Прибулець з іншого світу

Прибулець з іншого світу

Є інженерна задачка: спроектувати і збудувати анімаційного вторженцев, що володіє легкою вагою, загальною площею більше 240 кв. метрів, з частин, які можуть витримати постійну експлуатацію протягом 10 років по 12 годин раз на день. Важко, так?

Проектне рішення: пересуваються частини вторженцев зробити з тонкошарового склопластику на каркасній основі, і потім з'єднати їх спільно з допомогою регульованих залізних важелів, якими буде контролюватися анімація вторженцев.

Самий атракціон створений зі склопластику на базі епоксидки.

Коли для власного парку розваг в Орландо, США компанія Universal Studio вирішила зробити атракціон на базі серії кінофільмів «Люди в Чорному», компанія Cinnabar California Inc. отримала замовлення на проектування та будівництво найбільшого будівельного виду, коли-небудь виготовленого для парку розваг.

Компанія Cinnabar практикується на проектуванні і будівництві незвичайних фасадів і будівельних образів для парків розваг, декорацій сцен, кінофільмів та телебачення, музейних виставок, тривимірних маркетингових щитів та інших особливих конструкцій. Президент компанії Девід Парк роз'яснює: «Для власних клієнтів ми знаходимо такі рішення, які зовсім втілюють їхні ідеї в життя».

Задачки ЛЮДЕЙ В ЧОРНОМУ

У запаморочливій серії комедій «Люди в Чорному», провідні актори Томмі Лі Джонс і Віл Сміт грають більш прихованих агентів, керуючих і контролюючих величезне населення прибульців-іммігрантів з інших планет. Атракціон парку розваг проводить гостей парку через вулиці штучного New-york, де вони зустрічають недружніх вторженцев, включаючи великих і нехороших з їх у фінішної частини кінофільмів.

Образ «Жука», скопійований з кінофільму і названий технічним директором Cinnabar Чарльзом дорвея «досконалим прибульцем» – це потужне механічно анімаційне створення, висотою 12.2 метри, шириною 16.8 метри завширшки, обдувають димом вагонетки атракціону. Шестиокий жук не має вихідних: він перебуває у постійному русі від 12 до 15 годин на день, 365 днів у році вже протягом 4-х років, і Cinnabar гарантує його працездатність ще протягом наступних шести років.

Створення виду з «Людей в Чорному» поставило перед Cinnabar важка задачка: зробити легку конструкцію, яка не тільки лише б задовольняла вимогам міцності та безпеки, та й відмінно відповідала конструкторським і художнім вимогам. Хоча конструкція на базі уретанових піни з уретановим покриттям і могла дати потрібний художній вигляд і легка вага при малих витрат, Дорвей побачив, що у цього матеріалу недостатня міцність, і він не може відповідати вимогам пожежної безпеки парку розваг. «Тільки армовані волокнами композити задовольняють всім вимогам», – свідчить Дорвей, хоча і зазначає, що пожежні служби з небажанням допустили використання смоли. Зрештою для створення конструкції була застосована спец вогнестійка епоксидка.

ОСОБЛИВОСТІ вторженцев

Тіло вторженцев має бути закріплено на бетонній плиті зі залізними опорами. Рухливі частини – лапа жука довжиною 9.1 метрів, яка рухається вниз по дузі на 90 градусів, і його 6 метрова голова – повинні бути тонкостінними склопластиковими оболонками на каркасах, прикріплених до артикулює пристроям. Самі пристрої виготовлені із залізних труб і приводяться в рух механізмом, керованим компом. Будь склопластикові оболонка повинна тримати власну вагу на всьому протязі між точками кріплення з фактором безпеки 5, стандартним для підвісних конструкцій, під якими будуть знаходитися люди.

Складність проектування полягала в розробці інтерфейсу композит-сталь між стеклопластиковой оболонкою жука і його залізним скелетом. Рішення Cinnabar було чудовим по своїй простоті: склопластикові оболонки повинні бути закріплені на композитних опорах, які в свою чергу, могли б бути механічно закріплені на артикулирующих важелях, коли всі частини тіла жука будуть доставлені на місцевість парку. Впровадження різьбових вставок в композитних опорах було визнано крихким для критерій важкої роботи конструкції. Замість цього балки повинні були бути закріплені наскрізними болтами до залізним хомутів, приєднаним до залізних трубах артикулирующих важелів. Підключення відбувається на місці збору в самому парку розваг, за допомогою регулюючої арматури, що складається з натяжної рамки і залізних стрижнів. Для коректної установки і натягнення всіх частин потрібно підкрутити, після цього будь-яка натяжна рамка повинна бути заблокована, щоб не допустити ослаблення.

10 РОКІВ Або 10 МІЛЬЙОНІВ ЦИКЛОВ

Інший проектної завданням була структурна млявість вузького стеклопластикового ламінату, з якого була створена оболонка лапи і голови. Для визначення параметрів ламінату, яких було б достатньо для протиборства млявості, Cinnabar спочатку вибудував модель місцевості парку з відношенням 1 дюйм: 1 фут, включаючи «жука» і інші особливості. На базі зробленої реальної моделі були отримані цифрова модель і зображення. Впровадження цифрової моделі дозволило вирахувати, що для цього завдання найкращим чином підходять стьобані неткані полотна. Їх вдосконалені характеристики розтягування і стиснення присвоюють їм найкращі втомні характеристики, ніж в склотканини, особливо в тих місцях, де пересуваються частини можуть призвести тканина до зламу та зносу.

