моделирование того, что могло произойти на склоне высоты 1079 вечером или ночью с 1 на 2 февраля 1959 г., с точки зрения практического туристского опыта и физики
В первой статье, относящейся к данной части :
пришлось подробно разбираться с фактическим углом крутизны склона в месте установки палатки Дятлова, а во второй:
-- была сделана попытка найти какие-то задокументированные в реальных походах случаи схода лавин при схожих углах склона.
Результат получился довольно неопределенный : если говорить по совести, то получается, что зафиксированных фактов снежных лавин или оползней на таких пологих склонах в практике туризма вроде бы и нет.
Что ж, придется разбираться дополнительно.
На грани
Возьмем уже упоминавшийся самый близкий к нашим (т.е. дятловским) условиям задокументированный случай [1, стр 97]:
[1975 г., погиб 1 человек ] <...> Выше границы леса склон с мягким профилем крутизной вверху около 30°, внизу — 20° . Линия отрыва выше по склону в 250-300 м. Длина лавинного конуса — около 30 м, высота — 6-7 м.<...>
А у нас, как выяснилось - внизу, на ближайших к палатке 30-40 метрах - уклон 16°, а дальше , на ближайших к ребру нависающего над палаткой отрога 30-40 метрах - уклон до 26°.
Всего-то 4 градуса разница в уклонах - а вот факты самостоятельного схода лавины при 20 и 30 градусах имеются, а при 16 и 26 - уже нет !
И тут вырисовывается, похоже, самый интересный (в техническом плане) момент в деле дятловцев !
Вероятность снежного оползня на их палатку оказывается впритык к "вполне возможной" - не хватает ну совсем чуть-чуть крутизны склона !
Но, может, существует что-то еще, что способно компенсировать эту нехватку крутизны ?
Опасность "дятловского" склона с точки зрения физики и "фактор Х"
Попробуем примерно изобразить положение палатки за пару минут до пресловутого "момента Х".
Судя по тому , как Дятлов растягивал свою палатку, свидетельствам поисковиков, что "палатка была поставлена по-штормовому" , и месту установки палатки, и в предположении, что Тибо и Золотарев находились не в палатке , а рядом с ней, н-р очищая ее от снега и поправляя растяжки (это не факт, просто предположение автора) картинка получается примерно такая :
Тут на рисунке нас интересует прежде всего "подрезанный" склон, нависающий над палаткой.
То самое, что упоминавшийся "охотник за лавинами" М . Отуотер [2] называет "отсутствием опоры" для снега на лавиноопасном участке.
Или еще пример, для наглядности:
Короче, имеем : есть склон, на этом склоне имеется поверхность скольжения (старый скользкий наст, сформировавшийся за предыдущие недели без снегопадов), на этой поверхности скольжения - "снежная доска" (утрамбованный ветром плотный слой свежего снега, выпавшего на перевале 31 января -1 февраля) толщиной от 30 до 70 см (судя по фото установки палатки) ; после того как дятловцы подрезали склон, выкопав и утоптав горизонтальную площадку для установки палатки - они лишили эту "доску" опоры - и ничто уже не мешало оной доске съехать вниз... кроме нехватки крутизны ( полный аналог заснеженной крыши ) .
Ну а теперь собственно физика (да простят мне многословность - это плата за понятность , для тех кто не любит формул) .
Вот стандартная "школьная" схема для иллюстрации "трения скольжения" на наклонной поверхности:
Не впадая в чрезмерную математику (для всего есть формулы !) "тянущей" силе Fm, сталкивающей брусок (в нашем случае - пласт снега) вниз, противодействует сила трения Fmp, и обе эти силы зависят от угла наклона - чем больше угол крутизны, тем больше "тянущая" сила и меньше сила трения. Понятно, что движение под уклон начнется , если Fm превысит Fmp.
А теперь наглядный эксперимент, можно мысленный :
Берем, скажем, ровную доску, выполняющую роль скользящей поверхности (у нас - старого наста), кладем на нее , например, тетрадь (изображает "снежную доску") , и начинаем потихоньку поднимать один конец доски, увеличивая угол наклона...
В какой-то момент тетрадь начнет скользить вниз - "тянущая" сила Fm превысила силу трения Fmp !
Стоп ! Теперь снова опускайте доску, уменьшая угол - в какой-то момент тетрадь остановится - сила трения опять превысит "тянущую".
И зафиксируйте доску в этом положении.
Вот в таком примерно состоянии и оказался склон над палаткой дятловцев: сила трения для снежной доски лишь ненамного превышала "тянущую" силу, пытающеюся сбросить ее вниз.
