穩(wěn)住“大雪花” 風洞試驗讓風消失

在北交大風洞實驗室，隨著風洞中風力越來越大，測試者頭頂上顯示風速的標識物——彩色線束飄舞起來。本報記者和冠欣攝

北京冬奧會主火炬在一片美麗晶瑩的“大雪花”中點燃。這片“大雪花”不懼風吹。因為一群“馭風人”——北京交通大學風洞實驗室的工作人員通過努力，讓這里的風消失了。

去年7月，北京交大風洞實驗室負責人李波接到任務，為“大雪花”的點火方案提供可行性研究。他介紹，原計劃采用懸挑方式將“大雪花”吊起，傾斜于地面，火炬手將火炬插入后，再繼續(xù)吊起“大雪花”完成升空、旋轉(zhuǎn)等動作。經(jīng)驗豐富的他立刻意識到，保障“大雪花”的點火功能是關鍵。

團隊發(fā)現(xiàn)，受鳥巢建筑物影響，“大雪花”升起區(qū)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1/200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。

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動態(tài)表演，只有制作出高保真的縮尺模型才能準確測量得到它在不同狀態(tài)受到的風荷載。“‘大雪花’由橄欖枝、小雪花組成，整體是鏤空結(jié)構，傳統(tǒng)的建筑物風洞試驗模型搭建方法肯定是行不通的。”李波說，只能采用3D打印。經(jīng)過不斷嘗試，團隊終于找到了最合適的鋁合金材料。制作出模型的逼真程度讓主火炬設計團隊都大為贊嘆。

可多次試驗后，團隊發(fā)現(xiàn)按照原方案，無論風速如何，“大雪花”總是控制不住地左右搖擺。傾斜狀態(tài)下，它的擺動高達1至2米，火炬手根本無法將火炬準確插入其中。李波說，經(jīng)過反復對比分析，原方案調(diào)整為“懸掛+支架”的方式，不僅能保證火炬手準確插入火炬，還符合簡約的理念。

經(jīng)過一次次嘗試、失敗、調(diào)整、再測試，晶瑩的“大雪花”最終在冬奧會開幕式上穩(wěn)穩(wěn)亮相。“能夠參與如此意義重大的項目，我和團隊都感到十分榮幸。”李波自豪地說，“我們的‘大雪花’經(jīng)受住了風的考驗！”

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