紡織創(chuàng)新元素添彩開幕式

2月4日晚，一場美輪美奐的開幕式拉開了北京冬奧盛會的序幕。很多國內(nèi)外媒體、觀眾在觀看完開幕式后，對暖場節(jié)目的兒童舞蹈、孩子們合唱奧林匹克會歌以及冬奧會的火炬點(diǎn)火方式都表示了無比的贊嘆與喜愛。其實(shí)隨著科技的進(jìn)步，奧運(yùn)會不僅是一場體育的盛宴，還是一次科技與人文的“融合秀”。紡織科技也結(jié)合中國特色，向世界展示了中國式的浪漫。

火炬“飛揚(yáng)”經(jīng)受冰火雙重考驗(yàn)

旋轉(zhuǎn)上升，猶如絲帶舞動飄逸，化作頂端的熊熊火焰……作為歷屆奧運(yùn)會中備受關(guān)注的元素之一，此次冬奧火炬“飛揚(yáng)”一經(jīng)亮相就吸睛無數(shù)，它小小的身體里蘊(yùn)含著滿滿的“黑”科技。

冬奧會上使用的火炬，外殼不僅要耐火抗高溫，還要能在極寒天氣中使用，如何承受“冰與火”的雙重考驗(yàn)？奧秘就藏在一種新型材料里：碳纖維 。

碳纖維輕且牢固，特別是冬季火炬?zhèn)鬟f的時(shí)候天氣很冷，傳統(tǒng)金屬材料手感不好，碳纖維復(fù)合材料可以有效解決觸感冰涼問題。碳纖維的質(zhì)量只有鋼的1/4左右，但是強(qiáng)度是鋼的7～9倍。

中國石化上海石化與核八所一起攻關(guān)，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，有效解決了在高溫制備過程中火炬外殼起泡、開裂等難題，達(dá)到了既能夠耐溫又能夠耐火的要求，實(shí)現(xiàn)了燃燒溫度＞800℃氫氣燃燒環(huán)境下的正常使用。

火炬主要分為三個(gè)部分：外飄帶、內(nèi)飄帶和氫氣燃燒裝置。東華大學(xué)孫以澤團(tuán)隊(duì)作為火炬重要部分外飄帶（外殼）的關(guān)鍵制造技術(shù)提供方，揭開了“小”火炬背后蘊(yùn)藏的“大”學(xué)問。

火炬“飛揚(yáng)”的外飄帶造型非常特殊，是一個(gè)高維曲面體，對于工程化制造來說是一種極其復(fù)雜的異性結(jié)構(gòu)件。要完成數(shù)字化制造、工業(yè)化生產(chǎn)，并且用高科技碳纖維復(fù)合材料編織成型，首先要突破的第一道難關(guān)就是數(shù)學(xué)建模，只有數(shù)學(xué)建模才能高精度地還原和復(fù)現(xiàn)“飛揚(yáng)”造型，使自動化數(shù)字制造成為可能。為了打好“地基”，孫以澤率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)數(shù)次北上，與中央美院的火炬外形設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)、冬奧組委相關(guān)工作人員等反復(fù)探討、修改、打磨，最終用多維曲面擬合智能算法完成數(shù)學(xué)建模。

為了讓碳纖維復(fù)合材料在編織過程中“乖乖聽話”，同時(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中立體還原外飄帶柔美飄逸的感覺，孫以澤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究控制算法、奇妙機(jī)構(gòu)、變軌技術(shù)等，從理論推導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證再到生產(chǎn)實(shí)踐，反復(fù)調(diào)試，發(fā)明了“偏心”編織的方法，解決了大曲率、變密度編織難題；原創(chuàng)了雙機(jī)器人協(xié)同夾持芯模控制算法，保證大尺寸異形結(jié)構(gòu)件編織在復(fù)雜受力狀態(tài)下的動力學(xué)性能最優(yōu)；研發(fā)了單紗張力全流程數(shù)字化調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了恒張力精確編織；研發(fā)了高維曲面自動打磨的技能作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了火炬外飄帶的三維自動化立體編織和自動化打磨，項(xiàng)目技術(shù)不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白，在國際上也處于領(lǐng)先地位。最終，孫以澤團(tuán)隊(duì)讓火炬“活”了起來，真正呈現(xiàn)出了最好的“飛揚(yáng)”狀態(tài)。

