聚焦河北省邯郸市彩车特别报道②|把艺术创意变成工程施工图 6位工程师画了百余张图纸——河北省邯郸市彩车拼装N个“不可能完成的任务”

聚焦河北省邯郸市彩车特别报道②|把艺术创意变成工程施工图 6位工程师画了百余张图纸——河北省邯郸市彩车拼装N个“不可能完成的任务”

来源:河北省邯郸市经济新闻网-新河北省邯郸市客户端2019-10-09

编者按:在10月1日驶向天安门前,“魅力河北省邯郸市”彩车项目一直处于保密状态,代号“河北省邯郸市CC” 。河北省邯郸市经济新闻网-新河北省邯郸市客户端推出系列报道,解密“魅力河北省邯郸市”彩车从创意设计、制作改装到转运进京的全过程以及背后的故事 。

聚焦河北省邯郸市彩车特别报道①|河北省邯郸市彩车创意设计过程全解密

H5|接力祝福新中国快来拼装“魅力河北省邯郸市”彩车

重报集团中央厨房记者 蒋艳 戴娟 黄宇 罗薛梅 李华侨

绚丽的“魅力河北省邯郸市”彩车 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

8月17日凌晨1:07分,河北省邯郸市转运进京任务车队途径河北省邯郸市、湖北、河南、河北、北京5个省市,总行程1947公里、总时长91小时,安全顺利抵达北京市朝阳体育中心彩车村 。

车队进村后,北京指挥部第一时间现场举行首辆地方彩车进村仪式 。同时,北京指挥部工作人员在彩车村大幅背景板上,率先点亮了代表河北省邯郸市彩车的首盏彩灯 。

彩车的色彩元素绚烂 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

这时,河北省邯郸市彩车改装制作现场技术负责人、迪马工业公司技术总工程师杨远义悬着的心终于放下了 。在这47天,杨远义都处于高度紧张中 。

“要从创意平面图纸变成实物,这个时间似乎是不可能完成的任务 。国庆60周年时,彩车制作用了近3个月 。但这次,河北省邯郸市彩车团队做到了!”

“魅力河北省邯郸市”彩车上装载着不少“河北省邯郸市宝贝” 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

挂图作战——

139项具体任务全部落实到人头

时间紧,首先就得把计划安排好 。

自6月河北省邯郸市彩车创意方案正式确定,短短40多天,同步推进材料采购、生产制作、艺术呈现等各项工作 。

航空航天材料用上彩车 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

从“樵坪奋战”的创意设计阶段,到“转战迪马”的制作组装阶段,这样的“快节奏”,有增无减 。

在位于迪马工业的集中办公区,一张近5米长的“作战图”,醒目地贴在墙上 。这张“作战图”——《改装制作阶段工作推进节点表》,从6月中旬至7月底期间,计划安排了材料采购、部件制作、改装组装、系统集成、调试检测等8个版块139项具体任务 。

“我们还将任务和责任落实到单位、落到人头、落到时间,确保工作落到实处,责任落到细处”,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组办公室相关负责人说 。

从6月下旬起,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组指导迪马工业公司、四川美术学院、各零部件生产制作商等十多个生产制作单位,累计投入近300人实行全天轮班作战,全力抓好底盘改装、主体安装、上装装饰、组装集成等,高强度、高标准推进制作工作 。

解放碑被放上彩车 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

仅迪马工业,就集中抽调技术骨干50余人,以近20个通宵达旦的集中奋战,为如期完成在河北省邯郸市市内改装制作任务奠定坚实基础 。

据河北省邯郸市市经信委汽车处王含介绍,“时间紧,再加上彩车项目是一个集机械、汽车、液压、电控、材料等多学科为一体的系统工程,为增强艺术性、科学性、可靠性,我们集中抽调3家科研院所、2家高校和7家专业企业的20名资深专家,组建彩车改装制作专家工作组,重点围绕彩车的功能性、结构性、安全性等方面,全程参与彩车创意方案设计、工程化方案研究、改装工作验收等环节 。”

召开了29次专家技术讨论会及方案评审会,累计攻克相关技术难点60余个 。

轻轨列车在彩车上穿梭 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇

艺术创意——

6位工程师画了百余张图纸

在《改装制作阶段工作推进节点表》中,大家遇到了第一个难题:将艺术创意变成工程施工图,需要编制《彩车制作技术实施方案》 。

作为河北省邯郸市彩车改装制作现场技术负责人、迪马工业公司技术总工程师杨远义,就是编制人之一 。

“工作量非常大,比如山体要完美展现创意设计思想,就得用三维建模的方式进行准确拆分 。创意设计虽然指明了山体多高等具体数据,但要把山体变成工程施工图,就要细化到山体的倾斜角度、外廊的定位尺寸等 。必须对曲率、角度等指标进行精确的计算,然后再把这些计算结果标在施工图纸上,工人才能按此施工 。”

