揭秘国庆烟花：上百次试验后成功绽放
这两天，国庆庆典活动的相关图片及视频在朋友圈刷屏，大阅兵、文艺表演、烟花庆典⋯⋯让广大网友直呼过瘾。在这些庆典活动中，让大家印象最深刻的莫过于在天安门广场升起的“七棵树”、“70根生日蜡烛”。
10月2日，“七棵树”烟花技术总监徐建民和“70根生日蜡烛”烟花提供方，江西省李渡烟花集团有限公司董事长邓煜群向记者揭秘烟花背后的故事。
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▲视频丨国庆联欢开场烟花：70根烟花柱点亮长安街 “70”字样夜空中绽放。新京报我们视频出品（ID: wevideo）
“七棵树”烟花
网幕烟花上增加3D动态装置
烟花树运用的是网幕烟花技术。以烟花为笔，每个燃放点精确定位，现场作画，因目前最好的燃放载体是钢丝网，而被称作网幕烟花。
而今年，7棵树并不只是简单地燃放烟花。徐建民介绍，树的三面是动态烟花装置，一面是LED屏幕，整体配合现场完成《美好家园》、《牡丹盛开》、《欣欣向荣》三个烟花表演作品。
所谓动态装置，就是在树上可以开合的花朵、旋转的地球以及扇动翅膀的蝴蝶等图形。这些装置由特制铝材做成的金属结构，形成包括儿童、植物、动物、地球等元素，总共有12个立体图形。
立体画有多复杂？以《欣欣向荣》为例，除了最终呈现出的巨型孔雀外，整幅画面上共有两朵直径超过5米的花朵，每一片花瓣都有2米长，0.6米宽。一朵花底层16个花瓣做旋转动作，上层6个花瓣进行开合；另外一朵上层花瓣围绕花心顺时针旋转，下层花瓣围绕花心逆时针旋转。
三小时搭好7个300吨装置
整个7棵树上，共有超过一万多个电子点火头，三幅烟火作品总计燃放烟花管十几万根。如何保证烟火精准点燃，不出现误触其他烟花管或无法点燃的情况，徐建民和团队成员做了许多尝试。
烟花树主体是由钢结构拼接组成，用树枝叶形状金属板精巧地隔开了四个侧面。每个篇章的烟花表演都在单独一个侧面进行，面与面之间的金属板加装了防火措施。
此外，烟花管也做了防火处理，徐建民介绍，经过特殊处理的烟花管很难由外部火星点燃，唯一的燃放通道便是烟花管内部接通的电子点火头，为以防万一，点燃系统有多套备用方案，保证烟火按计划燃放。
一棵烟花树高25米，每棵树有两辆模块车拖低，加上底架结构、树叶重量总重达300吨。而这样7个庞然大物，是联欢活动前在三个小时内现场搭建、调试具备燃放条件的。
徐建民说，10月1日下午的天安门广场上，电力系统、维护运营等1200人同时参与7棵树的搭建，吊车、叉车、高空作业车等七八十台团团围住，有条不紊进行。
每当所在篇章需要燃放烟火时，钢结构主体就会在操控手操作下，将燃放面旋转至面向主席台。没有烟花表演内容时，LED电子屏便会转到正前方，配合现场表演进行灯光画面展示。一整个晚上300吨巨物不停转动，徐建民说现场也是十分小心谨慎，做了完全准备。
电动控制系统有主、备两套系统，如果两套电动系统都不幸失效，还有手动人力旋转的方案。烟花树燃放时，每棵树下16个人随时待命。“所幸备用方案都没有用到。”
▲7棵树烟花装置，每个重300吨。国庆联欢活动前三小时搭建好。受访者供图
试验上百次，只为“动得好，放得好”
10月1日的联欢活动中，伴随歌曲《在希望的田野上》，主题表演区3290名联欢群众用手持光影屏组成一棵结满硕果的繁茂绿树。同时，背后7棵烟花树燃放，充满童趣的动态装置展现，引来现场观众惊叹。
为保证音乐和烟花表演同步进行，中控室将音乐信号编译成时间码，传输给烟花燃放团队，徐建民在收到时间码后按下燃放按钮，通过电子信号将烟花树上的烟花管同步点燃。
此刻，正在第四棵树后方指挥监督烟火燃放的徐建民松了一口气。他说，在整个烟火装置表演中，第一下亮相的成功意味着表演已经成功了一半。在整套操作中，保证动态装置和烟火燃放互不受影响是一个极大的挑战。“既要动得好，也要放得好。”
《欣欣向荣》是烟花装置表演的最后一部分，一只巨型孔雀图案在树上出现，羽毛延绵分布在7棵树上。徐建民介绍，这只大孔雀共有17支雀翎，动作各不相同，每支雀翎可能因为转动导致电路连接不稳定，影响烟火点燃信号传输。同时装置可转动部分又是一个考验节点。“太紧了翻转不灵活，太松动作不同步，会影响点火效果。”
按照要求，每棵烟花树上燃放装置总重量不得超过3吨，有加固需求的烟花装置对团队又是一个考验。材料上，他们选择一种特制铝合金，保证坚固的前提下，重量减轻；同时使用导电滑环的烟花专用装置，避免机械电路带来的信号干扰。
