30747 点燃节日的催化剂:烟花历经的科技与环保革命
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点燃节日的催化剂:烟花历经的科技与环保革命
脑极体 ·

燕良

2022/02/13
因为政策限制,大多数城市都只在重大的庆典中,才会燃放烟花。观摩一场绚烂的烟花秀,成为许多人的期待。不过烟花在这些年的政策约束中,随之也有了一些新变化。
本文来自于微信公众号“脑极体”(ID:unity007),作者:燕良,投融界经授权发布。

新春佳节刚刚过完,又续上了冬奥盛会,徜徉在竞技比赛的激烈中,再过一周又是元宵节,这些美好的节日与庆典怎么能缺少烟花的点缀呢?细数烟花爆竹的历史,已经历经两千年岁月的洗礼,极致的绚烂背后蕴含着我们美好的祝福与心愿:禁昏晦,防不虞,致太平。

古诗词中也留下了很多烟花的痕迹,“东风夜放花千树。更吹落,星如雨”“火树银花合,星桥铁锁开”“天花无数月中开,五彩祥云绕绛台”……

浩瀚星空,烟花总带给人们奇妙幻境。每逢节日、盛事,总要燃放爆竹烟花。细数过去一年的最美烟花,印象最深刻的莫过于建党100周年庆典的烟花秀。当然,上海迪士尼最浪漫的一次核酸检测也深入人心,在烟花下的核酸检测,也会成为许多人的终身最难忘的经历。璀璨的烟花盛宴下,传递给人们信心与力量:有序严密的防疫与美好生活可以兼得。冬奥会开幕式上的特效烟花“迎客松”,针针分明的松针,覆盖了鸟巢上空,将这一刻的繁盛与喜悦全部传递。

烟花的刹那美丽与留驻心间的记忆,是我们喜欢的缘由,还有一个重要的原因是防火与环保的限制下,烟花现在在很多城市是禁忌品与奢侈品。因为政策限制,大多数城市都只在重大的庆典中,才会燃放烟花。观摩一场绚烂的烟花秀,成为许多人的期待。不过烟花在这些年的政策约束中,随之也有了一些新变化。

01

绝美背后的毫秒级精准

虽然千年的烟花爆竹习俗,面对安全事故频发、禁放限放与环境污染等多方面问题,这个传统民俗中的保留“曲目”逐渐远离老百姓。但在一些重要的庆典上,我们仍然可以一睹其风采。

去年6月,庆祝建党100周年的盛典中,在“鸟巢”上空,绚烂的烟花升腾出“100”的纪年符号,288秒烟花表演,庄严隆重,大气磅礴,10万发烟花,精准发射,无一哑弹。在这背后,不仅仅有奋战在一线的烟花大师们的日夜试验与打磨,也有技术的力量在助益。精密的时间与测算都离不开计算机软件的模拟与试验,负责这项工作的人也被称为烟花编程师。

一场精彩绝伦的烟花秀,每一束烟花的绽放时间与顺序,背后都需要细分拆解,尤其是在数十万数量的礼花典礼中,人力无法做到像机器那么精准,需要借助数字技术来为庆典赋能。一场烟花秀最开始绽放的地方是在虚拟的数字世界中。

点燃节日的催化剂:烟花历经的科技与环保革命

技术人员会对燃放现场进行3D建模,在这个模型中,选择什么样的烟花弹,导入的音乐节点有哪些,最终会根据不同的音乐节点来安排绽放的时间。编排制作以音乐播放的时间节点为轴,烟花弹燃放的顺序和位置,不同烟花弹燃放的时间间隔等都会被细分,数量、时长、安装部署的方式等,根据最终的建模效果来决定生产和定制烟花弹,并进行试射。

试射成功后,在燃放的烟花秀场中,这些发射筒和烟花弹在场地附近会按照设计建模的位置装配好,电脑也会根据之前设计好的燃放清单参数,到时候只要启动开关,烟花弹就会依次点燃引信,送给大家最绚烂多彩的表演。

据悉,在100周年的党庆中,现场燃放的10万发烟花,每一发都有独立编码,烟花发射的准确性是以毫秒级计算。

技术的身影也不只仅仅在绽放的时候出现,在烟花的生产过程中,也能够感受到技术的气息。随着智能化技术的演进,自动化生产已经成为烟花企业的标准配置。进驻生产线的话,我们会看到这幅场景:花炮空内筒从生产线这一端放上工装板,封口、装火药、组装,15分钟后,“烟花组合成品”就从另一侧下线,全程自动化。

生产的监管方面,依靠高清镜头,所有的生产环节,被遍布车间的摄像头拍下,在安监中心的大屏上,产线的所有画面都会被捕捉,安全监管员在办公室就可以全程监管生产了。烟花生产是高危的工种,人数越多,带来的不可控因素也就越大,原先百人的一条生产线经过自动化设备的改造,十来个人就可以完成生产。安全性与效率都得到了极大地提升。

