奧運(yùn)五環(huán)標(biāo)志的展示，是奧運(yùn)會開幕式重要的一個(gè)儀式環(huán)節(jié)。在北京2022年冬奧會開幕式上，再次呈現(xiàn)了以科技手段輔助的文化視覺盛宴，“奧運(yùn)五環(huán)”的出場和展示更是讓人印象深刻：銀河般的瀑布從天而降凝結(jié)成冰，近3層樓高的BLF在40余秒內(nèi)破冰而出，它“肚子”里還內(nèi)有乾坤，藏著奧運(yùn)標(biāo)志五環(huán)。絢麗的激光打在BLF上雕刻出晶瑩剔透的五環(huán)，在音樂烘托下五環(huán)于碎冰中徐徐升起，宛如夜空中璀璨的恒星，將開幕式氣氛推向高潮。

航天標(biāo)準(zhǔn)定義設(shè)計(jì)與精度

五環(huán)驚艷登場瞬間的背后，卻是在航天系統(tǒng)工程的千錘百煉中誕生的。

它是怎么完成的呢？來聽聽設(shè)計(jì)人員的介紹。

中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院所屬北京長征天民高科技有限公司技術(shù)總監(jiān)申紀(jì)剛介紹說，五環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是異形、大跨距、低剛度，它的設(shè)計(jì)和火箭研制異曲同工，對重量和精度要求都非?？量獭?/p>

我們參照了航天結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些方法，為五環(huán)研制了骨骼——鋁合金桁架結(jié)構(gòu)，衣服——LED顯示屏，外套——擴(kuò)散板，讓五環(huán)也跟火箭的箭體一樣，既堅(jiān)又輕。

項(xiàng)目經(jīng)理王鉑說，五環(huán)要在整個(gè)地面系統(tǒng)的最大升降裝置——BLF中升起，每一個(gè)過程都要配合的嚴(yán)絲合縫。研制團(tuán)隊(duì)在場地受限等情況下，通過精確控制315KW電機(jī)，驅(qū)動16條鏈條、16條鋼絲繩組成的4套同步傳動單元，讓升降精度控制在毫米級。

跟火箭一樣抗風(fēng)

我國新一代運(yùn)載火箭都具備很強(qiáng)的抗風(fēng)能力，設(shè)計(jì)人員將這種能力也賦予給了五環(huán)，使懸吊高度為13米的奧運(yùn)標(biāo)志，在儀式中即便遇到6級強(qiáng)風(fēng)，也定力十足。

五環(huán)重量約為3噸，厚度僅350毫米，如此超薄的大尺寸裝置在高空迅速地升降，在強(qiáng)風(fēng)面前如同一張紙，很容易發(fā)生起豎和側(cè)翻等現(xiàn)象。

技術(shù)總體趙勁彪說，讓五環(huán)安全地吊起來，核心是調(diào)控好產(chǎn)品形狀，其次是確定吊點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)最美的視覺效果，導(dǎo)演要求只能使用兩個(gè)吊點(diǎn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過大量計(jì)算和試驗(yàn)，精準(zhǔn)確定吊點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高空威亞平穩(wěn)吊起五環(huán)并升到預(yù)定高度，與五星紅旗交相輝映的演出效果。

堪比火箭的可靠性設(shè)計(jì)

航天系統(tǒng)工程研制中，可靠性設(shè)計(jì)也是重中之重，也常常提到，冗余，它意味著有備份！更可靠！

長征二號F火箭在2021年承擔(dān)載人航天工程任務(wù)中，準(zhǔn)備了一發(fā)備箭站崗，而五環(huán)設(shè)計(jì)中，也有“備件”。

五環(huán)采用了大量LED屏幕，如果某一個(gè)單元的燈珠臨時(shí)“生病”怎么辦？我們采用了雙屏冗余的異形拼接LED可編程顯示裝置，一套有問題另一套屏幕馬上能頂上。還有雙播控系統(tǒng)……當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，備份系統(tǒng)可以無延時(shí)切換。

為確保五環(huán)展示環(huán)節(jié)的成功，火箭院冬奧團(tuán)隊(duì)按航天系統(tǒng)工程方法，對標(biāo)航天質(zhì)量控制、風(fēng)險(xiǎn)控制、設(shè)計(jì)優(yōu)化等要求，進(jìn)行了上千次的虛擬仿真試驗(yàn)，最終呈現(xiàn)了不一樣的五環(huán)，不一樣的航天技術(shù)。

正是，航天科技為藝術(shù)提供了更多的表現(xiàn)手段和實(shí)現(xiàn)的可能性，藝術(shù)又將靈感和生命力還與航天，二者彼此給予又相互融合。