多項高科技加持 飛過天安門的巨幅黨旗真好看
7月1日,天安門上空,一面鮮豔的黨旗在高空迎風飛過,綻放莊嚴之美;四面標語緊隨其後,更添威武氣勢。
在當日舉行的中國共產黨成立100週年慶祝大會上,空中展示梯隊的5架直升機分別懸掛一面黨旗和四面標語飛過天安門廣場,向中國人民和全世界展現了在風華正茂的中國共產黨的領導下,生機勃發的新時代中國實現中華民族偉大復興的豪邁氣概。巨幅黨旗長9米、寬6米,巨幅標語長14米、寬2.5米,在每小時160公里至180公里的飛行速度下,威嚴整齊,漫卷壯麗,熾熱飄揚。
在如此高速的飛行氣動衝擊下,普通的巨幅旗幟尾部會產生劇烈抖動,使旗幟邊緣局部受損,進而導致整個旗幟被撕裂。對此,中國航天科技集團有限公司五院508所科研人員集智攻關,應用航天器氣動減速技術和降落傘研製經驗,爲巨幅黨旗賦予了多項高科技。
根據多年的航天器降落傘產品研製經驗,材料的選擇是設計精準的根本。
在氣流中飛行時,旗面尾部所受到的慣性力大小與材料的質量分佈率成正比,因此在保證強度的前提下,旗面材料越輕,加載到旗面的破壞力越小。
經過對各種不同類型材料的對比,508所研製團隊最終選擇航天器降落傘傘衣使用的一種高強錦絲綢材料作爲旗面材料,以適應高速氣流的沖刷。該材料強度高、質量輕,即使出現小面積破損也不會出現嚴重的脫絲現象,抖動聲音小。其錦絲長絲的線密度可以達到20旦或更小,粗細僅有一般頭髮絲直徑的三分之一,但強度卻達普通民用錦絲強度的兩倍,比神舟飛船降落傘傘衣材料強度還高17%,而重量卻降低了15%。
但考慮到這種材料的透光度太強,高空飛行起來的展示效果並不完美,508所與材料廠家合力攻關,在原布料上採用了特製塗料工藝,既改善了外觀,使旗幟圖案從地面看過去清晰可見,又使黨旗具備很好的防雨能力,即使雨滴落在旗面上也會迅速滑落,絲毫不影響黨旗在高空飄揚,反而使它鮮豔美如畫。
設計“小心機”讓旗面舒展又平整
鑑於使用環境,這種輕薄柔軟的錦絲綢材料自身剛度還不足以滿足巨幅黨旗的要求,在空中遇到高速氣流衝擊,不僅容易發生破損撕裂,旗面尾部還會發生較大變形,會極大影響掛飛展示效果。
爲此,研製團隊幾經探索、驗證,結合降落傘流固耦合仿真分析和真實飛行試驗數據,通過在旗面尾部增加“風兜”結構,優化旗面結構設計,提高了旗幟整體剛度。
“風兜”截面爲梯形,位於旗面尾部的兩側,梯形的大小依據旗面尺寸大小量身設計。旗面在高空飛行時,“風兜”充氣張滿,增加旗面的氣動穩定性。這一設計大大提高了旗面尾部的受力拒變能力,減輕風力對旗面尾部的壓迫,既能保證旗面完美平整展開,又能保護旗面免於受損。
“七步成旗”工藝確保產品萬無一失
接到黨旗、標語研製和加工任務後,研製團隊針對重大慶典飛行活動使用的各種旗面進行分析、歸納和總結,形成了特有的“七步成旗”技術加工工藝,即“挑、裁、點、縫、驗、記、成”。
每一幅旗面材料都是精挑細選的,對錶觀質量有污漬、破損、斷絲現象的一律不用,對色差明顯的面料果斷更換。因爲是巨幅黨旗、標語,加工過程中需要面料的拼接、縫合。每塊面料裁剪前均要自然放置12小時以上,釋放材料應力,避免材料裁剪後因應力出現縮皺,導致尺寸偏差。每塊裁剪後的旗面均標記縫紉定位點,確保拼接後旗幟圖案完美呈現。每處拼接位置均採用航天器降落傘的縫製工藝,確保固定縫紉尺寸內的針腳數量滿足範圍要求。每面黨旗、標語製作完成後均按照航天降落傘的研製標準,對原材料、表觀質量、縫紉質量、安裝位置、產品尺寸進行檢驗驗收,並有獨立完整的質量過程記錄,可層層追溯。從材料選用到製成成品,每一步工序都經過嚴格把控,確保萬無一失。