Закінченням проектування був аналіз обслуговування конструкції. «Тут є світлотехніка та інші речі, які необхідно поміняти в процесі експлуатації», – виголосив Парк. «Ми повинні запланувати доступ людей у різні місця». Наприклад, підвищення нижньої щелепи голови жука не передбачалося використовувати як майданчик, але про всяк випадок було спроектовано з можливістю доступу людини. З цієї причини, для побудови нижньої щелепи на додаток до квадроаксіальной тканини, використаної в стандартному ламинате, повинні бути прокладені чотири біаксіально шару.

АНАТОМІЯ вторженцев

Напоготові відбувалося поруч з парком розваг, на виробничому підприємстві Cinnabar. Комп'ютерна модель була застосована для створення команд для верстата з ЧПУ, який вирізав з полімерної піни головні форми для голови, лапи, зубів і тіла вторженцев «жука». Потім набуті форми були вручну доопрацьовані для додання нерівностей і виступів, властивих жахливому вторженцев з іншого світу. Крім зубів вторженцев, інші пенополиуретановие форми були застосовані в якості матриць для кожної частини вторженцев. На відміну від звичайних матриць для виробництва композитів, де зовнішня частина виробу виходить від контакту з поверхнею матриці, зовнішні частини «жука» були ламіновані прямо зверху матриць з пінополіуретану, таким макаром їх зовнішня частина була звернена назовні.

Для ламінування Cinnabar обрав мат з обрубаних ниток ровінгу і біаксільніе і квадроаксіальніе неткані полотна.

Для лабети «жука» був викладений шар склопластику шириною 8.4 мм, що складається з шарів мату різної щільності і біаксіально полотна. Для стеклопластиковой оболонки голови «жука» шириною 6.35 мм використовувалися пара шарів мату і квадроаксіального полотна.

Використовуючи той же метод укладання шарів, були виготовлені зуби «жука» з двох частин (найбільший розміром 3.5 метра) у двох відкритих матрицях.

Для притулку статичної частини тіла «жука», Cinnabar вручну ламінований фасадні частини, використовуючи мат з обрубаних волокон, квадроаксіальное полотно і фінальне декоративне напилення смоли з обрубаним волокном.

Після того як всі частини жука були відформовані, їх залишили полимеризоваться при температурі середовища від 2-х до 7-ми днів, залежно від величини і маси частини. По закінченні полімеризації матриці були зняті і готові частини піддалися постотвержденію при температурі 93.30С. «Щоб зробити краще фізичну міцність і видалити стирол, що не прореагував, постотвержденіе може тривати від декількох годин до декількох днів, залежно від частини», – свідчить Дорвей. Сама камера постотвержденія Cinnabar може вмістити частина розміром 11х4.9х5.5 метрів.

Склопластикові балки для голови і лапи були виготовлені з впровадженням верств біаксіально полотна. Готові балки були розрізані у погодженні з формами внутрішніх поверхонь стеклопластиковой оболонки «жука» і допуском близько 305 мм між опорою і металевою трубою артикулирующих важелів. Композитні балки були встановлені перпендикулярно внутрішній оболонці поверхні «жука» з зазором 9.5 мм між оболонкою і опорою. Потім поверх балок були укладені 4 шари біаксільного полотна з інтервалом в 5 см, які утворили «шапкові» структури, приклеєні до оболонки за допомогою епоксидки. Подібні шари біаксільного полотна були заформованими над верхівкою кожної балки і на 30 см вниз з кожного боку, де повинні бути отвори під болти.

Як завершальний штришок, Cinnabar покрив всі видимі поверхні «жука» вузької (3.8 мм) плівкою вогнестійкою винилефірні піни. Потім плівка була відшліфована і поверх було проведено напилення праймера для наступного нанесення вогнестійких декоративних покриттів. «На роботі по кінцевій доведенні жука у нас відразу було цікаво більше 10 художників», – зазначив Дорвей.

І Про Подальших ПРОЕКТАХ …

Починаючи з «жука», компанія Cinnabar зробила воза американських гірок для «Поїздки Спайдермена», атракціону в парку розваг Universal Studio в Орландо і Осаці, Японія; слона заввишки 36.6 метрів (на його шляху до Міссурі, США) стіни для лазіння, і, в якості розширення діяльності, деталі обладнання лазерної хірургії ока – і все з композитів. Хоча компанія вживає вуглецеві, арамідні, поліефірні волокна і волока з S-скла для посилення пластиків, коли це необхідно, інженерний відділ компанії вважає, що 99% зроблених структур – незважаючи на незвичайну природу, різні функції і несучі навантаження – можуть бути виготовлені з впровадженням E-скла в мультіаксіальніх волокнистих структурах.

Джерело: gradostroitel.com.ua