保險or冒險？

一只大黑貓

國慶長假來臨，小伙伴們又有機會出去嗨一嗨了。一般來說，在這種歡樂的節日里，去游樂場幾乎是必備活動，特別是過山車呀、海盜船呀，越是刺激的項目，越是大家的心頭愛。可在今年暑假的時候，美國一家游樂場的突發事故卻讓游樂蒙上了些不愉快的陰影。那么，這類事故能不能避免呢？難道我們真要“珍愛生命，遠離刺激”么？

悲劇的“火球”

7月時在美國游樂場內出事的項目被稱為“火球”，是安裝在美國俄亥俄州一個展會游樂場的大型游樂機。“火球”的結構是一個由吊臂懸掛的轉盤，游客坐在轉盤周圍的多排連椅上。根據視頻，“火球”運行中，在吊臂上下揮舞的同時，轉盤高速旋轉，游客幾乎完全懸空坐在椅子上，直面呼嘯而來的大地，體會高速氣流吹過身體的感覺和三維加速度的沖擊。

顯然，“火球”的刺激性遠遠超過一般的過山車和海盜船，因此特別受歡迎。遺憾的是，在這次事故中轉盤由于目前還不清楚的原因突然解體，一整排游客被甩飛出去，造成了嚴重的傷亡。

保險和“冒險”

任何機械設備都有出故障的概率，排除人為制造事故的情況（如《名偵探柯南》第一集那樣利用游樂設施殺人的情況），游樂場事故都是安全措施失效或設備完全失效的結果，例如設備不正常運行、安全帶/桿斷裂、轉軸/軌道斷裂、斷電、觸電、失火等。“火球”的事故從表面看是座椅解體，然而根據視頻推斷，座椅可能撞到了欄桿，造成顯然超出設計范圍的沖擊，也許是屬于不正常運行。

“火球”活動關節多，軌跡復雜，出現不正常運行的概率比在軌道上運行的過山車和只有二維運動的海盜船等傳統設施高，但這并不是說事故必然會發生。作為載人機械，游樂設施在正式開放前應進行試運行和安全考核，排查各種隱患并做好應對措施。一般來說，長期固定營業的游樂設施因為有周期性維護和檢查，有關部門也會針對性地進行考核，安全性比會展等臨時安裝、短期運行的設施高。然而長期運行的設施都存在一定的部件磨損、老化現象，發生故障的概率也會隨運行年限增加而提高。總而言之，管理越嚴格，檢查越仔細，維護越認真，出現故障的概率就越小，設備也就越安全。當然這需要付出管理成本，尤其展會上的設施往往免費向游客開放，主辦方必然要考慮資金問題。

脆弱的“關節”

另一方面，不同類型的游樂設施安全性和一旦出現故障后造成傷亡的概率也不同，有些項目相對“溫和”，另一些則風險較高。

仍然以“火球”為例，由于需要三維運動，其主要承力部件是吊臂頂端的關節和驅動轉盤的轉軸兩部分，前者提供垂直面（游客的頭—腳方向）運動，后者提供水平面（游客的胸—背方向）運動，二者組合就形成了三維運動軌跡。和固定安裝的設備不同，雖然從這兩個軸來看設備是在勻速轉動，但設備軸心到重心連線和重力不重合，兩個軸受力都是不均勻的，而且都要受到額外的加速度沖擊。同時，為保證三維運動，這種軸不能采用常見的平面軸承，而是球形軸承，有點類似人類的肩關節，或是用一對交叉的十字軸構成的“萬向節”。這種結構在受到不均勻沖擊加速度時很容易出現不規則磨損和局部斷裂，因為相對于平面軸承用整個圓環面積分散受力，這種三維軸承只能用很小的接觸點受力。這樣一來，原本應該足夠“結實”的鋼鐵構架在多次使用后就可能不夠結實了，工程師們需要對這些“弱點”進行加固，或在設計時就用比較厚實的尺寸和比較優質的材料，也就是留出“安全余量”。

如何不“玩命”

游樂設施是用來玩的，足夠的安全性是必要條件。也許有人會自愿“冒險”，但多數人不會這樣去“玩命”。因此，在設施開發、安裝和運行上必須對安全性給予足夠的關注。

首先是設計，現在已經不再需要憑經驗去留安全余量，而是借助電腦，預先建立數字化的模型，在設備制造出來以前就對關節受力進行計算，并科學地確定結構和材料參數。當然，設計者必須考慮清楚實際運行軌跡，不能忽視某些極端情況，也不能盲目加碼。

其次是制造，根據設計方案加工材料并完成安裝。很多時候，制造中會發現有些設計無法完美實現，這就要進行改動。為保證安全性，所有改動都要重新計算受力，如果不滿足安全需要，就不能這樣改。

最后是考核實驗（畫重點！）。實驗要覆蓋所有運行狀態，包括一些異常狀態，并驗證性能和安全性。考核實驗通常要重復多次，周期較長，往往還要對設備進行一定的破壞性測試，因此是設備開發中成本最高的部分。

只有完全通過實驗的設備才能獲得安全許可證并開放運行，如果同學們想體驗“刺激”，請在買票前先查詢一下將要搭乘的項目是否符合條件，不符合規定的設施千萬不要搭乘。

在此基礎上，搭乘游樂設施還要遵守游樂場管理制度，并且服從工作人員指揮，不能亂跑亂動，使用安全帶等也要遵守規定，避免人為地不正常運行。

好啦，本貓的小貼士到此為止，祝大家玩得快樂！