Как устроены фонтаны?

Лас-Вегас. Здесь умеют развлекаться. Этот город находится в центре пустыни, здесь сухо, как на печке. За исключением бесчисленных баров и еще одного места – фонтаны Белладжио, один из самых больших и сложных механизмов в мире.

В этом шоу используется 65 тысяч литров воды, струи могут достигать невероятной высоты в 24 этажа, это происходит благодаря уникальной технологии, которая позволяет создавать поистине невероятные зрелища вопреки всем известным законам физики.

В Лос-Анджелесе находится офис компании Wet Labs, занимающейся техническим обеспечением фонтанов Белладжио. Wet Labs – высоко технологичная страна водных чудес. Здесь были созданы несколько самых крупных водных шоу в мире.

Для создания такого сложного объекта, как фонтаны Белладжио, им сначала пришлось придумать способ управлять основной составляющей всех фонтанов – водой. Почему нельзя просто использовать несколько старых шлангов? Если посмотреть в микроскоп, то можно увидеть, что молекулы воды не выходят из шланга в одном направлении, проходя через шланг, они скачут во все стороны, поверхность воды на выходе из шланга получается весьма неровной.

Основатель компании Wet Labs Марк Фулер еще в 1977 году в школе придумал специальный механизм, включающий затвор дисковый поворотный. Вода сначала попадает в цилиндр, ее молекулы движутся во всех направлениях, затем попадают в первую камеру, проходят через специальный материал и выходят из него уже параллельно друг другу. Затем вода попадает в следующую камеру, на выходе из которой находится пластина с отверстием, через которое вода может выходить только в виде прямого луча подобно лазеру.

При подключении этого устройства к насосу, подающему воду под давлением, получаются ламинарные струи. Хаотически движущиеся молекулы воды формируются в однородный луч, поэтому струя воды выглядит такой гладкой и неподвижной.

Решив эту проблему с водой, конструкторы фонтанов Белладжио столкнулись еще с одной: как подсветить лучи воды таким образом, чтобы можно было окрасить их с разные цвета.

Решение – в уникальном применении оптоволоконной технологии. Оптическое волокно помещается в сопло, свет попадает в струю воды и движется по ней. Как и в оптоволокне свет отражается от стенок струи воды, как от зеркал.

Под фонтаном расположены огромные устройства освещения, которые соединены оптическими волокнами с каждым соплом. Для освещения всего фонтана используется невероятное количество ламп – 5 тысяч.

Это не единственный способ освещения воды, разработанный компанией Wet. Большинство людей думают, что вода и огонь несовместимы, а в лабораториях Wet вода горит!

bscap0004Следующей задачей создателей фонтанов Белладжио было добиться достаточной высоты струй. Была создана огромная насосная станция, которая объединяет широкую подземную сеть труб, соединенных с 1200 соплами. Эти сопла называются суперэжекторами, так как они могут посылать струи в воздух с силой базуки.

В фонтанах Белладжио установлено 200 суперэжекторов. На конце каждого из них установлено сопло длиной 8 см, которое посылает струю воды на высоту более 73 метров.

Благодаря гениальным инженерным решениям и этим соплам максимальное количество воды в любой момент – 65 тысяч литров. Это объема хватило бы, чтобы заполнить бассейн, и он позволяет добиться потрясающих эффектов.

Но разработчики хотели большего – заставить воду «танцевать». Для этого они обратились к новейшим технологиям компьютерного дизайна. Дизайнер слушает песню много раз, выбирает ключевые моменты, с которыми будет работать, отмечает их на экране, потом задает конкретные движения, которые должны начаться или окончиться в эти моменты. Каждое сопло устанавливается на подвижное основание, эти основания управляются с центрального компьютера. Для фонтанов Беллаждио создано несколько хореографических музыкальных композиций, которые сменяют другу друга каждые полчаса.

Для создания 22 различных представлений пришлось синхронизировать 1200 сопел, 5000 источников света и много тысяч литров воды. Это координация работы такого количества элементов, с которым компания прежде не сталкивалась. Так что для окончательной подготовки шоу использовалась компьютерная система, которая бы понимала воду так же, как ее понимают дизайнеры Wet. Программное обеспечение регистрирует движение частиц, оно способно показывать движение капель воды в режиме реального времени. Дизайнер может изменять угол зрения, смотреть на фонтан с высоты птичьего полета, отслеживать воду, остающуюся в емкости фонтана. Можно задавать в виде фактора скорость ветра и рассчитывать потенциальное направление воды при экстремальных погодных условиях.

Проблема в том, что Лас-Вегас подвержен внезапным и сильным порывам ветра. Когда этот ветер воздействует на струи воды, он изменяет не только их формы, но также и место их приземления. Учитывая, что в воздухе находится 65 тысяч литров, опасность того, что толпа зрителей попадет под неожиданный ливень, весьма высока.

Чтобы избежать этого, сотрудники ведут постоянные наблюдения за направлением и скорости ветра. Если скорость ветра выше 8 км/ч, они уменьшает масштаб представления, при скорости выше 32 км/ч шоу отменяется.

Для того, чтобы эта сложнейшая конструкция работала как следует, требуется бригада преданных своему делу подводных рабочих – специально обученных гидроинженеров.

Фонтаны Белладжио – это невероятное зрелище, которые привлекает 38 миллионов людей каждый год. Даже местные утки, которые уж точно привыкли к воде, наверняка впечатлены этими водными танцами.

Комментарии: