媒體報道一：

讓祖國綻放光彩——記北京理工大學(xué)煙火專家趙家玉

 

我們難以忘記國慶聯(lián)歡晚會那絢爛精彩的"和平鴿"、“數(shù)字60”；難以忘記奧運會開幕式那美麗璀璨的29個巨大腳印、2008張動態(tài)笑臉。個性的禮花得以綻放，完美的藝術(shù)得以展現(xiàn)，需要的是尖端技術(shù)的支撐。提起煙火技術(shù)，我們不得不提及煙火科研界的領(lǐng)頭人，為煙火事業(yè)默默奉獻(xiàn)了30余載的北京理工大學(xué)機電學(xué)院的趙家玉教授。

 

民用焰火的戰(zhàn)略選擇

 

趙家玉選擇煙火研究并非源于個人年少時對燃放鞭炮的愛好，更多的源于對自己研究領(lǐng)域的責(zé)任。用趙家玉自己的話說，那就是“要么不承擔(dān)，承擔(dān)下來的事，就力求做到最好"”。1957年，當(dāng)時的北京工業(yè)學(xué)院（現(xiàn)北京理工大學(xué)）介入禮花的研究為趙家玉參與研究提供了一個起點。

 

1992年，政府限制在部分大城市燃放煙火。1993年12月1日，北京市第十屆八人常委會第六次會議上審議通過的《北京市關(guān)于禁止燃放煙花爆竹的規(guī)定》，明確將北京市八大城區(qū)作為禁放煙花爆竹地區(qū)，任何單位或個人不準(zhǔn)生產(chǎn)、運輸、攜帶、儲存、銷售煙花爆竹。國家重大慶典需要燃放禮花的，由市人民政府決定并發(fā)布公告。種種規(guī)定以及煙火行業(yè)的相對滯后等，均迫使煙火科研界對民用焰火研究與發(fā)展失去信心，許多煙火科研人士紛紛轉(zhuǎn)行。雖然趙家玉深知煙火領(lǐng)域研究面相對狹窄，也有一定的危險性，但他 還是堅守在這個陣地。因為各國重大慶典活動一般都會燃放焰火，國內(nèi)重要節(jié)慶日也離不開焰火。趙家玉從不后悔自己的選擇，他認(rèn)為問題的關(guān)鍵是要研發(fā)新型環(huán)保而安全的焰火。于是，他下定決心，與寂寞為伴，開始了外人看似枯燥的科研征程。

 

趙家玉說: “一個人一輩子能做好一件事就很了不起了。”在北理工，趙家玉的科研任務(wù)是軍用煙火，民用焰火是他的自擬項目。自擬項目意味著沒有任何外界援助，自己買原料，自己擬定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而軍工項目一般時間緊、任務(wù)重，科研工作非常緊張。然而，即使在這樣的情況下，為了不影響軍用煙火研究和正常的教學(xué)工作，趙家玉像擠海綿里的水一樣，把時間從生活的問隙里擠出來，抽出周末等業(yè)余時間去研究民用焰火。 更難能可貴的是，趙家玉沒有將眼光僅僅停留在國內(nèi)市場，他也分析研究其他國家焰火科研情況。比如，他會抽出時間深刻剖析前蘇聯(lián)注重軍用焰火拋棄民用焰火的原因。

 

從1984年開始，趙家玉就致力于我國煙花爆竹科技發(fā)展及安全性改進(jìn)，趙家玉在煙花爆竹安全生產(chǎn)方面已取得多項應(yīng)用型研究成果，除此之外，在煙花爆竹新材料研究方面，也有多項取得階段性應(yīng)用成果。作為審定他的煙花技術(shù)研究成果推廣到了40余家生產(chǎn)工廠。上世紀(jì)90年代初期，趙家玉又在國內(nèi)首先提出煙花爆竹安全環(huán)保化是該行業(yè)的惟一出路。在此基礎(chǔ)上，他研究了多項可推廣性技術(shù)成果，其中如冷（低溫）煙花、無煙無污染煙花等已被廣泛應(yīng)用生產(chǎn)。無硫安全環(huán)保黑火藥技術(shù)成果目前已通過中試，是一項極有應(yīng)用價值的科學(xué)技術(shù)成果。

 

煙花爆竹國家標(biāo)準(zhǔn)專家組組長，趙家玉主持審定了數(shù)十項國家標(biāo)準(zhǔn)；作為國家級專家，多次參加重大煙花爆竹事故調(diào)查和分析；起草了國家“十一五”煙花爆竹 科技發(fā)展規(guī)劃，并承擔(dān)了多項國家科技重點攻關(guān)項目的研究任務(wù)。

 

近年來，人們對于煙花爆竹的燃放更加趨于理性，政府也出臺了更加科學(xué)的政策，煙火行業(yè)又呈現(xiàn)出勃勃生機。 而趙家玉在寂寞中堅持了下來， 30多年前的戰(zhàn)略性選擇，終于得到了答案；30 多年的努力，終于光榮綻放。

 

藝術(shù)與技術(shù)的完美結(jié)合

 

2008年、2009年，趙家玉及其團隊的焰火在祖國的天空盡情綻放。趙家玉說: "當(dāng)我完成任務(wù)，觀看我的學(xué)生錄 制的焰火燃放的場面時，服務(wù)國家、報效人民、艱苦奮斗，這些我們學(xué)校長時 期形成的文化精神，在焰火綻放的時刻顯得很生動……”。

