威亞裝備技術,作為演出行業現代化裝備體系中的關鍵構成要素,通過持續的技術革新與實踐應用,其在大型演出活動中的核心價值與潛在優勢正逐步顯現。近年來,在國內外一系列重大演出活動中,威亞裝置技術的運用范圍愈發廣泛且技術成熟度顯著提升。特別是在北京冬季奧運會開幕式上,依托高精度的控制機制與同步技術,成功實現了復雜且精確的威亞表演,不僅展現了空中動作的多樣性與精準性,還極大提升了演出的視覺震撼力與藝術表現力,在此過程中,安全性與可靠性始終是威亞裝置技術應用中不可或缺的重要考量因素。鑒于大型演出對威亞設備高強度使用需求的特點,確保演員及工作人員的人身安全成為首要任務。隨著科技進步,威亞裝置技術在設備性能優化與安全保障方面取得了顯著成就,為演出的圓滿成功奠定了堅實基礎。回顧歷史,從2008年北京奧運會開幕式的首次大規模應用,到慶祝中國共產黨成立100周年大型情景史詩《偉大征程》中的技術展現,再到2022年北京冬奧會開幕式的全面升級,威亞裝置技術始終伴隨著演出行業的發展而不斷演進。其在新質生產力的探索與應用中,特別是在復雜動作同步控制與互動效果提升方面,達到了前所未有的高度。
一、北京奧運會開幕式活動中威亞使用分析
“鳥巢”以其獨特的建筑風格和卓越的功能性,已成為具有顯著地標意義的體育建筑(圖1)。2008年北京奧運會開幕式,作為一場全球矚目的體育與文化慶典,其規模宏大、技術運用先進、藝術展現豐富多彩,均達到了當時的世界巔峰水平。在此盛會上,威亞設備的精心運用,不僅顯著提升了視覺效果,更為眾多創新表演的實現提供了有力支持。

“鳥巢”,其主體結構由精密編排的24榀主桁架與錯綜復雜的次結構相互交織,共同構建成一座宏大的巨型空間馬鞍形鋼桁架結構體系。該結構在南北方向上延展至333米,東西方向上則達到294米,其高度在東西方向最高點為69米,南北方向最低點為40米。結構中央巧妙地設計有一處橢圓形開口,該開口在南北方向上長度為182米,東西方向上寬度為124米。此開口處的鋼架結構高度約為14米,且整個鋼結構外層覆蓋有雙層膜結構,既保證了結構的穩固性又賦予了體育場獨特的視覺效果。國家體育場上空的鋼索系統(圖1),它展現了一個典型的柔性結構設計,其形狀的確定及受力分析過程極為復雜,涉及深層次的幾何非線性問題。在理論分析層面,面臨兩大主要挑戰:一是鋼索在無應力狀態下缺乏固有剛度因此不具備直接承載能力和明確形狀。不同的初始張拉力將直接導致鋼索在荷載作用下的變形表現各異,特別是在鋼索的中部與根部等關鍵位置,變形差異尤為顯著。因此,為確保鋼索具備足夠的剛度并明確其形狀必須施加精準的預應力控制。二是鋼索的變形設計需兼顧多重要求,既要滿足體育賽事或文藝演出的創意布局需求,又要確保與既有鋼結構的建筑美學及結構受力要求相協調,這無疑對理論分析提出了更為嚴苛的標準。
威亞裝置技術,作為舞臺機械與控制領域內的高精度技術典范,在2008年北京奧運會開幕式中得到了全面而深入地展示。安全性是威亞設備應用中的首要考量。在北京奧運會開幕式上,成功地部署了31套威亞系統,這些系統對吊點位置及吊裝路徑的要求極為嚴格。該技術依托電子計算機的精確操控,成功實現了多種復雜吊掛與移動效果,營造出眾多令人嘆為觀止的空中藝術場景。為此,開幕式籌備團隊在前期進行了多次詳盡的測試與細致的調試工作,這一過程中運用了廣泛的工程技術手段,包括荷載的精確分析、吊裝路徑的周密規劃以及實時的安全監控,以確保每一次吊掛動作都能以穩定、可靠的方式執行,旨在確保所有設備的設計與運行均能達到既定的藝術效果,并在整個表演過程中維持高度的安全性。