閱兵空中梯隊國旗內含神舟飛船高科技

中國新聞新華網 2015年09月03日 12:17 A-A+
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　　新華網北京9月3日電（記者喻菲）中國利用神舟飛船返回著陸的降落傘技術製造了巨幅國旗和軍旗。9月3日紀念抗戰勝利70週年的大閱兵中，直升機懸挂著這兩面旗幟，以每小時180公里的速度飛過天安門。

　　國旗長9米、寬6米，軍旗長7.5米、寬6米。這是中國首次懸挂如此巨大的旗幟，以如此高的速度飛行展示。要讓國旗、軍旗在高速飛行中迎風招展卻完好無損，其實並不簡單，這曾是閱兵籌備中的一大難題。

　　在距離閱兵還有一百天左右的時候，中國空間技術研究院北京空間機電研究所接到了援助請求。當時，巨幅紅旗高速飛行時破損、展示效果差的難題，已經困擾了閱兵籌備單位數月。作為中國唯一航天器回收著陸技術研製單位，北京空間機電研究所立即組織降落傘專家對紅旗開展研製。

　　北京空間機電研究所閱兵紅旗項目負責人江長虹説，閱兵時挂在飛機鋼索上的紅旗會受到巨大的氣流衝擊，承受的風力超過超強颱風。“日常使用的紅旗在這種風速下馬上就會被撕成布條。”

　　但是，閱兵保障單位提出了紅旗不僅不能隨意擺動，還要處於舒展狀態，並且高速飛行後絲毫無破損的要求。

　　紅旗與降落傘在空中的狀態既有相似之處，又不完全一樣，對於降落傘專家來説，這也是一個新課題。

　　專家説，從傳統氣動力學的角度來看，沒有任何“負擔”的紅旗在空中的載荷，遠遠小于拉著重達3噸左右的神舟飛船返回艙的降落傘。然而，正是由於這種輕飄飄的狀態，讓紅旗在高速行進中不受控制地恣意甩動起來，這導致在以往的歷次演練中，飛行很短時間紅旗就發生了嚴重破損。

　　江長虹説，每一個時刻紅旗的擺動形狀都完全不同，對應的每一個形狀下風吹在旗面上的力也是不同的，必須計算清楚每一時刻風吹在紅旗上每一處的力有多大，這就是流體力學問題。紅旗受到風吹的力後，又需要馬上計算清楚紅旗會怎麼擺動，這就是固體力學問題。本來單獨的流體力學問題和單獨的固體力學問題已經十分複雜，把這兩個問題交融在一起，解決起來就更難了，是當前全世界公認的難題。

　　專家建立了巨幅紅旗在高速流場中動力學特性的倣真模型，進行了大量的模擬計算。計算後，專家們開出了“藥方”：首當其衝的是限制紅旗的劇烈擺動，其次是改用新型合適的材料，最後是提高縫紉和卷邊處理的精良度。

　　紅旗採用了與神舟飛船降落傘一樣的特製布料。江長虹説：“用這種材料製作的降落傘可承載重達3噸的載人飛船返回艙，降落傘折疊起來還能放入一個大號的行李箱。如果用此種布料做一件衣服，重量比一個雞蛋還輕。這種材料已大量應用到生活用品上，比如現在流行的超輕透氣的戶外皮膚風衣，攜帶方便結實耐用的購物袋等。”

　　但是，用這種材料製作的紅旗太透光，飛行起來的展示效果不好。因此，北京空間機電研究所請專門的材料研製廠家在布料上涂了一層特製塗料，既使紅旗的透光性恰到好處，保證了地面遠距離觀看時的鮮艷度，又使紅旗有很好的防雨能力，足以應對中雨、大風等惡劣天氣。在一次飛行演練中，瓢潑大雨不期而至，紅旗在近一個小時的淋雨飛翔中，經受住了考驗。

　　專家介紹，巨型紅旗的技術含量不光體現在設計上，製作上也有“針功夫”。紅旗很大，沒有那麼寬的整片布一氣呵成，因此用了航天降落傘縫紉技術，將七片布料拼接而成。這種技術本質上和平時縫紉衣服是一樣的，但對縫紉機選擇、縫合形式、縫紉寬度、縫線針腳長度、縫線鬆緊程度、縫線的材料等都有嚴格要求，必須滿足航天標準要求才能使用。如果按照航天標準製作服裝，穿幾十年也不會開線。

　　據介紹，北京空間機電研究所先後完成了飛行器數據艙、返回式衛星等30多種型號回收系統的研製，使中國成為世界上第三個獨立掌握航天器返回技術的國家，回收成功率居於世界先進水平。