 

2006年12月，趙家玉應(yīng)奧組委邀請，擔(dān)任北京奧運會焰火團隊專家組組長。作為項目負(fù)責(zé)人，他成功完成了奧運會和殘奧會主火炬點火與傳火系統(tǒng)及創(chuàng)新焰火，如腳印、五環(huán)、數(shù)字文字焰火、和平鴿等造型焰火的技術(shù)設(shè)計和研究，并對新型造型焰火發(fā)射系統(tǒng)研制作了大量技術(shù)指導(dǎo)。無煙、微煙、無殘渣、防雨防潮、延時增效等技術(shù)的應(yīng)用，使焰火充分體現(xiàn)了"綠色奧運、人文奧運、科技奧運"的理念。他的無煙系列產(chǎn)品還參加了全國奧運科技成果展覽。

 

為了使主火炬點火獨具特色，同時還要保證點火安全可靠，趙家玉作為主火炬點火系統(tǒng)項目負(fù)責(zé)人，主持研究了奧運會、殘奧會主火炬點火系統(tǒng)的技術(shù)方案，該方案集點火、傳火、變速燃燒、無煙、防雨防潮、安全可靠、極佳的可視性等技術(shù)為一體，在技術(shù)上突破了該領(lǐng)域的世界難題，使第29屆北京奧運會、殘奧會的主火炬點火被世界人民認(rèn)為是最好的點火方式之一。

 

為什么最終趙家玉會結(jié)緣奧運，被任命為煙火技術(shù)負(fù)責(zé)人？其實，煙火特長早已讓他名聲在外，2006年7月時就有民間電子企業(yè)家慕名與趙家玉聯(lián)系探討煙火研制。不知情者更多的可能認(rèn)為，趙家玉的被選上技術(shù)總指揮身份是一種幸運，知情者便深知幸運的背后更多的是責(zé)任和付出。為了確保燃放安全，幾十個環(huán)節(jié)都需要趙家玉簽字，而簽字就意味著要承擔(dān)風(fēng)險和責(zé)任。

 

除去精神上的強大壓力，多次奧運點火的燃放試驗也向體力發(fā)起了挑戰(zhàn)。 當(dāng)時的試驗地點選在了河北與北京交界處，時間選在夜里年近六旬的趙家玉，有時忙起來只吃一頓飯，每天只睡4個小時，有時在路邊一靠就睡著了。

 

伴隨奧運會和殘奧會的成功落幕，趙家玉又開始擔(dān)任起60周年國慶焰火晚會專家技術(shù)組組長。雖然北京奧運會中許多焰火新技術(shù)為60年慶典打下了良好基礎(chǔ)，但新困難仍不容忽視。期間他經(jīng)常奔赴湖南、江西等地，深入煙花企業(yè)一線，指導(dǎo)國慶焰火晚會焰火研發(fā)與生產(chǎn)。為使焰火達(dá)到創(chuàng)意效果，他常常鉆研技術(shù)達(dá)到忘我的境地。

 

一次，趙家玉參加"和平鴿"造型焰火燃放試驗，從晚上八點多一直忙到凌晨四點才睡覺，六點多鐘又起床了， 在院子里踱步。學(xué)生后來才知道，原來 趙家玉一直在想著那只“和平鴿”呢。

 

相比國慶50年周年慶典， 60年慶典焰火燃放可謂困難重重。10年后的北京發(fā)生了巨大變化，建筑物的層高和密度都大大增加，這給焰火燃放帶來很多新挑戰(zhàn)。其中，禮花彈的尺寸、規(guī)格選擇，也讓趙家玉費盡心思。當(dāng)前的建筑情況顯然不能像50年慶典那樣燃放12寸。

禮花彈，最多只能放4寸禮花彈，所達(dá)到的高度只有百米，天安門城樓上的國家領(lǐng)導(dǎo)人和廣場內(nèi)的聯(lián)歡群眾根本看不清楚。無論高度還是燃放效果，都不能滿足這種盛大國家慶典的需要。為此，趙家玉經(jīng)過反復(fù)論證、試驗，并結(jié)合多年科技工作經(jīng)驗提出多項安全技術(shù)措施，最終確定燃放8寸禮花彈，既解決了高度問題，又達(dá)到了預(yù)期燃放效果。

 

60周年國慶慶典中， 60只焰火組成的和平鴿，飛過十里長街，唯美動人； 還有那巨大立式"60 "、"神州"火箭 和惟妙惟肖的笑臉……動態(tài)焰火創(chuàng)造了一個又一個奇跡，帶給人們的是無與倫比的美妙與驚喜。焰火團隊全體成員不負(fù)眾望，圓滿完成任務(wù)，成就了又一場焰火盛宴。趙家玉本人也因貢獻(xiàn)突出，被評為國慶60周年焰火生產(chǎn)安全保障工作先進(jìn)個人、國家質(zhì)檢總局授予質(zhì)量安全保障工作先進(jìn)個人，受到胡錦濤主席的接見和慰問。

 

不管是奧運會，還是國慶聯(lián)歡晚會，趙家玉總是對試驗和最終燃放的每個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控，深思熟慮，始終保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。本著實事求是的精神，能預(yù)測的不能預(yù)測都做到心中有數(shù)，能完成的就說自己能完成，且精確到能完成到哪個程度，不能完成或者沒有把握的就反復(fù)做實驗，在試驗中尋找靈感，從而尋找到解決問題的方法和措施。

