绝:高空“芭蕾”好精彩
邱展招江福梅本报记者孙阳
这是一个绝妙的空中舞台。22位婀娜多姿的飞天仙女,环游璀璨夺目的奥运五环……在高空,古典与现代就这样梦幻般地融合了。
北京奥运会开幕式上,张艺谋开篇就用“吊钢丝”的技法为世界呈上了一道空中视觉奇观“盛宴”。这个场面对于看过《满城尽带黄金甲》的观众,或许似曾相识,但开幕式中的“吊钢丝”远比电影中的复杂。它属于“鸟巢”上空诸多机关中的一种。钢丝编织“五线谱”
“吊钢丝”也称吊威亚,威亚是英文“wire”的音译,意为钢丝。片场上,通常是起吊车吊起固定滑轮,挂在演员身上的钢丝穿过滑轮,攥在工作人员手里。他们凭着经验,往后边跑边拉,演员就能“飞檐走壁”了。整套设备比较简单,容易拆装,花费相对较少。
“开幕式上用的威亚装置,科技含量要高得多。”开闭幕式上空设备机械系统的负责人常嵩说。开幕式上空共安装了31套威亚装置,每套包括1台移动小车、1个带滑轮吊具和3台卷扬机,这些组成了“鸟巢”上空的威亚系统。
横跨“鸟巢”上空的10条钢索——东西向3条,南北向7条。这是移动小车滑动的轨道,称为承载钢索系统。操作员在上空控制台发出各种指令,自动控制卷扬机收、放钢丝绳,拉动小车在钢索上来回移动和滑轮吊具上下运动。抬头望去,就像演奏一曲精妙绝伦的五线谱。钢索舞出空中“芭蕾”
在这项难度很高、错综复杂的庞大工程面前,设计师方志刚形象地称要让这一条条钢索听话地舞出空中“芭蕾”。
这支平均年龄才30多岁的技术团队,既有多名航天技术专家,又有崭露头角的青年骨干,他们为了同一个梦想而集结,许多难题在集智攻关中迎刃而解。
其中一个关键环节是采集吊威亚物体的移动坐标数据,编成电脑指令。因为开幕式中,吊威亚的有仙女、宇航员、放风筝的小姑娘、梦幻五环、巨型纸等,只能在相应的指令下移动。
而实际情况是,10条钢索在地心引力的作用下,向下弯曲,看起来就像是渡桥上呈弓状的钢缆。因为钢索是“软”的,再加上热胀冷缩,根据数学模型计算的数据与实际有很大出入。最后,他们精确测算初始两个位置之间所要排放钢绳的长度,通过控制卷扬机收、排钢绳的长度和速度,确定了物体在这两点间的移动轨迹。
22个仙女在空中交叉飞行,会不会发生碰撞?方志刚解释说,其实22个仙女分布在10条钢索上,运行轨迹并不交叉,在观众席上看好像是交叉的,但这是平面的视觉效果,在立体的空间里她们之间相距6至8米,就像两辆相向运行的火车,在不同的轨道上行驶,不会发生碰撞。航天科技融入设计
当全世界观众享受着北京奥运开幕式的盛宴时,方志刚则以另一种心情紧盯着“鸟巢”的上空。
“这是一项和航天发射同样富有挑战性的任务。”方志刚说,“我们必须用一万分的努力应对万一的突发情况。”
为此,他们对开闭幕式特点进行了风险分析,建立了一整套完整的预案处置体系,做到一个环节出故障,能有几套方案解决。
“我们所用的设备既要先进,更要可靠。”方志刚说:“我们不会把开幕式当作新产品的试验台,所有的设备、系统都必须要有多年的成功应用经验。”比如,开幕式上空设备的控制台,用的就是成功保障过航天发射任务的“神舟4000”控制台,它是我国研发的第四代控制台。上空设备系统的所有控制软件也都经过了严格的软件测试,测试用例多达245个。
他们还将航天发射经验“嫁接”到开幕式技术保障中。在演出设备系统中全面实行可靠性管控,大范围采用冗余设计。像核心控制器、操作系统、网络传输系统都是双备份。在一个出现故障的情况下,备份系统无延时切换。
此外,他们还给控制系统装上了“黑匣子”——快速故障诊断系统和历史数据记录系统,能帮助技术保障人员迅速查找故障原因,及时采取应对措施。