阅兵红旗后面的故事

阅兵红旗材料研发制造单位——邦维高科特种纺织品有限责任公司

9月3日，在纪念抗战胜利70周年阅兵式上，有两架直升飞机分别悬挂着国旗、军旗飞过天安门城楼。两面红旗作为中国的标志，在高空中以完美的姿态向世界宣示着国人的信仰和对和平的希望。其实，国旗的背后还凝聚着许多人的辛苦，凝聚着一批特种纺织品人的心血。这就不得不提到阅兵红旗材料研发制造单位——邦维高科特种纺织品有限责任公司。
　阅兵空中展示的国旗和军旗，尺寸分别为6米×9米和6米×7.5米，飞行速度160~180公里/小时。如此巨大的旗帜在这样高的速度下飞行，红旗尾部抖动剧烈，会产生超过音速的击波(击打波动频率），一般的材料无法经受这样高强度的冲击。邦维公司是如何解决这些问题的呢，让我们来一一揭秘。

揭秘一：红旗材料的选择

　　邦维公司为了红旗材料的选择可谓是煞费苦心。开始邦维公司的着重点在于提高各种材料的强度和进行红旗尾端加固，但经过几轮试飞试验后，在强大的击波冲击下无一成功。后来邦维公司不得不把“压箱底”的材料拿出来试试，果然情况大有改观。据邦维公司董事长王旭光介绍，此材料为10564G涂层锦丝绸，是为下一代翼伞伞兵伞进行技术储备而研制的，没想到首先会用在国旗上。这个面料是目前纺织材料中重量最轻、抗撕裂性能最好的高强重比织物，涂层后的撕裂强度是同类伞材的三倍。

为什么面料的撕裂强度这么高呢，原来这次材料采用了更细的格子组织和特殊的涂层工艺，使得织物的表面更加的滑爽。采用这种特殊的涂层工艺，不仅解决了撕裂强度的问题，还令面料同时具有了防水的功能，这也是降落伞面料不曾采用过的技术。

揭秘二：红旗花型的印制

　　面料的性能解决了，随之而来的还有另外一个更大的难题：如何将大幅面花型印到高强锦纶织物上。如果采用传统的锦纶印花工艺，由于花型幅面大（1.5米×6.3米），至少要开9个版进行拼接，版与版之间会产生拼缝线，影响红旗的美观。邦维公司探讨后决定采用先进的“数码喷绘热转移印花工艺”，这种工艺无需制版，不受花型大小的限制，而且这种工艺会提高效率节约时间。方法确定了，问题又来了:通常这种工艺只对涤纶有效，对锦纶无效。邦维公司下决心要攻克这一难题。

刚开始实验时，面料着色率很低，浮色多。怎样解决呢？邦维公司决定对织物进行特殊的预处理工艺！经过反复摸索，染色率大幅提高。但作为新工艺，必须进行多方面测试，包括日晒、摩擦、沾色等各项牢度测试，最后测试性能优良（大于4级），新工艺终于成功。这种创新的印染工艺属国内首创，可在锦纶织物上转移印花，解决了锦纶织物无法采用“数码喷绘热转移印花”的技术难题，邦维公司准备就这项技术申请“锦纶转移印花”专利。

揭秘三：红旗整体的色差控制

　　因为红旗的面料10564G涂层锦丝绸是公司的新研发产品，现有数量不足，而且面料是作为伞兵伞储备材料，只有红白蓝三种颜色各约800米，其中又只有白色可以用于印花，无法进行大量的调色、印花实验。同时，邦维公司接到的任务是制作国旗军旗共八面，从八面中选取四面，然后这四面分为两组，其中一组作为备用，可谓优中选优。

因此当时最大的问题是，如何在材料数量少，时间紧急的情况下，保证红旗色泽的均一性。由于红旗是在天空中飞行，旗帜与旗帜之间的色差，旗帜正反面的色差，旗帜各拼片之间的色差都很容易看出来。而且产生色差的因素是很多的，如织物状态、调色配方、转印纸、印花的温度和印花车速。除此之外，还要考虑每卷面料之间的色差，所以又要对每一卷面料进行小样实验，评估小样的微小色差，确保颜色一模一样的面料做成一对对的红旗。遇到这些问题时已经进入八月了，要在一个月时间内圆满解决这些问题，看得出来邦维公司也是下了一番苦功夫的。

