Дым машины для лазера

Метка: дым-машина

Все о дым-машинах и хейзерах

Давайте вначале разберемся с названиями. Устройства для создания аэрозольных атмосферных эффектов называют по-разному. В Америке принято говорить «smoke machine» (дым-машина), тогда как в Европе более распространено определение «fog machine» (генератор тумана).

Дым — продукт горения, аэрозоль с мелкими твердыми частицами. Так же как и пыль он представляет опасность для здоровья. Дым-машины и хейзеры ничего не сжигают для создания дыма: они нагревают специальную безвредную жидкость до образования аэрозоля или разбивают ее на мелкие частицы с помощью компрессора.

С точки зрения физики, для описания эффекта было бы вернее использовать слово «туман», поскольку речь идет о взвеси очень мелких капель жидкости, а не твердых частиц.

Мелкие твердые частицы в процессе горения образуют дым
Из взвеси мелких капель воды в воздухе появляется туман

Определение «дым-машина» стало устойчивым в индустрии и избегать его советую только в общении с разными невменяемыми службами и психосоматическими артистами. Просто никогда не произносите при них слово «дым». Можно что угодно вместо этого: генератор тумана, дымки, пульверизатор жидких взвешенных частиц — придумайте сами.

История

Дым-машина в знакомом нам виде была изобретена Гюнтером Шайдтом (Günther Schaidt) в 1973 году и впервые использована в постановке Гамбургского оперного театра.

До этого для получения сценического эффекта жгли парафин и масло, что мягко говоря, было небезопасно и вредно. Есть живые свидетели того, как нагревали хлорид аммония (нашатырь) или использовали хлорид титана, выделяющий ядовитый хлороводород. Кроме всего этого, запуском и остановкой дымовых эффектов было невозможно управлять: чтобы дым быстро появился в нужный момент и остановился когда это потребуется.

Будучи химиком, Шайдт придумал нагревать смеси из многоатомных спиртов. В том же году он основал компанию Safex, которая существует до сих пор. Она занимается производством пиротехнического оборудования и различными спецэффектами для киноиндустрии.

Слава об изобретении дошла до голливуда и в 1984 году Гюнтер Шайдт получил «научно-технический Оскар» за изобретение нетоксичной жидкости для создания дыма в кино.

Для чего нужны дым-машины

Дым-машины и хейзеры нужны для создания безвредного и видимого в воздухе аэрозольного эффекта: имитации дыма или тумана.

Частицы жидкости в воздухе преломляют свет и мы можем видеть лучи в пространстве. Вспомните как выглядит свет фар во время моросящего дождя. Дым-машина делает для световых приборов то же самое, только частицы жидкости настолько мельче, что находятся во взвешенном состоянии в воздухе.

Очень легко понять и запомнить для чего светодизайнерам нужен дым простой мнемонической поговоркой:

Дым — это холст, на котором мы пишем световые картины.

Грубо говоря, почти весь инструментарий концертного светодизайнера представляет собой расстановку или мотание видимыми лучиками в пространстве и окрашивание воздуха.

Свет без дыма выглядит как источник света и проекционное световое пятно на поверхности. В дыму становятся видны лучи и их направление. Сравните две фотографии одного и того же помещения (даже тётя от восторга разделась):

Особенно задымление важно для лазеров. Лазеры без дыма — деньги на ветер. Кстати, лазеры использовали на концертах задолго до создания первой поворотной головы.

Дым-машины и хейзеры применяют не только в индустрии развлечений. Применений множество:

в театрах
на концертах и в клубах
в кино, на телевидении и в фотографии
для проверки герметичности помещений и систем
для визуализации потоков воздуха в помещениях
на учениях пожарных, экстренных служб и военных
для визуализации потоков в аэродинамической трубе
в дезинсекции
в армии для маскировки войск дымовой завесой (дымовая машина ТДА-3)

Виды дым-машин и хейзеров

Классифицировать существующие устройства можно по-разному. Кто-то делит устройства по способу получения дыма: нагревательные, компрессионные («холодные») и криогенные.

Нагревательные устройства. В таких устройствах дым получается за счет нагрева и испарения жидкости на основе гликолей и воды. Спокойно, урок физики будет дальше.

