北京冬奧會２月20日圓滿落幕，本屆冬奧會航天技術大規模參與其中。由中國航天科技集團一院15所所屬北京長征天民高科技有限公司(以下簡稱“天民公司”)總承的地面舞臺系統及冰立方(含五環)系統，在開、閉幕式上精確完成了主火炬展示、冰雪五環和星星五環展示等重要儀式性演出，讓人眼前一亮。
電機驅動系統
天民公司總承的地面舞臺系統作為冬奧會開閉幕式的核心設備，是落實辦賽要求、實現導演創意的空間和載體。有20多年工作經驗、曾參與過國家大劇院舞臺設計的申紀剛，通過多次與張藝謀主創團隊的頭腦風暴，帶領項目技術團隊迭代了20多個版本，拿出了最終方案——復雜的舞臺工程系統設備完全置于平靜的“冰面”下，主舞臺區面積3528平方米，總質量約5000噸，通過精確控制近百個電機，可以使150多條剛性鏈驅動30余套大型升降臺、車臺、傾斜板等活動設備，完成各類升降、平移、翻轉等動作……
開幕式上，一片片雪花被置于“冰面”上，即刻又悄然幻化為一片大雪花徐徐升起。這行云流水般的轉場，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。據天民公司市場總監鄭穎文介紹，這種創新方式能夠減少舞臺大幅度運動所帶來的突兀感，讓藝術表演與流程儀式變得更加流暢平穩。
這些創意的呈現都離不開三維建模。打開承擔此項工作的閆列果的電腦，可以看到數百G的數據，這是不同版本的動畫，但都精妙絕倫。也正是通過這些動畫，包括張藝謀在內的各級負責人，直觀地感受到了主舞臺的靈動。
在這場視覺盛宴中的片段，由“黃河之水”凝結成的巨大冰立方，讓觀眾收獲極致的視覺體驗。這塊通體冰瑩的冰立方，總重量約400噸，升降重量達180噸，升降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動設備。舉起它的，是隱藏在舞臺下方的16名航天“大力士”。
高軍介紹，團隊成員借鑒火箭發射塔架的設計理念，自主研發出了全新的電機驅動系統——在冰立方底部布置了16套由鏈條、鋼絲繩和導軌組成的機械結構，就像16名“大力士”，相互配合著，把“冰立方”穩穩地從舞臺平面上托起。
16名“大力士”之間的相互配合，協同發力，考驗的則是“冰立方”團隊的軟件研發能力。天民公司負責電控設計的劉文月說，在開幕式舞臺下方，是上千個監測“冰立方”運行的傳感器，可以實時分析出受力情況，讓“大力士”都聽從一個大腦指揮，確保上升過程中穩定發力，到達指定位置時也能乖乖停住。
航天技術保障北京冬奧會開、閉幕式 長征天民公司供圖
為響應“節儉辦奧運”的號召，天民公司還充分發揮了航天系統工程管理模式上的看家本領——“降本增效”，配合張藝謀主創團隊完成了20多輪創意方案的持續性調整及優化，節約成本近千萬元。(劉巖)
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