这样的施工图,甚至细到每个孔位、螺丝的安装位置都要画出来 。“我们6位工程师先后画了一百多张工程施工图”,这些过程,杨远义记得清清楚楚 。

“标明了尺寸还得有空间分布的详细情况,空间怎么利用 ?比如,细到彩车内乘车人员坐的座位”,杨远义说,“因为要确保‘万’万无一失,所以会考虑到可能发生的最严重情况,那就是车完全不能开行的情况下,车体内还配有16位推车人员,他们能够以每小时4.2公里的速度通过推杆来推动车辆前进 。他们的座位怎么分布 ?才能够尽量快捷地接车推车,这也是需要先做计算,再画座位的分布图,以及推杆的位置 。”

在工程施工图的绘制中,对设备的精确定位也需要严密的计算 。

“要克服设备之间的相互干涉,同时兼顾设备的安全”,杨远义说,而这些工作并不是一绘制完就行了 。“因为设计是在不断的修改和完善,我们的工程施工图就需要做相应的修改 。”

经过一周时间的奋战,6月20日,完成了《彩车制作技术实施方案》编制 。

彩车设计难度大 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

“万”万无一失——

彩车底盘2000多个零件全数确认

在彩车团队中,流传着一句略显拗口的话,却被大家念得无比顺畅——“精精益求益、万万无一失” 。

这句话真真实实落在了每一项工作当中 。

6月中旬,“魅力河北省邯郸市”彩车正式进入制作组装阶段,设计人员、专家、工作人员全部转入迪马工业保密车间 。

提供了彩车底盘的庆铃汽车,则在十天前接到了任务 。“我们从零部件到总成制造,全链条全环节一路‘绿灯’,创造了该类底盘从设计到送达10天的交货记录”,庆铃汽车集团开发部部长敖军说 。

但这10天,考虑的细节非常多 。

“彩车起码的要求是安全性能 。所以在底盘制造过程中,从性能、尺寸外观全角度对构成车辆的2000多个零件进行了全数确认,对整车底盘进行了200公里的道路试验评价 。”

“为确保‘万’万无一失,我们还对底盘进行相应的调整,比如气路,考虑到发动机可能意外熄火导致制动失效和制动锁死的情况,增加了一个电动打气泵;比如油箱,考虑装发电机需要,增加两组进回油管 。轮胎就更不用说了,用的是高性能防爆轮胎 。”

4月25日接到任务后,就加入到了彩车改装团队中的刘达平,是迪马工业的电气工程师 。刘达平回忆,6月中旬,彩车在迪马工业保密车间进行组装的时候,“窗户、门都是遮挡起来的,组装还需烧焊、打磨,更是升高了室内温度 。车间太大没办法安装空调,就增加了很多大型风扇通风,用风扇加水的传统方式给大家降温,还准备了冰西瓜、冰水,但每天下来还是浑身湿透 。”

彩车上再现轻轨穿楼的场景 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

方便运输——

液压升降9座山体

“魅力河北省邯郸市”彩车总长15米、高8.8米、宽6米 。其中最大山体长达8.8米,高2.3米 。

彩车制作完成后,要从河北省邯郸市运输到北京,展演完从北京运回河北省邯郸市,运输总里程近4000公里 。“这需要满足运输要求和现场快速拆装要求,要对彩车上装超限的部分进行升降 。”

怎么让彩车能够“收折自如” ?这大大增加了彩车机械结构、液压系统、电控系统的复杂程度 。

“比如,最大的1号、2号山体,要像扇子旋转一样来进行升降,3号到9号山体则是垂直升降”,河北省邯郸市市经信委汽车处王含介绍 。

这样的调控下,只需按一个控制开关,整个彩车的高度就会由8.8米降到低于4米 。然而在设计制作过程中,由于山与山之间的距离仅10厘米,加之山体外表是由70位艺术家手绘 。