Компрессионные. В таких устройствах нет нагревательных элементов. Жидкость на основе высокоочищенного минерального масла либо жидкостей на водной основе разбивается на мелкодисперсные частицы. В англосфере их еще называют oil-crackers.

Криогенные. Старейший способ получить дым из сухого льда или жидкого азота. Обычно используется в генераторах тяжелого дыма и CO₂ эффектах.

Можно делить устройства по типу используемой жидкости: масляные или на водной основе (водно-гликолевые смеси). Обычно про генераторы говорят просто: он «на масле» или «на воде». Время абсорбции у частиц жидкости на масле дольше, поэтому дымка висит в воздухе гораздо продолжительнее.

Еще один подход заключается в делении приборов по внешнему виду дымового эффекта: дым (smoke), туман (haze), тяжелый дым (low-lying fog).

Такая классификация почти совпадает с названиями приборов:

Дым-машины (smoke machines, fog generators)
Фейзеры (fazers)
Хейзеры (hazers)
Генераторы тяжелого дыма (low fog generators, cryogenic fog machines)

Дым-машины

Классическая дым-машина делает «п-ш-ш-ш-ш» и создает плотное облако дыма. Обожаю!

Устройство очень простое и состоит из нескольких элементов: резервуара с жидкостью, помпы и нагревательного элемента (термоблока) с термопредохранителем. Помпа качает и подает жидкость из резервуара в термоблок с трубчатым электронагревателем (ТЭН), где она испаряется и выталкивается из сопла в виде дыма. Термопредохранитель защищает нагревательный элемент от перегрева и расплавления, а в недорогих машинах и контролирует его температуру.

В дым-машинах посложнее и подороже ставят термостат или термопару для поддержания нужной температуры печки. Помпа может быть интеллектуальной, чтобы управлять интенсивностью закачки. Такие дым-машины умеют «димироваться» — выпускать дым разного объема.

Преимущество дым-машин над другими устройствами в том, что можно быстро наполнить помещение дымом. Но без вентилятора и грамотного положения генератора с учетом воздушных потоков в зале можно получить неподвижное густое облако. С другой стороны, дым быстро рассеивается и это может быть преимуществом по сравнению с хейзерами.

Еще один недостаток заключается в том, что дым-машины очень шумные. Не круто, когда во время исполнения баллады что-то громко пшикает и лезет в микрофоны.

Чаще всего мощные дым-машины используют на уличных мероприятиях, где они выигрывают у хейзеров по всем параметрам. Генераторы дыма чаще всего используют в кино для безопасной имитации дыма без пиротехники.

В «Би-2» я использую дым-машины на небольших бесшумных значениях и раздуваю дым вентиляторами. Получается, что они работают у меня как хейзеры, но есть запас мощности и я могу в любой момент быстро увеличить плотность дыма на сцене.

Мне нравится, что дым-машины дают неравномерное заполнение пространства дымом. Дым перемещается в воздухе и получается своего рода анимированная дымовая текстура.

Мой фаворит — JEM ZR45, без вариантов. На просторах России в основном встречаются машины Involight, Antari и многочисленные китайские агрегаты. Несколько раз сталкивался с классными дым-машинами Look Solutions.

Фейзеры

Фейзер — это дым-машина со встроенным вентилятором. Встречается нечасто и есть в линейке не у всех производителей. Наиболее распространены фейзеры Antari. В линейке есть очень мощный агрегат Antari F-7. Использовал, одобряю.

По здравой логике стоило бы включить в это класс и все хейзеры, которые нагревают специально насыщенную воздухом водорастворимую жидкость. Это упростило бы классификацию и облегчило выбор покупателям. Многие хейзеры, даже несмотря на слово Hazer в названии, являются обычными дым-машинами с вентиляторами — фейзерами.

Хейзеры

Хейзер создает однородный, почти прозрачный туман за счет того, что размер частиц меньше. Он может быть незаметен на глаз и в объективах фото- видеокамер, но его плотности достаточно, чтобы стали видны световые лучи.

В хейзерах можно управлять интенсивностью тумана (output) и скоростью встроенного вентилятора (fan speed).

