申纪刚：“安全是一切精彩表演的前提”

赵德伟

“银河”飞流直下，瞬间凝结成巨大的冰立方。伴随着音乐，冰立方被激光规律性雕琢，奥运五环徐徐升空……在这场梦幻般的视觉盛宴中，观众被深深震撼！用科技使舞台更饱满，是北京2022年冬奥会开幕式的最大特点之一，这也对舞台装置的可靠运行提出更高的要求。

在这场视觉盛宴中，中国航天科技集团全资控股的北京长征天民高科技公司总承了地面舞台系统和演出装置，要完成火炬展示、五环展示、视频播放等最重要的仪式性表演。

长征天民冬奥团队技术总监申纪刚，是地地道道的山西太原人。2月10日，接受笔者采访时，申纪刚感慨地说：“安全是一切精彩表演的前提。”

从2019年12月申纪刚及其团队接到任务开始，一场与时间的赛跑便出现在团队每个人的脑海中。随后的日子里，团隊工作人员争分夺秒，经过10个月的反复修改、论证，提出了20多套舞台工艺方案设计后终于获得导演认可。

“这是一场规模非常巨大的表演，舞台机械的设备全是非标产品，大小、形状、要求呈现的速度、性能等不一样。”申纪刚举例说道，比如冰立方亮相只有短短的43秒，观众看到的是科技与艺术的结合，是空灵而极简的美感，但殊不知背后有着多么庞杂的系统支撑。

“简约并不简单，200多人、700多天的日夜奋战，突破了很多国内的技术瓶颈。”在申纪刚的记忆中，从2021年1月15日开始，他和他的团队便一头扎进了鸟巢，开始进场安装，即便是春节期间都没有离开。

2月4日，随着北京2022年冬奥会开幕式的完美亮相，掌声、欢呼声响彻全场的时候，站在台下的申纪刚长出了一口气。

科技感爆棚的“冰立方”“奥运五环”，给所有观众带来了一场科技与艺术的视觉盛宴，如梦如幻的舞台效果国际范十足，让不少观众在震撼之余大呼过瘾。

冰立方，总重量约400吨，升降重量达180吨，要实现的升降载荷相当于200多辆小轿车，是整个开闭幕式最大功率的驱动设备。在场地受限的情况下，团队自主研发出了全新的电机驱动系统——在冰立方底部，布置16套由链条、钢丝绳、导轨组成的机械结构，通过精确控制电机驱动16条链条、16条钢丝绳组成的4套同步传动单元，让冰立方的升降定位精度控制在±1mm。

“这项工作是一次软件和硬件相配合才能实现的一个操作。”申纪刚说，软件问题解决了，要想让设备稳定运行，零件精准度要求很高。他们在全国范围内优中选优，选择国内最优秀的加工企业进行生产，“有一部分钢结构还是咱们太重生产的，这些考验的是我们国家整体机械化工业水平。真是挺让人自豪的一件事！”

以往大型的舞台系统都是引进国外的技术团队，但此次舞台中，申纪刚团队让火箭领域的系统工程技术在此次舞台中得到应用和改造，打造了国产化的高科技舞台。参照航天结构设计的一些方法，为五环研制“骨骼”——铝合金桁架结构、“衣服”——LED显示屏、“外套”——扩散板，最终设计出的五环跟火箭的箭体一样，既坚又轻，使悬吊高度为13米的奥运标志，在将近90分钟的仪式中，即便遇到6级强风，也定力十足。

五环采用了大量LED屏幕，如果某一个单元的灯珠临时“生病”怎么办？针对这个问题，申纪刚及其团队采用了双供电、双信号、双屏系统的冗余异形拼接LED显示装置，当一个系统出现故障时，备份系统可以无延时切换。同样的道理，所有的升降设备采用一主一备的驱动电机，一旦主电机出现故障会立刻切换到备用电机，并且都实现了瞬间切换，这样的速度肉眼是根本看不出来的。”申纪刚说，火箭发射的窗口期还会有两三个小时的范围，但是舞台上的呈现却要控制在秒以内，绝不允许一点错误，也没有重新开始的机会。

为了确保在冬奥会开闭幕式呈现导演的精彩创意，申纪刚团队按航天系统工程方法，对标航天质量控制、风险控制、设计优化等要求，进行了上千次的虚拟仿真试验。为保证零失误，他们做了多个应急方案。

如果说航天技术让“中国制造”在此次开幕式舞台中再次绽放光芒，那么在系统工程建设中，对一分一厘的“较真儿”，就是申纪刚及其团队对航天精神的最好诠释。