Đó là những nhà thiết kế ở phía sau những cuộc đi tàu lượn vui nhộn, các màn pháo hoa mãn nhãn và đu dây mạo hiểm đầy thú vị. Sau đây là những tiết lộ về một số các bí mật thành công của họ.
Khi Anya Lehrner 12 tuổi, cô đã yêu thích một con quái vật. Đó không phải là vị hoàng tử bị bùa chú trong phim hoạt hình Người Đẹp và Quái Vật của Walt Disney.
Quái vật chính là một dàn roller coaster (tàu lượn siêu tốc) bằng gỗ dài nhất thế giới tọa lạc tại Công viên Giải trí Kings Island ở Mason, bang Ohio. Tuy sợ hãi, nhưng cô lại thích đối mặt với nỗi sợ của mình, và cô đã từng đi trên các coaster kể từ đó.
Lehrner kể: “Tôi đã không sợ đi tàu lượn khi tôi còn là một thiếu niên. Đi trên chúng vui đến phải hét lên”. Và bây giờ các coaster là công việc của cô. Là một kỹ sư thiết kế cho các điểm du lịch Skyline ở Orlando, Florida, cô thiết kế các roller coaster trên khắp thế giới.
“Tôi thích đi tàu lượn Incredible Hulk ở Universal Studios, Florida. Nó đi lên không hề chậm, bạn sẽ phóng đi như một tên lửa”, cô nói. “Bạn có thể sợ mất vía, nhưng nó giống như mình đang kiểm soát nỗi sợ vậy. Nó làm tôi nhớ lại thuở ấu thơ và quên đi mọi chuyện. Tất cả là những tiếng cười và sự sảng khoái”. Tuy nhiên việc thiết kế roller coaster không chỉ là trò vui chơi.
Muốn trở thành một nhà thiết kế tốt, Lehrner phải dựa trên các kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM: science, technology, engineering and math).
Không chỉ có mình cô, STEM đóng vai trò quan trọng trong các chuyến đi tàu lượn cũng như trong những màn bắn pháo bông tuyệt vời phát nổ nhiều màu sắc trên khắp bầu trời đêm mùa hè.
Sáng tạo với roller coaster
Trong quá trình thiết kế các tàu lượn vận tốc cao, Lehrner đã nghiên cứu nâng cao khoa học, vật lý và toán học. Cô cũng đến thăm các công viên chủ đề thường xuyên và nghiên cứu các nhà sản xuất những roller coaster online. Khi còn ở đại học, cô đã đến Trường Mine Colorado ở Golden. Tại đây, cô đã lấy bằng cử nhân kỹ thuật cơ khí.
Hiện nay Lehrner đang làm việc với các công viên giải trí để lập kế hoạch và xây dựng các coaster mới. Những coaster này làm bằng gỗ, ngoại trừ đường ray bằng kim loại. Mẫu thiết kế cơ bản đã có khoảng hơn một thế kỷ. Nhưng Lehrner lưu ý rằng mỗi roller coaster mỗi khác.
“Tuy chúng tôi sử dụng nhiều thành phần và các khái niệm tương tự nhau. Nhưng chúng thay đổi theo địa hình và bố cục. Điều đó nói với chúng ta về những giới hạn. Đó là những khúc quanh thật gắt và vấn đề độ cao của những ngọn đồi”.
Mối quan tâm lớn trong thiết kế coaster là lực g (g-force). Lực g là lực tác động lên một vật bằng trọng lực của trái đất ở mực nước biển.
Ví dụ: hai G, gấp hai lần trọng lực của Trái Đất. Quá nhiều G có thể sẽ không thoải mái hoặc thậm chí nguy hiểm.
Để xác định g-force một người đi coaster sẽ trải nghiệm, Lehrner phải thực hiện các phép tính dựa trên tốc độ, độ cong của đường cong và hình dạng của đường chạy.
“Khi kiểm tra thử chuyến đi, chúng tôi đặt các túi cát hoặc những người nộm giả chứa nước trong xe hơi để tạo trọng lượng”, cô nói.
Một số công viên muốn những roller coaster càng đáng sợ càng tốt. Điều đó có nghĩa là những khoảng cách dốc ngược thật lớn, những khúc quẹo thật nhanh và nhiều quãng đảo ngược. Đặc điểm sáng tạo của Lehrner là những coaster bằng gỗ xoắn.