А вот дальше - самое интересное !
Чтобы преодолеть силу трения и заставить тетрадь - "снежную доску" снова ползти вниз, не изменяя наклон, нам надо добавить к "тянущей" силе дополнительную силу ΔF, так чтобы их сумма превысила силу трения : ΔF + Fm > Fmp.
Ну и откуда эта добавка возьмется ?
Да просто дуйте на свою тетрадь !
Дополнительное давление ураганного ветра на слой нависающего над палаткой снега и стало тем "фактором X", который и сделал возможным оползание снега на палатку на склоне с крутизной, чуть-чуть не дотягивавшем для самостоятельного, под действием только собственного веса, сползания снежного пласта!
Поглядите снова на фото крыши сверху - никого не удивляет, что такой толстый слой снега не сполз с нее : крутизна небольшая.
И так же никого не удивит, если мощный шквал ветра мигом сметет этот снег с крыши !
"Лавинообразующий буран"
Когда прибывшие на перевал к Масленникову "три московских альпиниста", как и нынешние скептики "лавинных" версий, усомнились в самой возможности каких-то лавин на столь пологом склоне - они были по-своему правы: задокументированных случаев схода лавин и оползней в хорошую погоду на подобных склонах действительно не имеется.
А в плохую погоду, в буране, при плохой видимости, чтобы познакомиться с подобной лавиной и потом рассказать о ней, надо оказаться крайне невезучим , словив сразу три необходимых условия: 1) попасть на склон с "пограничной" крутизной 2) дождаться очень мощного ветра, способного сбросить пласт снега 3) сидеть в замкнутом пространстве палатки, подрезающей склон.
(Требование 3 вызвано тем, что особенности описанного механизма схода снега делают подобный оползень опасным только для сидящих в палатке - но об этом попозже. А кого такой оползень плишь собьет с ног - не обратит на него внимания и не опишет потом)
Вероятность угодить в такую комбинацию весьма низкая - но вот, дятловцам это удалось...
М. Отуотер часто использует термин "лавинообразующий буран", т.к. заметил связь между буранами и возникновением лавин ; но он при этом подразумевает механизм образования пресловутой "снежной доски" : сильный ветер переламывает снежинки в труху, образуя из них ледяную пыль, которую потом буквально втрамбовывает в уже лежащий снег - и образуется плотный пласт, эта самая "доска".
На то, что и сам ветер может оказаться спусковым механизмом оползня, он не обратил внимания , как и другие "практики", хотя с точки зрения элементарной физики тут все настолько просто, что подобное невнимание даже удивительно.
И это при том, что сам же Отуотер не раз и пишет, что иногда для срыва лавины хватает даже просто громкого крика или легкой вибрации почвы..
Катастрофа : простейший вариант
Мы все-таки сочиняем "Кино", и в простейшем варианте эпизод схода ночной лавины на палатку даже придумывать не надо - достаточно взять реально задокументированный случай [1, стр 109-111] , произошедший к тому же как раз в выбранном нами районе (Приполярный Урал ! ) с группой из девяти (!!) человек :
[26.03.1978 г., Приполярный Урал, склон пер. Сюрприз к р. ПарнуПоход V кс. Студенты из Харькова, 9 чел]
Лавина сошла в 5.00 из кулуара на противоположном склоне ущелья. Правым краем она накатилась на палатку, сдвинула на 2 м и перевернула ее вверх дном. Пять человек, засыпанных меньше, чем остальные (спали ближе к выходу), разорвали палатку и выбрались наружу. За 10 мин они откопали всех остальных. У Ирины Орденко не было дыхания и пульса. Искусственное дыхание и закрытый массаж сердца делали 4 часа. Оживить не удалось.
