舞台|奥运五环在开幕式“破冰而出”惊艳世间航天科技立下大功( 二 ) 世间|总设计师|航天科技|开幕-四川龙网

“我们参照了航天结构设计的一些方法，为五环研制了骨骼——铝合金桁架结构，衣服——LED显示屏，外套——扩散板，让五环也跟火箭的箭体一样，既坚又轻。 ”申纪刚说。
奥运五环和冰立方示意图。中国航天科技集团一院供图
项目经理王铂说，五环要在整个地面系统的最大升降装置——冰立方中升起，每一个过程都要配合得严丝合缝。研制团队在场地受限等情况下，通过精确控制315千瓦电机，驱动16条链条、16条钢丝绳组成的4套同步传动单元，让升降精度控制在毫米级。
我国新一代运载火箭都具备很强的抗风能力，设计人员将这种能力也赋予了五环，使悬吊高度为13米的奥运标志，在仪式中即便遇到6级强风，也定力十足。
技术总体人员赵劲彪介绍，五环重量约为3吨，厚度仅35厘米，骨骼为铝合金，既坚韧又轻巧， “如此超薄的大尺寸装置在高空迅速地升降，在强风面前如同一张纸，很容易发生起竖和侧翻等现象。 ”
据技术人员介绍，考虑到威亚系统的承重能力，五环要不断“减重”以降低负荷，但更换轻便材料后，其抗风性能又会下降，新材料还必须具备足够的强度，保证悬挂中不会变形。
此外，为了实现最美的视觉效果，导演要求只能使用两个吊点。
“让五环安全地吊起来，核心是调控好产品形状，其次是确定吊点。 ”赵劲彪告诉采访人员，项目团队通过大量计算和试验，精准确定吊点，实现了高空威亚平稳吊起五环并升到预定高度，与五星红旗交相辉映的演出效果。
五环设计也有“备件” ，可靠性堪比火箭设计
经过反复迭代， “冰雪五环”的图纸终于定稿：内部是360度无死角的LED显示屏，可以实现任意画面的显示，为导演团队留出最大的创作空间；最外层的扩散板，为显示屏做了“美颜” ，保证视觉效果清晰而柔和。
航天系统工程研制中，可靠性设计也是重中之重，航天人也常常提到“冗余” ，它意味着有备份、更可靠。
申纪刚告诉采访人员，奥运五环设计中，也有“备件” 。
“五环采用了大量LED屏幕，如果某一个单元的灯珠临时‘生病’怎么办？我们采用了双屏冗余的异形拼接LED可编程显示装置，一套有问题另一套屏幕马上能顶上。当一个系统出现故障的时候，备份系统可以无延时切换。 ”申纪刚说。
他告诉采访人员，为确保五环展示环节的成功，火箭院冬奥团队按航天系统工程方法，对标航天质量控制、风险控制、设计优化等要求，进行了上千次的虚拟仿真试验，最终呈现了不一样的五环，不一样的航天技术。
申纪刚说，正是航天科技为艺术提供了更多的表现手段和实现的可能性，艺术又将灵感和生命力还与航天，二者彼此给予又相互融合。

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奥运五环“破冰而出”示意图。中国航天科技集团一院供图
赵劲彪说， “面积巨大、结构超薄的五环，吊点稍有偏差就会弯曲变形，轻微的碰撞也易导致表面灯珠受损。 ”
一道道难题像一堵堵墙，但赵劲彪和团队成员坚信，墙推倒了就是桥，他们将冗余措施精确到最小颗粒度，任何一个灯珠熄灭都有备份零秒切换；整个五环有任何闪失，藏于地下的备份五环都能准时升起。
如今使命完成，赵劲彪很想拍拍备份五环，说一句：兄弟，咱的使命完成了，台前幕后一样光荣。

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