Cô giải thích: “Chúng tôi gói ghém lộ trình quanh chính nó và hạ chúng xuống mặt đất thấp hơn. Điều này đem lại cho bạn ảo giác rằng bạn đang lướt đi nhanh hơn so với thực tế. Chúng tôi tạo ra niềm vui cùng lúc với nỗi sợ hãi”.
Mỗi dự án mỗi khác
Như bạn có thể tưởng tượng, “phần thú vị nhất của công việc là khi chuyến đi hoàn thành và chúng tôi đang thực hiện bước thử nghiệm cuối cùng trên hiện trường”, Lehrner nói. Đó là khi nhóm của cô đi tàu lượn.
“Nhưng 75% thời gian của tôi là ở máy tính, với những thời hạn và những nhiệm vụ để hoàn thành. Có rất nhiều công đoạn nhỏ nhặt phải theo dõi. Có hàng trăm vấn đề hình thành và hàng trăm bản vẽ cho mỗi chuyến đi”.
Đối với tàu lượn InvadR, tại Busch Gardens ở Williamsburg, bang Virginia, Lehrner và nhóm của cô đã tạo nên một hình ảnh mới mẻ. Tàu lượn này có vật liệu kết hợp giữa gỗ và thép.
Việc thiết kế nó là một thách thức bởi vì đây là một quá trình mới. Vì vậy, trước khi bắt tay vào xây dựng, nhóm của Lehner đã tạo ra một mô hình 3-D của đường chạy. Lehrner nói: “Có những đường cong phải tìm hiểu. Họ phải sử dụng đồ họa máy tính”.
Trước khi thực hiện bất kỳ công trình xây dựng nào, nhóm nghiên cứu phải tạo ra một mô hình 3-D về lộ trình. Cô nói rằng điều này cho phép các kỹ sư tạo nên những coaster thanh lịch hơn. Vậy phải làm thế nào? “Bạn có thể sử dụng công nghệ này để tạo ra những chuyến đi vừa phức tạp vừa mượt mà hơn”.
“An toàn là ưu tiên số một của chúng tôi”, Lehrner nói. Cô phải tuân thủ theo các quy định nghiêm ngặt, đồng thời tất cả các tính toán và thiết kế đều được kiểm tra cẩn thận.
Cô lưu ý: “Nếu bất kỳ một phần nào của hệ thống bị thất bại, phải có một bộ phận khác dự phòng”. Ví dụ: các thanh trượt được đóng chốt tại chỗ theo nhiều cách khác nhau. Và các cấu trúc được gia cố sao cho có thể chịu được một số lực hấp dẫn hoặc động lực.
Lehrner nói rằng sẽ không bao giờ là quá sớm để nhắm tới những nghề nghiệp mà bạn quan tâm trong tương lai.
Cô nói: “Hãy đến thư viện hoặc sử dụng internet để tìm hiểu về các công ty và công nghệ. Hãy tiếp thu càng nhiều khoa học và toán học càng tốt. Nếu bạn thực sự quan tâm đến điều đó, hãy đi tìm và theo đuổi nó. Những việc làm như vậy vẫn tồn tại”.
Thắp sáng bầu trời
Công việc thắp sáng bầu trời là một dịch vụ kinh doanh đang bùng phát đối với Catherine Lantis. Cô tạo ra các màn pháo hoa làm rực sáng bầu trời với những màu sắc rực rỡ, cô là nhà thiết kế cho các sự kiện Pháo hoa Lantis và Lasers ở Fairfield, bang Utah. Cô cũng điều hành công ty do ông bà của cô thành lập vào năm 1945. Đó là một công việc thú vị.
Lantis nói: “Tôi lớn lên và chứng kiến những gì bố tôi đã làm. Tôi muốn đi theo bước chân của ông. Cuối cùng, vào năm 18 tuổi, tôi được cho phép quay phim một chương trình vào ngày sinh nhật của tôi. Và tôi vẫn đang tiếp tục theo đuổi công việc kể từ đó.
Lantis đã lấy được bằng đại học kinh doanh, nhưng môn hóa học ở trung học đã giúp cô rất nhiều trong nghề nghiệp của cô.
Cô tiết lộ: “Hóa học đã góp phần tạo nên màu sắc, các mẫu hình và âm thanh. Pháo hoa cơ bản được làm từ các hóa chất: potassium nitrate và than hoặc lưu huỳnh.