徐建民说，从今年一月份提出创意到现在，整个装置已经调整二十几次方案，大大小小试验做了上百次。当1日晚现场宣布联欢活动结束时，他整个人放空，直到半个小时后才意识到烟火表演圆满结束了。
▲视频丨揭秘国庆25米高烟花树 工作人员：世界首创。新京报我们视频出品（ID: wevideo）
“70根生日蜡烛”烟花
蜡烛创意源自生日祝福
“我们给家人过生日的时候会给家人买生日蛋糕，蛋糕点上生日蜡烛，我们烟花人在祖国的生日上，就要把最闪亮、最美的东西展现出来。”国际烟花大师蔡国强这个“烟花生日蜡烛”的想法迅速得到了北京国庆烟火组委会的认可，让整个组委会都为之兴奋。
但随之而来的却是一系列技术难关，形成生日蜡烛的画面感，需要把烟花打到300米左右的高空，还需要做到笔直上升、齐头发射、高度一致、整齐收尾，邓煜群说，一般业内称这种烟花为虎尾烟花，燃放时极易出现碎花及勾头，对于国庆庆典烟花，这个技术难题是必须要克服的。
邓煜群介绍，“我们也想向祖国生日献礼，并且在这方面有一定经验，就向组委会自荐。”经过努力，组委会初步同意将任务交给邓煜群的公司，但用不用还要看后期的研发效果。
激动之余，随之而来的是责任与压力，操作困难、技术难题、未知因素等问题需要邓煜群和同事们去解决和攻克。
▲2019年10月1日，珠市口，市民拍摄烟花表演。新京报记者 李凯祥 摄
防水没完全做好，两次试燃放失败
邓煜群说，普通的虎尾烟花容易随着空气和风而位移，为了突破这些瓶颈，他们反复做了各种各样的试验，但收效甚微。“我当时心里也没底，但我得让我们的团队心里有底，我鼓励大家为了国庆盛典，再困难也不能放弃。”
为了集思广益，除了组织集团所有研发人员共同研讨，邓煜群还要求员工不管什么级别，只要有想法，都可以向公司申请设备和资金进行研发和试验。就这样过了将近一个月，工程师们提出了柱形弹模式、空心弹模式、炸裂模式、球形弹模式等不同的意见。最后经过实验论证，确定球形弹模式的效果最接近标准。
经过不间断地试燃放，4月20日测试成功。“做出来的时候，一下达到了整个人的兴奋点，特别自豪，特别激动。”邓煜群说。
试验成功后，公司便开始加紧生产。但现实很快泼来一盆凉水，在6月21日和7月12日两次向组委会试燃放时，虎尾特效都失败了。
“那个时候恨不得找个地缝钻进去，整个团队的心情也是跌到谷底，但都已经做到这一步了，我们实在不想放弃。虽然组委会不满意，但考虑到试燃时候，天气不佳，最终允许继续研制。”邓煜群说，经过仔细研究分析，他们发现失败的原因，是因为赶工期，虎尾特效烟花弹制成后没有彻底干透，再加上雨水较多，防水没有完全做好。发现这个问题以后，研发人员重新试验，优化制作流程，严格按照工艺需求制作虎尾特效弹药。同时，他们也吃一堑长一智，不仅在生产中保证弹药的干燥性，在后期的储存中，也注意防潮，确保万无一失。
▲李渡烟花集团经过几个月上百次努力， 制作出70根蜡烛烟花所需的礼花弹。新京报记者 王飞 摄
标准化生产保证所需1680支烟花效果一致
70根生日蜡烛由70根光柱组成，每根光柱有12个发射装置，发射12支虎尾烟花，一般打2次，相当于一个光柱由24支虎尾烟花组成，70个光柱共有1680支虎尾烟花。要构成70根生日蜡烛的造型，就意味着邓煜群他们要大量生产虎尾特效烟花。
邓煜群说，为国庆准备的虎尾烟花都是手工做的，通过无数次的试验、磨合，最终把工艺计量标准化，保证每支烟花的效果是一样的。
李渡烟花集团有限公司工作人员告诉记者，9月17日他们使用危化品运输车，将烟花弹及燃放烟花的炮管等设备从江西运至北京房山区一厂库储存。10月1日下午三点半，将烟花弹运至天安门广场周边，将弹药填放到烟花管内。
10月1日上午11时30分，阅兵庆典结束后，工作人员开始布置燃放烟花的炮管。“这次烟花炮管采用的是精密铝材管，也是一项新的尝试。”邓煜群说，一般烟花燃放用纸管、无缝钢管或玻璃钢管，但因钢管容易生锈，担心影响烟花升空高度，便选择了新的材质作为炮管。
10月1日下午6点半，烟花炮管的安装全部就绪，当晚，70根生日蜡烛烟花在广场升空绽放。
邓煜群说，在这套虎尾特效烟花上，他们还有五套备选方案，前前后后对方案修改100多次。历时9个月的努力，最终研发成功并在国庆庆典上成功燃放。
新京报记者 马瑾倩 刘名洋 编辑 林野
值班编辑 王洪春 校对 付春愔
本文为重案组37号(微信ID:zhonganzu37)原创内容
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