例如:李寧在點燃主火炬時,沿鳥巢“碗邊”上空奔跑的壯舉,正是威亞設備高精度控制與靈活應用的直接體現。此類空中表演不僅要求設備具備極高的精度,還需與演員動作實現精準同步。威亞設備在奧運會開幕式中的卓越表現,不僅彰顯了其卓越的安全性與可靠性,還進一步凸顯了其在舞臺藝術領域中的巨大應用潛力。為確保表演效果盡善盡美,開幕式團隊特別引入了先進的威亞控制系統,以保障每一個表演細節都能精確無誤地呈現給全球觀眾。此外,威亞設備還助力完成了多項高難度動作表演,如“星星五環”環節中的大型吊掛展示,以及多層次、動態化的舞臺效果營造。這些表演不僅豐富了節目的藝術內涵,極大地提升了其在舞臺藝術中的地位也極大地提升了觀眾的觀賞體驗,展現了威亞裝置技術在大型文化活動中的重要作用。北京奧運會開幕式不僅是一個展示國家實力和文化風貌的重要舞臺,也是威亞裝置技術在全球大型演出活動中的一次重要實踐。這一成功案例不僅為后續的演出活動提供了寶貴的技術經驗,也推動了演藝設備的不斷發展。
二、慶祝中國共產黨成立100周年文藝演出《偉大征程》中威亞使用分析
在慶祝中國共產黨百年華誕之際,《偉大征程》文藝演出應運而生,其不僅是一場視覺與聽覺的華麗展示,更是尖端科技與現代舞臺藝術深度融合的典范。《偉大征程》秉持著以宏大舞臺機械化設備重現黨史輝煌歷程的核心理念。在舞臺威亞裝置技術的運用上取得了顯著突破,特別是在鳥巢場館內成功實施的雙索多車威亞索道結構,極大地豐富了舞臺空間層次與視覺效果,通過精心設計與實踐樹立了新的行業標準。舞臺威亞設備的應用,不僅顯著提升了演出的藝術表現力與觀賞性,還確保了表演過程的安全與高效,彰顯了新質生產力對演藝設備行業發展的積極推動作用。

具體而言,威亞系統采用威亞主索共20組(圖2),每組由2條22 mm主索組成。主索固定在鳥巢南北兩側頂棚鋼結構上方。水平驅動索40組,矩陣移動升降吊點100個,升降機械設備100臺,水平驅動設備20臺。演出所采用的威亞裝置涵蓋了5 kW與11 kW兩種規格,均采用兩個獨立的制動器,一個位于電動機轉軸上,另一個位于卷筒轉軸上。卷揚機設有防止松繩、亂繩的壓繩裝置、自排繩機構、限位開關、極限位開關等安全功能。其中,水平牽引滿足偏離螺旋槽兩側的角度不超過2°。共使用了近十萬米鋼絲繩,實現了對高難度空中特技與復雜舞臺調度的精準控制。這些高性能設備不僅讓演員與道具的空中飛行、舞動等動作流暢自然,還實現了多元素間的精準同步,將威亞技術從傳統的舞臺特效工具提升為高科技表演系統的核心組成部分,極大地增強了節目的震撼力與觀眾的沉浸體驗。尤為突出的亮點有:第四篇章《新的天地》,空中呈現出象征建黨百年的100面巨型大鼓,每面鼓直徑3米,每面鼓上站著一位演員,鼓陣在空中隨著音樂多次變化造型,呈現震撼的視覺效果。尾聲《領航》,高達16米的金色黨徽與10面20米巨型紅旗被威亞緩緩拉起,場面震撼是整場演出最重要的視覺形象之一,將演出氣氛推向高潮。《偉大征程》的成功,不僅是對中國共產黨百年奮斗歷程的深情致敬,也是現代科技與舞臺藝術深度融合的生動實踐。它展示了威亞裝置技術在大型文藝演出中的廣泛應用潛力,為未來的舞臺設計提供了寶貴的經驗借鑒。同時,該演出還推動了演藝設備技術的持續創新與產業升級,為演藝行業的長遠發展注入了新的活力與動力。通過此次實踐,我們深刻認識到新質生產力在藝術創作與表演領域的巨大潛力與價值。
