Сначала «веревка под крышей», а потом целые системы управления воздушным полетом. На смену люкам под манежем пришло программное управление движением его секций. Современный цирк стал «живым организмом» с грамотной инженерией на основе цифровых технологий.
Хитрые конструкции
Инженерный ландшафт цирка включает несколько составляющих. Благодаря их слаженной работе «живой организм» находится в добром здравии, радует зрителей и помогает артистам блестяще выполнять свои номера.
Вот эти компоненты:
- Амфитеатры и трибуны
- Купольные и кровельные конструкции
- Манеж
- Подвесные системы
- Сетки безопасности и амортизирующие системы
- Подъёмные механизмы и сценические платформы
- Водные цирковые системы
- Ледовые инженерные системы
- Сферы и замкнутые динамические конструкции
- Иллюзионные механизмы
- Огненные, пиротехнические и климатические системы
Каждый тип конструкций проходил собственную эволюцию от простейшей реализации до высокотехнологичной – посмотрим, как это было.
Цирк открывается: от амфитеатра до капитальных зданий
В античные времена цирк только зарождался. На крупнейшем в истории Древнего Рима ипподроме Circus Maximus проходили конные состязания на колесницах, бились гладиаторы. Вокруг гигантской арены вытянутой формы располагались зрительские трибуны. Крыша отсутствовала – во время непогоды над зрителями натягивалось специальное полотно.
В 1768 году в лондонском цирке Филиппа Астлея появился круглый манеж диаметром 13 метров. Это был первый стационарный цирк.
Купол, позволяющий создать большое свободное пространство без колонн, в цирках появился во второй половине XIX века. Жюль Леотар изобрел трапецию и представил номер «Воздушный полет» – для родившейся воздушной гимнастики нужно было как-то подвешивать конструкции. Купол стали использовать и в передвижных цирках-шапито. С момента его появления цирковое действо происходило не только по горизонтали, но и по вертикали. Цирк стал объемным!
Появились стационарные каменные цирки, а потом начали строить капитальные здания с интеграцией всех инженерных систем – освещением, отоплением. В СССР ввели единые инженерные проекты для цирков, предполагающие многофункциональность – репетиционные арены, служебные помещения, гостиницы, технологические коридоры. А в наше время цирки начали превращаться в современные трансформируемые пространства.
«Просим зрителей занять свои места…»
Места расположения зрителей в цирке – это не просто «сиденья вокруг арены», а целая система визуального и динамического восприятия спектакля. Хотя началось все с древнеримских земляных склонов, на которых сидели страждущие массовых зрелищ. Причем уже тогда существовало разделение зрителей по статусу.
Позже, в цирке Филипа Астлея зрители компактно рассаживались вокруг круглого манежа. Деревянные лавки были пожароопасными, так что постепенно начали использовать металл и кирпич. Социальное разделение никуда не делось – появились ложи, партер, галерка.
К началу XX века трибуны стали сборными, а в его второй половине появился железобетонный амфитеатр. Цирки вмещали уже до 2000 и более зрителей.
В наше время зрительское пространство в цирке бывает и адаптивным. В Cirque du Soleil, например, используются трансформируемые, телескопические трибуны с изменяемым углом наклона.
Инженеры создают новые цирковые жанры
Когда в цирках появились безопорные купола, родилась воздушная гимнастика. Сначала больше всех захотел летать Жюль Леотар. В 1859 году он показал публике номер «Гонки на трапециях». Летать хотелось все выше и выше, и, наконец, с появлением сферических куполов, артисты в цирках начали использовать подвесные аппараты и демонстрировать на них эффектные трюки. Это была настоящая революция.
Первые большие безопорные купола появились в Цирке на Фонтанке. Инженеры стали их рассчитывать с точки зрения механики как пространственные оболочки – именно так все и происходило в случае с «летающей тарелкой» Казанского цирка.
В наше время для цирковых куполов используются композитные конструкции, цифровое моделирование нагрузок и разборные купола шапито нового поколения.
Любимые 13 метров
Современный 13-метровый круглый манеж впервые появился в цирке Астлея в XIX веке. Лошадям нужно было двигаться по постоянной кривой, а всадникам устойчиво управлять ими в галопе. При малом радиусе движения лошадь теряет устойчивость, а при слишком большом ей сложно управлять, да и зрелищность пропадет. Инженеры посчитали и поняли: диаметр манежа 12-14 метров – самое то!
Когда позже в цирках появились купола, манеж стал стандартом индустрии – все артисты обучаются под такой формат, оборудование стандартизировано именно под такие размеры. Причем масштаб купола привязан к размеру манежа. Между ними постоянно происходит обмен энергией, нагрузки возникают сверху и снизу. Поэтому проектируют их вместе.