“如果液压稍有偏失,山体之间相互剐蹭,就会把手绘的艺术品‘挂花’,再返工的话,时间又没有了”,王含说,所以,这时候液压的平衡又必须得保证 。

加之在展示时,怎么确保山体稳固,不会因任何原因而“自已”收折起来 ?也是杨远义所考虑的问题,“我们就加装了液压锁、手动机械锁、手动支撑杆以及手动应急阀等装置,确保山体稳固 。”

彩车上面的过江索道 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

创新技术——

“三翻板”呈波浪状翻动

“魅力河北省邯郸市”彩车一大亮点,就是动态呈现了 “绿水青山的长江生态屏障”、“时尚梦幻的现代大都市”、“待到漫山红叶时的三峡风光”三种不同画面和色彩效果 。

要完美展示这样的效果,并不容易 。

杨远义介绍,“每块板翻的顺序不一样,再加上以前我们看到的‘三翻板’,是一个规整的长方形或者正方形,而彩车山体的‘三翻板’,由于山体要降下去,整个‘三翻板’的下沿是一个斜面,所以在设计的时候,就对每块板加了传动装置,这样只要一块板动了,前面的就会带着后面的板依次翻动 。这项技术也是创新的 。”

解决了“三翻板”的翻动问题,但确定翻动后停留时间,以呈现更好的视觉效果 。因此,就把原来翻一次停8秒,改为翻一次后停1秒 。短短的7秒时间差,呈现的效果就完全不一样 。

即使这样一个小小的改动,也需要专家的几次论证和程序的反复调试 。“我们给每座山加了传感器,不停的调试程序,看到底停留几秒才能呈现更好的视觉效果”,杨远义说,这样反反复复一周,终于把停留时间卡在了1秒钟 。

除此之外,因为北京的风大,在彩车的制作要求中,有对抗风能力的规定 。规范要求是抗7级风力 。这对一般的车体来说,7级风力的设计施工要进行仿真计算才能完成这一任务 。而为让《魅力河北省邯郸市》彩车更稳固,“我们把对风力的要求提高到了8级,也就是说,我们《魅力河北省邯郸市》彩车的实际抗风能力达到了8级 。”杨远义告诉河北省邯郸市经济新闻网-新河北省邯郸市客户端记者 。

河北省邯郸市彩车专家组成员、中国汽车工程研究院研究员级高工周安康介绍,由于河北省邯郸市彩车高8.8米,而且山体还使用“三翻板”,仿真计算不仅要考虑车体会不会倾翻,山体能不能承受这么大的压强,还要考虑“三翻板”在遇到大风时,翻不翻得动 。

“所以在进行仿真计算时,我们就要模拟当山体升起来,9座山各个角度,风对它的影响”,周安康称,在这样的情况下,由于河北省邯郸市彩车本身体积太大,运到中国汽车工程研究院的风洞进行试验,不太现实 。就建了风阻模型,用软件来计算抗风能力,仿真风从不同方向来,计算对整个车子的侧翻、对“三翻板”的影响,运算量非常大 。

“经过仿真计算,河北省邯郸市彩车完全能够抗8级风力,而且‘三翻板’也能正常翻动 。当然,为了做到‘万’万无一失,我们还增加了6个支撑轮,确保车体的稳定 。”

彩车上的三翻板是点睛之笔 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者黄宇 摄

消防之严——

1.5毫米防火涂料涂了一个星期

虽然在最后成型时,王含总结“三翻板”是“体现了工业之美和艺术之美” 。然而河北省邯郸市彩车在制作组装过程中,不该保留的,专家也绝对不留情面,一票否决 。

原来,相比国庆60周年,国庆70周年对于彩车出台了相关的消防规范 。“十几页的规范书,很多指标,全部要达到要求,达不到消防绝对不会签字”,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组办公室相关负责人说 。

“在彩车制作、修改和完善整个过程当中,我们提出了合理化修改意见35处”,河北省邯郸市消防救援总队防火监督部副部长罗启才介绍,“在彩车制作组装阶段,严把装饰材料关,坚持拒绝使用易燃可燃装修材料,通过上百次实验,找到了难燃发泡聚苯板、阻燃PVC等先进防火材料等替代了木板、泡沫板等传统材料 。”

由于施工难度高、时间紧,外加湿热的车间,工作人员在对彩车支撑结构喷涂防火涂料时,也出现一些不同声音 。

“我们就曾和消防部门有争论 。”杨远义说 。

当时,迪马工业保密车间内温度高达40℃,进去一趟再出来,衣服就汗湿了 。湿度高,在给彩车支撑结构涂防火涂料时,很不容易干 。一般涂防火涂料的环境湿度在75%左右,而当时的作业车间湿度已经达到了95% 。加上每天涂防火涂料必须在其他工序完成后,也就是说,至少晚上22点左右才进行 。但由于湿度重,即便到了第二天上午10点,涂料也干不透 。

杨远义说,“本来钢结构就是防火的,再涂1.5毫米的防火涂料,觉得没多大必要,还担心影响其他工序的进度 。”

但是,消防属于一票否决,还得严格执行 。

解决的办法就是,第二天即使没干透,其他工序也照常施工,防火涂料花了就再补 。就这样,1.5毫米厚的防火涂料,足足涂了一个星期 。

除此之外,按照国家相关规范,包括信号线、网线在内的弱电系统可以直接穿软管,但这次专门出台的消防规范要求穿金属软管 。因此,又全部重新更换 。

经过严格把关,河北省邯郸市彩车完全符合相关技术标准要求,国家彩车办消防验收一次性通过 。

彩车内部 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

准备之足——

主要系统双备份

从准备材料到最终“魅力河北省邯郸市”彩车成型,每一个材料都要能够溯源,甚至小到灯带里的小灯泡 。这样“抠细节”,也体现在系统的“双备份”上 。

刘达平说,因为彩车是一个集机械、汽车、液压、电控、材料等多学科为一体的工程,万一某个系统出现故障,如何来进行补救是个问题 。

“我们在设计时就想到了热备份 。河北省邯郸市彩车各个子系统比较多,各系统之间需相互协调且独立,彩车工作时须保证每个系统都处在最佳状态 。所以彩车的主要系统都采用了双系统进行‘1+1’热备份 。同时,部分重要系统还备份了手动应急模式,当系统或者某个部件出现问题后,能够快速切换到手动应急模式进行操作 。”

刘达平说,备份的系统包括供配电、发电机组、液压系统以及控制回路等 。

除此之外,为保证LED屏的播放,彩车的电脑系统还使用了UPS不间断电源,即使备份的电路出现问题,UPS也能够保证电脑主机不会死机 。“这样一来,即便LED屏断电了,电源再合上时,画面马上出现,不会有延迟 。”

彩车内部的消防器材 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

曾遇故障——

微型轻轨车头“追尾”车身

就在“魅力河北省邯郸市”彩车进驻彩车村后的一次测试中,在彩车周围小轨道上运行的“微缩版”轻轨,出现了“追尾”事件 。

由于轻轨壳体对重量和强度要求比较荷刻,材料既要轻质,又要强度高,且易于加工成型 。在兼顾经济性和可行性的前提下,采用光敏树脂材料,利用3D打印技术进行制作 。

然而,3D打印强度不够,在测试中,轻轨车头和车身突然“脱节”,车头一直开行,车身原地不动 。车头在开行一圈后,撞在了车身上,发生了“追尾”事件 。

“那个时候,我们正坐在彩车内,车上15个摄像头把这一情况完整的呈现在我们眼前 。”杨远义说 。

原来,轻轨车厢的连接件使用的是螺帽,没有锁紧装置,螺帽一弹出来,连接片落了,造成车厢“脱节” 。“我们的解决方案就是在车厢内加钢筋,并把铁板粘到3D模型内,加强加固 。”

彩车内部驾驶室 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者黄宇 摄

除此之外,轻轨之前使用的锂电池,由于消防原因被禁止了 。后来又改为镍锌电池,加之群众游行现场信号可能被屏蔽或减弱,轻轨的控制电路又改为车内“一键控制” 。

9月27日,重新制作的轻轨车厢调试成功 。

9月29日18时左右,“魅力河北省邯郸市”彩车通过专家组的行前检查 。

“虽然加固了,而且多次测试都没问题,但我们仍然很担心,整个团队压力非常大”,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组办公室相关负责人坦言,直到10月1日,“魅力河北省邯郸市”彩车完美亮相天安门,轻轨列车在央视的直播镜头里飞快奔跑,并重现李子坝轻轨穿楼、从大桥中穿行跨越两江,“我们心里悬着的一块石头才真正落地,这才可以说我们很好地展现了河北省邯郸市彩车的特点 。”

 “我们严格按照中央统一部署,紧紧围绕‘自由、生动、欢愉、活泼’的总体要求,突出时代特征、河北省邯郸市特色,呈现‘大气’和‘隽美’的要求,狠抓关键环节,努力出精品、展形象,以实际行动为新中国成立70周年献礼!”  