 

榮譽的背后更多的是艱辛，奧運會、國慶晚會焰火綻放的背后是趙家玉及其所在團隊辛勤付出的故事。趙家玉用自己的獨特技術(shù)成就了奧運焰火的創(chuàng)意:用綻放的焰火也向全世界人民詮釋了科技奧運、綠色奧運的理念，展示了我國的科技實力；用燦爛的禮花實現(xiàn)了藝術(shù)與技術(shù)的完美結(jié)合。

 

教學(xué)與科研統(tǒng)籌并重

 

1988年前后， 3年多的班主任生涯也給趙家玉留下了美好的回憶。盡管那時候，班主任幾乎不作為老師工作量的考核，只是專業(yè)老師輪換著去擔(dān)當(dāng)，但趙家玉并沒有因此放松班主任工作，他所帶的班級還曾榮獲“北京市先進(jìn)班集體”。趙家玉在指導(dǎo)學(xué)生的時候很細(xì)致， 不僅在學(xué)習(xí)上注重對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法予以引導(dǎo)，而且全方位了解學(xué)生，關(guān)心學(xué)生的個人身體、經(jīng)濟情況等，所帶的學(xué)生都順利地實現(xiàn)高中到大學(xué)的轉(zhuǎn)變和過渡。

 

趙家玉主講課程包括《煙火學(xué)原理》、《煙火測試技術(shù)》、《煙火技術(shù)與安全》、《燃燒學(xué)》等，己編著《煙火效應(yīng)測試技術(shù)》和《煙火技術(shù)與安全》等教材。從北理工火工與煙火技術(shù)專業(yè)畢業(yè)留校任教， 20多年來，他一直工作在教學(xué)教學(xué)第一線。給大四的學(xué)生講專業(yè)課，8點鐘上課，趙家玉每次提前至少10分鐘進(jìn)課堂，沒有遲到過一分鐘。 他在教學(xué)過程中常融入自己的科研實踐、技術(shù)、成果和學(xué)科前沿的動態(tài)、國際化的理論新知識，并充分調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性。

 

國慶慶典結(jié)束后，趙家玉就給煙火專業(yè)的學(xué)生們做了講座，講解煙火的研發(fā)歷程和前沿領(lǐng)域的信息，鼓勵學(xué)生們投身煙火科研工作。在學(xué)生們眼里，趙老低調(diào)、謙和、嚴(yán)謹(jǐn)、正直、熱心。 趙家玉感言：作為理工類學(xué)校的學(xué)生，學(xué)好基礎(chǔ)理論相當(dāng)重要，畢竟頂尖技術(shù)需要過硬的理論知識的支撐，然而又不應(yīng)該僅僅停留在理論層面。理工類 的學(xué)生是要出成果、出東西的。要想出東西，就必須親自動手，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而積累經(jīng)驗。趙家玉謙稱自己幾十年的研究就 是積累經(jīng)驗的過程，自己也不是個聰明人，只是在大量的實踐中激發(fā)出了靈感，但也強調(diào)科研工作者要重視“悟”的分量。

 

采訪中，趙家玉的學(xué)生趙保國對他的評價是:做事認(rèn)真、做人低調(diào)、能耐得住寂寞，幾十年的科研教學(xué)之路是他養(yǎng)成了踏實肯干的優(yōu)良作風(fēng)。趙家玉講課生動、風(fēng)趣，注重把自己的科研成果和研究中的積淀融入課堂，使大家很受啟發(fā)，也更能激發(fā)大家的興趣。他注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，強調(diào)理論與實際相結(jié)合。

 

煙火研究不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)、汗水、執(zhí)著，也需要勇氣，因為煙火研究隨時都要面臨危險的考驗。2006年6月3日凌晨四點在趙家玉的一個小倉庫發(fā)生了小型燃爆，所幸并無人員傷亡，只是燒毀了不少趙家玉的書籍。

 

說起燃爆原因，得從2006年5月18日下午兩點長沙集裝箱碼頭爆炸事件說起。當(dāng)時趙家玉作為專家被邀請到事發(fā)現(xiàn)場排查事故原因，幾百個品種的煙花一天兩天就能排查出原因的，不過趙家玉己經(jīng)有了初步的推斷，便要求相關(guān)人員將懷疑藥劑按相應(yīng)質(zhì)量百分比配好按原料分裝運往北京，不想這些原料。2006年6月1日，原料被運往趙的小倉庫，由于倉庫漏雨，恰逢周五晚上下雨，原料受潮發(fā)熱最后發(fā)生了燃爆。而這種燃爆是自燃白爆現(xiàn)象，恰恰也證實了趙家玉最初在長沙爆炸事后作出的現(xiàn)場推斷。長期從事煙火研究成就了趙家玉對煙火爆炸事故原因分析的敏感，而這份敏感實質(zhì)上是專業(yè)和理性的表現(xiàn)。

 

令趙家玉印象深刻的還有另一件事。有一次，趙家玉負(fù)責(zé)一項任務(wù)，實現(xiàn)煙花由中國向非洲某個國家的空運，但時間有限，要趕上那個國家的國慶。趙家玉頂住壓力，連續(xù)奮戰(zhàn)，到最后終于完成了任務(wù)。