Исторически конструкция манежа постепенно усложнялась. Если в XIX веке это было деревянное основание, утрамбованный грунт или песок и иногда глиняная подушка, то во второй половине XX века – бетонная чаша и гидроизоляция, а также сменные покрытия. Постепенно под манежем начали размещать технические помещения, механизмы трансформации, скрытые платформы и подъемные секции, а также насосные системы для водных шоу и холодильные контуры для ледовых.
Чудеса в воздухе
С появлением высотной подвесной инженерии из «горизонтального» зрелища цирк перешел в вертикальное пространство полёта. Сначала, в XIX веке воздушные гимнасты выступали на обычных пеньковых канатах, который растягивались, изнашивались и реагировали на влажность, а также перекладинах. Позже появились безопорные купола, позволяющие артистам выступать на длинных траекториях полета и безопасно раскачиваться.
Новое столетие подарило цирковым стальные тросы и трапеции, производимые по единому стандарту. А XXI век – композиты и синтетику высокой прочности. Следующий шаг – аппараты с несколькими точками подвеса. Канаты усовершенствовали – начали использовать металлические крепления, карабины и вертлюги, снимающие крутящий момент.
В цирке появились целые пространственные фермы – и сельскохозяйственные животные тут ни при чем. Это «скелет» здания цирка, распределяющий нагрузки во всех направлениях, которые моделируются с помощью автоматизированных систем. Стало возможным выступление одновременно на различных воздушных аппаратах.
В наше время в этом жанре используются моторизированные, программируемые лебёдки, позволяющие изменять высоту аппаратов в реальном времени во время выполнения номера, синхронизировать движение с музыкой и светом.
Надежная защита
«Спасите-помогите!», – в раннем цирке XVIII-XIX веков, когда риск был частью конного и акробатического жанра, а падение считалось допустимым исходом, артистам иногда оставалось восклицать только это.
Любые улавливающие конструкции отсутствовали как факт. С появлением воздушной гимнастики в XIX-XX веках начали применять страховочные сетки. Во второй половине XX века появились специальные стандарты для их производства.
Современные сетки обеспечивают многослойную амортизацию и используются не только для падений, но и для групповых акробатических шоу, переходов между уровнями сцены, трюков с намеренным «провалом» – как в «Мирасе»!
Пааадъём!
Благодаря развитию подъёмных систем в цирке «сцена, на которой выступают» стала «сценой, которая сама становится участником действия».
До механизации XIX века использовались люки, открываемые руками, подиумы и подставки. С развитием стационарных цирков появилась необходимость быстро менять сценическое пространство, прятать реквизит, обеспечивать эффекты появления и исчезновения. Настало время винтовых механизмов, противовесов и ручных лебедок. Позже ручной привод заменили электромоторами, научились управлять скоростью, синхронизировать несколько платформ.
Главный технологический сдвиг – использование гидравлики. Подъем манежных сегментов стал плавным, управляемым, грузоподъемность увеличилась. Теперь этот процесс программируется, каждой секцией манежа можно управлять отдельно, подъемные платформы работают во взаимосвязи с освещением, подвесными, водными и ледовыми системами.
Водный и ледовый цирк
В цирке возможно все – даже водопады, бассейны и ледовые катки. В XX веке появился цирк на льду и цирк на воде.
Если говорить о водном представлении, то сначала под манежем просто устанавливались стационарные бассейны. Теперь это быстрая трансформация манежа в бассейн или систему программируемых фонтанов с цифровым управлением. Конечно – программы «На счастье!» или «Маршрут построен» в Казанском цирке именно «из этой оперы».
Для ледовых шоу сначала использовалась заливка льда вручную и холодильные контуры под ареной. Сегодня это модульное охлаждение, точный климат-контроль и программируемая крио-система. Холодильные установки поддерживают температуру льда примерно -5 - 10°C
«…И никакого мошенничества»
В XIX веке, чтобы заставить людей, которые «обманываться рады», поверить в волшебство, иллюзионисты использовали зеркала, двойное дно и простую механику. В XX веке появились гидравлические платформы и сложные сценические трансформации. В XXI-ом Дэвид Копперфильд начал применять компьютерное управление, скрытые тросовые системы и роботизированные сцены – иллюзия стала «цифровой».
Современные шоу используют компьютерную синхронизацию, датчики положения и автоматизацию. А маскируются инженерные сооружения светом, дымом и отвлечением внимания, поэтому работают они только вместе с режиссурой.
«Зажигай!»
Магия огня привлекла человека еще с первобытных времен – как без него обойтись в цирке! Если во времена его зарождения использовался открытый огонь, в XX-ом веке – управляемая пиротехника, то в XXI-ом – компьютерно-синхронизированные системы, лазеры и огонь с датчиками безопасности.
То ли еще будет! Голограммы, виртуальная и дополненная реальность постепенно становятся не фантастическим будущим, а настоящим цирка. При этом никуда не девается старый добрый цирк, главным в котором остается мастерство и талант артистов. А инженерия – надежным помощником.