開幕式“大雪花”懸空安全有航天級驗證
“大雪花”主火炬台。本報記者 鄧偉(wei) 攝
本報記者 孫穎 通訊員 李莉
2月4日晚,北京冬奧會(hui) 開幕式上,獨特又浪漫的主火炬點燃方式向全世界傳(chuan) 遞了低碳環保理念和中國的文化自信。然而如此巨大並且看起來隻有薄薄一片的“大雪花”懸掛起來是否安全?能否承受住冬季天氣的變化?為(wei) 此,記者采訪了負責主火炬懸掛安全性驗證的航天科技集團五院508所。
去年7月,航天五院508所接到這項任務:利用航天器回收著陸試驗場構建模擬主火炬的試驗環境,運用成熟的航天器試驗驗證技術為(wei) 北京冬奧會(hui) 保障工作助力。508所迅速成立專(zhuan) 項任務責任團隊,展開部署和策劃。
“大雪花”得起吊到與(yu) 鳥巢場館相同的高度,為(wei) 了保證主火炬的有效起吊高度和承載需求,508所選擇了航天器回收著陸試驗場內(nei) 高40米、長25米、寬15米的衝(chong) 擊試驗塔架作為(wei) 試驗主裝置,並對機械結構和電力係統進行適應性改造,以滿足主火炬及其吊掛機構的安裝要求和試驗要求。而這個(ge) 試驗塔架平時主要用於(yu) 航天器回收著陸係統的著陸衝(chong) 擊、繩帶衝(chong) 擊、彈傘(san) 開傘(san) 等試驗。
試驗驗證過程中,為(wei) 了真實地模擬主火炬在鳥巢內(nei) 的應用環境,降低自然風及光線影響,508所項目團隊結合半個(ge) 多世紀的航天器降落傘(san) 研製經驗,選用具有特殊性能的航天器用特紡柔性材料,製成總麵積約3000平方米的三麵防護網,分別懸掛、固定於(yu) 試驗塔架的西、北、東(dong) 三個(ge) 方向。還利用降落傘(san) 設計技術,在防護網周圍增加了徑向帶和緯向帶設計,並選用伸縮量小的繩帶作為(wei) 係留繩,保證了防護網即使在大風條件下依然保持穩定的張力和可靠性,為(wei) “大雪花”提供與(yu) 鳥巢內(nei) 相似的環境。
另據了解,主火炬的燃料為(wei) 氫氣,氫氣瓶的安全存儲(chu) 也是試驗過程中的重要環節。為(wei) 此,508所充分利用試驗場內(nei) 具有防爆功能的航天器推進劑加注間,增設強排風係統,定時排風,每日由專(zhuan) 人負責檢查,保證氫氣瓶的存儲(chu) 和使用過程安全可控。
從(cong) 試驗準備到試驗實施,曆時半年之久,508所的試驗隊員們(men) 秉承航天精神,從(cong) 酷暑到嚴(yan) 寒,始終堅守在第一線,在保障全年航天科研任務圓滿成功的同時,助力冬奧會(hui) 主火炬完美“飛揚”,為(wei) 北京冬奧繪上中國航天的一筆濃墨。
揭秘
主火炬台嵌有55萬(wan) 餘(yu) 顆LED燈珠
本報訊(記者 孫奇茹)2月4日晚,北京冬奧會(hui) 開幕式上,當巨型“雪花”形主火炬台閃耀著光芒緩緩升空,伴隨著奧運之火點亮,全球觀眾(zhong) 都為(wei) 其唯美浪漫而驚豔震撼。記者獲悉,這一前所未有的雪花形態主火炬台,無論是整體(ti) 硬件支撐還是軟件係統都由北京高科技企業(ye) 京東(dong) 方自主研發設計。
據了解,主火炬台直徑達14.89米,由96塊小雪花形和6塊橄欖枝形的LED雙麵屏創意組成,采用雙麵鏤空設計,嵌有55萬(wan) 餘(yu) 顆LED燈珠,每一顆燈珠都由驅動芯片的單一信道獨立控製。
京東(dong) 方相關(guan) 負責人介紹,為(wei) 實現導演組火炬台要像“鑽石般璀璨閃耀”的創意理念,核心研發團隊通過500多張設計圖紙和近10輪製樣,研發出目前行業(ye) 內(nei) 發光麵最窄的單像素可控異形顯示產(chan) 品,充分呈現雪花的線條感和細膩的畫麵顯示效果,成功將導演組的藝術創意變為(wei) 現實。
102塊雙麵屏,一旦有一個(ge) 微小的信號不同步,就會(hui) 給整個(ge) 互動過程帶來極大影響。開幕式現場,火炬點燃那一刻,巨型雪花屏由中心向四周輻射開來,閃耀出波浪般層層遞進的璀璨光芒。在快速變換、完美同步的顯示畫麵背後,是京東(dong) 方團隊的AIoT(人工智能+物聯網)技術體(ti) 係及自主研發的同/異步兼容信發係統,該係統能在極短時間內(nei) 將大規模視頻內(nei) 容快速下發,同步集控確保102塊雙麵屏幕實現毫秒級響應。
此外,“主路+環路”備份的高冗餘(yu) 控製係統確保了火炬台播控係統的超高可靠性。同時,通過采用遠距離無線電低延遲控製係統搭配同步播放時間校正技術,進一步確保指令下發萬(wan) 無一失,實現視頻畫麵完美協同。
開幕式上流光溢彩的舞台與(yu) 演員表演交相輝映,實時互動,同樣成為(wei) 關(guan) 注的焦點。據了解,此次開幕式的舞台地麵是目前全球最大的8K超高清地麵顯示係統,整體(ti) 麵積達10393平方米。技術人員介紹,通過搭載其團隊自主研發的超大規模顯示模組控製與(yu) 同步係統,係統還可以實時捕捉演員行進軌跡,實現畫麵與(yu) 演員的無縫互動。同時,在長達5個(ge) 月的高強度排演及冬季零下30攝氏度的極端低溫雨雪天氣下,地麵顯示係統依然能實現穩定運行,在開幕式當天向世界完美呈現夢幻逼真的科技之美。
開幕式視效總監、視效總製作團隊黑弓Blackbow負責人王誌鷗表示,團隊曆時三年,以“數字科技”為(wei) 載體(ti) ,以“傳(chuan) 統與(yu) 創新結合”為(wei) 立意,圍繞主火炬台打造璀璨夢幻的冰雪意境,用視覺藝術向世界講述新時代的中國文化故事。
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