 

縱然風(fēng)險和挑戰(zhàn)常在，并沒有影響趙家玉的執(zhí)著參研。教學(xué)與科研，趙家玉統(tǒng)籌兼顧，堅持兩手抓，每個方面都力求做到最好。這又一次驗證了他的人生信條——“要么不承擔(dān)，要做就做最好”。

 

對于教學(xué)，趙家玉兢兢業(yè)業(yè)，勤勤懇懇；對于科研，他數(shù)十年如一日，嚴(yán)肅認(rèn)真；惟一有所疏忽的應(yīng)該就是對家人的關(guān)愛。當(dāng)被問及可曾給過家人感動的時候，他略顯無奈，坦言自己幾乎未曾直接給過家人感動。他更多的是靠把學(xué)生教好，把科研工作做好，以自己的行動、成績和成果來獲得學(xué)生、學(xué)校和社會的尊敬與認(rèn)可，再以這種認(rèn)可換取家人的欣慰。

 

一顆平常心，無私為新人

 

面對國家的號召，他積極響應(yīng)，不計功勞;面對企業(yè)機構(gòu)的咨詢，他熱情解惑，不為薪酬:面對同行學(xué)生的請教，他認(rèn)真指導(dǎo)，不求回報。 趙家玉以一種低調(diào)平和的心態(tài)處世，跟國家和企業(yè)從來不提及錢的問題。對學(xué)生，他知無不言，言無不盡，沒有絲毫的保留。 他總是將無私奉獻(xiàn)精神運用到教學(xué)、科研的方方面面。

 

"北理工煙火研究有一個延續(xù)性， 要讓這方面的優(yōu)勢發(fā)揚廣大。我現(xiàn)在60 多歲了，今后最重要的工作是帶一批新人，把他們培養(yǎng)出來。"趙家玉的心愿是煙火專業(yè)后繼有人。他注意給年輕人提供力所能及的鍛煉機會，在奧運會、 國慶慶典中，他就曾極力給年輕人施展才華的機會。

 

當(dāng)被問及學(xué)生有沒有在奧運、國慶煙火測試、燃放期間給其帶來"麻煩" 的時候，他舒心地笑了，他的笑容里寫滿對學(xué)生的肯定。趙家玉認(rèn)為，成功離不開團隊中每一個成員的努力。他的團隊成員分工特別明確，有人負(fù)責(zé)煙火技術(shù)，有人主管控制點火，有人牽頭煙火測試，每一個成員各司其職，每一個環(huán)節(jié)又密切配合，如此才保證了最后的成功。交談中，趙家玉也突出強調(diào)大學(xué)校 園是人才集中地，大學(xué)要提供一個有機整合和充分調(diào)動人才的平臺。他總是以一種平和的心態(tài)給予團隊其他成員以肯定和成長的機會，也非常注重團隊的協(xié)作和新人的培養(yǎng)。

 

趙家玉先后獲多項省部級科技進(jìn)步獎， 10余項研究成果被列為科技成果重 點推廣技術(shù)。在國際、國內(nèi)刊物上發(fā)表科技論文近30篇，已發(fā)明專利 20多項。趙家玉說: "比起這些來，我還是想多培養(yǎng)年輕人。"趙家玉在自己的研究方向上越鉆越深，將研究的面越拓越寬，然而他更不忘以培養(yǎng)新人為己任。謙虛和藹的他將無私與奉獻(xiàn)，也像他的焰火禮花那樣美麗地綻放在眾人的眼里，溫暖到心里。

 

人物小傳

 

趙家玉，國家級專家，兼任國際煙花協(xié)會專家委員、 全國煙花爆竹標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會核心專家委員等。北京市優(yōu)秀教師，北京市教育科技創(chuàng)新先鋒標(biāo)兵。曾任北京奧運會焰火團隊專家組組長，首都國慶60周年 焰火指揮部專家技術(shù)組組長，為北京2008奧運會和國慶60周年的成功舉辦做出了突出貢獻(xiàn)，先后被評為科技奧運先進(jìn)個人、北京2008奧運會、殘奧會開閉幕式籌備工作優(yōu)秀個人、國慶60周焰火生產(chǎn)安全保障工作先進(jìn)個人、質(zhì)量安全保障工作先進(jìn)個人。作為審定煙花爆竹國家標(biāo)準(zhǔn)專家組組長，主持審定了數(shù)十項國家標(biāo)準(zhǔn)，多次參與重大煙花爆竹事故調(diào)查，起草國家"十一五"煙花爆竹科技發(fā)展規(guī)劃，并承擔(dān)了多項國家科 技重點攻關(guān)項目的研究任務(wù)。獲多項省部級科技進(jìn)步槳， 10余項研究成果被列為科技成果重點推廣技術(shù)。在國際、國內(nèi)刊物上發(fā)表科技論文近30篇，已獲及申報發(fā)明專利20多項。

 

文章來源：《教育》2009年第137期

媒體報道二：

待到煙花爛漫時 他在叢中笑——記北京理工大學(xué)教授趙家玉

 

北京奧運會開幕式上，29個焰火組成的腳印，從皇城到鳥巢，從歷史到現(xiàn)代，震撼人心；60年國慶慶典中，60只焰火組成的和平鴿，飛過十里長街，唯美動人；還有那巨大的立式“60”、“神州”火箭和惟妙惟肖的笑臉……動態(tài)焰火創(chuàng)造了一個又一個奇跡，帶給世界的是無與倫比的美妙與驚喜！

