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航天技术量身定制，闪耀奥运的中国舞台

2022-02-06 12:33:07 来源：财讯网

2月4日，北京2022年冬奥会开幕式在国家体育场“鸟巢”举办，再次惊艳世界！

中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”），作为中国航天科技集团有限公司冬奥专项工程的抓总单位，承担了冬奥会和冬残奥会开闭幕式舞台、空中设施、地面显示系统等多个项目的技术保障任务。

北京长征天民高科技有限公司（以下简称“长征天民”），是火箭院所属北京航天发射技术研究所的全资公司。其总承的地面舞台系统要完成冰立方、破冰而出的五环以及火炬展示、视频播放等最重要的仪式性表演，满足不同场景使用需求。

在2011年1月20日的北京2022年冬奥会和冬残奥会筹办工作汇报会上，中央明确提出，要突出“简约、安全、精彩”的办赛要求。地面舞台系统作为开闭幕式的核心设备，是落实办赛要求、实现导演创意的空间和载体。

让我们先来一起回顾冬奥会开幕式上的精彩瞬间吧！

精彩

与夏季奥运会繁花似锦的热烈气氛不同的是，本届冬奥会要用科技和新的观念去表达冬季带给人空灵的浪漫感。面对目前国内最大的体育场露天舞台，长征天民专项团队将复杂的舞台工程系统设备完全置于平静的“冰面”下——数十套电机与刚性链条、钢丝绳及滑轮组建的相互配合，驱动大型升降台、车台、倾斜台等活动设备，用以完成各类升降、平移、翻转等动作——使得“空灵”得以实现，用机械赋予了冷峻表面下的温暖。

在这场视觉盛宴中，相信让观众收获极致享受的片段之一，便是那如飞流直下的“银河”瞬间凝结成巨大的冰立方。

这块通体冰莹的冰立方，总重量约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。长征天民研制团队在场地受限的情况下，通过精确控制电机驱动16条链条、16条钢丝绳组成的4套同步传动单元，让BLF的升降定位精度控制在±1mm。

当一朵朵的雪花被置于“冰面”上，即刻又悄然幻化为奥林匹克的象征冉冉升起，观众的感官穿梭于水与冰，冰与雪的邂逅而又合而为一的奇幻场景中。这行云流水般的转场，来源于地面中央升降台所采用的“先下沉、再平移、最后上升”的“小开合”方式。

长征天民的这种创新方式，能够减少大幅度动作所带来的突兀感，为艺术表演与流程仪式提供了流畅而平稳的舞台，配合整体演出塑造出宁静的唯美。

安全

安全是一切精彩表演的前提。告别“人海式演绎”（参演人数仅为2008年奥运会时的20%），利用科技使舞台更饱满是本届冬奥会开幕式的最大特点之一。这就使得舞台哪怕出现细微的差错，都将被放大凸显出来。为了确保万无一失，长征天民首次将产业项目运用航天系统工程模式进行管理和实施，这是对产业领域管理创新的重要探索。

舞台机械控制系统的设计，加入了航天系统产品研发中采用的数字化仿真软硬件设备，开展控制算法的优化设计，并全面进行半实物仿真测试试验，把冬奥项目与航天人熟悉的质量管理体系进行了创造性结合，从而在设计阶段识别并规避重大失误，提高整个系统的可靠性和安全性。

相对一般火箭飞行试验前需要进行近百项地面试验，冬奥会舞台系统则进行了近千项地面测试。通过各种分系统与综合性试验，排除一切不可靠因素，做到现场表演“零失误”。

简约

为响应“节俭办奥运”的号召，长征天民专项团队充分发挥了火箭院在航天系统工程管理模式上“降本增效”的看家本领，配合张艺谋总导演主创团队完成了20多轮创意方案的持续性调整及优化，节约成本近千万元：

降低实物投产成本——利用三维虚拟设计、演出视觉效果渲染对比等方式，进行机械设计方案论证；通过半实物仿真技术，提前识别逻辑风险，进行控制系统虚拟试验。

采取航天特有的测试覆盖措施，通过样机对舞台系统进行逐级、逐次、重复测试，找出风险点、薄弱点，制定相应的改进措施，确保设备在现场安装调试一次成功。

通过系统总体统筹，冰立方与中央舞台区控制系统共用一套总体架构设备，大幅度缩减冰立方系统配套成本。

正像火箭院党委书记李明华所讲：“导演负责精彩，我们负责安全、可靠，为艺术家提供坚实的基础，为艺术创作提供了技术保障。”不论是攀登航天科技的高峰，还是探索舞台艺术的美景，归根结底，长征天民的每一位参与者，都把成功作为最终目标。

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