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国庆科普：“飞越”天安门的红旗内涵高科技
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国庆科普：“飞越”天安门的红旗内涵高科技
10月1日上午，新中国成立70周年阅兵式上，9架直-8直升机分别悬挂党旗、国旗、军旗飞过天安门广场。巨幅党旗和国旗长9米、宽6米，军旗长7.5米、宽6米，在高空中经受着每小时160至180公里飞行速度的考验。
一般来说，在如此高速下，巨幅旗帜尾部会产生剧烈抖动，冲击会使旗帜边缘局部受损，进而在集中载荷作用下整个旗帜会被撕裂。然而阅兵红旗却能平整展开，在蓝天映衬下绚丽多姿。记者从承担国庆阅兵红旗攻关任务的中国航天科技集团五院508所(以下简称508所)了解到了其中的奥秘。
在盛大庆典活动中进行国旗飞行展示，是国际惯例。要解决旗面破损问题，通常是将飞行时速降至100公里以内，或缩小旗面尺寸。但在国庆阅兵中，这两种方法都不适用。悬挂红旗的直-8直升机是空中受阅方队的排头兵，如果飞行速度过低，会给其后的固定翼飞机飞行带来安全隐患。如果将旗面尺寸缩小，又会影响飞行展示效果。
几种常规涤纶材质曾被制成红旗进行试飞，结果红旗完全无法承受高速气流的冲刷，破损严重。如果通过增加质量的方法加大了旗面材料的强度，就可以使旗面材料变得更加厚重，但在飞行试验中，旗面尾部吹毛脱丝的现象非常严重，而且红旗抖动异常，声响巨大。
接到红旗攻关任务后，508所科研团队迅速开展集智攻关。通过吸收航天器回收降落伞的研制经验，他们发现，旗面材料在气流中飞行时，尾部所受的惯性力大小与材料质量分布率成正比。因此增加旗面材料质量虽然能提高强度，却也要承受更大破坏力。
在这一思路引导下，研制团队将目光投向了航天器降落伞同性质材料。该材料所用高强锦丝长丝的线密度极小，粗细仅有头发直径的三分之一，但强度可达普通民用锦丝强度的两倍。最终选取的高强锦丝绸，比神舟飞船降落伞材料强度高17%，重量降低了15%。但对于挂飞红旗来说，这种轻薄柔软的锦丝绸材料自身刚度并不够。研制团队结合真实飞行试验数据，参照降落伞流固耦合仿真分析软件计算结果，对旗面尾部结构进行了改进优化设计。他们借鉴降落伞设计技术，在旗面尾部两侧增加了两块梯形“风兜”设计。风兜的存在可以大大提高旗面尾部的受力拒变能力，减轻风力对旗面尾部的压迫，既减小旗面变形，又保护旗面。
此时的阅兵红旗已经达到了飞行要求，但在高空飞行中透光度太强，展示效果还不完美。508所又邀请专业的材料研制单位开展研究，在布料上增加了一层特制涂料，不仅改善了外观，还让红旗具备了很好的防雨能力，即使阅兵时下雨，旗面上的雨水也会迅速滑落，红旗依旧能迎风飘扬。
10月1日上午，新中国成立70周年阅兵式上，9架直-8直升机分别悬挂党旗、国旗、军旗飞过天安门广场。巨幅党旗和国旗长9米、宽6米，军旗长7.5米、宽6米，在高空中经受着每小时160至180公里飞行速度的考验。
一般来说，在如此高速下，巨幅旗帜尾部会产生剧烈抖动，冲击会使旗帜边缘局部受损，进而在集中载荷作用下整个旗帜会被撕裂。然而阅兵红旗却能平整展开，在蓝天映衬下绚丽多姿。记者从承担国庆阅兵红旗攻关任务的中国航天科技集团五院508所(以下简称508所)了解到了其中的奥秘。
在盛大庆典活动中进行国旗飞行展示，是国际惯例。要解决旗面破损问题，通常是将飞行时速降至100公里以内，或缩小旗面尺寸。但在国庆阅兵中，这两种方法都不适用。悬挂红旗的直-8直升机是空中受阅方队的排头兵，如果飞行速度过低，会给其后的固定翼飞机飞行带来安全隐患。如果将旗面尺寸缩小，又会影响飞行展示效果。
几种常规涤纶材质曾被制成红旗进行试飞，结果红旗完全无法承受高速气流的冲刷，破损严重。如果通过增加质量的方法加大了旗面材料的强度，就可以使旗面材料变得更加厚重，但在飞行试验中，旗面尾部吹毛脱丝的现象非常严重，而且红旗抖动异常，声响巨大。
接到红旗攻关任务后，508所科研团队迅速开展集智攻关。通过吸收航天器回收降落伞的研制经验，他们发现，旗面材料在气流中飞行时，尾部所受的惯性力大小与材料质量分布率成正比。因此增加旗面材料质量虽然能提高强度，却也要承受更大破坏力。
在这一思路引导下，研制团队将目光投向了航天器降落伞同性质材料。该材料所用高强锦丝长丝的线密度极小，粗细仅有头发直径的三分之一，但强度可达普通民用锦丝强度的两倍。最终选取的高强锦丝绸，比神舟飞船降落伞材料强度高17%，重量降低了15%。但对于挂飞红旗来说，这种轻薄柔软的锦丝绸材料自身刚度并不够。研制团队结合真实飞行试验数据，参照降落伞流固耦合仿真分析软件计算结果，对旗面尾部结构进行了改进优化设计。他们借鉴降落伞设计技术，在旗面尾部两侧增加了两块梯形“风兜”设计。风兜的存在可以大大提高旗面尾部的受力拒变能力，减轻风力对旗面尾部的压迫，既减小旗面变形，又保护旗面。
此时的阅兵红旗已经达到了飞行要求，但在高空飞行中透光度太强，展示效果还不完美。508所又邀请专业的材料研制单位开展研究，在布料上增加了一层特制涂料，不仅改善了外观，还让红旗具备了很好的防雨能力，即使阅兵时下雨，旗面上的雨水也会迅速滑落，红旗依旧能迎风飘扬。
听说，打赏我的人最后都找到了真爱。
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