王子的约会航天科工集团公司高新技术奉献奥运

2020-03-01 作者:王子的约会   |   浏览(160)

2008年8月8日晚上8点,第29届奥林匹克运动会在美丽的北京隆重开幕,世界进入北京时间。此刻,“鸟巢”聚焦了世界的目光,开始书写中国文明故事。

几多欢腾与激动,几多骄傲与自豪。在2008名演艺人员整齐划一的击缶声中,“鸟巢”敞开胸怀,向世界展现出一个古老民族的百年梦想和期待。无论是呈现中华民族五千年文化精粹和现代奥林匹克精神的恢宏表演,还是美轮美奂、辉煌精彩的光影夜空,航天人都在用高科技,为中国圆梦奥运奉献着智慧与力量。而在整个开幕式体现的伟大哲思中,熊熊燃烧的圣火,魔幻般的巨型球、绚丽的焰火,腾空而起、采撷天宇精华的航天员的背后,都刻有中国航天的印记。

王子的约会航天科工集团公司高新技术奉献奥运会开幕盛典。画轴 卷舒五千年的灿烂文明

一幅画卷展现着中华民族五千年的文明,承载着中华民族五千年的辉煌,蕴含着中华民族五千年的品格。

随着56个身着民族服装的少年儿童护送的五星红旗冉冉升起,《美丽的奥林匹克》大型文艺会演从中国画卷的缓缓展开拉开序幕。

王子的约会航天科工集团公司高新技术奉献奥运会开幕盛典。画轴展开,万众瞩目。水墨丹青,光影变化,一笔一画的美妙开始在画卷上尽情挥洒。“四大发明”的不朽魅力,“戏曲”、“丝路”、“礼乐”的博大精深,钢琴、风筝、太极、童谣的空灵简约……1个多小时的时间里,别具中国古典特色的表演,均在这幅巨大的画卷上精彩呈现。

节目直播时,航天二院699厂工艺师丁芳盈一个人在家里静静地盯着电视屏幕,在他神情专注的脸上,激动的泪光不时映现出节目中灯光的美妙变幻,参与设计巨型画轴中的点点滴滴的往事同样也在泪光中再次浮现。

王子的约会航天科工集团公司高新技术奉献奥运会开幕盛典。2007年5月,丁芳盈作为航天科工集团公司特殊奥运任务的设计人员,被派往北京奥组委,与奥运会开幕式艺术团队商洽艺术会演中的画轴设计项目。当时,用画卷展示中华民族五千年文明历史的想法还只能算是艺术创意。随后的3个月,丁芳盈与699厂的其他5位设计人员完成了从画轴创意到实物图纸的设计。

王子的约会航天科工集团公司高新技术奉献奥运会开幕盛典。王子的约会航天科工集团公司高新技术奉献奥运会开幕盛典。2007年11月,凭着对航天工艺和质量的信任,北京奥组委委托699厂按照丁芳盈等人设计的画轴,加工生产。工厂领导亲自上阵,车间工人加班加点,凭借着精湛的加工技术,在短时间里完成了生产装配,并成功通过验收。

“视觉同步”是丁芳盈在画轴设计上遇到的最大难题。对于直径2米、长度22米的巨大画轴来说,在舞台上滚动几乎是不可能的,因为这样做不但容易使表面的反光屏幕受到损坏,而且它本身的结构也容易变形,甚至无法控制。

为此,丁芳盈和其他设计人员采用了“视觉同步”的设计思路,即画轴本身采用平移的移动方式,给人以自然滚动的效果。经过反复琢磨,丁芳盈等把画轴分解为几个部分。同时,在支撑架体的外端朝向观众部分设计为圆的渐开线,并且可以滚动。这样,几个部分连接后,经过精确控制平移速度和渐开线展开距离,画轴给人以整体滚动的视觉效果。

为了减小大跨度带来的架体自然弯曲,699厂在加工生产画轴过程中,选用了最优质的材料,并在支撑架体的外端旋转部分使用了特殊材料。

主火炬 托举起奥运精神的圣火

人们最期待的是奥运主火炬的点燃。当“体操王子”李宁腾空而起,在祥云中大步跨过“空中跑道”,在主火炬塔下点燃熊熊燃烧的奥运圣火之时,整个世界在同一时刻奏响了北京奥运会开幕式的最强音。