Хейзеры бывают двух типов: нагревательные и компрессионные.

В нагревательных хейзерах используется воздушный компрессор или газ (азот N₂ или углекислый газ CO₂) для смешивания с жидкостью перед попаданием в нагревательный элемент. За счет этого взвешенные частицы получаются гораздо мельче, чем в дым-машинах и туман держится в помещении гораздо дольше.

Самые распространенные хейзеры являются по своей сути фейзерами, улучшенными дым-машинами. В отличии от обычной дым-машины, в них стоит компрессор, который насыщает жидкость воздухом, далее эта смесь поступает в нагреватель и выдувается вентилятором. Благодаря такой смеси частицы получаются меньше и дольше висят в воздухе. У таких устройств гораздо ниже расход жидкости.

Самый продвинутый вид хейзеров — приборы, которые смешивают жидкость с газом. Блок смешивания стоит внутри генератора, а газ поступает из внешнего баллона по шлангу. Такие приборы позволяют получить самые мелкие взвешенные частицы: 0,5 — 0,7 микрометров.

Из маленьких нагревательных хейзеров мне нравится JEM Compact Hazer Pro, Look Solutions Unique 2.1 и Le Maitre MVS. Среди хейзеров на газе — самые известные MDG ATMe.

Белорусская компания Main FX производит свои хейзеры на газе. Я ими пользовался и показывал на «Открытой пультовой» — безупречные.

Компрессионные хейзеры работают по принципу ингаляционных небулайзеров. Они работают на «масле» или на «водных» жидкостях. Чаще всего встречаются масляные компрессионные хейзеры. Легко определить компрессионный хейзер по звуку — он будет тарахтеть.

В приборе стоит компрессор, который под высоким давлением воздуха засасывает жидкость по трубочке в камеру. Далее воздух разбивает жидкость на мелкие частицы и выпрыскивает через форсунку аэрозоль. В процессе дисперсии, частицы получаются разного диаметра. Чтобы отфильтровать только самые мелкие, на их пути ставят извилистую камеру. Большие частицы оседают на стенках и возвращаются в резервуар, а самые мелкие выдуваются наружу.

У масляных компрессионных хейзеров за счет мелкодисперсного аэрозоля и длительной по времени времени абсорбции масляных частиц — самая убойная эффективность. Компрессионники вырабатывают частицы диаметром 0,5 — 10 микрометров. Для сравнения, толщина человеческого волоса в среднем — 50 микрометров.

Для заполнения туманом помещения потребуется время, но дымка может держаться часами. Туман будет очень прозрачным, неразличимым для глаз, но достаточным для отражения света. Поскольку в них нет нагревательных элементов, к работе они приступают мгновенно после включения.

Ругают масляные хейзеры за жирный налет, оседающий не только снаружи, но и внутри электроприборов. Жирная поверхность потом как магнит притягивает пыль и может портить оборудование. Во многих залах даже запрещены масляные компрессионные хейзеры.

Самые известные масляные компрессионные хейзеры — Reel EFX DF-50 Diffusion Hazer.

Хейзеры хороши в тех случаях, когда не нужны клубы дыма, но необходимо, чтобы читались лучи: рестораны, телевидение. Преимущество хейзеров является одновременно и их недостатком — невозможно быстро проветрить помещение. Хейзеры беспомощны на уличных мероприятиях, где будет ветер.

Масляные компрессионные хейзеры не любят холодные помещения и теряют эффективность, поскольку из-за низкой температуры повышается вязкость жидкости.

Я использую несколько компрессионных и нагревательных хейзеров в туре для создания «грунта» на сцене и в зале.

Генераторы тяжелого дыма

Дым, который стелется по полу и какое-то время не поднимается можно получить двумя способами: с помощью физической реакции либо остудив дым из обычного хейзера или дым-машины.

Для получения дыма физическим способом смешивают с водой сухой лед (диоксид углерода) или жидкий азот.