И рассказы участников :
<....>Дальнейший спуск при полном отсутствии видимости становился опасным. Решили заночевать. Будильник поставили HI 5.00. Ночью поднялся сильный ветер. Спал плохо. Проснулся около 5.00 Ботинки (они были под головой) решил отогреть в спальном мешке. Плотнее укрылся, и почти в то же мгновение меня опрокинуло и сдавило грудь. Услышал голос Ирины: «Алик, Алик, где твой нож? Режь палатку... Задыхаюсь!» Несколько раз энергично дернулся, но безуспешно — был плотно стиснут, лицо прижало к спальному мешку... Потерял сознание. <....>
Орценко О : При подъеме на перевал видимость часто ухудшалась, но путь движения периодически просматривался. На перевале был сильный ветер. Некоторое время внизу был виден лес. При спуске видимость резко ухудшилась. Наступили сумерки. Когда я подошел к группе, руководитель дал команду ставить палатку. Проснулся от резкого удара ветра и почувствовал, что меня заваливает снегом. Иру перебросило через меня. Некоторое время мы с ней переговаривались. Я дал ей жидкостной компас, чтобы она попыталась им разрезать палатку. Потом я стал задыхаться. Когда меня откопали, Ирине уже делали искусственное дыхание. Часы на руке показывали 5 часов 10 минут. <....>
Хоренко Р : Во время спуска видимость полностью отсутствовала, направление спуска определяли по скатыванию комков снега. Проснулся от того, что кувыркаюсь через голову. Это длилось несколько секунд. Разорвал палатку и вылез, за мной — Лайдман и Демченко . Мы разгребли снег, разрезали палатку и освободили еще четырех человек, последними — Ирину и Олега Орденко. Все заняло 5-б минут.
И заключение КСС :
Причины, обусловившие возникновение аварийной ситуации: 1. Поздний выход на перевал. 2. Спуск в условиях плохой видимости, когда не представлялось возможным оценить всю степень лавинной опасности. 3. Неудачный выбор места бивака.
Тут даже и комментировать ничего не буду - сами сравнивайте.
Катастрофа : "дятловский" вариант
Такая простейшая версия попадания палатки под лавину сгодилась бы для рутинного фильма о туристах, но не годится для истории дятловцев : в описанном случае с харьковчанами палатку вместе с ее обитателями хорошо перекрутило и даже опрокинуло, при этом не причинив никому существенных травм, а палатку группы Дятлова, как известно, просто сплющило, но даже не сместило с места.
Придется опять вернуться к рассмотренному выше механизму сползания снежного пласта со склона с пограничной крутизной под влиянием ветра - а у этого механизма есть парочка интересных свойств !
Снова о свойствах оползня на "пограничном" склоне
Ну как сходит обычная лавина ? Где-то на достаточно крутом склоне под действием собственного веса оторвался кусок снега, он пополз вниз, сминая и вбирая в себя новые массы снега (лавинообразный процесс! ) - и так и будет сползать, пока при уменьшении крутизны склона сила трения скольжения его не остановит.
Для начала такой лавины даже не обязательно, чтобы склон оказался "подрезан" (т.е. у нависающего снега убрали подпорку из снега ниже), хотя подрезание и облегчает отрыв лавины.
А вот при пограничном наклоне, , при, как бы это назвать , "ветровом оползне", возникающего только из-за небольшой добавочной силы давления ветра на снежную доску дело обстоит хитрее :
1. Пласт сползает целиком, как тетрадка в нашем мысленном эксперименте, и только пока у него нет опоры. Упрется в какую-то преграду (хотя бы такую же тетрадку пониже) - все, остановка ! Дальше ветер лишь выравнивает возникшие неровности.
2. Самое интересное : поскольку движение возникает только благодаря дополнительному воздействию ветра, то при ослаблении ветра движение прекратится ! Налетел шквал - пласт поехал ; ветер ослабел - пласт остановился. Но при следующем шквале пласт снова поползет вниз, если еще не уперся в какую-то опору !!!
Это больше похоже не на обычный оползень , а, скажем, на движение вулканической лавы, выбрасываемой из кратера вулкана толчками !
Если после обычной лавины можно успокоиться на несколько часов - напряжение сброшено сразу и одномоментно, то при таком "ветровом оползне" снег, при следующих шквалах, будет сползать порциями и многократно - до тех пор, пока не заполнит всю яму, в которой стоит палатка !
А теперь можно реконструировать и события с палаткой дятловцев.
У оползня, возникшего лишь из-за небольшого дополнительного давления ветра, скорость сравнительно низкая. А в физике скорость определяет кинетическую энергию, со всеми последствиями.
Харьковчане попали под уже развившуюся (хотя, на их счастье, уже тормозившую ) лавину, набравшую приличную скорость ; воздействие влетевшего в их палатку массы снега - примерно такое же, как если б в скат их палатки бросили разогнавшийся мешок с песком . Результат сами можете представить (да он и описан).
А аналог низкоскоростного оползня, свалившегося на палатку дятловцев - это если б вы развязали этот мешок с песком и начали высыпать его у края палатки - сначала бы песок прижал к земле край, не давая палатке сместиться и перевернуться, а потом уж все остальное - сплющивая, но не сдвигая палатку !
Что и получилось в результате.
Далее, наверное, более наглядно все это нарисовать - лишь бы рисунки были относительно понятны.
