國(guó)防科工局科技與質(zhì)量司 /文

經(jīng)過(guò)2000 多個(gè)日夜的精心籌備，2022 年北京冬奧會(huì)閃耀東方，“冰絲帶”長(zhǎng)袖若舞，運(yùn)動(dòng)員馳騁飛揚(yáng)……世界一流的場(chǎng)館設(shè)施、高精技術(shù)的全面運(yùn)用，體育、藝術(shù)與科技交相輝映，中國(guó)向世界呈現(xiàn)了一屆“綠色、共享、開放、廉潔”的奧運(yùn)盛會(huì)……這背后，有軍工力量作為“國(guó)家隊(duì)”的使命在肩、責(zé)任擔(dān)當(dāng)，更是成千上萬(wàn)國(guó)防科技工作者披星戴月、攻堅(jiān)克難，一步一個(gè)腳印繪就“冬奧藍(lán)圖”。

打造中式浪漫的開幕儀式

晶瑩剔透的“冰五環(huán)”，美輪美奐的“雪花”數(shù)字光影特效，還有獨(dú)樹一幟的主火炬點(diǎn)燃方式……北京冬奧會(huì)開幕式讓世界領(lǐng)略中式浪漫、東方韻味。而這一切都離不開軍工技術(shù)的賦能。

中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)所屬中核八所合作研發(fā)的火炬外飄帶成型技術(shù)，讓北京冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬在“冰與火”的雙重考驗(yàn)中傲然挺立。“飛揚(yáng)”火炬引入高性能樹脂、與碳纖維一起做成碳纖維復(fù)合材料，最后通過(guò)工藝調(diào)整，把火炬上半段燃燒端在1000℃以上高溫中進(jìn)行陶瓷化，有效解決了高溫制備過(guò)程中火炬外殼起泡、開裂等難題，既可以在極寒天氣中使用，又可以耐800℃氫氣燃燒的高溫，充分體現(xiàn)了“輕、固、美”的特點(diǎn)，保證北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)火炬文藝外表下跳動(dòng)的一顆“科技心”。

中國(guó)航天科技集團(tuán)作為北京2022 年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)開閉幕式最主要的技術(shù)保障實(shí)施單位，負(fù)責(zé)總體抓總，承擔(dān)了地面舞臺(tái)及旗桿、空中設(shè)施設(shè)備、主火炬、冰瀑裝置、冰立方裝置、指揮監(jiān)控系統(tǒng)、指揮通信系統(tǒng)、地面顯示系統(tǒng)、指揮中心、央視視頻播放及VR、視頻渲染機(jī)房共11 個(gè)開閉幕式舞臺(tái)裝置的研制任務(wù)，以科技賦能冬奧開幕式的藝術(shù)創(chuàng)意和精彩呈現(xiàn)。航天科技集團(tuán)所屬一院12 所負(fù)責(zé)建設(shè)開幕式上4 萬(wàn)多塊地面顯示屏。12 所大道公司自有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)——長(zhǎng)征云平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控11000 m地屏畫卷的溫度、濕度和電壓，并向分場(chǎng)導(dǎo)演、舞臺(tái)總監(jiān)、技術(shù)保障人員等提供指令信息，確保開幕式有條不紊。此外，航天科研團(tuán)隊(duì)還利用在火箭架構(gòu)設(shè)計(jì)方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，為重約3 噸、厚度僅為350 毫米的“冰五環(huán)”研制了輕巧堅(jiān)固的鋁合金桁架“骨骼”，并通過(guò)火箭抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精確吊點(diǎn)，讓超薄的夢(mèng)幻五環(huán)即便遭遇6 級(jí)大風(fēng)，也能“我自巋然不動(dòng)”。

主火炬燃燒系統(tǒng)使用航天氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)，由航天科技所屬六院11 所（京）和101 所負(fù)責(zé)研制。相比傳統(tǒng)丙烷燃料，氫氣綠色、環(huán)保、無(wú)污染，但易燃、易爆、易泄露，控制難度大。航天科研人員采用線性多點(diǎn)式耦合燃?xì)夥峙浼夹g(shù)，在氫氣火焰中植入微量顯色劑，使火焰造型靈動(dòng)飄逸、綠色低碳、安全可靠。此外，五院508 所還利用航天器回收著陸試驗(yàn)場(chǎng)的沖擊試驗(yàn)塔架，構(gòu)建模擬主火炬和吊掛裝置試驗(yàn)，為定格小小火苗在奧運(yùn)史上的經(jīng)典瞬間作出了重要貢獻(xiàn)。

彰顯科技智慧的場(chǎng)館賽事

從智慧場(chǎng)館到精準(zhǔn)氣象，從科學(xué)訓(xùn)練到安全防護(hù)，國(guó)防科技點(diǎn)亮北京冬奧，為高質(zhì)量辦賽和高水平參賽提供有力支撐。

