Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Узел
Материал из https://ru.wikipedia.org

Узел (от праслав. *vzlъ[1]; диал. пск. узляка[2], курск. узол[2]; родств. узы, союз, вязать, связь, вяз[1], связка, вязка, вязанка[3]) — нечто связанное[4], переплетение верёвки на самой себе (или концов двух верёвок между собой)[2][5][6][7][8][9][10].

Свойства узлов при различных условиях могут изменяться[11]. Главное свойство узла — функциональность, то есть предназначение[12][13]. Один и тот же узел, завязанный по-разному, отличается[14][15][16]. Различные способ завязывания одного и того же узла или применение одного и того же узла в разных областях деятельности человека образуют другой узел[17]. Один и тот же узел, завязанный на разных материалах, отличается[18][19].

Всякий узел состоит из нескольких элементов

Верёвка имеет определённую прочность. Всякий узел значительно снижает прочность верёвки[20]. Верёвка всегда рвётся на выходе из узла[21]. Одними из важнейших свойств узла являются прочность и надёжность

Согласно «Книге узлов Эшли» английское слово knot («узел») имеет 3 значения и подразделяют на 4 класса узлов

…Слово «узел» имеет, в общем, 3 значения. В самом широком смысле применяют ко всему, завязываемому верёвкой, кроме случайно образовавшихся, например, колышек, или предназначенных на хранение верёвки бухт. Во втором смысле в термин «узел» не включают соединяющие узлы, штыки, сплесни. А в третьем, самом узком смысле термин «узел» применяют только к утолщению, завязанному на верёвке, чтобы предотвратить выхлёстывание троса (или только на тонких тросах — распад троса на пряди). В морском деле все узлы подразделяют на 4 класса: штыки, соединяющие узлы, утолщающие трос узлы, сплесни.

Содержание

История

Первобытные общества

По всей вероятности, связывание и узлы начал применять предок человека homo erectus (от 1,2 млн до 400000 лет назад) для изготовления сложных орудий и строительства разборных укрытий. Эти приёмы и инструменты были усовершенствованы неандертальцами (200000 лет назад), а также племенами, жившими на территории Африки и Китая и охотившимися при помощи болы. Остатки этого оружия были найдены на стоянках древнего человека, возраст которых составляет не менее 500000 лет[23]:12.

Материальные свидетельства применения узлов в качестве инструментов датируются окончанием последнего ледникового периода (от 10000 до 8000 лет назад), когда древний homo sapience стал заниматься сельским хозяйством[23]:12.

Первобытная культура

Некоторые из найденных археологами артефактов позволяют сделать предположение, что человечество использовало узлы и такелаж более 300000 лет назад. До наших дней сохранились образцы такелажа, использовавшиеся около 10000 лет назад (фрагментов сетей, лесок, амулетов и одежды), найденных в доисторическом мусоре и на мумифицировавшихся телах в болотах[24]:9.

Верёвка с узелками использовалась в первобытных культурах для записи дат, событий и родословных, фольклора и легенд, в качестве мнемонических подсказок для молитв и проповедей, а также для записи торговых операций и инвентаризации товара. Чётки и счёты, вероятно, произошли из верёвок с узелками[24]:9.

В 1822 году на Гавайях неграмотные сборщики налогов вели полный учёт собранного с жителей с помощью шнура более 800 м длиной. На нём были завязаны разноцветные узлы из разных материалов[24]:10.

Раньше узлы использывались в качестве цифр. Тибетские молельные связки и чётки — это формы связок, на которых узлами отмечается число молитв, которые должен прочитать верующий[25].

В Перу плели верёвки из магей, растения из подсемейства агавовых, достаточно прочные для строительства примитивных висячих мостов через горные расщелины[24]:9.

Античность

Прямой узел был широко распространён в быту древних греков и римлян. Он украшал жезл древнеримского бога Меркурия, покровителя торговли, и назывался «геркулесовым узлом»[26]:3.

