【校報】趙家玉：動態(tài)焰火營造奧運夢幻美景
發(fā)布日期：2008-09-23 閱讀次數(shù)：
〖第734期〗
2008年8月8日晚八時，伴隨著2008尊缶敲擊出的動人心魄的樂聲，第29屆奧運會開幕式徐徐揭開了神秘面紗。在人群的陣陣歡呼聲中，一束束耀眼的焰火引燃北京上空。眾多姹紫嫣紅之中，29個巨大的腳印從永定門上空，一步一步走向國家體育場，在天空中形成壯觀而璀璨的景象，從雅典到北京、從遠古到當下，其深遠的寓意更是震撼人心。當本屆奧運會主題曲《我和你》響起，2008張由焰火組成的笑臉閃耀在體育場上空，與全世界一起分享奧運的快樂?！獎討B(tài)焰火帶給全世界觀眾無與倫比的驚喜與贊嘆，而這些動態(tài)焰火的主要研發(fā)者，就是北京理工大學宇航科學技術學院的趙家玉老師，同時，他還身兼北京奧運會開閉幕式焰火團隊專家組組長。這也是繼1949年開國大典負責煙花燃放之后，北京理工大學對國人的又一次巨型獻禮。
“奧運期間燃放的焰火，現(xiàn)已具備無殘渣、無煙或少煙、環(huán)保無公害的要求，相關技術均已達到世界領先水平。而動態(tài)焰火的研發(fā)在全球更是首次?！壁w家玉說，以前各屆奧運會均有奧運標識被應用到焰火的燃放中，但是，“基本上都是將火藥裝在已經(jīng)擺好的固定的發(fā)射裝置里，同時點火”，以便在天空中制造出靜態(tài)的奧運五環(huán)效果。
而此次趙家玉老師領頭研發(fā)的發(fā)射裝置，將數(shù)十個裝有焰火星體的發(fā)射管安裝在金屬發(fā)射平臺上，通過三個坐標軸的精確計算布圖、控制火藥燃燒時制造的膛壓，同時點火發(fā)射而形成的，可在天空中打出動態(tài)五環(huán)、腳印等圖案；并且，“在焰火升空114米前，肉眼什么都看不見；114米以外的時候突然發(fā)亮；130米處變大變亮”，也就是說，“不同的高度用不同的藥”。
而技術上精確地控制火藥燃燒產(chǎn)生的氣體在容膛中的壓力的優(yōu)勢，就是可以實現(xiàn)對焰火高度的人為控制。如果像傳統(tǒng)的只改變藥量，那么焰火的化學精度的散布太大，高度的控制不夠準確，現(xiàn)在就可以精確地控制焰火的高度，“想發(fā)射多高就可以發(fā)射多高?！?
通過壓縮空氣來實現(xiàn)對焰火高度的控制，依靠電子芯片控制點火和爆炸的時間，這在軍工方面已有應用，但是，在民用爆炸技術方面，尚屬首次。趙家玉邀請宇航科學技術學院的爆炸科學技術實驗室的周勇、白玉鵬老師加入研發(fā)，將軍工技術引入民用。實踐證明了引用的成功，民用爆炸方面，此項技術也日趨成熟。
“從永定門到鳥巢的500米內(nèi)，29個發(fā)射裝置運作正常；每隔2秒鐘發(fā)射一次，32門禮炮每一門的角度都不一樣，”焰火點燃過程精確到千分之一秒，空中停留從4秒延長到6秒，每一步，都需要進行精心的測量和計算。
雨季來臨，天氣因素是否會影響焰火的正常發(fā)射？“中小雨量不會影響奧運期間焰火的正常發(fā)射?！痹谘婊鸲窝菥毜默F(xiàn)場，細雨綿綿，在一個小時的風吹雨淋之后，一束束耀眼的焰火如常跳躍在天空之中，沒有受到任何影響?！拔覀兊南到y(tǒng)能保證焰火的燃放質量?！壁w家玉老師很有信心。
耀眼的光環(huán)背后，凝聚著北理人艱苦奮斗的延安精神。工作到凌晨四點對于研發(fā)團隊的老師們來說已經(jīng)是家常便飯；一天忙到只吃一頓中午飯；而體力上的不支和保密工作遇到的困難相比，已經(jīng)算是小巫見大巫。
“由于北京市區(qū)內(nèi)嚴禁燃放煙花爆竹，所以，實驗場地的選擇成為了實驗進行的瓶頸。”為了找一個遠離市區(qū)、又安全保密的實驗地點，趙老師可謂煞費苦心——“我們常常在晚上驅車趕到河北邊界的海邊去進行實驗，第二天早上再趕回學校的實驗室。”由于時間緊迫，理工大學的老師們放棄了自己的休息時間，日夜兼程，奉獻奧運，將一份滿意的答卷交給了祖國的人民，也交給了全世界。然而，很少有人知道，在那段時間里，他們“靠著墻都能睡著”。
8月24日，……“6”、“5”、“4”、“3”、“2”、“1”，璀璨焰火組成的阿拉伯數(shù)字在夜空中逐一閃現(xiàn)，開啟了閉幕式狂歡的序幕，也再次帶給人們意外的驚喜。
“動態(tài)焰火”、“無煙/微煙焰火”、“延時增效焰火”、“防潮防水焰火”、“無殘渣無公害環(huán)保焰火”、“芯片焰火彈”，三年多的努力，最終成就了北京奧運會開閉幕盛典上最耀眼和最夢幻的空中畫卷。
（校報學生記者、人文學院 莊一多 ）