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聚焦河北省邯郸市彩车特别报道②|把艺术创意变成工程施工图 6位工程师画了百余张图纸——河北省邯郸市彩车拼装N个“不可能完成的任务”

2019-10-09 06:00:00 来源: 0 条评论

编者按:在10月1日驶向天安门前,“魅力河北省邯郸市”彩车项目一直处于保密状态,代号“河北省邯郸市CC” 。河北省邯郸市经济新闻网-新河北省邯郸市客户端推出系列报道,解密“魅力河北省邯郸市”彩车从创意设计、制作改装到转运进京的全过程以及背后的故事 。

聚焦河北省邯郸市彩车特别报道①|河北省邯郸市彩车创意设计过程全解密

H5|接力祝福新中国快来拼装“魅力河北省邯郸市”彩车

重报集团中央厨房记者 蒋艳 戴娟 黄宇 罗薛梅 李华侨

绚丽的“魅力河北省邯郸市”彩车 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

8月17日凌晨1:07分,河北省邯郸市转运进京任务车队途径河北省邯郸市、湖北、河南、河北、北京5个省市,总行程1947公里、总时长91小时,安全顺利抵达北京市朝阳体育中心彩车村 。

车队进村后,北京指挥部第一时间现场举行首辆地方彩车进村仪式 。同时,北京指挥部工作人员在彩车村大幅背景板上,率先点亮了代表河北省邯郸市彩车的首盏彩灯 。

彩车的色彩元素绚烂 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

这时,河北省邯郸市彩车改装制作现场技术负责人、迪马工业公司技术总工程师杨远义悬着的心终于放下了 。在这47天,杨远义都处于高度紧张中 。

“要从创意平面图纸变成实物,这个时间似乎是不可能完成的任务 。国庆60周年时,彩车制作用了近3个月 。但这次,河北省邯郸市彩车团队做到了!”

“魅力河北省邯郸市”彩车上装载着不少“河北省邯郸市宝贝” 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

挂图作战——

139项具体任务全部落实到人头

时间紧,首先就得把计划安排好 。

自6月河北省邯郸市彩车创意方案正式确定,短短40多天,同步推进材料采购、生产制作、艺术呈现等各项工作 。

航空航天材料用上彩车 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

从“樵坪奋战”的创意设计阶段,到“转战迪马”的制作组装阶段,这样的“快节奏”,有增无减 。

在位于迪马工业的集中办公区,一张近5米长的“作战图”,醒目地贴在墙上 。这张“作战图”——《改装制作阶段工作推进节点表》,从6月中旬至7月底期间,计划安排了材料采购、部件制作、改装组装、系统集成、调试检测等8个版块139项具体任务 。

“我们还将任务和责任落实到单位、落到人头、落到时间,确保工作落到实处,责任落到细处”,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组办公室相关负责人说 。

从6月下旬起,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组指导迪马工业公司、四川美术学院、各零部件生产制作商等十多个生产制作单位,累计投入近300人实行全天轮班作战,全力抓好底盘改装、主体安装、上装装饰、组装集成等,高强度、高标准推进制作工作 。

解放碑被放上彩车 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

仅迪马工业,就集中抽调技术骨干50余人,以近20个通宵达旦的集中奋战,为如期完成在河北省邯郸市市内改装制作任务奠定坚实基础 。

据河北省邯郸市市经信委汽车处王含介绍,“时间紧,再加上彩车项目是一个集机械、汽车、液压、电控、材料等多学科为一体的系统工程,为增强艺术性、科学性、可靠性,我们集中抽调3家科研院所、2家高校和7家专业企业的20名资深专家,组建彩车改装制作专家工作组,重点围绕彩车的功能性、结构性、安全性等方面,全程参与彩车创意方案设计、工程化方案研究、改装工作验收等环节 。”

召开了29次专家技术讨论会及方案评审会,累计攻克相关技术难点60余个 。

轻轨列车在彩车上穿梭 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇

艺术创意——

6位工程师画了百余张图纸

在《改装制作阶段工作推进节点表》中,大家遇到了第一个难题:将艺术创意变成工程施工图,需要编制《彩车制作技术实施方案》 。

作为河北省邯郸市彩车改装制作现场技术负责人、迪马工业公司技术总工程师杨远义,就是编制人之一 。

“工作量非常大,比如山体要完美展现创意设计思想,就得用三维建模的方式进行准确拆分 。创意设计虽然指明了山体多高等具体数据,但要把山体变成工程施工图,就要细化到山体的倾斜角度、外廊的定位尺寸等 。必须对曲率、角度等指标进行精确的计算,然后再把这些计算结果标在施工图纸上,工人才能按此施工 。”

