讓“大雪花”經受住風的考驗

　　2月4日，立春之日。晶瑩的“大雪花”在鳥巢綻放，冬奧開幕式盛典如約而至。藝術與(yu) 創意完美的結合離不開科學的驗證，有一支隊伍負責將想象落地。他們(men) 是來自北京交通大學的一群了解風、分析風、利用風的馭風人。

　　自2018年起，作為(wei) 風洞實驗室研究團隊，北京交通大學教授李波與(yu) 課題組成員就開始投入到冬奧場館建設與(yu) 運動員輔助訓練中，涉及冬奧會(hui) 開幕式。風洞實驗室的研究人員要做的工作就是“讓風的影響消失”。

　　2021年7月，李波接到北京冬奧組委會(hui) 的通知，需驗證“大雪花”的點火方案，原方案是將其從(cong) 場館頂部懸吊下來並傾(qing) 斜於(yu) 地麵，火炬手將火炬插入，繼而起吊升空、旋轉。憑借著提供建國70周年慶典花車、建黨(dang) 百年慶典紅色拱門等重要項目的抗風谘詢工作。李波意識到，保障“大雪花”的點火功能是關(guan) 鍵，立馬組成了攻關(guan) 團隊設計方案。

　　這期間，他們(men) 反複試驗，初版“大雪花”模型質地輕薄，無法進行傳(chuan) 統的建築物風洞試驗模型搭建，團隊經過多次修正，最後采用鋁合金3D打印製作出試驗所需的高保真縮尺模型，逼真程度讓主火炬設計團隊大為(wei) 讚歎。

　　經過多次試驗，團隊發現按照原方案，無論風速如何，“大雪花”總是控製不住地左右搖擺，火炬手根本無法將火炬插入到大雪花中。最終，團隊提出建議將原方案調整為(wei) “懸掛+支架”的方式，保證“大雪花”的穩定性，確保點火儀(yi) 式順利舉(ju) 行。

　　冬奧火炬零排放背後的奧秘

　　2月4日晚，北京冬奧會(hui) 開幕式在國家體(ti) 育場隆重舉(ju) 行，隨著最後一棒火炬手將火炬放入“雪花”中央，星光璀璨，“雪花”綻放。在這其中，哈爾濱工業(ye) 大學材料學院蘇彥慶教授團隊的3D打印技術有效助力了北京冬奧會(hui) 零碳排放火炬的研發和製造。

　　蘇彥慶教授團隊對多種3D打印材料進行了測試和優(you) 化，對火炬內(nei) 部結構進行了成形工藝優(you) 化，對燃燒器3D打印工藝進行了係統驗證和改進，最後成功製備出完全滿足要求的氫火炬及其燃燒係統，保障了冬奧會(hui) 主火炬燃燒的可靠性。

　　此外，為(wei) 保證火炬外觀質量和燃燒效果，除要求尺寸精度準確外，還需要保證3D打印火炬內(nei) 部的致密度接近鍛態，以保證內(nei) 部燃燒器氣密性要求和火炬表麵拋光質量要求。蘇彥慶教授團隊及哈特三維技術團隊對3D打印裝備進行了改進，配套研發了新型打印工藝，進一步提升了打印效率和打印火炬內(nei) 部質量，滿足了火炬生產(chan) 的各方麵要求。

　　為(wei) 冬奧賽場的大氣層“做CT”

　　高山滑雪、跳台滑雪、越野滑雪……每一項運動都與(yu) 天氣的變化密不可分，準確把握風向、溫度、濕度等信息對賽事保障至關(guan) 重要。北京理工大學張軍(jun) 院士、集成電路與(yu) 電子學院呂昕、胡偉(wei) 東(dong) 團隊與(yu) 國家衛星氣象中心合作，采用風雲(yun) 三號氣象衛星獲取北京——張家口區域的遙感數據，為(wei) 冬奧賽場提供精準的溫度、濕度、風場和降雪等天氣預報信息。

　　“要對冬奧天氣作出預測，首先要有足夠的天氣數據，需要通過風雲(yun) 三號氣象衛星搭載的微波成像儀(yi) (MWRI)來獲取海量信息。”團隊負責人胡偉(wei) 東(dong) 介紹道。

　　風雲(yun) 三號氣象衛星可全天候、全天時觀測大氣，在探測波段方麵實現了紫外、可見、紅外和微波的全波譜探測。依托強大的風雲(yun) 三號氣象衛星，北理工科研團隊可以獲取全球、全天候、三維、適時準確的大氣參數、地表參數、海洋動力環境參數等數據。同時，北理工團隊利用微波太赫茲(zi) 遙感技術探測衛星所搭載的微波成像儀(yi) (MWRI)，即可獲取雪深、雪水當量等重要的積雪參數。可以說，該團隊借助風雲(yun) 三號氣象衛星給大氣層做了一個(ge) “CT”，全方位了解大氣的狀態。

　　冬奧園區裏的無人駕駛“汽車總動員”

　　在北京冬奧會(hui) 首鋼示範園區內(nei) ，不同類型的自動駕駛車輛正在來回穿梭。與(yu) 一般車輛不同的是，這些車沒有駕駛員直接操作，卻可以熟練地進行自主避障、路徑規劃、智能調度等。這就是由清華大學與(yu) 首鋼集團牽頭，聯合百度、智行者、福田等多家參與(yu) 單位研製的全天候多車型L4級無人駕駛汽車。

　　作為(wei) 北京市科技冬奧專(zhuan) 項“全天候多車型自動駕駛技術開發及首鋼園區功能示範(科技冬奧)”的項目負責人，清華大學車輛與(yu) 運載學院楊殿閣教授從(cong) 2018年起帶領團隊針對冬奧全天候運行的特殊工況，圍繞“車”“路”“雲(yun) ”“仿真”“示範”，研發了中巴公交等七種類型的無人車；建設了首鋼園區智慧道路，開發了智能網聯汽車雲(yun) 端控製與(yu) 調度平台，實現對無人駕駛汽車的實時監控與(yu) 遠程調度。

　　“麵向冬奧複雜多變極寒天氣以及中國的人車混雜複雜道路交通場景，在自動駕駛相關(guan) 技術研發過程中，團隊基於(yu) 清華多學科優(you) 勢，聯合多家單位進行技術攻關(guan) ，實現了全天候高級別自動駕駛技術並向全世界展示。”楊殿閣說。

　　據悉，該項目研發的多種車型L4級自動駕駛車輛，結合了首鋼冬奧園區實際應用需求，圍繞首鋼冬奧園區無人接駁、無人公交、無人清潔、無人文件及快遞派送、共享約車等實際應用場景，為(wei) 2022年北京冬奧會(hui) 自動駕駛示範提供了強有力的技術支撐與(yu) 保障。

　　(整理：中青報·中青網記者 葉雨婷)

　　來源：中國青年報