“一个好的开幕式意味着奥运会成功了一半,而一个构思精妙的点火仪式意味着开幕式成功了一半。”开幕式总导演张艺谋如是说。开幕式上,和地面火炬及珠峰特种火炬饱含航天高科技一样,奥运会主火炬也凝聚着中国航天的科技力量。

航天科工集团公司作为我国高科技的“国家队”,参与奥运主火炬的工作分为三大部分:一是利用仿真、管道和燃烧系统设计等方面的经验和技术,完成“主火炬塔关键技术研究项目”可行性报告;二是主火炬塔设计工作;三是为主火炬塔的燃烧提供关键的金属软管产品。

为了高效开展工作,北京奥组委成立了运营中心,专门负责开闭幕式工作。运营中心组建了两大团队,一是导演团队,二是火炬塔设计团队。2007年4月11日,运营中心主火炬塔设计团队组建,由航天科工集团公司与国家体育场设计单位、燃气公司等单位所组成,集中了国内本专业的优秀设计人员,并直接在张艺谋的带领下开展工作。工作分两部分:一是火炬塔的外观造型和点火创意设计,二是技术设计的工程实现。

在火炬塔团队建立之时,火炬塔的设计方案已经得到国际奥组委的认可,但燃烧效果没有得到验证。“火炬塔团队成立后的当务之急,就是尽快设计燃烧器并进行试验。”负责方案设计的航天科工集团公司南京晨光集团设计人员介绍说。

在设计燃烧器时,考虑到火炬塔外观,设计人员采用了不锈钢的结构,燃烧器管路、燃烧喷嘴也采用不锈钢材料。在点火时,由于北京奥组委不允许出现点火爆燃现象和发出声响,南京晨光集团科技人员设计了一种新型高能点火器,确保了点火可靠性达到100%。经过试验,设计人员改进的点火器采用自动控制的方法,用流量阀控制点火时的燃气供给,使燃气通过喷嘴缓慢放出直到最大流量。同时,点火器解决了点火时的轰鸣声,并通过安装模拟大雨、强风环境下的设备,使最终定型的主火炬能在强风和大雨的环境下正常燃烧。

另外,主火炬还经过了航天试验中的“风洞”试验,并在驱动系统设计上,也使用了相关的航天技术。

巨型球 转动人类共有的和谐家园

象征着地球的巨型球从地面下缓缓升起,人类共同拥有的地球在此刻变得更加和谐美好。

在航天二院699厂职工江晓冬的文件柜中,保存着一沓厚厚的特殊奥运礼物——北京奥运会开幕式巨型球设计草稿。“对于技术人员来说,这种参与奥运的方式是最有意义的。”他一边展示图纸一边满脸自豪地说。这些草稿在开幕式前,属于“国家机密”,他从不示人。开幕式后,它们将成为他永久的收藏品。

江晓冬和丁芳盈一样,是699厂派出的6名奥运特殊项目设计人员之一。江晓冬被分配到巨型球设计团队。在这个团队中,巨型球设计中的第一块儿硬骨头是他和699厂其他设计人员“啃”下来的。

巨型球的雏形只是一个来自国外的创意——一幅二维图画。江晓冬利用特殊的软件,结合自己对球体的理解,巧妙地把它转化成了三维立体图,并制作成短片进行功能演示。

随后,江晓冬和另外几名技术人员共同负责球体的构造设计和液压升级装置。直径18米、载重50吨的球体要在只有6米的地下空间放置,并要在短短几分钟内完成升降的过程,令江晓冬犯难了。

经过反复试验,最终,他们找到了巧妙的办法:像做灯笼一样,通过钢索实现9个圆环的伸缩,满足地下存放和地面上球形的双重要求。

“这个球,我们私下称之为‘九环球’。它的9个钢环之间依靠钢索相互串联。在地上的时候它就是一串钢丝串起的环,只有拉到空中完全展开了,它才是个球。”江晓冬介绍说。

同时,巨型球的表面板材组装也是他们在设计上的一个难点,同时也是亮点。加上两名歌手在内的60名演员和所有工作人员都被安排在地下狭小的空间中,几分钟之内要实现50吨板材和道具的组装,稍有不慎就会出错,甚至会因机械升降造成事故。江晓冬和其他设计人员精确地将9个圆环分割的每个区域设计成10块,并在球体上升过程中由上而下快速安装,而下降过程,则由下而上快速拆卸。这样,巨型球可以按每秒钟0.5米的速度,从地下6米处升上舞台,1分钟内总行程可达30米。

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