舞台机械技术的多样性和发展趋势

许毅

（长荣京剧院，江苏 淮安 223001）

舞台机械是以特定的功能需要，特定的建筑环境为条件配置给剧场的专业设备。舞台机械并非工业机械在舞台上的简单应用。它与剧院的自身功能密不可分，它与舞台的内部环境融为一体。舞台机械在古老的剧院中用于装台和迁换布景，而现代剧院其建筑无论恢宏还是简约，但其舞台要想具备千变万化甚至匪夷所思的变化，或台前，或幕后，一定需要舞台机械。今天，舞台机械已成为现代科技的集成载体，它是舞美、灯光、音响、视频、观众、特效、演员、道具、导演等注目的焦点，是各类运动联系的纽带。

1.按空间位置分类：如台上设备、台下设备、观众席设备等。台上设备包括防火设备、大幕场幕设备、布光设备、有限改变台口大小的设备、上空悬吊设备、改善局部声音效果的设备等，台上设备运动或静止时，允许演员在其下方长时间停留、活动；台下设备指设置在舞台面及台面以下，用于改变舞台形状与形式、移动景物或演员的机械设备，包括升降台类、车台类、转台类等，设备在运行或静止时，均允许演员在其上长时间停留、活动。

2.按功能或特征分类：涉及直接为演出服务的设备、间接为演出服务的设备、改变剧场形式的设备、保障演出安全的设备、配合其他专业的设备、特殊功用的设备等，包括电动吊杆、灯杆吊杆、大幕机、二幕机、灯光吊笼、灯光渡桥、假台口、防火幕、固定单点吊机、双点吊机、音响链式吊机、吊点可移单点吊机、反声罩、银幕架、飞行机构、侧吊杆、侧灯光吊架、侧台轨道吊机、后舞台吊杆、升降栏杆、乐池升降台、主升降台、演员升降小车、演员活门、升降提词间、侧车台、侧辅助升降台、补偿升降台、后车转台、座椅车台、翻转座椅台、芭蕾舞车台、鼓筒式转台等；特殊用途或组合功能的舞台设备还会有独特的命名，如冰车台、水车台、跑马机、3D 飞行机构、机械臂、回转观众席、水中升降台、升降LED 幕架、回转吊臂、平移旋转大门、旋转升降观众席、弧形升降台、弧形吊杆等。

3.按运动形式分类，包括升降类设备、吊挂类设备、旋转类设备、平移类设备、复合运动类设备等。

一、舞台机械设备的安全

舞台机械设备的安全包括设备本身的质量安全和使用过程的运营安全。

设备的选型、设计、计算应满足基本的舞台机械和非标机械设备规范标准的相关安全要求。如不同使用条件钢丝绳及升降传动链的安全系数，满载状态设备结构刚度及强度核算，电机、减速机、制动器扭矩验算，全速满载时电机过载及驱动力验算，滑轮卷筒直径校核，设备结构及传动系统布置合理性等，只有这些基本的机械设备安全要求考虑充分合理，舞台机械设备才可具备基本的安全条件。

舞台机械设备还应根据设备定位和需求，配置相应的安全辅助装置和检测元器件。台上设备安全装置常用的排绳机构、乱绳松绳检测、防冲顶开关、防溜车检测、载荷检测、速度检测、位置检测、极限位开关、定位开关等；台下设备安全装置常用的安全定位插销、防剪切装置、防挤压装置、防护网、安全门、防护栏杆、状态警示、导向系统，固定支承、各类传感器、编码器、限位定位开关等。台上台下设备的许多安全辅助装置是通用的。

舞台机械设备的控制系统应充分考虑相应的安全措施。硬件系统应考虑设备系统冗余备份、急停控制、电磁兼容防护、电压电流过载保护、接地保护、安全电路与安全电器、标准接口、数据安全、操作权限用户管理等方面；软件系统应具备一定智能及逻辑判断能力，具备智能互锁、安全同步、误操作保护、密码保护、主从控制实时切换等功能，保证设备状态可知可控，紧急状态可一键处置。

以上是满足舞台机械设备质量安全需要考虑的基本问题，其中的安全辅助装置可以根据实际需要取舍。

目前有些舞台机械设备由于造价等因素影响，其基本的安全配置几乎都不具备，仅仅满足设备的基本功能需求，使用过程有非常大的隐患。又由于舞台机械设备使用频率较低，使用强度也不高，类似的安全隐患不容易暴露，这也给一些厂家和用户造成了一定的错觉和侥幸心理。但这样的情况实际是非常危险的，作为专业性很强的特殊设备，舞台机械设备必须符合相关的设备安全规范标准要求，建立明确的设备选型理念。

二、舞台机械设备的发展趋势

对常规剧场，升降台、车台、吊杆等设备形式和功能比较常见。对于非常规剧场或舞台，舞台机械设备功能需求特殊，形式多种多样、不拘一格，既有与舞台或剧场密切相关的固定设备，也有与演出或舞美大型道具相关的特种机械，需要根据不同的使用状态及功能做具体分析，采用的设计及制作方法也会因需求而异。下面通过新疆大剧院、“无极幻影”实景演出等实际应用案列，反映舞台机械设备发展的趋势。