Такие узлы, как выбленочный, прямой и беседочный, служили жителям Древнего Египта ещё 5 тысячелетий назад. Археологическая находка 1954 года, когда были обнаружены остатки парусного корабля фараона Хеопса подтверждает это. На обрывках снастей корабля нашли беседочный узел. Дверь третьего помещения гробницы фараона Тутанхамона была прикреплена верёвкой, завязанной выбленочным узлом[26]:3.

Наибольшую известность в истории приобрёл гордиев узел, соединявший ярмо и дышло на колеснице легендарного царя Гордия[27]:499.

Греческий философ Платон испытывал отвращение к «чёрной» магии, основанной на плетении узлов. В своих «Законах» он писал, что тот, кто обманывает излишне доверчивых людей с помощью магического вязания узлов, должен быть предан смерти[24]:12. В 1718 году парламент Бордо во Франции приговорил человека к сожжению за то, что он околдовал целую семью с помощью завязанных узелков[24]:12.

Римский писатель и историк Плиний Старший упоминал в своей «Естественной истории», что раны заживают значительно быстрее, когда повязка накладывается геркулесовым узлом[24]:12. В «Медицинском справочнике» Орибасий описал способы применения 18 узлов[24]:12.

Самое широкое применение узлам нашли инки, использовавшие их для передачи информации. Кипу, узелковое письмо инков, состояло из одного длинного шнура, к которому разными способами привязывалось множество коротких[27]:499.

Эпоха возрождения

В каждой из мировых религий узел обрёл своё особое символическое воплощение. В буддистском символе «Бесконечный узел», выражающий эмблему благополучия. В китайском буддизме открытый переплетающийся рисунок узла — одна из восьми эмблем удачи. Шнур браминов рассматривается в индуизме, как символ божественного союза. Защитную функцию оберега выполняет узел в исламе. В христианской традиции узел символизирует священный обет или клятву. В изобразительном искусстве Ренессанса Амур или Купидон завязывает символические узлы любви. В голубом масонстве золотые кафинские или генуэзские шнуры, украшенные жемчужинами и завязанные затейливыми узлами в виде вензелей, символизировали блистательный, тесный и неразрывный союз масонов всего мира[27]:499.

В ранней английской литературе мы постоянно встречаемся с другим узлом — верного любовника. Он упоминается и в старинной английской балладе «Прекрасная Маргарита и пригожий Уильям» даже более раннего периода[28]:15:

Маргарет была схоронена в нижнем алтаре,
Пригожий Уильям — в верхнем.
Из её груди произросла роза,
Из его — шиповник.
Они выросли большими — до небес.
И когда уже некуда было выше расти,
Сплелись в верного любовника узел,
Восхитивший людей.

Одним из самых ранних геральдических узлов был плоский узел, который использовал саксонский лидер Херевард Уэйк[24]:12. Название геральдическим узлам обычно даёт род, на гербе которого они изображаются, например, узел Боуэна (в форме квадрата с петлями) получил своё имя в честь валлийца Джеймса Боуэна (? 1629)[29]. Модификациями узла Боуэна являются узлы Дакра, Хангерфорда и Ласси, также существует похожий узел с угловатыми петлями вместо скруглённых[29].
  • Геральдические узлы
  • Узел Боуэна (тривиальный узел)
  • Узел Стаффорда (простой узел)
  • Узел Дакра
  • Узел Хангерфорда
  • Узел Буршье (бабий узел)
  • Узел Хениджа
  • Узел Ласси
  • Савойский узел (узел восьмёрка)
  • Узел Уэйка (плоский узел)
  • Узел Харрингтона (slath knot)


Эра парусов, приблизительно с 1600 по 1900 годы способствовала широкому распространению и формализации практики вязки узлов[23]:12. Одним из первых авторов сочинений про узлы был англичанин Джон Смит в 1627 он издал морской словарь с некоторыми узлами[30]. К расцвету парусного флота в морском деле насчитывалось почти 500 узлов, не считая кнопов, мусингов, различных оплёток и прочих видов работ[31]:5[сомнительно].