 

而這些動態(tài)焰火的主要研發(fā)者，就是北京理工大學(xué)教授趙家玉。近日，記者走近趙家玉，有幸聆聽了這位焰火專家背后的故事。

 

濃濃的焰火情結(jié)

 

趙家玉1975年畢業(yè)于北京理工大學(xué)火工與煙火技術(shù)專業(yè)，并留校任教至今。起初他主攻軍用焰火，1984年開始涉足煙花爆竹等民用焰火研究。其時正值國慶35周年之際，國家打算在天安門前燃放焰火。但當(dāng)時焰火技術(shù)比較落后，燃放之后殘渣很多，安全難以保證，于是相關(guān)部門便請北理工幾位專家進(jìn)行焰火技術(shù)改造，趙家玉是其中之一。正是從那時起，他與民用焰火結(jié)下了不解之緣。

事實上，趙家玉的科研任務(wù)是軍用焰火，民用焰火屬其自擬項目。為了不影響軍工科研和教學(xué)工作，他把民用焰火研究主要集中在周末和節(jié)假日。當(dāng)別人安然享受假期時，趙家玉不是在查資料、做試驗，就是在企業(yè)里調(diào)研。幾年下來，他在煙花爆竹科技發(fā)展和安全性改進(jìn)方面取得不少成果。

 

但波折隨之而來。由于當(dāng)時焰火安全事故時有發(fā)生，自上世紀(jì)90年代起，全國大部分大城市禁止燃放煙花爆竹，北京也不例外。這給民用焰火的發(fā)展帶來很大沖擊。“民用焰火沒有前景”的思想逐漸蔓延，很多焰火專家紛紛轉(zhuǎn)到其他領(lǐng)域，趙家玉卻默默堅守在那里，一如既往地研究、實踐，從未間斷。

 

他堅信，民用焰火前景廣闊，“黑火藥是咱老祖先發(fā)明的，后來又衍生出煙花爆竹。老百姓有很深的焰火情結(jié)，重大節(jié)日都離不開它。國際市場上也很有需求，任何一個國家的慶典，世界級的體育、文化活動都會燃放禮花。”說這話時，趙家玉眼中閃爍著光芒，記者可以感受到他那種濃郁的焰火情結(jié)。

 

就這樣，趙家玉在民用焰火學(xué)領(lǐng)域守望了10多年。

 

近年來，隨著爆竹解禁的呼聲日益高漲，各地順應(yīng)民心紛紛解禁，北京也在2005年底改禁止燃放為局部限放。煙花爆竹行業(yè)迎來了新的春天。趙家玉的研究成果也引起相關(guān)部門的高度重視。他秉持安全環(huán)保化理念，研制出冷煙花、低溫?zé)熁ā�無煙無污染煙花等多項先進(jìn)技術(shù)成果，已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)；無硫安全環(huán)保黑火藥技術(shù)目前也已通過中試（正式投產(chǎn)前的試驗）。在煙花爆竹新材料研究和煙花爆竹安全生產(chǎn)、應(yīng)用方面，也取得多項成果。此外，趙家玉主持審定了十項煙花爆竹國家標(biāo)準(zhǔn)，多次參加重大煙花爆炸事故的調(diào)查和分析，起草了國家“十一?五”煙花爆竹科技發(fā)展規(guī)劃，還承擔(dān)了多項國家科技重點項目的研究任務(wù)。

 

這些高新技術(shù)儲備加上豐富的閱歷，為其主持北京奧運會和60年國慶慶典大型焰火的成功燃放奠定了堅實基礎(chǔ)。

 

打造兩場焰火盛宴

 

2006年12月，受北京奧運會開閉幕式焰火創(chuàng)意導(dǎo)演蔡國強邀請，趙家玉加盟焰火設(shè)計團隊，擔(dān)任北京奧運會、殘奧會開閉幕式焰火團隊專家組組長、焰火關(guān)鍵技術(shù)研究項目負(fù)責(zé)人、主火炬點火系統(tǒng)研究與設(shè)計者。

奧運會，是一個前所未有的挑戰(zhàn)。既要滿足張藝謀、蔡國強為創(chuàng)意核心組的創(chuàng)意要求，又要實現(xiàn)“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”理念，技術(shù)上困難重重。

 

最終，趙家玉率領(lǐng)團隊成員攻破各種難關(guān)，研發(fā)出無煙焰火、無殘渣焰火、防火防潮焰火、延時增效焰火等15種新型焰火藥劑、50余種新型焰火產(chǎn)品，并開創(chuàng)了奧運會焰火動態(tài)燃放先河，震撼全球。

輝煌成績的背后，是難以想象的艱辛。

 

由于北京市區(qū)嚴(yán)禁燃放煙花爆竹，又要求保密，所以尋找合適的試驗場地非常困難。經(jīng)過再三考慮，趙家玉選擇在北京與河北交界的地方進(jìn)行燃放試驗。他常常像打游擊一樣“兩邊跑”：白天在奧運中心主持專家評審工作，把握每一個與焰火安全燃放有關(guān)的環(huán)節(jié)，夜晚便和團隊成員開車去六環(huán)外做試驗，第二天凌晨再趕回來。有時忙起來一天只吃一頓飯，每天只睡4個小時。同事叢曉民回憶說，“那段時間，趙老師有時靠在墻邊就睡著了，出門也是一上車就睡覺。”