Через 15 секунд после момента Х:
Первый удар, вызванный налетевшим шквалом, когда подрезанный пласт снега обрушился на палатку, был самым быстрым (потому что ему ничто не мешало, не было никакой подпорки) и сильным. Он прижал дальний угол палатки, не давая ей сместиться, а потом завалил и смял бОльшую часть палатки и свалил лыжу , стоявшую со стороны склона.
Что при этом происходило в палатке, можно примерно понять из истории харьковчан (только без перекрута и смещения палатки).
После этого, видимо, снег остановился и была небольшая пауза с общей неразберихой и попыткой застрявших в палатке пробиться к выходу, но затем последовал новый шквал и новое сползание снега, после чего находящиеся внутри вынуждены были резать палатку изнутри, так и не сумев пробиться к выходу.
Эвакуационный разрез палатки показан красным :
Кстати о лыжах : противники "лавинных" версий часто ссылаются, что лавина бы сбила стоящий лыжи - вот только не учитывают, что лыжи при обнаружении палатки поисковиками если вообще стояли (а это вопрос мутный, есть разногласия в показаниях), то стояли они не там где должны были бы при стандартной дятловской растяжке (по бокам палатки), а недалеко от входа палатки. Т.е. лыжи гарантированно переставляли сами дятловцы, что имело смысл только если они упали.
Через пару минут после момента Х :
Застрявшие в палатке выбираются через разрез и отходят в спокойное место метрах в 20-40 от палатки.
Резюмируя :
В принципе, картина катастрофы получается не сильно отличающейся от "стандартной" лавинной версии : на палатку обрушивается пресловутая "снежная доска" (слой утрамбованного бураном снега), которая заваливает палатку начиная от дальнего левого угла, и дятловцам приходится выбираться наружу через разрез.
Но есть пара существенных отличий, обусловленных пограничной крутизной склона и механизмом схода доски на нем :
Во-первых, из-за низкой скорости оползня, происходящего только под дополнительным воздействием ветра, палатка остается на месте - не сдвигается, не перекручивается, а просто сплющивается наваливающимся снегом. И серьезные травмы вроде переломов при этом тоже исключены - просто массе снега не хватает кинетической энергии для ударных переломов !
Во-вторых, в отличие от обычной лавины, оползень идет толчками, при очередных шквалах сдвигаются новые толщи снега !
И это - самое жуткое для дятловцев, поскольку, сколько бы они ни пытались потом откопать палатку - на эту свежевырытую яму тут же наползает новый оползень !
И добавьте к этому то, что после оползня нарушилась ровность склона - и стремящийся все заровнять ураганный ветер сносит разрыхленный снег в ту же яму !..
И немножко о травмах
Переломы ребер при описанном сценарии "медленного" оползня представляются крайне маловероятными.
Полагаю (хотя доказать, конечно,невозможно), что непосредственно при обвале и последующей суматохе с эвакуацией из палатке пострадали только двое: Слободин Рустем и Зина Колмогрова.
Слободину, похоже, кто-то из находившихся уже снаружи ребят упал на голову, когда он был еще в палатке под снегом - только этим и могу объяснить его странное двустороннее сдавливание черепа с гематомами по обоим сторонам головы.
А на лицо Зины, когда она лежала в палатке, обрушился промерзлый шершавый брезент - отсюда и ее расцарапанное при эвакуации лицо.
Постскриптум : о лавине на перевале Дятлова
Наверное, уже все "дятловеды" знают о зарегистрированных вблизи перевала Дятлова 29-30 марта 2021 г. и 29 января сего года лавинах.
Ну, не фонтан, честно говоря...
Во-первых, далековато - почти 3 км - от места стоянки дятловцев , судя по фото - это под перевалом на р. Унью:
а во-вторых, крутизна склона там явно намного больше:
Тут уж точно не менее 25°, а скорее больше - а это, как мы уже выяснили, абсолютно нормальная, типичная , величина для лавин...
В общем, неинтересно...
-----------------------------------
В следующей части - о гибели группы, случайностях при несчастных случаях и попытка ответа на один часто задаваемый вопрос : почему погибли все ?
-------- Источники: -----------------------
[ 1 ] П.И. Лукоянов "Безопасность в лыжных походах и чрезвычайных ситуациях зимних условий" (руководство по лыжному туризму)
[ 2 ] М. Отуотер. "Охотники за лавинами"
---------------------------------------------------
Неполный список публикаций канала о группе Дятлова с кратким описанием содержания статей: Группа Дятлова: индекс
#группа Дятлова
#версия
#спортивный туризм