冬奧黑科技 | “馭風人”講述如何讓晶瑩“大雪花”在冬奧會點火儀式上穩穩亮相

央視網消息：科技貫穿著本屆北京冬奧會。在冬奧會的開幕式上，主火炬在一片美麗晶瑩的“大雪花”中安然綻放。這片“雪花”不懼風吹，是因為有一群“馭風人”。北京交通大學風洞實驗室的工作人員，讓這里的“風”消失了。在記者的采訪中，他們向記者道出了這個保守了8個月之久的秘密。

早在2021年7月，中國冰雪科學家、北京交通大學風洞實驗室主任李波便接到通知，為“大雪花”的點火方案提供可行性研究。在方案中，“大雪花”計劃采用懸挑方式吊起，完成升空、旋轉等動作。

北京交通大學土木建筑工程學院風洞試驗室主任李波：我們在馬店橋就有一個監測點，正好這個監測點離我們的“鳥巢”不到3公里，我們通過風洞實驗找出來“鳥巢”不同區域的風速大小關系，然后將氣象數據和風洞實驗的結果結合起來，這樣就能夠對開幕式當天在這個“大雪花”出現位置的風速進行一個準確的評估。

團隊很快發現，受“鳥巢”建筑物影響，“大雪花”升起區域的風速條件與局地風氣候并不相同。為此，他們又制作了“鳥巢”縮尺模型進行風洞試驗，確定出了“大雪花”在開幕式中受到風速的概率模型。

北京交通大學土木建筑工程學院建筑工程系副主任盧嘯：我們當時是用了不同的建模技術，在精細的地方用精細的方法來做，粗的地方用一些比較粗略的方法來做，就是用這種多尺度的方式構建出了它的模型。

模型建好后，新的問題接踵而來。“大雪花”形體十分復雜，還要在開幕式中進行翻轉、升起及旋轉等動作，只有制作出高保真的縮尺模型，才能準確測量得到“大雪花”在不同狀態受到的風荷載。

北京交通大學土木建筑工程學院風洞試驗室主任李波：我們想到了3D打印技術，然后再進行風洞實驗。通過風洞實驗數據，我們對“大雪花”在不同狀態下的抖動進行計算分析。最后我們采用底部支撐加懸掛的方式來讓“大雪花”在開幕式當天能夠穩穩地將火炬插入，穩穩地升起來并旋轉，達到升起來、轉起來和亮起來的目標。

經過一次次嘗試、失敗、調整、再測試后，晶瑩的“大雪花”最終在冬奧會開幕式上穩穩亮相。

標簽： 風洞試驗室 北京交通大學