國(guó)家速滑館作為北京冬奧會(huì)唯一新建冰上競(jìng)賽場(chǎng)館，又稱“冰絲帶”。中核集團(tuán)同方股份依托其設(shè)備監(jiān)控預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“冰絲帶”重要設(shè)備“狀態(tài)可知、故障可控、預(yù)知維護(hù)”，讓“冰絲帶”擁有一顆“最強(qiáng)大腦”。通過(guò)對(duì)館內(nèi)的冷卻塔、冷卻機(jī)組和空調(diào)機(jī)組等大型暖通裝備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保比賽期間冰面賽道的溫差控制在0.5℃，讓冰面始終“容光煥發(fā)”，實(shí)現(xiàn)智慧場(chǎng)館“有感知、有記憶、會(huì)思考”。采用與清華大學(xué)共同參與研發(fā)的“十三五”專項(xiàng)課題群智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館溫濕度精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，助力國(guó)家游泳中心“冰立方”第一個(gè)完成場(chǎng)館改造，成為奧運(yùn)歷史上首個(gè)“冰水雙驅(qū)”的智慧場(chǎng)館。

2022 年北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)主火炬

國(guó)家速滑館設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)

中國(guó)航天科工集團(tuán)所屬二院23 所部署的毫米波測(cè)云雷達(dá)和風(fēng)廓線雷達(dá)，為冬奧賽事的順利進(jìn)行提供了重要的氣象保障。毫米波測(cè)云雷達(dá)通過(guò)分析云的位置、移動(dòng)速度和含水量等信息，對(duì)云、雨、雪等低能見(jiàn)度天氣開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供預(yù)警。風(fēng)廓線雷達(dá)能夠24 小時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向，每6 分鐘向氣象部門提供一組實(shí)時(shí)的高分辨率風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)。冬奧會(huì)網(wǎng)站上每分鐘更新的高山滑雪氣象數(shù)據(jù)便來(lái)源于此，實(shí)現(xiàn)了冬奧會(huì)氣象“百米級(jí)”“分鐘級(jí)”的高精度氣象預(yù)報(bào)。

面對(duì)多數(shù)比賽場(chǎng)地遍布深厚積雪，需要頻繁上下陡坡和深坑越障的情況，中國(guó)兵器裝備集團(tuán)所屬企業(yè)嘉陵全域公司研制的UTV 輕型全地形車、ATV 全地形車和摩托雪橇在冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)人員物資保障車輛競(jìng)標(biāo)中脫穎而出。UTV 全地形車采用“全輪式驅(qū)動(dòng)+履帶傳動(dòng)”，首次將坦克轉(zhuǎn)向原理通過(guò)小型化研制后移植到輪式車輛上，既保證了轉(zhuǎn)向靈活性，又兼顧了輪式車輛的可靠性。加裝橡膠履帶后，在冰雪路面行駛穩(wěn)定性可靠，可輕松通過(guò)500mm 以上的積雪場(chǎng)地。ATV 全地形車創(chuàng)新設(shè)計(jì)了懸架系統(tǒng)，適應(yīng)冰雪復(fù)雜地域的輪胎和三角履帶技術(shù)、輪胎和履帶結(jié)合技術(shù)，重量輕，安裝方便，可靠性高。摩托雪橇采用低壓缸內(nèi)直噴的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，很好地解決了功率性能、重量和排放問(wèn)題。三個(gè)車型性能優(yōu)越、可靠性高，可在復(fù)雜的冰雪路況下為運(yùn)送賽事人員、物資提供安全保障。該地形車成功助力冬奧盛事，打破了國(guó)外全地形車在奧運(yùn)會(huì)等各類頂級(jí)賽事中一統(tǒng)天下的局面。

UTV 全地形車

中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)所屬航空工業(yè)氣動(dòng)院將空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)與測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于冬奧選手輔助訓(xùn)練，打造符合速度滑冰、跳臺(tái)滑雪、雪車雪橇等冬奧項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的“風(fēng)洞”，助力賽場(chǎng)運(yùn)動(dòng)員超越自我、贏得佳績(jī)。風(fēng)洞可以模擬出風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等重要賽場(chǎng)環(huán)境，幫助運(yùn)動(dòng)員在仿真風(fēng)阻中糾正和掌握空中姿態(tài)、降低傷病風(fēng)險(xiǎn)，從而大幅提升訓(xùn)練的科學(xué)性和針對(duì)性。風(fēng)洞技術(shù)還全面應(yīng)用于高性能比賽服裝設(shè)計(jì)。本屆冬奧會(huì)速度滑冰男子500米冠軍高亭宇的速滑服就是根據(jù)其個(gè)人特征、經(jīng)過(guò)500 多個(gè)小時(shí)的風(fēng)洞測(cè)試研制而成。通過(guò)采用國(guó)防先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新手段，有效提升了我國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)奇安信作為北京冬奧會(huì)官方唯一的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)與殺毒軟件贊助商，為冬奧會(huì)系統(tǒng)打造了一套具有“全層面管控、全網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、全領(lǐng)域覆蓋、全周期保障、全線索閉環(huán)、全兵種協(xié)同”的“六全”網(wǎng)絡(luò)安全保障框架體系：包括“一個(gè)中心”，即能夠看見(jiàn)、揪出、阻斷任何威脅的態(tài)勢(shì)感知和安全管控中心；“兩個(gè)體系”，即安全防護(hù)體系和零信任體系，為奧運(yùn)網(wǎng)絡(luò)安全筑牢“銅墻鐵壁”。

