航天科技加持 冰立方幻化冰五環(huán)閃耀冬奧

文／華 凌

一滴墨從天而降，逐漸幻化為黃河之水，滔滔不絕；隨即飛流直下，奔匯成“冰”，瞬間凝結(jié)成巨大的冰立方；一朵朵雪花被置于“冰面”上，即刻又悄然幻化為奧林匹克五環(huán)冉冉升起……2月4日，北京冬奧會開幕式在國家體育場“鳥巢”舉行，行云流水般轉(zhuǎn)場變換的舞臺，水、冰、雪之間不斷交融的奇幻場景，給全世界億萬觀眾呈現(xiàn)了一場極致享受的視覺盛宴。如此收放自如的舞臺效果，其背后是來自航天科技的加持，保障冬奧會開幕式上的舞臺變換像火箭發(fā)射一樣安全、精準。

“導(dǎo)演負責(zé)精彩，我們負責(zé)安全、可靠，為藝術(shù)家提供堅實的基礎(chǔ)，為藝術(shù)創(chuàng)作提供技術(shù)保障?！?月4日，中國運載火箭技術(shù)研究院黨委書記李明華在接受科技日報記者采訪時表示。

中國運載火箭技術(shù)研究院作為中國航天科技集團有限公司冬奧專項工程的抓總單位，承擔(dān)了本屆冬奧會和冬殘奧會開閉幕式舞臺、空中設(shè)施、地面顯示系統(tǒng)等多個項目的技術(shù)保障任務(wù)。來自北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的創(chuàng)新企業(yè)北京長征天民高科技有限公司（以下簡稱長征天民），是火箭院所屬北京航天發(fā)射技術(shù)研究所的全資公司，其總承擔(dān)的地面舞臺系統(tǒng)要完成相關(guān)展示、視頻播放等最重要的儀式性表演，滿足不同場景使用需求。

早在2021年1月20日北京2022年冬奧會和冬殘奧會籌辦工作匯報會上，習(xí)近平總書記明確提出，要突出“簡約、安全、精彩”的辦賽要求。地面舞臺系統(tǒng)作為開閉幕式的核心設(shè)備，是落實辦賽要求、實現(xiàn)導(dǎo)演創(chuàng)意的空間和載體。

安全是一切精彩表演的前提。據(jù)了解，此次開幕式告別“人海式演繹”（參演人數(shù)僅為2008年奧運會開幕式的20%），利用科技使舞臺更飽滿是本屆冬奧會開幕式的最大特點之一。這就使得舞臺哪怕出現(xiàn)細微的差錯，都將被放大凸顯出來。為了確保萬無一失，長征天民首次用航天系統(tǒng)工程模式對產(chǎn)業(yè)項目進行管理和實施，這也是對產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域管理創(chuàng)新的重要探索。

李明華介紹，與夏季奧運會繁花似錦的熱烈氣氛不同，本屆冬奧會要用科技和新的觀念去表達冬季帶給人們的空靈浪漫感。面對目前國內(nèi)最大的體育場露天舞臺，長征天民專項團隊將復(fù)雜的舞臺工程系統(tǒng)設(shè)備完全置于平靜的“冰面”之下——數(shù)十套電機與剛性鏈條、鋼絲繩及滑輪組相互配合，驅(qū)動大型升降臺、車臺、傾斜臺等活動設(shè)備，完成各類升降、平移、翻轉(zhuǎn)等動作，使得“空靈”得以實現(xiàn)，冷峻舞臺表面下涌動著脈脈溫情。

而舞臺上所呈現(xiàn)的從“奔流”瞬間凝結(jié)而成的通體冰瑩的冰立方，總重量約400噸，升降重量達180噸，載荷超過一般劇院大型升降臺的8倍，是整個開閉幕式最大功率的驅(qū)動設(shè)備。長征天民研制團隊在場地受限的情況下，通過精確控制電機驅(qū)動16條鏈條、16條鋼絲繩組成的4套同步傳動單元，讓這塊巨大的冰立方升降定位精度控制在±1毫米。

當(dāng)“冰面”上一朵朵雪花悄然幻化為奧林匹克五環(huán)冉冉升起，這行云流水般的轉(zhuǎn)場，來源于地面中央升降臺所采用的“先下沉、再平移、最后上升”的“小開合”方式。長征天民采取這種創(chuàng)新方式，能夠減少大幅度動作所帶來的突兀感，為藝術(shù)表演與流程儀式提供了流暢而平穩(wěn)的舞臺，配合整體演出塑造出寧靜的唯美意境。

李明華介紹說，舞臺機械控制系統(tǒng)的設(shè)計，加入了航天系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)中采用的數(shù)字化仿真軟硬件設(shè)備，開展控制算法的優(yōu)化設(shè)計，并全面進行半實物仿真測試試驗，把冬奧項目與航天人熟悉的質(zhì)量管理體系進行創(chuàng)造性結(jié)合，從而在設(shè)計階段識別并規(guī)避重大失誤，提高整個系統(tǒng)的可靠性和安全性。相對于一般火箭飛行試驗前需要進行近百項地面試驗，冬奧會舞臺系統(tǒng)進行了近千項地面測試。通過各種分系統(tǒng)與綜合性試驗，排除一切不可靠因素，做到現(xiàn)場表演“零失誤”。

為響應(yīng)“節(jié)儉辦奧運”的號召，長征天民專項團隊充分發(fā)揮了火箭院在航天系統(tǒng)工程管理模式上“降本增效”的看家本領(lǐng)，配合張藝謀總導(dǎo)演主創(chuàng)團隊完成了20多輪創(chuàng)意方案的持續(xù)性調(diào)整及優(yōu)化，節(jié)約成本近千萬元。