Славянская мифология

При первобытно-общинном и рабовладельческом строе, как и в более поздние времена, с узлами в жизни людей было связано немало примет, поверий и суеверий[32]:7. «Науз» в словаре В. И. Даля — вязать узлы — «наузить» значило колдовать, знахарить («наузник» — колдун, ворожей, знахарь). Один из самых обычных способов волхования[33]:410.

С помощью узлов ловят, захватывают счастье, беду, болезнь, порчу, урожай, плодородие, удачу. Узел может быть оберегом, если сделан на добро, или способом наведения порчи, если при завязывании узла думали и желали злое. Как охранительный талисман против порчи и нечистой силы узел прикреплял к человеку здоровье, благополучие или Божью силу. С целью оберега носили нити (предпочтительно красные), с завязанными на них узлом, на руке, на пальце, на шее или на поясе под одеждой, использовали также сеть, на которой много узлов. Чтобы защитить от сглаза невесту на свадьбе, ей под одежду надевали рыболовную сеть, подпоясывали длинной ниткой, на которой делали как можно больше узлов, навязывали на её поясе 40 узелков с чтением молитвы (40 «Богородиц»), Также и жених, и все поезжане опоясывались сетью или вяза ным поясом, веря, что колдун не сможет им навредить, пока не распутает бесчисленных узлов сети или пока ему не удастся снять с человека его пояс. Повсеместно распространено мнение, что пока нечистый дух не распутает всех узлы, он не может повредить человеку. В сельскохозяйственной магии с помощью узлов «привязывали» плодородие. Лечение через узлы-амулеты («науз») осуждается во многих древнерусских поучениях[35].

Магические приёмы, упоминающиеся в прикамской несказочной прозе, «так, бородавки выводят, считая их с отрицанием и завязывая при этом узлы на нитке»[36].

Избавляясь от бородавок, завязывали узелки по числу образований и закапывали в след от ботинка на старом, «уходящем» месяце (волын.)[37]:41.

В старину узлы навязывали на оружие и думали сообщать ему твёрдость и уничтожать противного оружия, как это видно из стариннаго заговора, «завяжу я по пяти узлов „всякому стрельцу немирному, неверному, на пищалях, на луках, и всяком ратном оружии»[33]:156.

Матери брали от волшебников чародейственные узлы и навязывали их на детей («баба начнёт на дети наузы класти, смеривати, плююще на землю, рекше беса проклинать») …от рыжеватаго, от русоволосаго, от одноглазаго, разноглазаго и упирца[38].

Нитки в узлы завязали, абы наши молодята до смерти ся миловали[39].

Завязав на юбке особым образом узел, женщина, идя в лес, могла быть уверена, что не встретит лешего; но если этот узел она неразвяжет прежде, чем вернётся домой, то в доме появится нечистый дух (морав.)[37]:357.

Протянув нити основы в ниты, быстро отрезали узелок и бросали его в огонь или в реку, чтобы также быстро ткалось, как горит или плывёт узелок; забрасывали узелок к соседке, чтобы работа у неё шла медленнее (словац.)[37]:273.

Новое время

С появлением пароходов, которые менее, чем за столетие вытеснили с морских дорог парусные суда, исчезла для моряков необходимость знать множество узлов[32]:10[40], а с развитием альпинизма, спелеологии и спортивного туризма у узлов открылось второе дыхание[41]:12.

Применение

Профессии, в которых применяют узлы: ткач, сапожник, портной, моряк, рыбак, горноспасатель, скалолаз, строитель, монтажник-высотник, такелажник, пожарный[32]:3, лучник, изготовитель корзин, звонарь, переплётчик, мясник, возчик, пастух, докер, соколиный охотник, земледелец, рядовой артиллерии, ювелир, мельник, уличный и оптовый торговец, лавочник, солдат, промышленный альпинист, стивидор, хирург[24]:11.