三、北京冬季奧運會開幕式中威亞使用分析
2022年北京冬季奧運會開幕式于2022年2月4日在鳥巢正式拉開帷幕。作為全球體育界的焦點盛事,此次開幕式不僅深刻展示了中國文化的深厚底蘊與卓越創新能力,還借助先進的科技手段,為觀眾帶來了一場前所未有的視覺與感官享受。以“冰雪夢想”為主題的開幕式,經過精心策劃與設計,呈現了一系列充滿創意與想象力的表演環節。其中,“冰雪五環”作為亮點之一,通過高科技手段,實現了五環標志從冰面逐漸顯現的壯觀景象,寓意著團結與友誼的永恒主題。這一過程的成功實施,得益于我國在威亞裝置技術領域的卓越成就與精湛工藝,充分展現了現代科技在大型文化活動中的重要作用。

在北京冬奧會的開幕式慶典上,威亞裝置技術的展現不僅局限于傳統的懸掛與移動效能,而是被賦予了更為廣泛和深刻的功能與藝術價值。特別是在那引人注目的雪花火炬臺點燃環節,通過威亞技術的精準運用,“雪花”(圖3)得以在空中自如懸停,并順利完成一系列既復雜又富有創意的點火動作。這一過程,作為傳統舞臺機械工程與現代自動化控制技術有機結合的典范,不僅顯著提升了觀眾的觀演沉浸感與視覺享受,更在確保表演安全性的前提下,強化了整體演出的穩定性與專業性。同時也顯示了舞臺威亞裝置技術的發展和演藝產業的升級。通過復雜的動作編排和高精度的機械控制系統的結合,威亞設備得以實現更多具有挑戰性的演出效果。過去可能需要多個設備和大量人力配合才能完成的特效,如今只需一個綜合性的威亞系統即可實現。這一技術的革新,也標志著演藝設備技術的一次飛躍,進一步推動了演出行業的高質量發展。北京冬季奧運會開幕式通過創意與科技的完美結合,不僅展示了中國在文化創意領域的深厚積累和創新能力,還充分利用了先進的威亞裝置技術,提升了節目效果和安全性。這為今后大型演出活動中威亞設備的應用提供了豐富的實踐經驗和理論基礎,也為演出行業的未來發展方向提供了新的思路。
四、新質生產力賦能演出行業高質量發展
在未來,針對威亞設備在各類演出環境中的適應性與性能優化問題,需開展更為深入的專項研究。這一研究進程將高度依賴于新材料與新技術的創新應用,尤其是航天航空、納米材料等前沿領域的最新科研進展,它們將為威亞設備的持續優化提供堅實的理論支撐與實踐指導。同時,我們需密切關注威亞控制系統智能化、自動化的發展趨勢,這是推動技術升級與行業進步的重要方向。當前,威亞系統雖已實現高精度控制,但在面對復雜多變的互動場景時,仍面臨諸多技術挑戰。因此,研發更為智能的容錯控制技術以有效應對各類潛在故障是提升威亞系統穩定性與效率的核心任務。此外,我們還應積極探索新型軟硬件協調同步算法的應用,以進一步優化控制效果,提升系統安全性,特別是在高標準、大規模演出中的應用表現。從跨學科視角出發,進一步挖掘威亞裝置技術與傳統文化、現代藝術的融合潛力也至關重要。通過文學、藝術學等多學科的交叉研究,我們可以為威亞技術的藝術表現力拓展更廣闊的空間。最后,強化威亞設備的安全設計與生產標準建設,是確保行業健康發展的重要保障。制定并推廣統一的行業規范與標準,有助于降低設備使用中的安全風險,提升行業整體的技術水平。同時,通過積累并分享技術成果與設備管理經驗,推動新質生產力在藝術領域的廣泛應用研究與深入發展實踐提供堅實的基石。
(作者單位:孫成,國防大學軍事文化學院;秦保才,絲路規劃研究中心)