 

與艱辛相比，壓力更是超乎尋常。燃放焰火，最大問題就是安全，對于奧運會這樣世界矚目的體育盛典，更是不容許任何意外。作為第一責(zé)任人，趙家玉背負(fù)的壓力比別人大得多。產(chǎn)品、裝置、燃放控制等各個環(huán)節(jié)，他都要一一評審、簽字，確保百分之百安全。“奧運會只許成功，不許失敗。我已經(jīng)被推到風(fēng)口浪尖上，壓力真的非常大。”回想起來，趙家玉依然很感慨。

 

巨大壓力化作了無窮的動力。趙家玉帶領(lǐng)團隊成員在充分論證的基礎(chǔ)上，前后進(jìn)行了上千次試驗，單是“腳印”就試驗了180多次，焰火點燃過程精確到千分之一秒，空中停留從4秒延長到6秒，每一步，都經(jīng)過精心的測量和計算。對技術(shù)精益求精的趙家玉，翻來覆去地研究每個禮花彈圖案，以確保燃放出最佳效果。功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過兩年多日夜兼程、廢寢忘食的努力，最終實現(xiàn)了北京奧運會開閉幕盛典上焰火的安全燃放，成就了一場無與倫比的焰火盛宴，令世界驚嘆！

 

趙家玉的焰火研究也創(chuàng)下了多項世界“第一”：首次實現(xiàn)焰火動態(tài)燃放，首次采用“膛壓精確發(fā)射系統(tǒng)”，首次使用專門研制的“延時增效劑”……共申請奧運會焰火創(chuàng)新專利15項。他本人也獲得科技奧運先進(jìn)個人，北京2008奧運會、殘奧會開閉幕式籌備工作優(yōu)秀個人，首都統(tǒng)戰(zhàn)系統(tǒng)參與奧運、服務(wù)奧運先進(jìn)個人，北京理工大學(xué)奧運工作先進(jìn)個人等稱號。

 

奧運大幕剛垂下不久，趙家玉便擔(dān)起60周年國慶焰火晚會專家技術(shù)組組長重任，開始馬不停蹄地為國慶焰火晚會做準(zhǔn)備。那段時間，趙家玉經(jīng)常奔赴湖南、江西等地，深入煙花企業(yè)一線，指導(dǎo)國慶焰火晚會焰火研發(fā)與生產(chǎn)。為使焰火達(dá)到創(chuàng)意效果，他常常鉆研技術(shù)達(dá)到忘我的境地。一次，趙家玉參加和平鴿造型焰火燃放試驗，從晚上八點多一直忙到凌晨四點才睡覺，六點多鐘又起床了，在院子里踱步。學(xué)生韓駿奇一問才知道，原來趙家玉一直在想著那只和平鴿呢。

 

奧運焰火的成功燃放，為60年慶典打下了良好基礎(chǔ)，但新的困難不容忽視。

 

相比50年大慶，60年慶典焰火燃放可謂困難重重。10年后的北京發(fā)生了巨大變化，建筑物的層高和密度大大增加，這給焰火燃放帶來很多新挑戰(zhàn)。其中，禮花彈的尺寸、規(guī)格選擇，讓趙家玉費盡心思。當(dāng)前的建筑情況顯然不能像50年慶典那樣燃放12寸禮花彈，最多只能放4寸禮花彈，所達(dá)到的高度只有百米，人們很難看清楚。無論高度還是燃放效果，不能滿足這種盛大國家慶典的需要。為此，趙家玉經(jīng)過反復(fù)論證、試驗，提出了多項安全技術(shù)措施，最終確定燃放8寸禮花彈，既解決了高度問題，又達(dá)到了預(yù)期燃放效果。

 

比起禮花彈尺寸、規(guī)格，安全問題更是重中之重。“產(chǎn)品本身安全、裝置安全、燃放控制安全，還有燃放陣地的選擇等等，每個環(huán)節(jié)都必須考慮周全。我主持制定了國慶焰火產(chǎn)品的驗收標(biāo)準(zhǔn)，它比國內(nèi)既定標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格得多。”趙家玉如是說。最終，他和團隊成員不負(fù)眾望，圓滿完成任務(wù)，成就了又一場焰火盛宴。他本人也因貢獻(xiàn)突出，被評為國慶60周年焰火生產(chǎn)安全、質(zhì)量安全保障工作先進(jìn)個人，受到胡錦濤主席的接見和慰問。

 

培養(yǎng)更多焰火人才

 

盡管趙家玉頭銜眾多，光環(huán)耀眼，但在同事和學(xué)生眼中，他依然是那個低調(diào)、平和、熱心的趙老師，沒有一點專家架子。

 

60年國慶慶典結(jié)束之后，趙家玉回到了他久違的學(xué)生中來。回校不久，他就給焰火專業(yè)學(xué)生做講座，向他們介紹最新研究成果，并做了很多鼓動工作，大大提高了學(xué)生們對焰火學(xué)的認(rèn)知度和積極性。“焰火學(xué)在很多人眼中是冷門專業(yè)，很多同學(xué)是高考調(diào)劑到這一專業(yè)的，對焰火學(xué)興趣不高，聽了趙老師的講座之后，大家觸動很大，很受鼓舞。”一位學(xué)生如是描述自己的感受。

