为北京冬奥会打上“航天烙印”

为北京冬奥会打上“航天烙印” 字体： 小 中 大 分享到： 为北京冬奥会打上“航天烙印” 2022-02-11 09:02:19 来源：科技日报

“精彩不精彩，航天成功不成功，我负责。”北京2022年冬奥会开幕式总导演张艺谋在一次彩排后接受媒体采访时说。

2月4日夜晚，聚光灯下，火炬点燃，五环出现。北京冬奥会开幕式上，人们为北京带给世界的美好而欢呼，也是太空送给冬奥会的礼物。

2019年，中国航天科技集团公司与北京冬奥组委签署战略合作协议，正式成为北京2022年冬奥会和冬残奥会开闭幕式主要技术支持实施单位。

从奥运火炬到辉煌五环，从冰雪舞台到通信保障，从技术实力到管理理念，这一次，中国航天为北京冬奥会做了强大的科技背景。

“本届冬奥会开闭幕式系统复杂，工程量空前。不仅实施时间短，而且从分配到交付用时不到两年。更重要的是，对安全性和可靠性的要求高，要确保万无一失，一次成功。”2月9日，中国航天科技集团召开《中国航天科技活动蓝皮书(2021)》新闻发布会。中国航天科技集团一院冬奥会专项总设计师王镇在回答科技日报记者提问时说。

在科技部“科技冬奥”重点项目支持下，中国航天科技集团承担了北京冬奥会开闭幕式超大LED屏控制关键技术、主火炬关键技术、手持火炬关键技术系统的研究与应用。

把冬奥会当成“太空任务”

“冬奥会开幕式是导演、演员、舞台装置和电视转播的伟大合作。一旦启动就不能暂停，类似于航天发射任务。”中国航天科技集团党组成员、副总经理张中阳直言。

本届冬奥会，航天科技集团承担了开闭幕式地面舞台及旗杆、in 空设施设备、主火炬、冰瀑装置、冰块装置、指挥监控系统、指挥通信系统、地面显示系统等8个舞台装置的研发任务，以及氢燃料手持火炬、卫星通信服务保障等3个与开幕式表演相关的冬奥项目。

长期以来，航天科技集团主要负责国家航天装备的科研、生产和发射，是航天重大工程的主力军。对大型演出开幕式的支持经验不多。

张中阳说，航天科技集团接到任务后，按照航天模式和重大项目研究管理模式，成立了冬奥会专项办公室，设立总指挥和总工程师，精心调度、精心把关，确保按计划保质保量完成。

张中阳介绍，航天科技集团将北京冬奥会开闭幕式技术保障任务作为国家重大任务进行管理，运用航天质量管理手段，强化源头控制，强化试验验证，开展故障模式控制，对特奥项目实施全生命周期、全要素质量管理，确保任务进度和工程质量的同时，完美呈现艺术效果。

“技术安装一气呵成，运行流畅，超出导演团队的预期和想象。”张艺谋这样评价航天科技集团的表现。

为开闭幕式创造“航天品质”

在冬奥会开幕式上，除了精彩的节目，最重要的是如何点燃主火炬。主火炬由最后一名手持火炬的火炬手点燃，由96个异形屏风组成的雪花在空升起，这在奥运会历史上尚属首次。点燃鸟巢空的主火炬燃烧系统由航天科技集团六院11所、101所研制。

据介绍，主火炬首次使用氢燃料，火焰颜色要控制在明亮可见。燃烧的火焰不仅要呈现出“飞翔”而优雅的微火形状，还要抗风(场外12级风，场内6级风)、防雨(50毫米/小时)；冬奥会期间，主火炬连续处于燃烧状态，需要保证氢气的不间断供应，实现电气和控制信号的连续、稳定、可靠供应和传输。

航天科技集团技术团队利用运载火箭氢燃烧控制技术，解决了氢焰炬环境适应性设计、供氢系统超大减压比设计等一系列技术难题。同时解决了长期稳定燃烧、姿态控制、减压控制等问题，保证了系统安全可靠运行，充分体现了主火炬的科技含量。

张中阳介绍，手持火炬用于火炬传递和点火，也是中国第一个使用氢燃料的手持火炬。氢气火焰可视性、复杂曲面适应性、大规模减压、密封可靠、储氢装置安全性、火炬整体安全性、环境适应性等方面存在诸多技术难题。

经过航天科技集团技术团队的攻关和测试，证明该火炬能在强风(8级风)、暴雨(50毫米/小时)、低温(-40℃)、高海拔(5000米)等恶劣环境下稳定可靠燃烧，更适合冬季环境。

王镇说，由冰瀑、冰块和地面显示系统组成的立体空显示系统，总面积超过14000平方米，分辨率为8K，是世界上最大的显示系统。每个小屏幕相当于一台显示器，4万多台显示器一起出现，呈现一场震撼的视觉盛宴。这意味着容错率不到四万分之一，每个小屏幕都不能出错。

40，000多个小屏幕组成了一个近11，000平方米的巨大地面显示屏。有了它，梦幻般的冰雪世界在鸟巢绽放。

这里应用了空间管理中的冗余概念。据介绍，每个小屏幕实际上由两个屏幕AB组成，灯柱、电源、信号等。两个回路都是AB吗，也就是航天工程中常说的“双冗余”——假设所有回路都出了问题，其他回路马上加满，保证性能正常。

本届冬奥会是航天科技集团首次作为总单位承担技术保障任务。这不是航天技术的首次尝试，而是航天技术创造美好生活的更深入实践。

航天技术创造美好生活。目前，已有2000多项航天技术成果应用于中国各行各业。从通信广播卫星到北斗三号全球卫星导航系统，从遥感卫星到气象卫星，所有这些都是空间技术在我们日常生活中应用的例子。

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