Bằng cách thay đổi trong công thức, Lantis có thể tùy chỉnh được những gì người xem trên mặt đất nhìn thấy. Hóa chất strontium carbonate tạo ra màu đỏ. Màu cam do calcium chloride tạo ra và màu vàng từ sodium nitrate.
Barium chloride cho màu xanh lá cây và chloride đồng cho màu xanh dương. Màu tía đến từ hỗn hợp strontium và đồng. “Để tạo ra những mẫu cấu hình, bạn sử dụng cái mà chúng ta gọi là ‘những ngôi sao”.
Đây là những muối kim loại được gói ghém trong pháo hoa. Chúng có kích thước từ hạt đậu cho đến trái mận. Quá trình bắn pháo hoa có 2 bước. Giai đoạn bắn phóng mỗi tên lửa vào bầu trời với lực đẩy bằng thuốc súng. Sau đó, cầu chì thứ hai nổ, kích hoạt các phản ứng hóa học đàng sau từng màu sắc, hoa văn và âm thanh.
Trong một số chương trình, Lantis thực hiện việc bắn này bằng tay. Ở những chương trình khác, một máy tính sẽ điều khiển việc phóng. Những chương trình có âm nhạc đòi hỏi các trình tự đặc biệt để đảm bảo pháo hoa sẽ phù hợp với dòng nhạc.
Tùy theo tầm cỡ của chương trình, cô có thể cần tới 100 hộp nổ hoặc hàng ngàn. Có một vấn đề không thay đổi là an toàn. Các nhân viên được huấn luyện duy trì an toàn, những người kiểm tra có mặt sẵn tại hiện trường và những nhân viên cứu hỏa luôn túc trực. Lantis sản xuất từ 12 đến 20 chương trình mỗi năm.
Lướt đi trên không trung
Con người không thể bay mà không có sự trợ giúp, nhưng lướt qua những ngọn cây trên zipline (đu dây mạo hiểm) là một trải nghiệm rất kỳ thú, vừa vui nhộn vừa hồi hộp.
Nhà tư vấn zipline Michael Reddish đã xây dựng một số điểm hấp dẫn như vậy từ năm 2002, địa điểm đầu tiên anh xây dựng là ở Hawaii. “Phong cảnh thật ngoạn mục. Bạn lướt đi qua những con sông hoặc đại dương”. Anh cũng thiết kế các zipline cho những thân chủ ở Alaska, Canada và Mexico.
Các zipline hiện nay khá phức tạp, có thể dài tới 300m hoặc hơn nữa. Một số đường zipline dài tới 1,6km. “Phải mất 6 đến 12 tuần để xây dựng một đường dây zipline. Tôi đi tới hiện trường, quan sát ngọn đồi, và đường trượt zipline đã hiện lên trong đầu tôi”.
Sau khi xác lập vị trí, Reddish phải tính toán, vận dụng toán học và vật lý. Kích thước và độ bền của dây cáp sẽ xác định nó chịu được bao nhiêu trọng lượng.
Cho ví dụ, một sợi cáp dày 1,2cm với độ bền 4.500kg có thể chịu được 900kg. Reddish cũng phải tính đến số lượng dây cáp bị võng xuống và sức gió.
“Tại một đường dây zipline, chúng tôi thấy có một luồng gió vận tốc 20 dặm/giờ”, anh nói. “Nhóm nghiên cứu đã phải làm cho dây cáp dốc thêm 10%. Nếu không, những cơn gió đó sẽ làm cho chuyến lướt đi bị chậm lại”.
Trọng lượng của những người đi dây là một yếu tố quan trọng khác. Hầu hết các đường dây zipline thương mại yêu cầu người đi dây phải có trọng lượng tối thiểu từ 20 đến 30kg.
Mưa cũng có thể ảnh hưởng đến tình trạng đi dây. Không có gì đáng ngạc nhiên khi người ta đi trên dây cáp ướt sẽ lướt nhanh hơn so với đi trên dây khô.
Weddish nói thêm: “Bạn cũng không thể để những người đi dây gặp nguy cơ va vào cột kết thúc. Vì vậy phải có một hệ thống hãm dễ sử dụng gấp đôi ở cuối đoạn đường”.
