文章來源：科技日報 發(fā)布時間：2021-07-07
7月1日，天安門上空，一面鮮艷的黨旗在高空迎風飛過，綻放莊嚴之美；四面標語緊隨其后，更添威武氣勢。
在當日舉行的中國共產(chǎn)黨成立100周年慶祝大會上，空中展示梯隊的5架直升機分別懸掛一面黨旗和四面標語飛過天安門廣場，向中國人民和全世界展現(xiàn)了在風華正茂的中國共產(chǎn)黨的領導下，生機勃發(fā)的新時代中國實現(xiàn)中華民族偉大復興的豪邁氣概。巨幅黨旗長9米、寬6米，巨幅標語長14米、寬2.5米，在每小時160公里至180公里的飛行速度下，威嚴整齊，漫卷壯麗，熾熱飄揚。
在如此高速的飛行氣動沖擊下，普通的巨幅旗幟尾部會產(chǎn)生劇烈抖動，使旗幟邊緣局部受損，進而導致整個旗幟被撕裂。對此，中國航天科技集團有限公司五院508所科研人員集智攻關，應用航天器氣動減速技術和降落傘研制經(jīng)驗，為巨幅黨旗賦予了多項高科技。
旗面強度比神舟飛船降落傘更高
根據(jù)多年的航天器降落傘產(chǎn)品研制經(jīng)驗，材料的選擇是設計精準的根本。
在氣流中飛行時，旗面尾部所受到的慣性力大小與材料的質(zhì)量分布率成正比，因此在保證強度的前提下，旗面材料越輕，加載到旗面的破壞力越小。
經(jīng)過對各種不同類型材料的對比，508所研制團隊最終選擇航天器降落傘傘衣使用的一種高強錦絲綢材料作為旗面材料，以適應高速氣流的沖刷。該材料強度高、質(zhì)量輕，即使出現(xiàn)小面積破損也不會出現(xiàn)嚴重的脫絲現(xiàn)象，抖動聲音小。其錦絲長絲的線密度可以達到20旦或更小，粗細僅有一般頭發(fā)絲直徑的三分之一，但強度卻達普通民用錦絲強度的兩倍，比神舟飛船降落傘傘衣材料強度還高17%，而重量卻降低了15%。
但考慮到這種材料的透光度太強，高空飛行起來的展示效果并不完美，508所與材料廠家合力攻關，在原布料上采用了特制涂料工藝，既改善了外觀，使旗幟圖案從地面看過去清晰可見，又使黨旗具備很好的防雨能力，即使雨滴落在旗面上也會迅速滑落，絲毫不影響黨旗在高空飄揚，反而使它鮮艷美如畫。
設計“小心機”讓旗面舒展又平整
鑒于使用環(huán)境，這種輕薄柔軟的錦絲綢材料自身剛度還不足以滿足巨幅黨旗的要求，在空中遇到高速氣流沖擊，不僅容易發(fā)生破損撕裂，旗面尾部還會發(fā)生較大變形，會極大影響掛飛展示效果。
為此，研制團隊幾經(jīng)探索、驗證，結(jié)合降落傘流固耦合仿真分析和真實飛行試驗數(shù)據(jù)，通過在旗面尾部增加“風兜”結(jié)構(gòu)，優(yōu)化旗面結(jié)構(gòu)設計，提高了旗幟整體剛度。
“風兜”截面為梯形，位于旗面尾部的兩側(cè)，梯形的大小依據(jù)旗面尺寸大小量身設計。旗面在高空飛行時，“風兜”充氣張滿，增加旗面的氣動穩(wěn)定性。這一設計大大提高了旗面尾部的受力拒變能力，減輕風力對旗面尾部的壓迫，既能保證旗面完美平整展開，又能保護旗面免于受損。
“七步成旗”工藝確保產(chǎn)品萬無一失
接到黨旗、標語研制和加工任務后，研制團隊針對重大慶典飛行活動使用的各種旗面進行分析、歸納和總結(jié)，形成了特有的“七步成旗”技術加工工藝，即“挑、裁、點、縫、驗、記、成”。
每一幅旗面材料都是精挑細選的，對表觀質(zhì)量有污漬、破損、斷絲現(xiàn)象的一律不用，對色差明顯的面料果斷更換。因為是巨幅黨旗、標語，加工過程中需要面料的拼接、縫合。每塊面料裁剪前均要自然放置12小時以上，釋放材料應力，避免材料裁剪后因應力出現(xiàn)縮皺，導致尺寸偏差。每塊裁剪后的旗面均標記縫紉定位點，確保拼接后旗幟圖案完美呈現(xiàn)。每處拼接位置均采用航天器降落傘的縫制工藝，確保固定縫紉尺寸內(nèi)的針腳數(shù)量滿足范圍要求。每面黨旗、標語制作完成后均按照航天降落傘的研制標準，對原材料、表觀質(zhì)量、縫紉質(zhì)量、安裝位置、產(chǎn)品尺寸進行檢驗驗收，并有獨立完整的質(zhì)量過程記錄，可層層追溯。從材料選用到制成成品，每一步工序都經(jīng)過嚴格把控，確保萬無一失。
【責任編輯：張思嘉】