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天安门广场两侧灯笼何以“悬浮于空中”?还涉及些许航天技术

2019-10-01 17:08 编辑:TF008 来源:北晚新视觉

今天的天安门广场,东、西侧路上空各有35个红彤彤的大型充气灯笼飘立在空中,仿佛悬浮于空中一般。设计研制这些灯笼的,是中国航天科技集团有限公司五院508所的专家们。

刘平 摄

“涉及理论力学和空气动力学,技术核心是要让拴灯笼的系留绳的延长线经过气球的气动压心,这个就叫系留技术,字面意思就是系住并留下。”大型充气灯笼的技术负责人、508所回收着陆专业副总工程师滕海山介绍。

大红灯笼由内囊和外囊组成;灯笼下面拴着系留绳,正中间的叫主系留绳,四周的叫副系留绳;系留绳的下面“拽”着镇铁。升空的时候,先往灯笼里充氦气,充满、扎口、施放;降落的时候,摇主系留绳下面的绞盘收绳,灯笼落下来了,放气、折叠,还可以反复使用。

北晚新视觉设计这样一个充气灯笼难在哪儿?参加设计过庆祝新中国成立50周年、60周年、70周年充气灯笼的滕海山指出:“一是气密性。充气灯笼是利用氦气比空气轻的特点,往内囊里充氦气升空的。而氦气属于惰性气体,通常是用来检验是否漏气的,所以做氦气灯笼对气密性要求非常高。”508所设计的大型充气灯笼是采用降落伞的制作技术,通过热熔化焊接,把复合膜焊在一起,密封性非常好。

充气灯笼气动压心的计算是关键中的关键,不然,升起来的灯笼不稳定,会在空中“跳舞”。充气灯笼的外囊是缝制的,如何让力系均布在球体表面,也要靠精密的计算。镇铁和地面之间的摩擦系数同样重要。处理不好,风一吹,灯笼会拽着地面上的镇铁跑。这次还在灯笼上加装了IMU无线传感姿态测量设备,灯笼升空后,是“纹丝不动”还是“看着一动不动”,都有精确的数据。有了这些数据,便于研制过程中随时调整设计参数。

10年、20年过去了,大型充气灯笼的方方面面都在进步。

灯笼外囊的红色涤纶布今年也经过了浸入硅胶处理,红得更鲜艳了,下小雨也不怕内渗,水珠会直接滑落下来。内囊的三层材料也在加工时就贴合在一起,不用再在底部留排气孔了,气密性更好。

北晚新视觉检验施放各环节是否存在问题,为此今年进行了近20次外场演练,从5月底一直持续到9月初,“从庆祝新中国成立50周年到70周年,我们国家的航天技术在进步,材料和制作工艺也在进步,现在,我们对灯笼的抗风、抗压能力认识更深刻了,相信一定能呈现更好的效果。”滕海山自豪地说。

 

来源:北晚新视觉 记者 于丽爽

编辑:tf008

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