航天科技集团11大项目支撑冬奥会浪漫开幕

2月4日晚，第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式在北京国家体育场举行。在精彩绝伦的开幕式背后，中国航天科技集团有限公司做出卓越贡献。“我负责精彩，航天负责成功。”冬奥会开幕式总导演张艺谋曾多次对航天团队说。“技术装置运行一气呵成，平稳流畅，超出了导演团队的预期与想象。”这是张艺谋对承担开幕式11个大项目的航天科技集团的评价。

航天科技集团是冬奥会开幕式的重要保障单位，共承担了地面舞台（含旗杆设备）、威亚、火炬、冰立方（含五环）、指挥监控、通信系统、地面显示系统、冰瀑、指挥中心、央视视频播放及VR、视频渲染机房等11个大项目。

2019年，北京冬奥和冬残奥组委研究决定由具有组织实施重大宇航发射任务经验的航天科技集团，作为北京2022年冬奥会和冬残奥会开闭幕式技术保障实施单位。此后，航天科技集团按照“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念和“简约、安全、精彩”的办赛要求，开始了长达三年的冬奥备战，以航天系统工程思路及理念全力以赴保证冬奥专项工程各项目保质保量完成。

冰立方五环梦幻呈现

开幕式上呈现出的“冰立方”，长、宽、高分别是22米、7米和10米，重量达400吨，升降重量达180吨，升降载荷超过一般剧院大型升降台的8倍，是整个开闭幕式最大功率的驱动设备。

冰立方升起来之前，它“藏”在一个巨大的地仓里，地仓长度84米、宽42米、深10米。为此，航天科技一院15所采用了多级的折叠结构，使冰立方升降的最大速度可达每秒0.28米，完成整个升起过程，最短耗时43秒，运行误差只有正负1毫米。

冰立方升起来后，奥运五环慢慢呈现。五环吊装是难点，有严格的重量限制。因此，它虽然体量很大，但厚度其实很薄。一院15所项目团队做了多次仿真和现场试验，最终完成了五环的完美亮相。

“飞扬”火炬点亮冰雪夜空

由航天科技六院11所（京）和101所研制的主火炬燃烧系统是主火炬的核心组成部分。团队根据组委会要求，做了不少创新，让主火炬在外观优美灵动的基础上，实现了手感舒适度、功能完整性的平衡。

例如，针对火焰颜色可视化需求，团队在氢气火焰区中以特殊方式植入微量显色剂配方，以安全、环保的方式实现氢气火焰的可视性；采用线性多点式耦合燃气分配技术，实现火焰“飞扬”飘逸的造型；在“雪花”异型屏方面，采用彩LED直显屏方案，出光面根据舞美造型随型设计兼顾美观镂空，实现灯光图案的多彩变化……

此外，航天科技五院508所利用航天器回收着陆试验场构建模拟主火炬的试验环境，为确保点火仪式的各个环节可靠、顺畅做出了重要贡献。

科技舞台筑梦演出

开幕式上，鸟巢中央巨大的舞台和巨幅地屏令人震撼。其中，舞台系统和地屏分别由航天科技一院15所和12所负责建设。

据介绍，开幕式整个地面舞台系统施工面积约21000平方米，舞台中央是一个巨大的升降台。在整个开幕式中，雪花台、火炬等众多创意表演均在这个中央升降台完成。其中，地面显示屏由4万多块屏幕组成，面积达10522平方米，借助它，奇幻绚烂的冰雪世界在鸟巢绽放。

显示屏背后，数万条信号在复杂的线路中飞快地传输。12所大道公司负责这套播控系统的建设。

依托航天科技一院12所大道公司自有的工业互联网平台——长征云平台，数万个屏幕被串起来，温度、湿度、电压，它们的工作状态被时刻监控，一旦出现异常，就会立即报警。

舞台的两侧，高耸的旗杆上旗帜飘扬。这些旗杆的设计工作也由航天人完成。相较于2008年北京夏季奥运会的旗杆，此次冬奥会的旗杆增加了旋转功能，可以更好地适应鸟巢风向的变化，让旗子在任何时刻都可以迎风招展。

威亚让开幕式更浪漫

在本次冬奥会开幕式中，充满梦幻的主火炬、五环悬空而起，得益于威亚的配合。2021年1月，航天科技一院威亚项目团队就进驻鸟巢，着手拆除北京2008年奥运会留下的威亚，为后续工作做准备。

2021年6月，开幕式整体创意方案敲定，威亚的设计、生产、安装正式开始。距地面50多米高的威亚装置在鸟巢成型，该装置能吊装6吨多的设备，而2008年的威亚装置仅能吊装几百公斤重量的设备。

与其他系统一样，导演在彩排中突发新创意，威亚项目团队就密切配合，及时调整威亚的吊装系统……直到开幕式正式开始前，威亚吊装系统仍旧在迭代。

通信监控助好戏开场

即便受天气和疫情影响，冬奥会开幕式演职人员大幅压缩，但仍旧高达3000余人。

为保证整个开幕式稳定通信，航天科技一院12所大道公司项目团队根据实际需求，开发出有线内通系统、无线通信系统和无线FM广播系统三类子系统。通信系统终端由48块面板、52个有线腰包、36个无线腰包、700个无线对讲机、7000个FM接收器组成。这三个子系统完全相通，控制面板可以直接联通无线FM系统或某台无线对讲机，在应急处理时能“一针见效”。

冬奥会开幕式的指挥监控系统同样基于航天科技一院12所大道公司的“长征云”工业互联网平台研发，能够给分场导演、舞台总监、技术保障人员等提供指令信息。

此外，为更好把控开幕式上各类硬件设备状态，该团队在鸟巢新安装了130余个摄像头，“盯着”类似升降舞台内部等多个“视觉死角”。监控视频信息可以根据各岗位在不同活动环节的监控需求，自动按流程推送到各岗位面前。如果出现问题，该系统会通知各岗位，应急预案将第一时间启动。

（文章来源：中国航天科技集团有限公司）