除了內(nèi)外飄帶，冬奧火炬的燃燒裝置也大有乾坤！它解決了火焰顏色與穩(wěn)定性、高壓儲氫、氫能安全利用等多項(xiàng)技術(shù)難題。做到了安全可靠性高，可抗風(fēng)10級，可在極寒天氣中使用，減壓比高達(dá)幾百倍的同時(shí)，兼顧了輕量化、小型化的要求。

特種“保密網(wǎng)”讓圣火懸念留到最后

北京冬奧開幕式是雪花和冰的故事，火炬和點(diǎn)火儀式也貫穿了這一主題。開幕式最后，寫有國家和地區(qū)名字的雪花構(gòu)建成一朵巨大的雪花，成為奧運(yùn)史上首個(gè)含所有參賽國家和地區(qū)名字的火炬臺。令人意外的是，點(diǎn)火儀式并沒有“點(diǎn)”的過程，也沒有想象之中盛大的火焰，火炬屹立在大雪花中間，微火的火炬?zhèn)鬟f了低碳環(huán)保的理念。

據(jù)介紹，2022北京冬奧會和冬殘奧會，中國航天科技集團(tuán)參與承擔(dān)了開閉幕式的技術(shù)支撐，包括火炬的設(shè)計(jì)和展現(xiàn)形式。特種偽裝網(wǎng)用于保密“奧運(yùn)火炬項(xiàng)目”試驗(yàn)過程中的關(guān)鍵部件，在試驗(yàn)和演練過程中起著至關(guān)重要的作用。研制特種偽裝網(wǎng)的這一重要任務(wù)交給了來自青島海麗雅集團(tuán)有限公司，全面負(fù)責(zé)偽裝網(wǎng)的設(shè)計(jì)，以及安裝和演練過程中偽裝網(wǎng)姿態(tài)效果的保障工作。

為了把火炬的神秘感保留到最后一刻，點(diǎn)火儀式的演練選擇在深夜進(jìn)行，海麗雅研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了三張總面積近2800平方米的特種偽裝網(wǎng)，從三個(gè)方向把點(diǎn)火儀式圍住。

“針對面積如此之大的偽裝網(wǎng)，為了能夠很好的偽裝遮蔽火炬形狀，需要偽裝網(wǎng)透光率要小，但是還要有足夠的透氣率，否則如此龐大的偽裝網(wǎng)立在空中將無法掛載、控制，特別是有大風(fēng)的時(shí)候，偽裝網(wǎng)會像船帆一樣鼓起刮破。”海麗雅集團(tuán)技術(shù)中心有限公司技術(shù)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，對于偽裝網(wǎng)來說，透風(fēng)和遮光本身就是矛盾的。

針對遮光性，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從材質(zhì)和網(wǎng)眼密度上著手改進(jìn)；針對透風(fēng)性，研發(fā)團(tuán)隊(duì)為特種防護(hù)網(wǎng)“穿”上了航天專用特種繩索，這種高性能超纖繩纜重量輕，但是強(qiáng)度比鋼纜還要大，同時(shí)兼顧了“細(xì)、輕、延伸率小”的特性，研發(fā)人員從橫豎兩個(gè)方向，在偽裝網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加了近3000米的特種繩，相當(dāng)于給整個(gè)網(wǎng)增加了骨架。

耗時(shí)兩個(gè)月,前后修改將近10版。2021年11月，海麗雅終于為點(diǎn)火儀式安裝了兼具透風(fēng)、遮光性，又可抵抗10級大風(fēng)，易于掛載和控制的“保密網(wǎng)”，成功保障演練過程中不會泄露火炬的形貌。

《立春》詮釋科技感材料與國風(fēng)美學(xué)

綠色是本次冬奧會開幕式舞臺的核心色彩，開場演出《立春》象征由衰轉(zhuǎn)榮的萬物萌發(fā)之際，不僅代表國運(yùn)常青，更意在向全球觀眾展示中國對于可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感與使命感。舉桿員方陣身著綠色工裝制服，緞面漸變的面料在舞臺襯托下宛如大地上鮮艷茂盛的植物發(fā)芽生長。時(shí)而呈現(xiàn)出春芽蓬勃生長的形態(tài)，時(shí)而像是春日里的蒲公英，散落在中國大地。

開幕式開場演出——《立春》。

參與本次冬奧會開場演出的450名舉桿員身著綠色工裝制服充分展示了科技創(chuàng)新，布料選用高支高密的緞面材質(zhì)，充滿彈力卻無氨綸纖維，保證表演者的動作伸縮自如，在運(yùn)動中不易產(chǎn)生褶皺并保持挺括穩(wěn)定的性能。

