國防科工局科技與質(zhì)量司 /文

經(jīng)過2000 多個日夜的精心籌備，2022 年北京冬奧會閃耀東方，“冰絲帶”長袖若舞，運動員馳騁飛揚……世界一流的場館設施、高精技術的全面運用，體育、藝術與科技交相輝映，中國向世界呈現(xiàn)了一屆“綠色、共享、開放、廉潔”的奧運盛會……這背后，有軍工力量作為“國家隊”的使命在肩、責任擔當，更是成千上萬國防科技工作者披星戴月、攻堅克難，一步一個腳印繪就“冬奧藍圖”。

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，還有獨樹一幟的主火炬點燃方式……北京冬奧會開幕式讓世界領略中式浪漫、東方韻味。而這一切都離不開軍工技術的賦能。

中國核工業(yè)集團所屬中核八所合作研發(fā)的火炬外飄帶成型技術，讓北京冬奧會“飛揚”火炬在“冰與火”的雙重考驗中傲然挺立?！帮w揚”火炬引入高性能樹脂、與碳纖維一起做成碳纖維復合材料，最后通過工藝調(diào)整，把火炬上半段燃燒端在1000℃以上高溫中進行陶瓷化，有效解決了高溫制備過程中火炬外殼起泡、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，保證北京冬奧會和冬殘奧會火炬文藝外表下跳動的一顆“科技心”。

中國航天科技集團作為北京2022 年冬奧會和冬殘奧會開閉幕式最主要的技術保障實施單位，負責總體抓總，承擔了地面舞臺及旗桿、空中設施設備、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、視頻渲染機房共11 個開閉幕式舞臺裝置的研制任務，以科技賦能冬奧開幕式的藝術創(chuàng)意和精彩呈現(xiàn)。航天科技集團所屬一院12 所負責建設開幕式上4 萬多塊地面顯示屏。12 所大道公司自有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺——長征云平臺，實時監(jiān)控11000 m地屏畫卷的溫度、濕度和電壓，并向分場導演、舞臺總監(jiān)、技術保障人員等提供指令信息，確保開幕式有條不紊。此外，航天科研團隊還利用在火箭架構設計方面的豐富經(jīng)驗，為重約3 噸、厚度僅為350 毫米的“冰五環(huán)”研制了輕巧堅固的鋁合金桁架“骨骼”，并通過火箭抗風結構設計精確吊點，讓超薄的夢幻五環(huán)即便遭遇6 級大風，也能“我自巋然不動”。

主火炬燃燒系統(tǒng)使用航天氫氧發(fā)動機燃燒技術，由航天科技所屬六院11 所（京）和101 所負責研制。相比傳統(tǒng)丙烷燃料，氫氣綠色、環(huán)保、無污染，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式耦合燃氣分配技術，在氫氣火焰中植入微量顯色劑，使火焰造型靈動飄逸、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場的沖擊試驗塔架，構建模擬主火炬和吊掛裝置試驗，為定格小小火苗在奧運史上的經(jīng)典瞬間作出了重要貢獻。

彰顯科技智慧的場館賽事

從智慧場館到精準氣象，從科學訓練到安全防護，國防科技點亮北京冬奧，為高質(zhì)量辦賽和高水平參賽提供有力支撐。

國家速滑館作為北京冬奧會唯一新建冰上競賽場館，又稱“冰絲帶”。中核集團同方股份依托其設備監(jiān)控預警平臺，實現(xiàn)“冰絲帶”重要設備“狀態(tài)可知、故障可控、預知維護”，讓“冰絲帶”擁有一顆“最強大腦”。通過對館內(nèi)的冷卻塔、冷卻機組和空調(diào)機組等大型暖通裝備的運行情況進行實時監(jiān)測，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)”，實現(xiàn)智慧場館“有感知、有記憶、會思考”。采用與清華大學共同參與研發(fā)的“十三五”專項課題群智能技術，實現(xiàn)場館溫濕度精準調(diào)節(jié)，助力國家游泳中心“冰立方”第一個完成場館改造，成為奧運歷史上首個“冰水雙驅(qū)”的智慧場館。

2022 年北京冬奧會、冬殘奧會主火炬

國家速滑館設備監(jiān)測預警平臺

中國航天科工集團所屬二院23 所部署的毫米波測云雷達和風廓線雷達，為冬奧賽事的順利進行提供了重要的氣象保障。毫米波測云雷達通過分析云的位置、移動速度和含水量等信息，對云、雨、雪等低能見度天氣開展實時監(jiān)測，提供預警。風廓線雷達能夠24 小時監(jiān)測風速、風向，每6 分鐘向氣象部門提供一組實時的高分辨率風場數(shù)據(jù)。冬奧會網(wǎng)站上每分鐘更新的高山滑雪氣象數(shù)據(jù)便來源于此，實現(xiàn)了冬奧會氣象“百米級”“分鐘級”的高精度氣象預報。

