惊艳世界的北京冬奥会终于落幕了,鸟巢上空出现“天下一家”、“ONE WORLD ONE FAMILY”的烟花图案,再次表明了中国人民热情、善良以及热爱和平的心愿。
一个世界字样烟花
北京冬奥会闭幕式上的这几个烟花图案,不但精美绝伦,而且与奥林匹克运动会和平、友谊、团结的主旨相呼应,升华了举办冬奥会的意义,起到了画龙点睛的效果!
不过话说回来,烟花是怎么在空中变出一幅幅美丽的图案和文字的呢?不要着急,咱们这就慢慢道来。
冬奥会上空的烟花五环
烟花最早出现于我国唐代,据《唐史》记载,江南西道袁州人李畋,24岁时参考打猎用土铳原理,将硝装入竹筒,然后点燃爆出,这便是烟花的雏形,李畋将其称为竹爆。李畋发明烟花的目的是为皇帝破“瘴气”,因此也被皇帝封为竹爆祖师。
早期的烟花构造很简单,由外筒和内筒两层竹筒球构成,外筒填入火药,内筒则装入起爆药、火药、光珠等药剂。点燃外筒火药后,由于喷射的动力,会把内筒球发射到空中,内筒球在升空过程也被点燃,引爆火药使得整个内筒炸开,光珠扩散,在天空形成美丽的焰火。
烟花燃放时之所以有各种颜色,是因为添加了金属元素,金属材料燃烧时候会呈现出各种颜色,比如铜燃烧时候会呈现绿色,、硝酸钠燃烧是黄色、硝酸锶是红色、铝燃烧则是白色。
不同金属燃烧时火焰颜色
想要产生闪光、闪星效果怎么办?添加硬木碳分、铁粉、镁粉之类就行了。利用空气学原理,控制好燃烧速度、滞后时间,不但能产生星光点点效果,还能看到长长的烟花轨迹。
另外,烟花也可以实现动态变化,这是因为药剂中除了加入金属粉外,还加入易产生大量的固体和液体生成物的材料,组成多层烟花。
烟花制作
有金属粉的药剂燃烧时温度、亮度较高,而固体和液体残渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时,就会出现低温辐射,给人一种熄灭的感觉。等到下一层药剂被点燃又变得明亮起来,这就可以实现明亮交替的动态图案。
既然能让烟花有各种颜色、闪光,还能控制烟花的轨迹、实现明亮交替的动态效果,那么使用烟花摆出各种图案就是可能的了。
要在空中摆出各种图案、甚至是文字,这其实是事先在地面将燃筒摆好形状,组成点阵,然后在空中放大,形成美丽的图案。这看似简单,实际是一个非常复杂的问题,需要计算药剂用量、燃放的间隔时间、烟幕的空间分布情况等等。
冷焰烟花控制器
现在的烟花造型可以通过计算机模拟效果,并可以使用计算机精确控制燃放时间,相比较以前,烟花能呈现的图案也更多,实现效果更清晰、逼真。
2008年奥运会烟花的笑脸、脚印等,是通过调节烟花发射的高度、相互间距离,用点阵的方式组成图形。除此之外,还可以用线形冷烟花组成图形,然后燃放在空中呈现。
各色烟花
北京冬奥会落幕了,但是北京冬奥会带来的精彩,就如同盛放的烟花般,深深留在每个人脑海中。而鸟巢上空的“天下一家”烟花图案,更是能引发全世界人民的共鸣。
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