這款布料使用了特殊定制紗線，厚實(shí)高密的緞紋織造肌理，保證了表演者在冬季戶外表演時(shí)既保暖又透氣輕盈。選用舒適光滑的彈性纖維，呈現(xiàn)面料柔軟、細(xì)膩的效果。這款材料既能自身散發(fā)出光感，同時(shí)能將鳥巢內(nèi)的聚光燈效果吸納并反射出新的光彩。

同樣閃耀的還有表演者手中的發(fā)光桿，發(fā)光桿采用了碳纖維復(fù)合材料，具有重量輕、強(qiáng)度高、操控性強(qiáng)的特點(diǎn)。桿長9.5米，首端直徑3.8厘米，末端直徑1.8厘米，重量1.85千克。碳纖維復(fù)合材料的使用，不僅讓這根看似普通的桿科技感滿滿，還使其充滿了剛?cè)岵?jì)的中國美學(xué)。

這款材料既能自身散發(fā)出光感，同時(shí)能將鳥巢內(nèi)的聚光燈效果吸納并反射出新的光彩

執(zhí)旗手制服既能防風(fēng)雨又能導(dǎo)濕保暖

舉旗表演時(shí)鳥巢極其寒冷，執(zhí)旗手的衣服需要兼具保暖與運(yùn)動靈活度。該款服裝采用環(huán)保再生的科技仿生棉面料，覆上高防水透濕的熱熔膠膜，高密強(qiáng)韌的牛津編織風(fēng)格，觸摸外部時(shí)棉感溫潤并防風(fēng)防雨，內(nèi)部具有單向?qū)衽藕沟膬?yōu)秀功能。此外，這款材質(zhì)應(yīng)用定位印花工藝，呈現(xiàn)色澤鮮亮的印花效果。服裝制作上使用羽絨材質(zhì)制作運(yùn)動套裝，版型挺括干練，該款戶外面料品類功能上兼具保暖與運(yùn)動靈活度，整體造型挺拔精神，展現(xiàn)執(zhí)旗手朝氣蓬勃，神采飛揚(yáng)的精神面貌。

非遺剪紙?jiān)匮堇[“冰雪、和平、未來”

秉承總導(dǎo)演張藝謀關(guān)于“放飛和平鴿”的核心理念：“冰雪、和平、未來”，中國十佳服裝設(shè)計(jì)師、冬奧設(shè)計(jì)師丁潔用服裝場景化輔以靈動的細(xì)節(jié)描述，用設(shè)計(jì)繪制出一副兒童在冰天雪地里面體驗(yàn)冬奧運(yùn)動項(xiàng)目的神奇畫面。在主唱兒童服裝設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師丁潔將《蔚縣剪紙》的地域及圖案特色維妙維肖的點(diǎn)綴在這一副美妙絕倫的冬奧滑雪畫面中。

設(shè)計(jì)靈感來源于河北非遺的《蔚縣剪紙》，設(shè)計(jì)師借助虎頭帽和年年有魚的剪紙?jiān)兀瑢Ⅴ庺~躍龍門的排列方式打破再組，將魚兒巧妙的融入到萌動可愛老虎圖案中。其圖案在肩部、胸前與褲腳跳躍分布，圖案工藝則利用帶有民族特色的毛巾繡，淳樸自然加以3D立體呈現(xiàn)還原了一個(gè)幸福的中國年。服裝整體造型中在胸前額間、如意圖案上點(diǎn)綴有中國結(jié)編織的雪花，寓意著問候與祝福撒向冬奧的競技賽場上。

冬奧會主題曲舞蹈“放飛和平鴿”里的155位來自愛樂團(tuán)主唱兒童的服裝也由丁潔設(shè)計(jì)。為體現(xiàn)冬天冰雪晶瑩剔透的質(zhì)感，設(shè)計(jì)師從搜集而來的上百塊羽絨服面料中，遴選出一塊能自帶冰雪質(zhì)感又與她的設(shè)計(jì)靈感匹配的面料，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和長達(dá)幾個(gè)月的工藝實(shí)驗(yàn)，最終與工廠實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破與面料工藝創(chuàng)新，解決了傳統(tǒng)印花工藝中無法逾越的技術(shù)難題，以此實(shí)現(xiàn)了一種新型印花工藝。