◎ 科技日報記者 華淩
隻見飛流直下的“銀河”瞬間凝結成巨大的冰立方；一朵朵雪花被置于“冰面”上，即刻又悄然幻化為奧林匹克五環冉冉升起.....令觀衆的感官如同穿梭起伏在水、冰、雪之間不斷交融的奇幻場景之中。
央視直播截圖
2月4日，國家體育場“鳥巢”行雲流水般轉場變幻的舞台，首次綻放呈現在北京2022年冬奧會上，給全世界億萬觀衆帶來極緻享受的視覺盛宴。能夠如此收放自如，其背後是來自航天科技的加持，保障冬奧會開幕式上的中國舞台像發射火箭一樣安全、精準。
“導演負責精彩，我們負責安全、可靠，為藝術家提供堅實的基礎，為藝術創作提供了技術保障。”2月4日，中國運載火箭技術研究院（簡稱“火箭院”）黨委書記李明華在接受科技日報記者采訪時表示。
據了解，中國運載火箭技術研究院，作為中國航天科技集團有限公司冬奧專項工程的抓總機關，承擔了冬奧會和冬殘奧會開閉幕式舞台、空中設施、地面顯示系統等多個項目的技術保障任務。來自北京經濟技術開發區的創新企業北京長征天民高科技有限公司（簡稱“長征天民”），是火箭院所屬北京航天發射技術研究所的全資公司。其總承的地面舞台系統要完成相關展示、視訊播放等最重要的儀式性表演，滿足不同場景使用需求。
地面舞台系統作為開閉幕式的核心裝置，是落實北京冬奧會“簡約、安全、精彩”辦賽要求、實作導演創意的空間和載體。
安全是一切精彩表演的前提。據了解，利用科技使舞台更飽滿是本屆冬奧會開幕式的最大特點之一。這就使得舞台哪怕出現細微的差錯，都将被放大凸顯出來。為了確定萬無一失，長征天民首次将産業項目運用航天系統工程模式進行管理和實施，這也是對産業領域管理創新的重要探索。
李明華介紹，與夏季奧運會繁花似錦的熱烈氣氛不同的是，本屆冬奧會要用科技和新的觀念去表達冬季帶給人們的空靈浪漫感。面對目前國内最大的體育場露天舞台，長征天民專項團隊将複雜的舞台工程系統裝置完全置于平靜的“冰面”之下——數十套電機與剛性鍊條、鋼絲繩及滑輪組建的互相配合，驅動大型升降台、車台、傾斜台等活動裝置，用以完成各類升降、平移、翻轉等動作——使得“空靈”得以實作，用機械賦予了冷峻舞台表面下湧動着的脈脈溫情。
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據介紹，在鳥巢舞台上所呈現的從“銀河”瞬間凝結成通體冰瑩的冰立方，總重量約400噸，升降重量達180噸，載荷超過一般劇院大型升降台的8倍，是整個開閉幕式最大功率的驅動裝置。長征天民研制團隊在場地受限的情況下，通過精确控制電機驅動16條鍊條、16條鋼絲繩組成的4套同步傳動單元，讓這塊巨大的冰立方升降定位精度控制在±1mm。
當“冰面”上一朵朵的雪花即刻悄然幻化為奧林匹克五環冉冉升起，這行雲流水般的轉場，來源于地面中央升降台所采用的“先下沉、再平移、最後上升”的“小開合”方式。長征天民采取這種創新方式，能夠減少大幅度動作所帶來的突兀感，為藝術表演與流程儀式提供了流暢而平穩的舞台，配合整體演出塑造出甯靜的唯美意境。
李明華介紹說，舞台機械控制系統的設計，加入了航天系統産品研發中采用的數字化仿真軟硬體裝置，開展控制算法的優化設計，并全面進行半實物仿真測試試驗，把冬奧項目與航天人熟悉的品質管理體系進行創造性結合，進而在設計階段識别并規避重大失誤，提高整個系統的可靠性和安全性。相對一般火箭飛行試驗前需要進行近百項地面試驗，冬奧會舞台系統則進行了近千項地面測試。通過各種分系統與綜合性試驗，排除一切不可靠因素，做到現場表演“零失誤”。
為響應“節儉辦奧運”的号召，長征天民專項團隊充分發揮了火箭院在航天系統工程管理模式上“降本增效”的看家本領，配合張藝謀總導演主創團隊完成了20多輪創意方案的持續性調整及優化，節約成本近千萬元。
來源：科技日報
編輯：張琦琪
稽核：王小龍
終審：王郁