这样的施工图,甚至细到每个孔位、螺丝的安装位置都要画出来 。“我们6位工程师先后画了一百多张工程施工图”,这些过程,杨远义记得清清楚楚 。

“标明了尺寸还得有空间分布的详细情况,空间怎么利用 ?比如,细到彩车内乘车人员坐的座位”,杨远义说,“因为要确保‘万’万无一失,所以会考虑到可能发生的最严重情况,那就是车完全不能开行的情况下,车体内还配有16位推车人员,他们能够以每小时4.2公里的速度通过推杆来推动车辆前进 。他们的座位怎么分布 ?才能够尽量快捷地接车推车,这也是需要先做计算,再画座位的分布图,以及推杆的位置 。”

在工程施工图的绘制中,对设备的精确定位也需要严密的计算 。

“要克服设备之间的相互干涉,同时兼顾设备的安全”,杨远义说,而这些工作并不是一绘制完就行了 。“因为设计是在不断的修改和完善,我们的工程施工图就需要做相应的修改 。”

经过一周时间的奋战,6月20日,完成了《彩车制作技术实施方案》编制 。

彩车设计难度大 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

“万”万无一失——

彩车底盘2000多个零件全数确认

在彩车团队中,流传着一句略显拗口的话,却被大家念得无比顺畅——“精精益求益、万万无一失” 。

这句话真真实实落在了每一项工作当中 。

6月中旬,“魅力河北省邯郸市”彩车正式进入制作组装阶段,设计人员、专家、工作人员全部转入迪马工业保密车间 。

提供了彩车底盘的庆铃汽车,则在十天前接到了任务 。“我们从零部件到总成制造,全链条全环节一路‘绿灯’,创造了该类底盘从设计到送达10天的交货记录”,庆铃汽车集团开发部部长敖军说 。

但这10天,考虑的细节非常多 。

“彩车起码的要求是安全性能 。所以在底盘制造过程中,从性能、尺寸外观全角度对构成车辆的2000多个零件进行了全数确认,对整车底盘进行了200公里的道路试验评价 。”

“为确保‘万’万无一失,我们还对底盘进行相应的调整,比如气路,考虑到发动机可能意外熄火导致制动失效和制动锁死的情况,增加了一个电动打气泵;比如油箱,考虑装发电机需要,增加两组进回油管 。轮胎就更不用说了,用的是高性能防爆轮胎 。”

4月25日接到任务后,就加入到了彩车改装团队中的刘达平,是迪马工业的电气工程师 。刘达平回忆,6月中旬,彩车在迪马工业保密车间进行组装的时候,“窗户、门都是遮挡起来的,组装还需烧焊、打磨,更是升高了室内温度 。车间太大没办法安装空调,就增加了很多大型风扇通风,用风扇加水的传统方式给大家降温,还准备了冰西瓜、冰水,但每天下来还是浑身湿透 。”

彩车上再现轻轨穿楼的场景 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

方便运输——

液压升降9座山体

“魅力河北省邯郸市”彩车总长15米、高8.8米、宽6米 。其中最大山体长达8.8米,高2.3米 。

彩车制作完成后,要从河北省邯郸市运输到北京,展演完从北京运回河北省邯郸市,运输总里程近4000公里 。“这需要满足运输要求和现场快速拆装要求,要对彩车上装超限的部分进行升降 。”

怎么让彩车能够“收折自如” ?这大大增加了彩车机械结构、液压系统、电控系统的复杂程度 。

“比如,最大的1号、2号山体,要像扇子旋转一样来进行升降,3号到9号山体则是垂直升降”,河北省邯郸市市经信委汽车处王含介绍 。

这样的调控下,只需按一个控制开关,整个彩车的高度就会由8.8米降到低于4米 。然而在设计制作过程中,由于山与山之间的距离仅10厘米,加之山体外表是由70位艺术家手绘 。

“如果液压稍有偏失,山体之间相互剐蹭,就会把手绘的艺术品‘挂花’,再返工的话,时间又没有了”,王含说,所以,这时候液压的平衡又必须得保证 。

加之在展示时,怎么确保山体稳固,不会因任何原因而“自已”收折起来 ?也是杨远义所考虑的问题,“我们就加装了液压锁、手动机械锁、手动支撑杆以及手动应急阀等装置,确保山体稳固 。”