摩托雪橇

注入國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能

國(guó)防科技賦能冬奧，不僅滿足北京冬奧會(huì)籌辦和參賽的重大科技需求，也將對(duì)后冬奧時(shí)代的經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮積極作用。

中國(guó)船舶集團(tuán)所屬718 所承攬張家口海珀?duì)栔茪湔窘ㄔO(shè)，承擔(dān)冬奧會(huì)崇禮賽區(qū)179 輛氫燃料大巴的設(shè)計(jì)安裝、氫氣加注和車載氫系統(tǒng)維護(hù)保障工作，為本屆冬奧會(huì)低碳技術(shù)的推廣、助力能源綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。相較傳統(tǒng)化石能源車輛，氫燃料電池客車每行駛100 公里，可減少58 公斤二氧化碳排放。氫能大巴配載雙電機(jī)無(wú)動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、全氣候耐極寒動(dòng)力電池，可實(shí)現(xiàn)零下35℃極寒低溫啟動(dòng)和零下40℃極寒低溫存放與停機(jī)自動(dòng)保護(hù)，以適應(yīng)低溫、爬坡等路況場(chǎng)景。后奧運(yùn)時(shí)代氫能源的普及將推動(dòng)綠色出行產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中國(guó)電子科技集團(tuán)中華通信打造的崇禮智慧交通平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)崇禮交通運(yùn)輸信息的整合、共享和綜合利用，為北京冬奧會(huì)賽時(shí)及后冬奧時(shí)期帶來(lái)諸多便利。該平臺(tái)規(guī)劃了道路基礎(chǔ)、行政、機(jī)場(chǎng)、停車、氣象、道路監(jiān)控等13 類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該平臺(tái)可幫助崇禮居民和游客實(shí)時(shí)了解公交車行程信息，并為山區(qū)的滑雪場(chǎng)和冬奧核心區(qū)鏟冰除雪保障提供實(shí)用信息，有效緩解崇禮交通擁堵、停車難兩大難題，全面提升城市交通管理水平。

由航天科技五院研制、中國(guó)衛(wèi)通運(yùn)營(yíng)的通信衛(wèi)星中星6C，助力北京冬奧會(huì)實(shí)現(xiàn)5G+8K 直播，為觀眾帶來(lái)精彩的視聽盛宴，推動(dòng)科技成果“飛入尋常百姓家”。中星6C 通信衛(wèi)星覆蓋域廣，不受冬奧場(chǎng)館高山地形的限制，所提供的8K 直播較4K 直播畫面更清晰、色彩更靚麗，讓觀眾在家也能“身臨其境”體驗(yàn)精彩賽事。北京全市各區(qū)及150 多個(gè)社區(qū)20 塊大屏、200 余臺(tái)8K 電視機(jī)，構(gòu)建起全球最大的城市化8K 立體播放體系。未來(lái)，國(guó)防科技還將提供更多的應(yīng)用場(chǎng)景服務(wù)大眾，將國(guó)防科技轉(zhuǎn)化為城市發(fā)展的新動(dòng)能，推動(dòng)國(guó)際科技創(chuàng)新中心和世界科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)。

京張高鐵作為冬奧會(huì)的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施，也是我國(guó)第一條采用自主研發(fā)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、設(shè)計(jì)時(shí)速為350 公里/小時(shí)的智能化高速鐵路，將崇禮納入首都1 小時(shí)通勤圈，加快了京張?bào)w育文化旅游帶建設(shè)。張家口市崇禮縣在2015 年底還是貧困縣，貧困率達(dá)16.81%。受益于京張鐵路的建設(shè)，崇禮于2019 年5 月順利脫貧摘帽。航天科技為京津冀協(xié)同發(fā)展注入新活力，助推京津冀經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展邁向新高。

國(guó)防科技工業(yè)作為國(guó)之重器，始終篤行引領(lǐng)國(guó)家科技創(chuàng)新、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、惠及社會(huì)民生福祉的職責(zé)使命，用科技為本屆冬奧會(huì)添上濃墨重彩的一筆。站在“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)歷史交匯點(diǎn)，人民軍工將繼續(xù)勇立潮頭，奮勇當(dāng)先，為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)作出新的更大的貢獻(xiàn)。