Сухой лед при контакте с водой стремительно переходит из твердого состояния сразу в газообразное, без промежуточной стадии. Машины для тяжелого дыма на сухом льду представляют собой резервуар с водой и нагревателем. В верхнюю часть машины в виде сетчатой корзины засыпается сухой лед. Оператор опускает корзину в кипяток и направляет струю выходящего газа. У генераторов на сухом льду самая высокая эффективность и низкая стоимость, но есть пара недостатков. После использования на полу остается конденсат и мокрый пол может представлять опасность для выступающих. Другой недостаток в том, что такие машины работают в ручном режиме с оператором и нет возможности удаленно контролировать запуск с пульта.

Как и во многих других областях, несмотря на легкодоступность компонентов, лучше довериться профессионалам и проверенным машинам. Кустарное применение может наградить вас холодным ожогом или смертельным продуктом реакции — углекислым газом.

Что касается жидкого азота, его не применяют в серийных машинах из-за быстрой взрывной реакции. Обычно жидкий азот используют для демонстрации химических фокусов в шоу-программах.

Есть несколько способов остудить выходящий из дым-машины или хейзера дым.

Холодильным агрегатом
В генераторе стоит камера, которая охлаждает дым как обычный холодильник. Самая известная машина, работающая на этом принципе — снятая с производства JEM Glaciator X-Stream и пришедшая ей на замену JEM Glaciator Dynamic.

Кубиками льда или сухим льдом
Самые простые по конструкции машины. Для охлаждения используются камеры, куда засыпается лед. По этому принципу очень просто и недорого сделать самодельную охлаждающую приставку для любой дым-машины. Для этого всего лишь потребуется ящик и гофротруба. Ну и прямые руки, разумеется.

Жидким углекислым газом
Жидкая углекислота (двуокись углерода) бывает низкого и высокого давления. Углекислота высокого давления хранится в баллонах, низкого — в специальных сосудах. Наиболее распространены машины, работающие на углекислоте высокого давления. На низком давлении могут работать Le Maitre Freezefog Pro или MDG ICE FOG Q. Плюсы машин на углекислоте — нет мокрого пола. Дым получается не такой высокий как на сухом льду, но высоту можно регулировать количеством газа. Важное преимущество таких машин — полный контроль по DMX, вы можете запускать и останавливать эффект удаленно.

Водой
На концертах Би-2 мы используем машины, которые работают на новом принципе. Обычный дым проходит через ультразвуковую ванну с простой водопроводной водой. Аэрозоль насыщается водой, утяжеляется и стелется по полу. Удобство в том, что не нужны никакие компоненты, кроме жидкости для дым-машин и воды. Сам генератор небольшого размера и тихий в работе.

У компании Eurolite есть аналог — WLF-1500 Water Low Fog PRO

Крио-эффекты

Устройства для запуска эффектов на углекислоте называют по-разному: CO₂ джеты, криостволы, криопушки.

Диоксид углерода (CO₂) — это вещество, которое может быть в нескольких состояниях: твердом, жидком и газообразном. Твердое выглядит как прессованная снегообразная масса и называется «сухой лед».

Под высоким давлением диоксид углерода переходит в жидкое состояние, его называют жидким углекислым газом или углекислотой. Хранят и перевозят углекислоту под давлением в стандартных 40 литровых баллонах, куда заливают около 24 кг сжиженного газа.

Углекислый газ бесцветный, но при попадании в атмосферу мгновенно замораживает влагу в воздухе и превращается в белоснежный дым. На этом, собственно, и основан этот зрелищный и шумный эффект.

Высота и толщина газового столба зависит от влажности воздуха. Чем больше влажность воздуха, тем больше будет выход дыма. При этом желательно, чтобы влажность воздуха была не более 75%. При высоких значениях газ будет рассеиваться и может даже начать опускаться. Хорошие криоджеты создают столбы дыма высотой 8 метров.

Криоджеты не любят низкие температуры. Сам газ на выходе охлаждает устройства, а при температуре воздуха ниже 5 °C клапаны замораживаются и перестают реагировать на открытие-закрытие.

Бывает, что при запуске криоэффектов начинает сильно пахнуть пивком. Это объясняется тем, что мы пользуемся теми же самыми баллонами, что и бары. Когда баллон израсходован, давление из пеногасителя может залить в него остатки пива. Это забавно, но если не контролировать вес при заправке, может представлять опасность при избыточном давлении. Специалисты по спецэффектом рассказывают как к ним с заправочных станцией приезжали баллоны, из которых можно было вылить до 10 л забытого пива. Лучший способ контролировать качество заправки — взвешивать баллоны.