面對多數(shù)比賽場地遍布深厚積雪，需要頻繁上下陡坡和深坑越障的情況，中國兵器裝備集團所屬企業(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和冬殘奧會人員物資保障車輛競標中脫穎而出。UTV 全地形車采用“全輪式驅(qū)動+履帶傳動”，首次將坦克轉(zhuǎn)向原理通過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500mm 以上的積雪場地。ATV 全地形車創(chuàng)新設計了懸架系統(tǒng)，適應冰雪復雜地域的輪胎和三角履帶技術、輪胎和履帶結合技術，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)動機，很好地解決了功率性能、重量和排放問題。三個車型性能優(yōu)越、可靠性高，可在復雜的冰雪路況下為運送賽事人員、物資提供安全保障。該地形車成功助力冬奧盛事，打破了國外全地形車在奧運會等各類頂級賽事中一統(tǒng)天下的局面。

UTV 全地形車

中國航空工業(yè)集團所屬航空工業(yè)氣動院將空氣動力設計與測試技術應用于冬奧選手輔助訓練，打造符合速度滑冰、跳臺滑雪、雪車雪橇等冬奧項目運動特點的“風洞”，助力賽場運動員超越自我、贏得佳績。風洞可以模擬出風速、風向、溫度等重要賽場環(huán)境，幫助運動員在仿真風阻中糾正和掌握空中姿態(tài)、降低傷病風險，從而大幅提升訓練的科學性和針對性。風洞技術還全面應用于高性能比賽服裝設計。本屆冬奧會速度滑冰男子500米冠軍高亭宇的速滑服就是根據(jù)其個人特征、經(jīng)過500 多個小時的風洞測試研制而成。通過采用國防先進技術創(chuàng)新手段，有效提升了我國冰雪運動的核心競爭力。

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

摩托雪橇

注入國民經(jīng)濟發(fā)展新動能

國防科技賦能冬奧，不僅滿足北京冬奧會籌辦和參賽的重大科技需求，也將對后冬奧時代的經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮積極作用。

中國船舶集團所屬718 所承攬張家口海珀爾制氫站建設，承擔冬奧會崇禮賽區(qū)179 輛氫燃料大巴的設計安裝、氫氣加注和車載氫系統(tǒng)維護保障工作，為本屆冬奧會低碳技術的推廣、助力能源綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。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無動力中斷驅(qū)動系統(tǒng)、全氣候耐極寒動力電池，可實現(xiàn)零下35℃極寒低溫啟動和零下40℃極寒低溫存放與停機自動保護，以適應低溫、爬坡等路況場景。后奧運時代氫能源的普及將推動綠色出行產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中國電子科技集團中華通信打造的崇禮智慧交通平臺，實現(xiàn)崇禮交通運輸信息的整合、共享和綜合利用，為北京冬奧會賽時及后冬奧時期帶來諸多便利。該平臺規(guī)劃了道路基礎、行政、機場、停車、氣象、道路監(jiān)控等13 類基礎數(shù)據(jù)，該平臺可幫助崇禮居民和游客實時了解公交車行程信息，并為山區(qū)的滑雪場和冬奧核心區(qū)鏟冰除雪保障提供實用信息，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、中國衛(wèi)通運營的通信衛(wèi)星中星6C，助力北京冬奧會實現(xiàn)5G+8K 直播，為觀眾帶來精彩的視聽盛宴，推動科技成果“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”體驗精彩賽事。北京全市各區(qū)及150 多個社區(qū)20 塊大屏、200 余臺8K 電視機，構建起全球最大的城市化8K 立體播放體系。未來，國防科技還將提供更多的應用場景服務大眾，將國防科技轉(zhuǎn)化為城市發(fā)展的新動能，推動國際科技創(chuàng)新中心和世界科技強國建設。

京張高鐵作為冬奧會的重要交通基礎設施，也是我國第一條采用自主研發(fā)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、設計時速為350 公里/小時的智能化高速鐵路，將崇禮納入首都1 小時通勤圈，加快了京張體育文化旅游帶建設。張家口市崇禮縣在2015 年底還是貧困縣，貧困率達16.81%。受益于京張鐵路的建設，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)濟社會發(fā)展邁向新高。

國防科技工業(yè)作為國之重器，始終篤行引領國家科技創(chuàng)新、服務經(jīng)濟社會發(fā)展、惠及社會民生福祉的職責使命，用科技為本屆冬奧會添上濃墨重彩的一筆。站在“兩個一百年”奮斗目標歷史交匯點，人民軍工將繼續(xù)勇立潮頭，奮勇當先，為推動高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢作出新的更大的貢獻。