 

從教20多年來，趙家玉一直致力于培養(yǎng)焰火人才，他默默踐行著教書育人的職責(zé)，總是盡己所能地為學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助。

 

上過趙家玉課的同學(xué)都知道，他有一項硬規(guī)定——不許逃課。趙家玉解釋說，目前教材內(nèi)容相對滯后，而老師上課講的很多是前沿性東西，有助于擴大學(xué)生的視野，并且老師在向?qū)W生傳授知識的同時，也把自己做學(xué)問的方法和心得傳遞給學(xué)生，對他們很有幫助。學(xué)生趙保國對此深有體會，“趙老師講課生動、風(fēng)趣，注重把自己的科研成果和研究中的積淀融入課堂，使大家很受啟發(fā)，也更能激發(fā)大家的興趣。”趙保國的話很有代表性。

 

趙家玉在指導(dǎo)學(xué)生時，十分注重培養(yǎng)他們的動手能力、分析問題和解決問題的能力。他常說：“凡事要用數(shù)據(jù)說話，用事實說話，不要在那里一味空想。”他本人正是這樣做的。記者發(fā)現(xiàn)，他的雙手在長期做試驗過程中，因多次被藥物侵蝕，已經(jīng)變得十分粗糙。但趙家玉微笑地表示，這樣付出是值得的。

 

作為一個國家級專家，趙家玉事務(wù)繁多，但他總會抽出時間和學(xué)生們交流、談心，噓寒問暖，幫助他們解決各種問題。

事實上，趙家玉的學(xué)生不僅限于校園，而是遍布全國各地。同事崔進(jìn)起告訴記者，“趙老師每天都能接到好幾家焰火企業(yè)的電話，向他咨詢技術(shù)問題，他都會耐心解答，從不收取任何報酬，就像為學(xué)生解疑答惑一樣。”

 

采訪中，很多學(xué)生坦言，趙家玉不僅在學(xué)習(xí)、生活上給予他們很多指導(dǎo)和幫助，而他嚴(yán)謹(jǐn)、謙和、正直、無私的品格更是深深影響了自己。

 

一直以來，趙家玉對年輕人的成長給予了很多關(guān)注。在奧運、國慶焰火團隊中，他積極推出新人，為他們提供很多施展才華的機會。如今，年過花甲的他，最大的心愿就是培養(yǎng)更多焰火人才。“北理工焰火學(xué)研究有一個延續(xù)性，要讓這方面的優(yōu)勢發(fā)揚光大。我現(xiàn)在60多歲了，今后最重要的工作是帶一批新人，把他們培養(yǎng)出來。”趙家玉說這話時，窗外的陽光灑在他身上，讓人更覺為師者的偉岸。記者不由想起一句詩——

 

待到煙花爛漫時，他在叢中笑。

 

文章來源：《教育與職業(yè)》2009年10月

 

媒體報道三：

訪奧運會焰火設(shè)計專家組成員趙家玉

 

2008年8月8日的夜空，“砰”地一聲，禮炮響過，焰火急速升騰，定格至永定門的上空，炸開，形成了一只巨大的腳印。緊接著，每隔兩秒，沿著永定門——天安門——什剎海——北土城——“鳥巢”，北京城區(qū)中軸線上，一共29個腳印伴隨著禮炮聲一個個出現(xiàn)在人們的視野中。第29屆現(xiàn)代奧林匹克運動會就這樣從1896年的雅典，走到了1912年的斯德哥爾摩、1936年的柏林、1948年的倫敦、1968年的墨西哥、1980年的莫斯科、2004年的雅典一步步“走”進(jìn)了中國北京。

 

伴隨著29個腳印，奧林匹克精神從古老的奧林匹亞山上走下來，走到中國，走到北京，走到“鳥巢”，又從這里走向世界。這是一場跨越千年的對話！

 

焰火的“講究”

 

北京理工大學(xué)教授趙家玉說，這是世界上首次進(jìn)行的15公里的大跨度燃放焰火。

 

趙家玉，專門從事焰火研究，兩年前進(jìn)入奧運會焰火設(shè)計專家組。

 

趙家玉說，為了體現(xiàn)人文奧運、科技奧運、綠色奧運的理念，此次煙花作了專門設(shè)計和研究，原料、發(fā)射方式、點火裝置、圖案控制系統(tǒng)都作了較大改進(jìn)，實現(xiàn)了防雨防潮、長燃時、長留空，部分煙花燃燒時無煙、無殘渣；在發(fā)射方式上，采用空氣發(fā)射、膛壓精確發(fā)射系統(tǒng)，實現(xiàn)空中動態(tài)焰火構(gòu)圖。

 

除了觀賞性，安全、防潮一直是煙花產(chǎn)品致力解決的難題。

 

從唐代孫思邈記載的“一硝二璜三木炭”，1000多年來，我國的常規(guī)煙花產(chǎn)品主要成分都包含黑火藥，其主要成分是硝酸鉀、硫磺、木炭，這些物質(zhì)燃燒后會產(chǎn)生硫化鉀、二氧化硫等成分，既有濃煙，也對環(huán)境和人體有害。而且，硝酸鉀也容易吸潮。

 

今天，煙花產(chǎn)品所用藥劑主要由主燃劑、色焰劑、火花與火花分枝劑組成。其中，主燃劑由含碳、氫、氧、氮的硝基化合物組成，色焰劑由鍶、鋇、銅、鈉、鈣等化合物組成，火花劑主要由金屬可燃物組成。