В туре мы пользуемся криостволами российского производителя Global Effects.

Жидкость для дым-машин и хейзеров

Пишу большими буквами.

Смеси для дым-машин и хейзеров делают из нетоксичных безвредных компонентов: водорастворимых двухатомных спиртов (гликолей), высокоочищенного минерального масла и дистиллированной воды.

Есть такая организация в Америке — ESTA (Entertainment Services and Technology Association). Эта некоммерческая ассоциация, созданная в 1987 году, занимается разработкой стандартов и рекомендаций для технологий в шоу-индустрии. В Европе такой деятельностью занимается PLASA. Две ассоциации объединялись в 2010 году и разошлись в 2015 — не сложилось. ETSA имеет аккредитацию Американского национального института стандартов (The American National Standards Institute, ANSI), наверняка много раз встречали эту абревиатуру. ANSI не разрабатывает стандарты сама, это делают под надзором аккредитованные организации, такие как ESTA.

Так вот большинство мировых производителей машин и жидкостей опираются на стандарты ESTA. Они опубликованы в открытом доступе на сайте организации и даже на сайтах производителей.

Как это не забавно, 1 апреля 2020 года ANSI был утвержден свежий документ. В нем перечислены соединения и газы, которые разрешено использовать в генераторах спецэффектов.

Жидкости «на воде» представляют собой смеси очищенной воды с соединениями гликолей или глицерина. Пропиленгликоль и глицерин входит в состав многих лекарственных препаратов, в том числе от заболеваний дыхательной системы. Пропиленгликоль, например, используется в жидкостях для электронных сигарет и в косметических средствах.

Известная «сахарная» жидкость Le Maitre смешана на сладковатопрем на вкус 1,3 бутиленгликоле (бутандиоле).

Масляные жидкости состоят из минеральных белых масел. Это прозрачные глубокоочищенные фракции с очень малым содержанием или полным отсутствием токсичных соединений. Белые минеральные масла используют в фармацевтической, косметической и пищевой промышленности. Самый известный пример — детское масло Johnson’s baby.

Масло Johnosn’s baby сделано из ароматизированного белого минерального масла.

Дым-машины — это не вредно

Есть два масштабных исследования на влияние сценического дыма на здоровье исполнителей. Оба исследования были заказаны старейшими американскими профсоюзами работников театра: Actors’ Equity Association и League of American Theatres and Producers (сейчас называется The Broadway League) . Вряд ли кто-то сможет поставить под сомнение влияние профсоюзных организаций на труд работников. Если бы хоть что-то было не так, сегодня никто даже близко не использовал бы дым на сцене.

Первое исследование проводилось Национальным институтом охраны труда (National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH) на протяжении трех лет на бродвейских мюзиклах «Отверженные», «Фантом оперы», «Мисс Сайгон» и «Гранд-отель». Отчет на 100 страницах был опубликован в 1994 году. Выводы гласили: нет никакой связи между дымом, использующимся в постановках и респираторными заболеваниями работников (профессиональной бронхиальной астмой), если используется рекомендованная производителем генераторов жидкость и не превышена концетрация соединений в аэрозоле.

В 2000 году было опубликовано второе расширенное исследование, выполненное медицинским институтом Mount Sinai School of Medicine и компанией
ENVIRON Corporation (сейчас называется Rambol). В ходе двухлетнего исследования вели наблюдение за 439 актерами из 19 бродвейских мюзиклов. Результаты подтвердились: не выявлено никакого влияния дыма на работу органов дыхания и голосовой аппарат.

В 2001 году компания ENVIRON выпустила документ, содержащий рекомендации по безопасному объему гликолей и минеральных масел в воздухе:

для гликолевых жидкостей — не более 40 мг/м 3
для жидкостей на минеральном масле — не более 25 мг/м 3

Исследования доказали, что дым-машины и хейзеры безопасны для органов дыхания и голосовых аппаратов.

Что еще почитать по теме безопасности дым-машин?