根据董事长王旭光介绍，除这次红旗任务外，邦维公司也曾多次参与国家重大事件的防护装备面料提供。从载人航天工程宇航员休息舱到女飞行员飞行服，从汶川地震到天津爆炸事件，邦维作为面料提供企业都做出过贡献。王旭光预测此次红旗任务中用到的面料必将大规模应用在军工领域，在量化生产后也会沿用到民用领域，比如户外用品等。

邦维公司董事长王旭光还表达了自己对整个任务以及产业用纺织行业的看法：阅兵红旗的材料作为基础部分很重要，但整个红旗任务的圆满成功是整个纺织产业链共同支撑的结果，如航宇救生设备有限公司和北京空间机电研究所发明的“风兜”系统，引导了风向，有效的减少了风力对红旗的伤害。产业用纺织行业发展最重要的就是专业与否，产品、技术、服务三者的专业性统一是整个行业发展的内在驱动力。（http://news.ctei.cn/bwzq/201509/t20150910_2021130.htm）

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总参陆航部装备局总协调

9月3日的纪念抗战胜利70周年阅兵活动中，巨幅国旗和军旗悬挂于直升机下，随空中护旗梯队率先飞过天安门广场，接受党和国家领导人的检阅。国旗长9米、宽6米，军旗长7.5米、宽6米，这是我国首次悬挂如此巨大的红旗进行飞行展示。

据了解，此次红旗挂飞任务中，总参陆航部作为用户单位，由其装备局负责红旗挂飞系统研制的全面组织与协调。根据总体要求，中国直升机设计研究所作为挂旗系统的总体研制单位，承担了挂旗方案总体设计、吊挂装置研制以及风洞试验等工作，中航工业昌河飞机工业有限公司组织挂飞系统的生产工作，北京邦维高科公司承担了旗帜材料的研发与生产工作，中国航天科技集团公司五院北京空间机电研究所承担了挂飞旗帜的研制与生产工作。

巨幅红旗体现航天高科技

在阅兵筹备前期，总参陆航部与中国直升机设计研究所组织进行了大量深入细致的分析论证与试验，确定了挂飞展示总体方案。方案确定，巨幅红旗将以每小时160公里到180公里的速度高速飞行。而在飞行演练中，产生了许多意想不到的难题，其中破损是最大的问题。

距离阅兵百天左右时，红旗在飞行演练中破损仍时有发生。总参陆航部高度重视，专门成立了研制攻关团队，团队中包含航天器降落伞研究单位、航空救生降落伞研制单位、先进材料研究单位等多家顶尖科研力量。陆航部及其装备局领导多次在飞行演练现场召开办公会，组织研讨解决攻关方案。

北京空间机电研究所是我国唯一从事航天器回收着陆技术研究的单位。作为攻关团队的成员单位之一，针对大尺寸红旗在高速飞行时破损的问题，该所对阅兵红旗项目在设计、试验、加工等环节进行了多轮技术攻关，并将神舟飞船回收着陆相关技术成功应用于红旗项目。该所航天器回收着陆研究领域的专家对比分析了红旗摆动与神舟飞船降落伞开伞的异同，建立了巨幅红旗在高速流场中动力学特性的仿真模型，进行了大量的模拟计算。

基于研究分析，北京空间机电研究所运用降落伞流固耦合技术，对阅兵红旗创新地采用了新型限制气流扰动技术。简单一点说，就是在红旗受气流扰动最大的地方采用此种技术进行特殊设计，从而保持红旗在空中平整地展示效果，均匀的受力也能保证旗面的完整。

与神舟飞船降落伞一样，阅兵红旗采用的是特制布料。为了确保红旗展示效果，项目组在特制的布料上涂刷一层特殊涂料，既使红旗的透光性恰到好处，保证了地面远距离观看时的鲜艳度，又使得红旗具备较强的防雨能力，足以应对中雨、大风等恶劣天气。在一次飞行演练中，瓢泼大雨不期而至，在将近一个小时的淋雨飞翔中，红旗成功经受住了考验，确保了阅兵红旗展示能够风雨无阻。

