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奧運會開閉幕式用上航天高科技

發布時間:2008-08-27   

       2008年北京奧運會824完美閉幕,科技奧運作為北京奧運會的三大理念之一,在開、閉幕式上均得到了充分體現。
  從開幕式上的主火炬、畫軸舞臺、巨型球、禮花彈施放,到閉幕式上8層樓高的記憶塔能6高的空間,均體現了航天高科技手段。
  科技·閉幕式
  記憶塔
  塔8層樓高能6高空間
   824930,奧運圣火逐漸熄滅,運動員們仍戀戀不舍,相聚的16天短暫而難忘。此時,一個高達20多米的5層鐵塔承載著所有運動員的驕傲和輝煌緩緩升起,把美好的記憶塑造成友誼的見證,閉幕式在歡呼中進入高潮。
   這一刻,航天科工集團公司二院283廠的李軍、劉名濤、秦濤及其他單位的幾名航天人和運動員們一樣激動,正是他們設計了這個記憶塔。
   075月,李軍、劉明濤、秦濤等人接受了設計記憶塔的任務后,便開始了幾個月的緊張工作。而當時,開、閉幕式藝術團隊交到他們手中的只是一個簡單的構思。只是提出要用塔體表達留戀主題的創意。李軍說。
  在準確理解創意之后,根據日常航天產品設計加工的經驗,李軍等人論證了塔體的實現途徑。
  為了讓藝術導演直觀地把握塔體的復雜結構,他們開始了第一步重要工作:建立塔體工程三維數字模型。他們利用數字建模軟件對塔體進行了三維數字化處理,并通過虛擬裝配形成完整的數字化樣塔。
  數字建模后,李軍等人開始對記憶塔的技術方案進行工程化處理,將創意通過設計轉化為工程圖紙,為塔體的生產制造提供工程學的直接依據。
  據介紹,整個塔體共分5層,最大外徑9.3,升起后全高20多米,約有8層樓高。而在升起前,塔體要能寬松地在僅有6高的地下空間內。經過反復論證,我們決定采用套籠式桁架鋼結構設計方案。李軍說,既要符合工程要求,又要保證人員安全,幾乎連吃飯睡覺都在想著塔體結構。
  各層可獨立升降機械鎖保安全
  最后,他們設計的塔體每層由8根升降柱和8片桁架連接成8個單元,層與層之間由液壓油缸支撐,各層可獨立升降。這種設計不但可實現塔體的自由伸縮,而且各層還可根據需要進行高度調整。
  同時,他們還應用了航天產品高可靠性的設計理念,增加了塔體上演出人員的安全保障,即在各層原有液壓升降系統液壓鎖的基礎上,設計了一種機械鎖。
  當每層塔體升起后,機械鎖可以自動將該層鎖定,以防液壓鎖失靈造成塔體下墜。因為對于重達30噸的塔體來說,任何細微的下墜都可能帶來災難性的后果。
  禮花彈
  壓縮空氣發射裝置發射精準無煙
  牡丹花開、歷史足跡、紅閃笑臉、巨龍騰飛、七色彩虹等焰火貫穿開幕式。
  2006年底,北京奧組委與特種車事業部聯系,希望利用航天發射技術為奧運會研制特殊用途的焰火發射系統。
  20072月,特種車事業部提出研制壓縮空氣發射裝置,既可提高焰火的發射精度,準確達到造型效果,也可實現無煙發射,為綠色奧運作貢獻。而傳統焰火發射靠黑火藥,會造成大量煙霧。
  2007315,特種車事業部完成了第一次原理性試驗,之后便研制出了符合要求的焰火發射裝置。
  該發射裝置是國內首個利用壓縮空氣發射焰火的裝置,通過精確控制發射時的空氣壓力和發射單體設備,實現電子系統有效并聯的方式,達到精準控制特效的目的。
  同時,該發射裝置上使用的禮花彈上裝有電子引爆芯片,發射前臨時供電,實現電容充電,避免了發射時引起的膛爆,大大提高了安全性。
  20085月,這種發射裝置在第11屆中國國際科技產品博覽會上獲得了高度評價。
  科技·開幕式
  主火炬
  改進點火器能抗強風大雨
   奧運會開幕時,人們最期待的是主火炬的點燃。主火炬凝聚著中國航天的科技力量。
   設計人員采用了不銹鋼結構,燃燒器管路、噴嘴也采用不銹鋼材料。
   設計人員改進的點火器采用自動控制的方法,利用流量閥控制燃氣供給,使燃氣通過噴嘴緩慢放出,直到最大流量,解決了點火時的轟鳴聲,并能在強風和大雨的環境下正常燃燒。
  大畫軸
  平移大畫軸呈現滾動視覺
  看著奧運會在中國畫卷的緩緩展開中拉開序幕,往事在參與設計的航天科工集團公司二院699廠工藝師丁芳盈的淚光中再次浮現。
  對于直徑2、長度22的巨大畫軸來說,在舞臺上滾動幾乎是不可能的,因為這樣做易使表面的反光屏幕受損。為此,丁芳盈和其他設計人員采用了視覺同步的思路,即畫軸本身采用平移方式,精確控制速度,呈現滾動視覺。
  巨型球
  60余名演員裝進地下空間
  航天科工集團公司二院699廠職工江曉冬保存著厚厚的北京奧運會開幕式巨型球設計草稿。
  直徑18、載重50噸的球體要在只有6高的地下空間放置,并要在幾分鐘內完成升降過程,像做燈籠一樣,通過鋼索實現9個圓環的伸縮。60余名演員以及工作人員都被安排在地下空間中。

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