mosuireЯ занимаюсь водной техникой три десятка лет и до сих пор ощущаю дрожь в пальцах, когда первая пробная струя встречает луч прожектора. В тот миг насос, электроника и акустика образуют единый организм, напоминающий гигантского кальмара, пульсирующего под музыку.
Гидравлическая режиссура
Каждый импульс начинается на подсосе у центробежного насоса. Рабочее колесо при 2900 об/мин поднимает столб воды, заряжая магистраль давлением девять бар. Дальше поток приходит к седловому клапану с сервоприводом, где шаговый двигатель развернут на 4096 дискрет. Я программирую кривые открытия так, чтобы фронт струи набирал высоту за 80 мс, что совпадает с модальными интервалами обычного четырехдольного размера. В результате струна жидкости летит без разрыва, сохраняя ламинарность благодаря диффузору со вставкой «сотообразного» типа. Тонкая сетка разгоняет турбулентный киллабаш до границы ядра, после чего вода оставляет сопло зеркально гладкой стрелой.
Оптика и рассеяние бликов
Лучи виртуозно режут туман от форсунок высокого распыления. Я выбираю светильники на базе диодов RGBW, снабжённых боросиликатными линзами с углом 7°. Цветовую температуру высчитываю согласно формуле Planckian Locus, чтобы хроматическое смещение не выдавало «зелёный привкус». Для радужного фрагмента применяют призму GOBO, прокалиброванную с дискретностью 0,008 рад. Вскрыв корпус фонаря, можно заметить бакелитовую пластину с термополосой розового оттенка — индикатор перехода через 68 °C. Высокая температура гасит люминофор раньше, чем вода вернётся в приёмный лоток, поэтому теплоотвод медной подложки покрываю графеновой пастой толщиной 35 µм.
Синхронизация аудио
Саундтрек хранится в формате WAV 48 kHz. Каждая метка MTC поступает по линии DMX 512. Контроллер сравнивает её с таймкодом насоса, внося поправку до 0,5 мс через фазо-импульсную модуляцию частотного преобразователя. Я называю данный алгоритм «диригент без палочки». При переходе от лиричной части к кульминации вступает воздушный компрессор: пневмоклапан NPT ¾ выпускает 15 л / с сжатого воздуха в канал кавитации, создавая шахматный узор пузырьков под поверхностью чаши. Давление воздуха калибруется так, чтобы вибрато в сопле совпало с первой гармоникой контрабаса — при 41,2 Гц столб воды совершает поперечные колебания, и зритель видит волновое ребро, будто шёлковая лента ожила.
Мозг системы
Центральный процессор ARM M7 работает при частоте 216 MHz. Код на языке C управляет шестью тысячами каналов: насос, электромагнитный затвор, прожектор, компрессор, фазовый детектор, датчик мутности. Функция Beat-Ahead прогнозирует грядущий пик по алгоритму автокорреляции, опережая музыку на 35 м с. За счёт этого зрительное восприятие синхронизируется с акустическим фронтом. Я добавляю в прошивку блок PID, который смещает фазу струйной струи на четверть цикла при старте холодного насоса — вязкость у холодной воды выше, реакция медленнее, компенсация решает задержку.
Водоподготовка
Замкнутый контур содержит два куба натрий-гипохлорита концентрацией 10 г / л для бак-импульса, ультрафиолетовый излучатель 254 нм и колонну с цеолитом. Сопротивление фильтра вычисляю по формуле Дарси-Вейсбаха, удерживая коэффициент ζ на уровне 0,35, иначе кавитационный эхо-шум попадает в акустическую камеру и загрязняет запись. Вода проходит Д-образный питатель коагулянта PAC-S 17 %, зернистый фильтр, УФ, затем вновь в резервуар.
Безопасность
Фонтан взаимодействует с людьми, а напряжение питающих шин достигает 400 В. Срабатывание RCD 30 мА отключает линию за 25 мс. Кислотно-щелочной баланс отслеживает электрод на основе циркония, связанный с CAN-шиной. При отклонении pH за пределы 6,5-8,5 контроллер заблокирует пуск. Протокол заложен в память и не перезаписывается без аппаратного джампера.
Эксплуатационный роман
Во время генеральной репетиции я стою у пульта, слышу щёлк сервоклапана, затем хрип в линиях акустики, напоминающий раскат грома за альпийским хребтом. Когда первая колонна воды вырастает на двадцать метров, прожектор рассекает струю алым клинком, будто сабля самурая встречается с зеркалом. Публика этого ещё не видит, но машинное отделение уже поёт своим железным басом. Я выключаю верхний прожектор, чтобы проверить тепловой режим драйвера — пальцы ощущают лёгкую жару, запах смолистой изоляции похож на дым жертвенного ладана. Каждый импульс насоса я слышу спиной, как барабан в африканском племени: глухой удар, затем вибрация пола, воздух вздрагивает.
Финальный аккорд
Финал требует высокой струи, я открываю клапан на девяносто три процента, напорный коллектор издаёт визг тонкой ступенчатой кавитации. Свет погружается в ультрамарин, синтезатор вытягивает нотный поток, и вода, будто стеклянная балерина, зависает в точке Аполлона. Когда звук замирает, я ставлю насос в режим мягкой посадки через линейную декомпрессию — давление падает до одного бара, и гладь чаши вновь напоминает тёмное зеркало.
Краткий итог
Любой светомузыкальный фонтан — слаженный оркестр трубы, фотона, электроники и математики. Я лишь дирижёр, предлагающий элементам сыграть партию без фальши.