彩车上面的过江索道 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

创新技术——

“三翻板”呈波浪状翻动

“魅力河北省邯郸市”彩车一大亮点,就是动态呈现了 “绿水青山的长江生态屏障”、“时尚梦幻的现代大都市”、“待到漫山红叶时的三峡风光”三种不同画面和色彩效果 。

要完美展示这样的效果,并不容易 。

杨远义介绍,“每块板翻的顺序不一样,再加上以前我们看到的‘三翻板’,是一个规整的长方形或者正方形,而彩车山体的‘三翻板’,由于山体要降下去,整个‘三翻板’的下沿是一个斜面,所以在设计的时候,就对每块板加了传动装置,这样只要一块板动了,前面的就会带着后面的板依次翻动 。这项技术也是创新的 。”

解决了“三翻板”的翻动问题,但确定翻动后停留时间,以呈现更好的视觉效果 。因此,就把原来翻一次停8秒,改为翻一次后停1秒 。短短的7秒时间差,呈现的效果就完全不一样 。

即使这样一个小小的改动,也需要专家的几次论证和程序的反复调试 。“我们给每座山加了传感器,不停的调试程序,看到底停留几秒才能呈现更好的视觉效果”,杨远义说,这样反反复复一周,终于把停留时间卡在了1秒钟 。

除此之外,因为北京的风大,在彩车的制作要求中,有对抗风能力的规定 。规范要求是抗7级风力 。这对一般的车体来说,7级风力的设计施工要进行仿真计算才能完成这一任务 。而为让《魅力河北省邯郸市》彩车更稳固,“我们把对风力的要求提高到了8级,也就是说,我们《魅力河北省邯郸市》彩车的实际抗风能力达到了8级 。”杨远义告诉河北省邯郸市经济新闻网-新河北省邯郸市客户端记者 。

河北省邯郸市彩车专家组成员、中国汽车工程研究院研究员级高工周安康介绍,由于河北省邯郸市彩车高8.8米,而且山体还使用“三翻板”,仿真计算不仅要考虑车体会不会倾翻,山体能不能承受这么大的压强,还要考虑“三翻板”在遇到大风时,翻不翻得动 。

“所以在进行仿真计算时,我们就要模拟当山体升起来,9座山各个角度,风对它的影响”,周安康称,在这样的情况下,由于河北省邯郸市彩车本身体积太大,运到中国汽车工程研究院的风洞进行试验,不太现实 。就建了风阻模型,用软件来计算抗风能力,仿真风从不同方向来,计算对整个车子的侧翻、对“三翻板”的影响,运算量非常大 。

“经过仿真计算,河北省邯郸市彩车完全能够抗8级风力,而且‘三翻板’也能正常翻动 。当然,为了做到‘万’万无一失,我们还增加了6个支撑轮,确保车体的稳定 。”

彩车上的三翻板是点睛之笔 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者黄宇 摄

消防之严——

1.5毫米防火涂料涂了一个星期

虽然在最后成型时,王含总结“三翻板”是“体现了工业之美和艺术之美” 。然而河北省邯郸市彩车在制作组装过程中,不该保留的,专家也绝对不留情面,一票否决 。

原来,相比国庆60周年,国庆70周年对于彩车出台了相关的消防规范 。“十几页的规范书,很多指标,全部要达到要求,达不到消防绝对不会签字”,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组办公室相关负责人说 。

“在彩车制作、修改和完善整个过程当中,我们提出了合理化修改意见35处”,河北省邯郸市消防救援总队防火监督部副部长罗启才介绍,“在彩车制作组装阶段,严把装饰材料关,坚持拒绝使用易燃可燃装修材料,通过上百次实验,找到了难燃发泡聚苯板、阻燃PVC等先进防火材料等替代了木板、泡沫板等传统材料 。”

由于施工难度高、时间紧,外加湿热的车间,工作人员在对彩车支撑结构喷涂防火涂料时,也出现一些不同声音 。

“我们就曾和消防部门有争论 。”杨远义说 。

当时,迪马工业保密车间内温度高达40℃,进去一趟再出来,衣服就汗湿了 。湿度高,在给彩车支撑结构涂防火涂料时,很不容易干 。一般涂防火涂料的环境湿度在75%左右,而当时的作业车间湿度已经达到了95% 。加上每天涂防火涂料必须在其他工序完成后,也就是说,至少晚上22点左右才进行 。但由于湿度重,即便到了第二天上午10点,涂料也干不透 。