精细管理展现航天高标准

北京空间机电研究所抽调降落伞研究领域的专家、骨干力量成立项目组，完全按照航天产品研制管理模式进行红旗的研制。

项目组连夜研讨攻关方案，在接到任务的第二天就完成了4件不同材料、不同设计的缩比演示样旗。第三天他们按照不同材料、不同速度等分成8种工况，开展了10余次跑车试验，对新型限制气流扰动设计方案进行了初步验证。

在接到任务后仅一周时间，北京空间机电研究所研制的巨幅红旗首次参加阅兵保障单位组织的飞行演练，便取得了基本无破损、细小撕裂只有走近后仔细观察才能看到的良好效果。此后，北京空间机电研究所又对红旗设计方案先后进行了五轮技术改进，每确定一个数据都要经过飞行“历练”，确保充分验证、万无一失。

北京空间机电研究所还将航天降落伞缝纫技术应用于巨幅红旗的拼接工艺加工，在缝合形式、缝纫宽度、缝线针脚长度、缝线松紧程度等方面都严格遵循航天标准。为了确保红旗研制质量，北京空间机电研究所对负责红旗剪裁、拼接的操作人员实行“双岗制”，检验人员从挑选布料到裁剪、缝纫各环节进行全程跟检，确保了生产的红旗没有任何缺陷。（郑金武）