对于烟花来说,生产的安全性与产品的质量最为关键,对于环保的升级,烟花也未曾落后。

02

环保烟花消失的痕迹

近些年,烟花秀除了变得越来越震撼人心,环保性能也在不断提高。

环保烟花主要是使用低硫无硫的环保材料,降低烟雾。以前底座常用的方式是用泥土填塞,现在用新型材料整体浇注,烟花燃放后不会产生大量灰尘。并且黑火药也用无烟火药替代,环保烟花产生的烟雾量和传统烟花相比,大约可下降70%到80%。

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也有政府组织过环保测试,浏阳市政府曾联合相关部门测试环保烟花对PM2.5的影响。据现场燃放结果,焰火燃放前空气中PM2.5浓度是33微克/立方米,45分钟后三个试验点空气中PM2.5恢复到燃放前水平。

当然,烟花除了减少对空气的污染外,现下的新烟花也做到了无纸化,燃放后不会产生任何纸屑垃圾,污染小,噪音也低。建党100周年的庆典烟花秀就使用了这个技术。无纸化的关键是材料的变化,通过使用新的材料替代之前的纸质,在空中与焰火同时燃烧掉。

为了更好保障发射过程中不掉火花,不落残渣,在工艺上,技术人员采用了结构“内环”套“外环”改变的方式。最终,实现了烟花产品发射“无纸片化”,燃放后一片干净没有任何垃圾。

虽然环保烟花并不意味着零污染,只要有燃烧的过程就会对空气造成影响。但这些对烟花环保与技术的升级都为我们带来了更加丰富的场景和体验。虽然烟花目前仍然被多数城市禁止,但在安全与环保方面,这些进步也会是未来打开“禁令”的钥匙。

03

未来的“无烟”烟花

在“碳达峰和碳中和”约束的背景下,实现烟花自由,还需要漫长的等待。但也有一些新型的烟花开始崛起。

电子烟花在小视频中开始风靡。这些电子烟花利用空气挤压彩色金条,搭配LED反射光达到烟花效果。电子烟花属于环保烟花,不会产生有毒有害气体,也不会污染环境,因此在一些店庆、婚庆活动中被广泛使用。

个人燃放类的手持烟花、地面喷花也在一些城市中出现,这些新品注重安全与环境友好,成为消费者的选择。

当然除了上述介绍过的音乐烟花、三维动态特效烟花等各种新型礼花外,为庆典助益的身影中也有无人机的参与。

无人机灯光秀也逐渐成为替代烟花表演的新形式。数百甚至数千个小型无人机都装备上灯光,根据提前设计好的程序就可以在空中进行表演。

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从数字、符号、标志到任何造型,无人机都可以驾驭。2018年的平昌冬奥会开幕式上,就使用了一千多个轻型无人机来展示滑雪板,鸽子和奥运五环等造型。对于无人机表演来说,只要有软件程序编程设计,无论什么形式的表演都可以完成,唯一的缺陷就是无人机因为电池续航的原因,待机时间与气候条件会受到限制。

对于一些喜欢热闹的人来说,如果因为气候条件不允许,也可以选择在一些室内数字创意馆中,体验“赏灯观焰”的乐趣。

一些新兴的数字创意馆,通过地屏、投影墙与镜面等设施,将数字烟花通过投影播放,甚至也可以做到手势交互等,整个室内环境被数字化的设备营造出沉浸式的烟火空间,也是一种比较新奇的体验。未来这种数字场馆也会成为家庭聚会的场所,可以与家人一起感受数字科技的各种烟火魅力。

无论是实体的烟花、还是数字烟花,甚至是烟花的替代品,“无爆竹不除夕”的情境被越来越多的选择和形式丰富。

回顾经典的烟花盛宴,从2008年奥运会上,29个烟花大脚印沿着北京中轴线踏入奥体中心;再到2014年北京APEC之夜,水仙、君子兰、海棠、菊花等四季花卉形状的焰火点亮夜空。2019年70周年国庆典礼,动态的常青树与烟花之最中的蓝色烟花—孔雀开屏,全球首创的300米高空双层“70”符号,2021的100周年党庆烟花典礼,迪士尼的核酸检测浪漫烟花,冬奥会的迎客松烟花等。这一路烟花的层层升级,我们在一场场视觉盛宴中可以体味到这些技术的变化。

烟花的升阶之路历经了岁月洗礼,以刹那印证永恒,映照出这些年智慧与技术的演进历程。

夜幕中的黑色幕布也会继续被烟花丰富的色彩描绘,一年又一年地绽放,不停演绎着喜庆,祝福着心愿,延续着人类的璀璨。

烟花 碳达峰 环保
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