Хорошая коллекция библиографических ссылок есть на сайте ESTA: tsp.esta.org/tsp/working_groups/FS/fogdocs.html

На сайте профсоюза Actors’ Equity Association собраны актуальные документы по безопасности использования дым-машин и хейзеров: actorsequity.org/resources/Producers/safe-and-sanitary/smoke-and-haze/

Вопросы из зала

Где можно дымить?

Везде, где сможете переубедить параноидальных запретителей. В 2014 году мы с Би-2 дымили в зоне вылета аэропорта Шереметьево. Скажите после этого, где еще нельзя дымить?

Что делать, если дымить нельзя

Смотря по какой причине. Одно дело, если вы в Московском доме музыки, где к органу нельзя даже подходить и дышать на него. Тут остается только сдаться и вытягивать шоу всеми возможными приемами кроме дыма.

Другое случай, если дымить вам запрещает артист. Тут мы имеем дело с психосоматикой. Артист видит клубы дыма и его клинит. Спорить, уговаривать чаще всего бесполезно. Не тратьте на это время, будем решать свои художественные задачи хитростью для его же блага!

Если артист кашляет при виде дыма — это психосоматика. На месте ничем не помочь.

Секрет простой: любыми способами нужно избежать клубов дыма и не ставить генераторы в поле его видимости. Все профессиональные генераторы управляются по DMX и многие можно подвешивать на фермы. Вешайте сверху с дополнительным вентилятором и направляйте вниз. Хейзеры можно ставить в зале и направлять выход внешними вентиляторами на сцену (так делал Дима Райдугин из «Ленинграда»).

С психосоматическими артистами безопаснее всего использовать хейзеры. Тонкая дымка хейзера почти не видна в воздухе для глаз. Ни один артист не сможет понять, работает генератор или нет, если нет перемещающихся клубов дыма в пространстве.

Сколько нужно дыма на концерте

Чтобы живые позавидовали мертвым, разумеется! Ну ладно, ладно: так, чтобы хотя бы было видно где сцена.

Почему пахнет гарью?

Часто при перевозке кейсы с дым-машинами и хейзерами переворачивают. Система не идеально герметична и какое-то количество жидкости выливается и пропитывает теплоизоляционный материал нагревательного блока. При нагреве термоблока до рабочей температуры, теплоизоляция может выделять неприятный запах горелого материала. Перевозите генераторы только вертикально.

В недорогих машинах нет системы интеллектуального выключения, чтобы выгнать остатки жидкости из нагревательного элемента. Тогда какое-то количество может остаться в термоблоке и если включить машину после длительного простоя, это может сперва вызвать запах гари.

Какой жидкостью заправлять?

Не крохоборничайте и не химичьте сами. Используйте только жидкость, которую делает или рекомендует производитель машины. Тут хитрость в том, что нагревательный элемент настроен на определенную температуру для своей смеси. Если не угадать с пропорциями, можно не получить желаемого эффекта, а хуже — травить себя токсичными продуктами реакции или испортить машинку. Универсальной жидкости, как бы не уверяли в этом продавцы, не существует.

Нельзя менять тип жидкости в машине. Смесь воды с маслом создаст эмульсию, которая приведет к закупорке нагревательного элемента или засорению форсунок компрессионной дым-машины.

Как быть на уличных мероприятиях?

На больших стадионных концертах и фестивалях за границей есть хорошая практика ставить генераторы дыма не только на сцене: перед сценой, на дилей-башнях, на пультовой. Такой подход удлиняет видимость лучей и они не обрываются сразу за пределами сцены.

На концертах днем нужно обязательно использовать дым-машины для прорисовки лучей.

Какого цвета дым?

Дым влияет на цвет световых приборов и может отличаться по цветовой температуре. Исследования показали, что чем мельче аэрозольные частицы, тем дым получается более холодным, в синий спектр. Крупные частица делают дым теплее, в сторону оранжевого.

Разные типы генераторов дыма могут делать разный оттенок дыма.

Цветного дыма не бывает, если хотите окрасить дым, это нужно делать только с помощью световых приборов.

Производители дым-машин, хейзеров и крио-эффектов

Наверху списка российские и белорусские производители. Потому что потому.