北京冬奥会２月20日圆满落幕，本届冬奥会航天技术大规模参与其中。由中国航天科技集团一院15所所属北京长征天民高科技有限公司(以下简称“天民公司”)总承的地面舞台系统及冰立方(含五环)系统，在开、闭幕式上精确完成了主火炬展示、冰雪五环和星星五环展示等重要仪式性演出，让人眼前一亮。
电机驱动系统
天民公司总承的地面舞台系统作为冬奥会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。有20多年工作经验、曾参与过国家大剧院舞台设计的申纪刚，通过多次与张艺谋主创团队的头脑风暴，带领项目技术团队迭代了20多个版本，拿出了最终方案——复杂的舞台工程系统设备完全置于平静的“冰面”下，主舞台区面积3528平方米，总质量约5000吨，通过精确控制近百个电机，可以使150多条刚性链驱动30余套大型升降台、车台、倾斜板等活动设备，完成各类升降、平移、翻转等动作……
开幕式上，一片片雪花被置于“冰面”上，即刻又悄然幻化为一片大雪花徐徐升起。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。据天民公司市场总监郑颖文介绍，这种创新方式能够减少舞台大幅度运动所带来的突兀感，让艺术表演与流程仪式变得更加流畅平稳。
这些创意的呈现都离不开三维建模。打开承担此项工作的闫列果的电脑，可以看到数百G的数据，这是不同版本的动画，但都精妙绝伦。也正是通过这些动画，包括张艺谋在内的各级负责人，直观地感受到了主舞台的灵动。
在这场视觉盛宴中的片段，由“黄河之水”凝结成的巨大冰立方，让观众收获极致的视觉体验。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。举起它的，是隐藏在舞台下方的16名航天“大力士”。
高军介绍，团队成员借鉴火箭发射塔架的设计理念，自主研发出了全新的电机驱动系统——在冰立方底部布置了16套由链条、钢丝绳和导轨组成的机械结构，就像16名“大力士”，相互配合着，把“冰立方”稳稳地从舞台平面上托起。
16名“大力士”之间的相互配合，协同发力，考验的则是“冰立方”团队的软件研发能力。天民公司负责电控设计的刘文月说，在开幕式舞台下方，是上千个监测“冰立方”运行的传感器，可以实时分析出受力情况，让“大力士”都听从一个大脑指挥，确保上升过程中稳定发力，到达指定位置时也能乖乖停住。
航天技术保障北京冬奥会开、闭幕式 长征天民公司供图
为响应“节俭办奥运”的号召，天民公司还充分发挥了航天系统工程管理模式上的看家本领——“降本增效”，配合张艺谋主创团队完成了20多轮创意方案的持续性调整及优化，节约成本近千万元。(刘岩)
关键词： 航天系统工程
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