北京空间机电研究所
在雄壮宏伟的阅兵队伍中，直升机方阵从天安门前飞过的飒爽英姿格外醒目，而直升机下面悬挂的鲜艳国旗与军旗更是令爱国之情在每个人心中油然而生。但是大家可能并不知道，如何让9米长、6米宽的巨幅红旗以每小时180公里的速度在空中“端庄”招展，并始终保持完好无损，曾经是整个阅兵筹备工作中的一道大难题。
“红宫灯”团队临危受命
; m: _  S- O# K; u. P& i今年6月中旬，中国空间技术研究院北京空间机电研究所航天器回收团队接到一项特殊的援助请求——解决阅兵护旗梯队悬挂的巨幅国旗和军旗在高速飞行时破损、展示效果差的问题。此前，阅兵保障任务单位已经组织相关单位开展了数月的技术攻关，但问题仍未解决。
中国空间技术研究院北京空间机电研究所航天器回收团队是一支战功赫赫的队伍，他们不仅是我国返回式卫星、神舟飞船、嫦娥五号飞行试验器安全返回的护航者，还曾在国庆50周年和60周年的庆典活动中承担红宫灯项目，航天技术和产品的优良品质得到过多方肯定。
' T5 g, V  s) }- s. `$ R红旗与降落伞在空中的状态完全不一样，对于北京空间机电研究所降落伞专家来说，这也是一个全新的课题。当天下午，专家们就召开了第一次技术攻关研讨会。首先要明确的问题是：是什么原因让快速飞行中的红旗发生了破损。从传统气动力学的角度来看，没有任何“负担”的红旗在空中的载荷，远远小于拉着重达3吨左右的神舟飞船返回舱的降落伞。然而，正是由于这种轻飘飘的状态，让红旗在高速行进中不受控制地恣意甩动起来，这导致在以往的历次演练中，飞行很短时间红旗就发生了严重破损。
找到“病因”后，专家们开出了“药方”：首先是要限制红旗的剧烈摆动，其次是改用新型合适的材料，最后是提高缝纫和卷边处理的精良度。基于以上思路，采用一种新型限制气流扰动的设计方案上基本形成。
  N# I+ G% f% A* N2 p; s首次亮相便“惊艳”全场
) r6 G8 g' f" X) r* A仅仅在接到任务的第三天，北京空间机电研究所就用连夜完成的4面缩比演示样旗进行了8种工况10余次跑车试验。与此同时，他们还建立了巨幅红旗在高速流场中动力学特性的仿真模型。理论与实际双管齐下，对新型限制气流扰动技术的解决方案进行了初步验证。但毕竟进行试验的是缩比样旗，而且试验用车的行驶速度只有每小时100公里，离直升机每小时180公里的飞行速度还有很大一段差距。在实际飞行中，目前这种设计加工方案能否保证红旗完整？工作人员们都还捏了一把汗。
% `) s( e  Y1 A. {9 U& j3 X5 B6月17日是第一次“大考”，北京空间机电研究所和其他红旗研制单位一起参加飞行演练，三面试验红旗共同接受检验：第一面采用与神舟主伞“同款”的材料，并加入新型限制气流扰动技术设计理念；第二面是原材料的裸旗；第三面是薄性材料，并经过硬卷边技术处理。
高速飞行两个小时后，飞机缓缓降落，大家惊喜地发现有一面国旗基本没有破损，细小的撕裂只有走近后才能看到。“这是哪家单位的啊？”“北京空间机电研究所的。”在场的阅兵保障单位的工作人员都竖起了大拇指，北京空间机电研究所仅用一周时间，使困扰阅兵保障单位数月的难题迎刃而解。
1 _0 [4 i; [& H" [所有在场的参研单位都以为北京空间机电研究所胜券在握的时候，阅兵保障单位提出了新的要求：为了确保万无一失，要求红旗可以在中雨、大风等特殊气象条件下依然能保持飞行中的展示效果。此外，用于抗战大阅兵的红旗具有纪念意义，希望红旗完成任务后也毫发无损，以便后续的保存和展示。
面对如此精益求精的要求，其他单位都皱起了眉头，北京空间机电研究所的攻关团队则已经围坐在黑板前画起了矩阵图。项目负责人江长虹介绍说：“矩阵图有点像航天产品研制中画的故障树，我们把所有可能造成红旗破损的因素按照其破坏程度进行划分，共列出了将近10个。有了矩阵图，我们就可以准确地锁定影响最大的几个因素，从而各个击破。”
' R* K) S" R6 I- n- L; b至于如何应对特殊气象条件，北京空间机电研究所攻关技术团队则信心十足：“神舟九号飞船回来的前一天，气象部门报告内蒙古四子王旗地区可能出现异常天气，我们曾连夜论证了降落伞的安全可靠性，虽然后来天气还是非常晴朗，没有用到准备好的紧急预案，但是在应对极端天气方面，我们已经积累了很多宝贵的经验。”
- k+ o& S4 ]1 O4 u1 @1 d# w' V; G* L五轮技术改进致臻完美
0 B: V. b& w7 x5 r' ?7 K2015年端午节前夕，阅兵保障单位决定在再组织一次风洞试验。由于准备时间非常仓促，北京空间机电研究所只带了一面红旗参加，但派出了一支降落伞专业的“梦之队”：于尧炳——北京空间机电研究所降落伞工艺专家，全国五一劳动奖章获得者；竺梅芳——北京空间机电研究所降落伞设计专家，全国三八红旗集体成员，两位专家都是神舟系列飞船回收系统研制的亲历者。
风洞试验模拟每秒45米的飞行状态，20分钟后，北京空间机电研究所研制的红旗旗面出现了细小的破损。为了让红旗不出现哪怕一点点细小的破损，北京空间机电研究所通过30多架次的空中演练，在现有方案的基础上先后进行了五轮技术改进，涉及旗面上特殊设计的位置及尺寸、旗帜卷边的缝纫工艺等等，设计中确定的每一个数据都要经过飞行的“历练”。
- \+ C& S' [) A5 c7月1日的飞行演练中，瓢泼大雨不期而至，后来由于天气过于恶劣，直升机被迫降落，而在长达50分钟的淋雨飞翔中，北京空间机电研究所研制的红旗再次经受住了考验。
7月底，阅兵保障单位要求两家攻关单位用优选的相同材料进行一次“巅峰对决”。两架直升机分别悬挂了两家单位研制的国旗几乎同时起飞，一圈、两圈、三圈……地面上的人们密切关注着空中红旗的状态。5分钟后，拿着望远镜的工作人员看到一面红旗的旗面上出现了一道白光——有破损！大家的心都揪了起来。2个小时后，直升机缓缓着陆，看到其中一面国旗完好无损、鲜红如初，地面上的人们才终于松了一口气。
“这是哪家单位的？”“北京空间机电研究所的。”
“看，我们的红旗！”对于所有北京空间机电研究所的工作人员来说，能够在阅兵当日看到自己研发、缝制的五星红旗飞过天安门上空，所有的辛苦付出都不算什么了。（魏艳 杨艳）
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