 

據(jù)此，奧運會所用煙花在藥劑原材料選擇和藥劑配方上作了改進(jìn)。

 

首先，在藥劑原材料選擇方面，采用硝基化合物、多基化合物等可燃物質(zhì)取代硫磺，以鐵鈦合金等輕金屬粒子、氧化鉍氧化劑，替代了鎂、汞、鉛等物質(zhì)。

 

由于所用的原料不吸潮，點燃溫度在230℃到250℃之間，增強了在生產(chǎn)、運輸、使用過程中的安全性，并且原料純度要求均在95%以上。

 

其次，通過藥劑配方研究，使焰火燃放時，產(chǎn)生二氧化碳、一氧化氮、氮氣、水蒸氣等氣體，而不產(chǎn)生一氧化碳、二氧化氮和微粒狀固體可吸入顆粒物，實現(xiàn)對人體和環(huán)境無害。

 

這樣，金屬可燃物和色焰劑在燃燒過程中最終形成的金屬氧化物和氯化物粒子小于1μm，可以防止或減少未燃燒完全的殘渣或細(xì)小燃燒產(chǎn)物彌漫在空中，形成肉眼能見的煙霧。煙花燃燒時不會產(chǎn)生過多的殘渣和雜質(zhì)，不會出現(xiàn)殘留物、彈片、紙屑飛下等情況。

 

利用發(fā)射系統(tǒng)精確構(gòu)圖

 

趙家玉介紹，8月8日晚，在北京城區(qū)中軸線、居庸關(guān)長城、國家體育場頂部、奧林匹克中心區(qū)等73個地點，共計有151個品種、3.38萬枚煙花燃放，總時長約20分鐘。這場盛大的焰火表演不僅僅局限在“鳥巢”或奧林匹克區(qū)域，整個北京城都是這出華麗演出的舞臺。

 

要實現(xiàn)這樣大跨度、多點發(fā)射、動態(tài)構(gòu)圖的長時間焰火燃放，需要在發(fā)射系統(tǒng)上做文章。

 

趙家玉介紹，這次的大跨度燃放是通過車載精確膛壓技術(shù)實現(xiàn)的。利用對炮管膛內(nèi)壓強的控制，可以實現(xiàn)對焰火發(fā)射高度、到達(dá)位置的控制；利用炮管角度調(diào)整，實現(xiàn)對焰火飛行方向的控制，焰火到達(dá)空中同一平面，同時綻開，多點組合，實現(xiàn)焰火圖案構(gòu)成。

 

比如，29個“腳印”，是由武警11支隊負(fù)責(zé)的29輛“禮炮車”，預(yù)先停放在固定的陣地，在發(fā)射前，要精確定位每個炮管的高度、方向、角度。每個炮管發(fā)射的焰火對應(yīng)預(yù)設(shè)圖案中的一個點，這些點構(gòu)成圖形。

 

趙家玉說，炮管的大小、藥量的多少也要有精確的控制。此次燃放焰火最大直徑可達(dá)到12英寸，需要300mm的炮管來發(fā)射，有效裝藥量達(dá)到7～8公斤；最小的焰火直徑大約20mm，只需要5克的藥量。

 

不同藥量的煙花彈要實現(xiàn)同時構(gòu)圖或是動態(tài)構(gòu)圖，需要對其在空中的燃燒時間作控制。為此，填入炮管的煙花彈中專門加入了阻燃和降溫物質(zhì)，使得煙花彈發(fā)射后在空中先點燃外圍的暗燃藥，再炸開，瞬間點燃中間的強效藥，從而實現(xiàn)對燃燒時機的控制，實現(xiàn)長燃時、長留空，達(dá)到預(yù)定的觀賞效果。

 

趙家玉說，奧運焰火需要非常復(fù)雜的編排，藥管的組合、工藝分配都需要許多的投入。這次的焰火設(shè)計是眾多參與者多年夢想與心血的結(jié)晶。他的一位朋友，5歲時在天安門廣場看焰火，問爸爸：“為什么他們打不出‘毛主席萬歲’？”兩年前，這位朋友找到他，問有沒有可能實現(xiàn)動態(tài)構(gòu)圖。趙家玉說：“從理論上講是可以實現(xiàn)的，只要精確控制煙火運行方向、高度和燃燒時間。”

 

2006年，北京奧運會開幕式總導(dǎo)演張藝謀、開閉幕式視覺特效藝術(shù)總設(shè)計師蔡國強也傳達(dá)了類似的意向，由專家組進(jìn)行理論研究，聯(lián)合4家主要生產(chǎn)商進(jìn)行試驗。經(jīng)過50多個職能部門的配合、監(jiān)督和質(zhì)量控制，最終構(gòu)成了現(xiàn)在的方案。

 

趙家玉說，由于8月是多雨季節(jié)，焰火作了防潮設(shè)計，中小雨不會影響到焰火的燃放，但如果是大雨暴雨，則可能會按照預(yù)案，取消燃放。如果開幕式上少了焰火，對喜歡歡慶、熱烈氣氛的中國人來說會是不小的遺憾。讓人欣慰的是，這場焰火盛宴順利開放在北京上空。

 

文章來源：《科學(xué)網(wǎng)》2008-08-11