高科技加持巨幅党旗飞过天安门
2021-08-26
7月1日,在天安门广场举行的中国共产党成立100周年庆祝大会上,空中展示梯队的5架直升机分别悬挂一面党旗和四面标语飞过天安门广场,向全世界展现了在风华正茂的中国共产党的领导下,生机勃发的新时代中国实现中华民族伟大复兴的豪迈气概。巨幅党旗长9米、宽6米,巨幅标语长14米、宽2.5米,在每小时160公里至180公里的飞行速度下,威严整齐,漫卷壮丽。
在如此高速的飞行气动冲击下,普通的巨幅旗帜尾部会产生剧烈抖动,使旗帜边缘局部受损,进而导致整个旗帜被撕裂。对此,中国航天科技集团有限公司五院508所科研人员集智攻关,为巨幅党旗赋予了多项高科技。
旗面强度比神舟飞船降落伞更高
经过对各种不同类型材料的对比,508所研制团队最终选择航天器降落伞伞衣使用的一种高强锦丝绸材料作为旗面材料,以适应高速气流的冲刷。该材料强度高、质量轻,其锦丝长丝的线密度可以达到20旦或更小,粗细仅有一般头发丝直径的三分之一,强度却达普通民用锦丝强度的两倍,比神舟飞船降落伞伞衣材料强度还高17%,而重量却降低了15%。
但考虑到这种材料的透光度太强,高空飞行起来的展示效果并不完美,508所与材料厂家合力攻关,在原布料上采用了特制涂料工艺,既改善了外观,使旗帜图案从地面看过去清晰可见,又使党旗具备很好的防雨能力,即使雨滴落在旗面上也会迅速滑落,丝毫不影响党旗在高空飘扬,反而使它鲜艳美如画。
设计“风兜”让旗面舒展又平整
鉴于使用环境,这种轻薄柔软的锦丝绸材料自身刚度还不足以满足巨幅党旗的要求,在空中遇到高速氣流冲击,不仅容易发生破损撕裂,旗面尾部还会发生较大变形,会极大影响挂飞展示效果。
研制团队几经探索、验证,结合降落伞流固耦合仿真分析和真实飞行试验数据,通过在旗面尾部增加“风兜”结构,优化旗面结构设计,提高旗帜整体刚度。
“风兜”截面为梯形,位于旗面尾部的两侧,梯形的大小依据旗面尺寸大小量身设计。旗面在高空飞行时,“风兜”充气张满,增加旗面的气动稳定性。
“七步成旗”工艺确保产品万无一失
接到党旗、标语研制和加工任务后,研制团队针对重大庆典飞行活动使用的各种旗面进行分析、归纳和总结,形成了特有的“七步成旗”技术加工工艺,即“挑、裁、点、缝、验、记、成”。
每一幅旗面材料都精挑细选,对表观质量有污渍、破损、断丝现象的一律不用。因为是巨幅党旗、标语,加工过程中需要面料的拼接、缝合。每块面料裁剪前均要自然放置12小时以上,释放材料应力。每块裁剪后的旗面均标记缝纫定位点。每处拼接位置均采用航天器降落伞的缝制工艺。每面党旗、标语制作完成后均按照航天降落伞的研制标准,并有独立完整的质量过程记录。从材料选用到制成成品,每一步工序都经过严格把控,确保万无一失。
摘自《科技日报》