岩者與器械在瞬間承受最大的衝擊力，因此，理論上考慮最壞的情況，攀岩安全系統的閾值，通常是以先鋒墜落的最糟狀態來評估。
先鋒墜落中，整個系統吸收衝擊力的各環節包含：攀登者跟他的吊帶、繩索（rope）、固定點（bolt 或岩楔）、連接固定點與繩索的快扣（鉤環與 sling）、以及確保者跟他的確保器與吊帶。墜落的能量主要依靠主繩延展度、確保者與主繩的位移（沒錯就是動態確保）、跟攀岩者的身體來吸收。好吧那問題來了：
系統可承受最大衝擊力，到底該定多少才是合理的？
系統最脆弱的部分 —— 人體
理論上，要先考慮系統中最脆弱的部分 —— 人體！
根據 1950 年代美國軍隊傘兵跟飛行員彈射的研究（test report WCLE-53–292 as well as Pilot ejection tests by Henzel in 1967, and Webb in 1964. ），人體能承受的最大衝擊力是 12 kN，超過會造成嚴重傷勢或導致死亡。因此，直接連接到人的主繩，其最大衝擊力不能超過 12 kN。
實際操作上，根據 EN892 / UIAA101 的標準，單繩（Single rope）的動態測試，採用 80 kg 的重物，在 墜落係數 1.77 的條件下做五次，可看下圖 Petzl 的繩索測試表，連接攀登者那端的繩子最大衝擊力不應超過12 kN。
不過，就像許教練提的，人體受到 8–10 kN 的衝擊力，基本上就很不爽了，加上日新月異的繩索製造科技，現在市面上買到的動力繩彈性與韌性都很好，多數繩子的衝擊力都在 10 kN 以下。例如 Petzl CONTACT® 9.8 mm，規格如下：墜落係數 1.77，fall 7 次，平均的衝擊力約 8.4 kN。除非你膽子超大挑戰超級恐怖的路線，或是運氣不好、技術不好、噴點、卡繩，不然要遇到 FF = 1.77 的墜落也不容易。
先鋒確保守則和器械的共同演進
1900 年代，在尼龍繩尚未出現，大家還是用麻繩的時候，先鋒的準則是：「先鋒者不能 fall（the leader must not fall ）」。1930 年代，Sierra Club 引進動態確保 —— 確保者將繩子繞在後腰製造可滑動的轉折，配合手套進行確保，守則變成：「繩子必須要滑動！（the rope must run!）」。
1953 年，Edelrid 公司發明現代攀登繩：kernmantel rope，即有外皮（sheath）保護的尼龍繩，推進整個登山攀岩界的發展。讓攀岩者可以嘗試路線可以 fall，確保者不會燃燒自己的腰跟確保手套，感恩 Edelrid ！讚嘆 Edelrid！
從人體可承受的衝擊力去計算其他器械的安全標準
除了繩子之外，安全系統中的鉤環、sling 或 bolt 的安全標準又是怎麼訂的呢？過去，在人體能承受的衝擊力尚未有個標準，且大家也不能 fall 的時候，這些器械的強度其實也沒個標準！製造商生產出什麼產品，大家用了覺得可以，其他製造商也跟進，在製造成本與可使用性兩者平衡下，久而久之就會有個大概的強度。不過，當 12 kN 這個人體可承受衝擊力的標準出現後，這些器械的標準也就有計算的根據。
理論上，以連接主繩與固定點的鉤環來說，在完全沒有摩擦力的狀態下，墜落對鉤環造成的最大衝擊力應該是 12 kN *2 = 24 kN。加上鉤環的摩擦力，以及不同墜落係數的影響，確保者端主繩的衝擊力大約是攀爬者端的 50%~66%（參考下圖）。換言之，鉤環所承受向下衝擊力的最大值，大約是 12 kN *(1+66%) = 19.92 kN，約 20 kN。
墜落時鉤環兩側主繩的受力比例回來看 UIAA 的標準，一般的 Ｄ 型鉤環主要方向受力是 20 kN （UIAA121）！（登愣～）、繩環（Sling）是 22 kN（UIAA104）、固定點（bolt）是 25 kN （UIAA123）。大概就是這樣定的拉！（虎頭蛇尾…Orz）
各種 UIAA 的器械裝備安全標準，可以參考官網說明： UIAA SAFETY STANDARDS
好拉，要認真一點，大家還可以討論以下問題：
為什麼鉤環開口（gate）方向受力是 7 kN，gate 打開的情況下也是 7 kN？
被動岩械如 nut，你知道 UIAA 的最低標準是 2 kN 嗎？（驚嚇！）實際產品的規格以 Black Diamond 的 Stopper 為例：
[size 1-2] 2 kN (450 lbf)
[size 3] 5 kN (1124 lbf)
[size 4-5] 6 kN (1349 lbf)
[size 6-12] 10 kN (2248 lbf)3. 主動岩械如 cam / friction anchors，UIAA 的最低標準是 5 kN 呦，Why? 4. 為什麼英國人愛用雙繩系統？
以上問題有些可以在這篇專業文章裡得到解答：
How strong does your climbing gear need to be? by Neville McMillan，2003 （Neville McMillan 可是英國登山協會技術委員會的主席，代表英國擔任 UIAA 安全委員會長達 23 年！）
參考文獻
How strong dose your climbing gear need to be? by Neville McMillan，2003
FORCES INVOLVED IN LEADER FALLS by Michael Strong
Ensure your Carabiner is Strong Enough to Climb on by weighmyrack
Forces at work in a real fall by Petzl
UIAA 安全標準 UIAA Safety Standards
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