Самый обычный и наиболее употребительный узел в судовой практике — простой штык[40].

Декоративные аспекты: макраме, кожаное плетение, плетении кнутов, китайская декоративная вязка[англ.], японская традиция плетения шнуров-косичек кумихимо, традиционные британские соломенные куклы, кисточки, плетение кружев, вязание крючком[24]:8.

Узлы применяются для:

Нотация

Многие узлы имеют одновременно 2—3, а некоторые 5—7 названий[26]:5. Часто название узла изменяется в зависимости от способа его завязывания[52]:2.

Исторически, названия морских узлов — из английского и французского языков середины XVII (XVIII[32]:4) века, времени парусного флота[31]:6.

Многие морские узлы получили своё название от снастей, на которых они применялись, например, шкотовый, фаловый, выбленочный, гинцевый, или по названию предметов, к которым они вязались, сваечный, гачный, шлюпочный, бочечный, топовый. Некоторые морские узлы в своём названии содержат национальный признак, например, испанский (беседочный), французский (топовый), фламандская петля, турецкий узел[32]:10.

Иногда без рисунка нет возможности понять описываемый предмет. Например, попробуйте описать выбленочный узел, сплесень или другую часть такелажной работы без чертежа[53], поэтому способы вязки узлов показаны в виде схем, состоящих из двух-трёх позиций и стрелок, указывающих движение троса при вязке[26]:6[32]:5. Для изображения узлов и зацеплений удобно использовать их ортогональные проекции на плоскость[54]. Некоторые узлы представлены изометрическими рисунками, дающими понятие, как должен выглядеть завязанный узел и как его применять[26]:6.

Элементы узла
  • Полуузел — одинарный перехлёст концов одного и того же троса (или концов двух тросов)
  • Обнос — обхват тросом какого-либо предмета (бревна, столба, другого троса, кольца, рыма, скобы, гака), сделанный таким образом, что оба конца троса не перекрещиваются[63]
  • Шлаг — полный оборот (360 градусов) каната вокруг какого-либо предмета (бревна, столба, другого троса, кольца, рыма, скобы, гака), сделанный так, что после этого конец троса направлен в противоположную сторону
  • Полуштык — обнос тросом какого-либо предмета (бревна, столба, другого троса, кольца, рыма, скобы, гака) с последующим перекрещиванием тросом своего конца под прямым углом, без его пропускания в образовавшуюся закрытую петлю (не путать с названием узла «полуштык»)


Свойства узла

1. Прочность (strength[64]:16) — свойство такелажных изделий с выполненными на них узлами выдерживать тяжёлую нагрузку[24]:253[65]. Основным принципом выбора узла того или иного типа, как правило, является его прочность, этот критерий — главный для альпинистов; другие критерии имеют значение, но уже в зависимости от сферы применения[66]. Существуют способы повышения прочности узла[67]:
а) равномерное затягивание узла;
б) использование клеванта;
в) больше шлагов;
г) завязывание узла сложенной вдвое верёвкой;
д) закрепление ходового конца в узле.
  • Перетираемость (lead) — направление волокон в узле[64]:608. Плохое направление приводит к порванным волокнам[64]:81


