2018央视春晚舞台机械设备的设计与应用

严睿晟 阮玉瑭 刘庆军 夏一飞

【摘要】介绍2018央视春晚舞台的台上、台下机械设备的布置形式、设计、安装，以及使用效果。

【关键词】央视春晚；舞台机械；结构；使用

2018中央电视台春节联欢晚会（以下简称“央视春晚”）在整体演出节目和舞台演艺方面都获得了圆满成功，变化莫测的舞台设备将电视观众带入了演出的佳境。笔者有幸参与了央视春晚舞台的设计和搭建工作，在此介绍2018央视春晚舞台机械设备的布置、设计、安装及使用等。

1 设备布置

2.1 台下舞台机械设备

如图1所示，台下舞台机械设备主要包括90块主升降台、20块侧升降台、台口升降台及补台、后舞台区主屏等。

（1） 90块主升降台，每块升降台大小为1m×1m，升程为5m。升降台的最低点为舞台面，升降台采用变频电机驱动，以齿轮齿条为提升元件。升降台的4面都嵌有LED屏，即上面、前面、两侧面；上面是踩屏，可以上演员或其他景物等。

（2）布置在主升降台两侧的2 0块升降台，大小为2m×2m，升程为1.5 m；其结构形式与嵌上的LED屏形式与主升降台基本一致。

（3）台口升降台的大小为18 m×1.5 m，三而嵌上LED屏，升降幅度为5 m，从舞台面一直可以升高到5 m位置，升降台本身高度为1.5 m，即升高到上位时，升降台底面离舞台面有3.5 m的高度。由于升降台上升后，在舞台而会留卜.一个空间上的坑，给舞台带来不安全网素，网此，在升降台的正下方又设置了升降台补台。也就是说，补台可以补平冈升降台上升后留下的舞台面上的空洞，并能保证演员继续在补台上面演出。

（4）后舞台区主屏为固定式大幕，由固定钢架与LED屏构成，用于每一个节目的背景显示。

2.2 台上舞台机械设备

如图2所示，台上舞台机械设备主要有包括观众厅上方的7台吊笼、吊笼与天桥之间可以让演员从天桥通往吊笼的链廓、舞台上空的中心吊笼、中心吊环、前后吊桥及上场门侧台口柱上的伸缩旋转屏等。

（1）观众厅上方吊笼用于演员表演等，吊笼直接吊挂在栅顶下面，所有吊笼可以伸缩升降，演员可以从演播厅的天桥上，通过链廊进入到吊笼上。吊笼的数量有7台，中央位置的1台吊笼直径为5.5 m，能向下伸5 m，升降速度为0.5 m/s。次中心的2台吊笼，升降行程为8m，周边的4台升降行程为10 m，吊笼的直径均为3m，升降速度也是0.5 m/s。

（2）观众厅上方链廊是一种固定式的链廊，它可以将演播厅的天桥与吊笼链通，以便上演员。为了避免与“飞猫”（移动式摄像机）的干扰，将吊笼或链廊分成了三个区域。

（3）舞台区的固定台柱及链廊在舞台区的4个点（如图2所示）设置了4个台柱，每个台柱的高度为10.5 m，台口2个台柱之间的距离为18 m，在台柱前面用高为1.5 m的LED屏连接，形成一个大小为18 m×9m的台口。后面2个台柱的距离为21.8 m，在后舞台区也形成了一个21.8 m×9m的“台口”。左右两侧台柱的上而分别用固定的链廊连接，并与演播厅的天桥连接。因此，在距舞台面10m高的空间上，通过链廊，演员可以到达4个台口柱上面的任意一点。正式演出中，大家看到的吊桥上的演员及主持人，都是通过链廊到达演出位置的。

（4）前吊桥位于前台口柱之间，后吊桥位于后而的台柱之间。2台吊桥的驱动形式与安装方法基本一致，都是采用卷扬驱动，用6根钢丝绳提升，达到吊桥的升与降。前后吊桥的宽度分别为18 m和21.8 m。高度（前栏杆）1m，深度为1.5 m，底面都嵌有LED屏，前面用舞美装饰，最大升降速度为0.5 m/s。

（5）舞台中心吊笼位于舞台的中心，安装在舞台的栅顶上面，采用卷扬驱动的方式。4点吊挂，吊笼的直径为1m，最大升降速度为0.5 m/s，用于输送演员。

（6）舞台中心吊环位于吊笼的外周，采用卷扬驱动，6点吊挂，直径为6.5 m，最大升降速度为0.5 m/s，用于输送演员，如5个主持人的出场。

（7）伸缩旋转屏安装在上场门侧的台口柱上，在演出时伸缩与旋转，主要用于丰富场景。

3 部分舞台机械设备的设计和安装

3.1 台口升降台

如图3所示，台口升降台设置于两台口柱之间，升降台宽度为18 m，台体高1.5 m、深1.5 m，升降台的三而（上面、卜^而、前而）嵌有LED屏。由于F面嵌有LED屏，而且按导演组的要求，升降台的下面不允许设置有升降台常用的如顶升齿条、丝杆等升降驱动元件，这样升降台上升后，观众看不到升降台F而任何结构支撑。同时由于两侧的台口柱侧面也嵌有LED屏，也就是说升降台的两侧也不能设置升降驱动元件，冈此，设计成图3中的结构。升降台用卷扬机提升，绕在卷筒的钢丝绳通过转向滑轮、定滑轮与动滑轮来提升升降台，与升降台联接的动滑轮安装在升降台的后方两侧一且在臺口柱的后面，这样完全隐藏了观众的视线。对升降台来说，此侧向后方的提升力是一个无法让升降台平衡的力，也就是说，如果仅用此提升力，升降台无法正常升与降，一旦动作，升降台就会倾翻。为此，在台口柱后方设置了两根很强的导向柱，并在升降台上设置有导向轮组。导向轮组沿导向柱上下运行，导向轮组承受的水平力平衡了升降台产生的倾翻力。