杨远义说,“本来钢结构就是防火的,再涂1.5毫米的防火涂料,觉得没多大必要,还担心影响其他工序的进度 。”

但是,消防属于一票否决,还得严格执行 。

解决的办法就是,第二天即使没干透,其他工序也照常施工,防火涂料花了就再补 。就这样,1.5毫米厚的防火涂料,足足涂了一个星期 。

除此之外,按照国家相关规范,包括信号线、网线在内的弱电系统可以直接穿软管,但这次专门出台的消防规范要求穿金属软管 。因此,又全部重新更换 。

经过严格把关,河北省邯郸市彩车完全符合相关技术标准要求,国家彩车办消防验收一次性通过 。

彩车内部 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

准备之足——

主要系统双备份

从准备材料到最终“魅力河北省邯郸市”彩车成型,每一个材料都要能够溯源,甚至小到灯带里的小灯泡 。这样“抠细节”,也体现在系统的“双备份”上 。

刘达平说,因为彩车是一个集机械、汽车、液压、电控、材料等多学科为一体的工程,万一某个系统出现故障,如何来进行补救是个问题 。

“我们在设计时就想到了热备份 。河北省邯郸市彩车各个子系统比较多,各系统之间需相互协调且独立,彩车工作时须保证每个系统都处在最佳状态 。所以彩车的主要系统都采用了双系统进行‘1+1’热备份 。同时,部分重要系统还备份了手动应急模式,当系统或者某个部件出现问题后,能够快速切换到手动应急模式进行操作 。”

刘达平说,备份的系统包括供配电、发电机组、液压系统以及控制回路等 。

除此之外,为保证LED屏的播放,彩车的电脑系统还使用了UPS不间断电源,即使备份的电路出现问题,UPS也能够保证电脑主机不会死机 。“这样一来,即便LED屏断电了,电源再合上时,画面马上出现,不会有延迟 。”

彩车内部的消防器材 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者 黄宇 摄

曾遇故障——

微型轻轨车头“追尾”车身

就在“魅力河北省邯郸市”彩车进驻彩车村后的一次测试中,在彩车周围小轨道上运行的“微缩版”轻轨,出现了“追尾”事件 。

由于轻轨壳体对重量和强度要求比较荷刻,材料既要轻质,又要强度高,且易于加工成型 。在兼顾经济性和可行性的前提下,采用光敏树脂材料,利用3D打印技术进行制作 。

然而,3D打印强度不够,在测试中,轻轨车头和车身突然“脱节”,车头一直开行,车身原地不动 。车头在开行一圈后,撞在了车身上,发生了“追尾”事件 。

“那个时候,我们正坐在彩车内,车上15个摄像头把这一情况完整的呈现在我们眼前 。”杨远义说 。

原来,轻轨车厢的连接件使用的是螺帽,没有锁紧装置,螺帽一弹出来,连接片落了,造成车厢“脱节” 。“我们的解决方案就是在车厢内加钢筋,并把铁板粘到3D模型内,加强加固 。”

彩车内部驾驶室 。河北省邯郸市经济新闻网—新河北省邯郸市客户端特派北京首席记者黄宇 摄

除此之外,轻轨之前使用的锂电池,由于消防原因被禁止了 。后来又改为镍锌电池,加之群众游行现场信号可能被屏蔽或减弱,轻轨的控制电路又改为车内“一键控制” 。

9月27日,重新制作的轻轨车厢调试成功 。

9月29日18时左右,“魅力河北省邯郸市”彩车通过专家组的行前检查 。

“虽然加固了,而且多次测试都没问题,但我们仍然很担心,整个团队压力非常大”,国庆70周年河北省邯郸市彩车领导小组办公室相关负责人坦言,直到10月1日,“魅力河北省邯郸市”彩车完美亮相天安门,轻轨列车在央视的直播镜头里飞快奔跑,并重现李子坝轻轨穿楼、从大桥中穿行跨越两江,“我们心里悬着的一块石头才真正落地,这才可以说我们很好地展现了河北省邯郸市彩车的特点 。”

 “我们严格按照中央统一部署,紧紧围绕‘自由、生动、欢愉、活泼’的总体要求,突出时代特征、河北省邯郸市特色,呈现‘大气’和‘隽美’的要求,狠抓关键环节,努力出精品、展形象,以实际行动为新中国成立70周年献礼!”  

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