2. Надёжность[24]:40[41]:99, безопасность[41]:99 (security[64]:16) определяется нагрузкой, которую узел выдержит прежде, чем он соскользнёт[68]. Прочность и надёжность — разные характеристики[24]:40[41]:99. Прочность узла можно измерить, а безопасность нет. Надёжность узла напрямую зависит от его прочности, ведь чем крепче узел, тем он надёжнее[41]:99. Узлы можно сделать более надёжными с помощью контрольных узлов[24]:40. «Надёжностью узла» в хирургии называется вероятность выполнения узлом его функции (поддержания натяжения нити) в течение всего периода времени[69]:46. Для создания надёжности необходимо трение, которое возможно создать лишь при определённом сдавливании. Сдавливание происходит в месте перехлёста верёвок в узле. Надёжность узла достигается исключительно перехлёстом[70]
  • Склонность к саморазвязыванию[26]:4 (unreeving, untie[64]) , устойчивость узла к деформации, стабильность узла — способность узла после приложения нагрузки сохранять свою форму. Деформация самого узла (не волокон), может привести к самопроизвольному развязыванию[41]:85
  • Прочность узла на развязывание, расползание[71]:44, держащая сила узла — величина усилия, при котором узел расползается или развязывается. Чем сложнее переплетены в узле верёвки и чем сильнее они стянуты, тем выше держащая сила узла[71]:4. Первичная причина держащей силы любого узла заключается в силе трения[72]:15
  • Скольжение (slipping[64]:16) — если бабьим узлом связать 2 верёвки и потянуть, видно, что он начинает перемещаться по верёвке (скользить вдоль неё)[32]:30. Узел может скользить по нити после операции, что иногда приводит к его развязыванию[69]:44. Скольжение зависит от трения[64]:16[73]
  • Амортизация — способность узла за счёт своей деформации поглотить (амортизировать) часть энергии падения[74]:18. Волокна, удлиняясь, поглощают энергию динамического удара, переводя её в тепловую энергию[41]:72


3. Декоративность (decorative[64]) — строгие, симметричные, нередко витиеватые и очень сложные по своей форме рисунки узлов[32]:90
4. Затягиваемость (jаm[64]:600) — сильное затягивание приводит к тому, что узел нельзя будет развязать и придётся резать[32]:33. При слабой затяжке узел легко расползается[71]:4. Чем сильнее узел затягивается, тем в большей степени он крадёт прочность верёвки, даже после его развязывания[72]:101
  • Развязываемость (untie) — величина сложности развязывязвания узла
  • Сложность завязывания — узел более сложной формы требует больших расходов материала и труда на изготовление (и последующее развязывание) узла, причём размеры узла получаются большими, что в некоторых случаях имеет отрицательное значение[71]:4
  • Компактность (compact[64])


5. Направление вязки узла, зеркальность узла (mirrored[64]:11) — в зависимости от того, как завязан узел, он может быть левым или правым[41]:85
6. Трансформация (capsize[64]:598) — деформация одного узла в другой[64]:598 (в теории узлов объемлющая изотопия). Калмыцкий узел может быть легко трансформирован в казачий узел[28]:175. Прямой узел может вывернуться, а затем трансформироваться в коровий узел[75]:64. Бабий узел при определённых условиях мгновенно превращается в простой штык[32]:30

Узел хорошего качества — лёгок в исполнении, надёжен, прочно держит и никогда не развязывается сам собой, но его легко распустить[50].

Свойства узлов изменяются даже для верёвки (лески) с одним и тем же материалом, но с разной толщиной[52]:2.

Узлы для стальных канатов, применяемых на лесосплаве, должны удовлетворять следующим требованиям: 1) быстро и легко завязываться и освобождаться, 2) быть прочными, 3) не вызывать преждевременного износа каната[76].

Несмотря на свою лёгкую развязываемость рифовый узел, узел «мертвая петля» не годятся для крепления ремнями копылка, так как развязать такие узлы на морозе очень трудно[77]. Если верёвка замерзает, то свобода движения волокон сильно уменьшается, так что при использовании замёрзшей верёвки часть волокон может разорваться[78].

Все известные узлы вяжут в основном на растительных канатах, они достаточно гибки, податливы и не теряют крепости. На синтетических канатах вследствие их большой эластичности некоторые узлы при больших натяжениях держат слабо («ползут»), затягиваются и плохо развязываются. На тонких и гибких стальных канатах вяжут только те узлы, которые не дают крутых изгибов проволок и не нарушают крепости каната. На толстых и жёстких стальных канатах узлы не вяжут[79].

Классификация

Согласно «Книге узлов Эшли», узлы во всех сферах человеческой деятельности, в общем, можно классифицировать на 4 класса[80]:

Классификация в других источниках:
Downgrade Counter