参数设计如下：

（1）承载面积：18m×1.5m=27m2：

（2）静止载衙：4 kN/m2；

（3）升降速度：0.2 m/s；

（4）升降行程：5m。

计算后得：升降台最大静载荷108 kN，对导向柱产生的扭力为108 kN.m。设置了两导向滚轮组之间的垂直间距为1.4 m，因此，对导向柱产生的水平力为77.143 kN。在图3中图示位置，上导向轮组对导向柱的水平压力方向向右，下导向轮组对导向柱的水平压力方向向左。由于升降台提升采用了动滑轮，所以在静止壮态下，钢丝绳的提升力为108/2=54 kN。

3.2 观众厅升降吊笼

如图4所示，观众厅升降吊笼设备由两部分组成，其一是升降吊笼部分，其二是螺旋片旋转部分。

升降吊笼部分由卷扬驱动机构、滑轮组、导向机构、吊笼体等组成，吊笼由安装在下层栅顶上的卷扬机驱动，提升钢丝绳通过安装在下层栅顶上的滑轮，到达上层栅顶上的滑轮，再连接到吊笼，因此，卷扬机是直接驱动吊笼本身的。吊笼的升降行程为10 m，最大升降速度为0.5 m/s。由于吊笼上需上人表演，且吊笼又在观众的上方，网此设置了刚性导向机构，又由于空间的限制，刚性导向采用了三级导向，保证了吊笼在静止或运行過程中的平稳与安全性。三级导向的中间一段是浮动的，为避免浮动的中间段在运行过程中突然起与停，在固定于栅顶上的第一段与固定于吊笼上的第三段之间，添加了一个同步机构，让第三段导向机构运行的同时，中间段也随之运行，且中间段运行的速度为第三段的一半，这样保证了整个导向机构运行的平稳性。在吊笼的外侧设置了舞美装备及LED屏，在导向机构外侧嵌上了LED灯条，用于节目中流星雨的效果等。

螺旋片旋转部分由旋转驱动、回转支承、螺旋片、电源滑触线等组成。螺旋片上装饰有灯光、LED等亮化设备，由于螺旋片需要无限制地旋转，因此在回转支承上设置了圆周型滑触线，以提供亮化工程的电源。

2.3伸缩旋转屏

如图5所示，伸缩旋转屏安装在上场门侧台口柱的前面，整个LED屏大小为5.56 m×3.03 m。正常位置时，伸缩旋转屏是台口柱前面的一个部分；需要使用时，可以向前推出0.8m的距离，并可以正时针或逆时针方向旋转360。。为保证电动推杆推出是整个屏的平动，设置了甲动的剪刀叉机构，即在固定钢架上设置一个固定点（A），又设置一根垂直的导轨，同理在联接屏的钢架上也设置一个固定（平动点C）与一根垂直导轨。当电动推杆推出时，固定钢架导轨上的滚轮（B点）就卜.移，平动点（C）就左移，剪刀叉就闭合，LED屏就回收；相反，C点就右移，屏就外推，但无论如何运行，C点永远是平动的，即在一个水平而上，CD线永远是垂直的。旋转定位采用r回转支承，从而保证了旋转在径向与法向定位的精确性，旋转以电机为动力采用齿轮驱动，主动齿轮直接安装在减速电机上，从动齿动则固定在回转支承上，而LED屏钢架则也直接连接在回转支承上。

3 演出应用

在舞美工作人员与导演的充分配合下，2018央视春晚的舞台设备得到了合理的使用，而且把各设备的性能发挥到极致。在此举例说明如下：

（1）在开场节目《万紫千红中国年》及压轴戏《难忘今宵》等多个节目中使用了台口升降台，让舞台表演从平面推向立体，给观众更好的视觉效果。升降桥与两侧台口柱、台口上部吊桥、及正中间的红色纱幕结合，整个画面形成了一个中国的“中”字，如图6所示。

（2）图7是舞台上空的升降式吊环，此吊环四周用舞美的花片装饰并亮化，5个主持人随吊笼从天而降，创造出一个“仙”气十足的气氛。

（3）图8是观从厅上空的吊笼与舞台内的吊桥互动，形成了一个舞台内与观众互动的场景。

（4）图9中，通过升降台的变化组合，绘制出一个“中”字，形成极强的中国年或中国风。

（5）图10中，通过升降台的变化组合，让起舞的演员叠成一个宝塔型。

目前，舞台机械设备参与舞台表演，已是众多表演场合中重要的组成部分。若能使用好舞台机械设备，可以有效地提升舞台魅力。2018央视春晚正是如此，舞台机械的运用使得整台晚会更加灵活、生动，更具观赏性。