（一）多样性

比如一般大剧院单体建筑面积都超过10 万平米，舞台是以品字形舞台为基础，对台口和耳台进行了扩充，并结合观众席过道、后舞台、侧舞台形成一个大型舞台，对观众席成120°的包围；观众席上空为大面积LED 穹顶，给观众营造一个超大面宽和浸入式的实景秀演出空间。大剧院舞台机械设备众多，设备种类几乎涵盖了目前常见的各类舞台机械设备类型。此外，侧舞台设置可升降旋转的侧LED 幕条，主舞台后区设置可左右平移的LED 背景屏；台口、耳台、观众席上空分别设置灯景吊杆、面光吊杆、弧形吊杆、环形吊架、旋转8 点吊机、3D 飞行机构、道具吊机等多种设备，实现空间、地面立体交叉表演。

通过舞台机械与舞美道具、布景和演员的自由转换，完成观众席上空、过道、耳台、前区舞台、主舞台、侧台、后台、地下台仓、空中等多种形式的场景变换，为观众提供了全方位的表演和多形态的舞台呈现，实现舞台机械设备与剧场舞台空间、表演内容的融合，做到艺术创意与技术实现的有机结合，取得良好的效果，在展现舞台机械多样性的同时，也充分体现了舞台机械设备对演出效果的有力支持。

其采用的复合缠绕远程牵引、高速防摆启停控制、安全无供电轨道小车等技术，具有功能及结构的高度集成，体现了台上设备的适应性及今后发展的方向。

（二）技术联合应用

利用虚拟样机技术、采用三维设计、有限元分析、动力学仿真的技术联合应用路线，实现复杂机械设备研发的方法，也是今后舞台机械设备满足艺术创意需求的重要手段。

此外，类似大型舞台面翻转升降设备、观众席整体旋转平移设备、酒吧组合吊挂变形设备等非常规的舞台机械设备，也已应用于一些剧场和实景演出中，实现剧场舞台形式变化，提供不同观演体验，满足特效演出效果。

舞台机械的常规设备逐步趋于标准化，而根据剧场和演出创意需求定制的舞台机械设备则趋于智能化、多功能及声光视频机电集成一体化、联合技术应用等，这对舞台机械设备的研发能力提出了更高的要求。

（三）现代化科技的介入与舞台布景的革新

舞台美术依托于舞台科技，是物质化的艺术。科技因素的渗入改变了传统戏剧舞台的面貌。数字化产品的介入，增强了舞台的现代感，使舞美的观赏性、审美性提高了。舞台机械装备智能化，升降台、旋转舞台的普及，为戏剧舞台布景的实际提供了很大的自由。

如今，数字化的产品在我们身边层出不穷，以全息投影参与甚至作为核心手段的演出比比皆是。全息投影技术应用到戏剧舞台布景中，在戏剧演出中利用激光在舞台上形成全息象，使得观众在视觉上有立体感，营造异乎寻常的戏剧效果。

此外，多媒体背景取材不仅包含自然景观，更多的是中国文化特色，特别是中国传统文化、现代建设成就、标志性景观、街头巷尾生活气息等，营造出身临其境的现场感受。而在机械方面，在强大的技术力量支撑下，舞台技术的发展与现代科学技术有机结合，并随着科学技术的进步而产生日新月异的变化，为舞台布景创造了更多的发挥空间。国家大剧院舞美总监高广健在创作歌剧《图兰朵》的舞台布景的时候，充分展示大剧院的科技含量，利用剧场设施，将剧院的品字形的舞台、升降台、旋转舞台有机地使用。使用了高台的升降，让皇宫高高在上，成功营造了富丽堂皇，庄严高贵的舞台效果，演出开始时，饰演传令官的演员

利用吊威亚从天而降，让人心中一震;随着大幕的拉卡，大量充满中国元素的布景装置进入观众眼帘，美轮美灸;演出尾声时升降舞台的后区耸立高大的宫殿，高大的台阶一直延伸到舞台的前区，画面感觉雄伟恢宏。可以看出职能舞台为这些效果的营造提供了技术平台。

三、结语

舞台机械设备由于具有非常发散的形式、功能和使用状态，既有永久剧场建筑中的固定常设设备，也有为具体演出效果定制的临时大型道具，还有露天演出需要的空中吊挂设备，以及水下特种需求设备等，针对不同的项目、设备需求应该具体问题具体分析，既要合理参照相关的规范标准，也要根据实践经验有所定位取舍，所以舞台机械设备的具体技术参数、功能需求和使用状态是决定设备选型和配置的关键因素。特别是对舞台机械设备的安全问题，需要由充分安全的设计和配置来保证，一些强制的安全规范标准以及必要的安全配置是必须的，舞台机械设备提供和建设使用方均应引起足够重视。