從永定門(mén)到天安門(mén)再到鳥(niǎo)巢15公里的距離，29個(gè)金色的“腳印”留在空中。隨后，紅、綠、白、藍、黃五色組成的巨大動(dòng)態(tài)“奧運五環(huán)”圖案和紅白兩色從全球征集的2008張“笑臉”也在空中綻放，2008年北京奧運會(huì )開(kāi)幕式焰火燃放達到高潮。
    與以往靜態(tài)燃燒的奧運五環(huán)焰火圖案不同，本屆奧運開(kāi)幕式的奧運五環(huán)焰火第一次“動(dòng)”了起來(lái)------紅、綠、白、藍、黃五色圓環(huán)從不同方位升上天空，在114米高空開(kāi)始套在一起，隨即逐步形成“奧運五環(huán)”圖案并運行到170米的高空。
    “開(kāi)幕式焰火通過(guò)科技立項研究，完成并運用了空氣（無(wú)火藥）發(fā)射芯片焰火彈、無(wú)煙/微煙焰火、精確膛壓發(fā)射空中動(dòng)態(tài)組圖焰火等高科技技術(shù)，體現了科技奧運�！北本�奧運會(huì )開(kāi)閉幕式焰火團隊專(zhuān)家組組長(cháng)趙家玉向記者解析了焰火表演的科技含量。
    趙家玉是北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗室負責人，也是煙花爆竹標準化委員會(huì )核心專(zhuān)家。從2007年起，他作為項目負責人，參加了國家科技支撐計劃奧運科技專(zhuān)項課題“北京奧運會(huì )開(kāi)閉幕式焰火關(guān)鍵技術(shù)研究”，目前已經(jīng)申請了10多項專(zhuān)利。此外，他還是本屆奧運會(huì )主火炬點(diǎn)火團隊的主要成員。
    趙家玉說(shuō)，以往奧運會(huì )也有奧運標識被應用到焰火的燃放，但基本上都是將在地面固定好煙管，裝好焰火彈，同時(shí)點(diǎn)火，以便在天空中制造出奧運五環(huán)效果�！拔覀兺ㄟ^(guò)科技攻關(guān)，掌握了動(dòng)態(tài)空中焰火組圖技術(shù)，讓五環(huán)動(dòng)起來(lái)了�！�
    據介紹，用于“奧運五環(huán)”的特效煙火彈采用了新的發(fā)光體藥劑配方和制造工藝，比普通焰火在空中燃燒3-4秒延長(cháng)了近一倍，實(shí)現了長(cháng)燃時(shí)、長(cháng)留空，大大提高了觀(guān)賞性。
    “奧運五環(huán)”煙火彈分三層，最外層為黯然點(diǎn)火藥，也就是說(shuō)，煙火彈從發(fā)射到升至100米高空時(shí)，遠距離觀(guān)賞者是看不到的。煙火彈上升到100米高空后，第二層點(diǎn)火藥開(kāi)始燃燒，這層火藥燃燒速度非�？�，觀(guān)眾會(huì )在這一刻突然看到煙火彈，震撼效果強烈。隨著(zhù)煙火彈快速上升，第三層高亮度銀白色火藥開(kāi)始燃燒，焰火圖形變大變亮，一個(gè)直徑70米的巨大的環(huán)形圖案最終形成。
    發(fā)射“奧運五環(huán)”煙火彈時(shí)，5個(gè)發(fā)射器每個(gè)炮位相隔90米，同時(shí)發(fā)射，五環(huán)圖案從114米高空開(kāi)始靠近并套在一起，在134.68米高空套完，形成最長(cháng)250米的五環(huán)相連圖案，再到170米的高空運行完，觀(guān)眾能看到的只有5、6秒的時(shí)間，但這也是震撼、壯觀(guān)的5、6秒。
    奧運會(huì )開(kāi)幕式上的“笑臉”也屬于不規則動(dòng)態(tài)焰火。趙家玉說(shuō)，“笑臉”發(fā)射器類(lèi)似人臉圖形：外環(huán)有32根發(fā)射管，形成臉部輪廓；內環(huán)上部有兩個(gè)發(fā)射管，就像的眼睛，下部是8個(gè)發(fā)射管，類(lèi)似微笑時(shí)的嘴巴。42個(gè)發(fā)射管同時(shí)發(fā)射，在距地面180米的高空呈現出最大長(cháng)度80米的“笑臉”，全程5秒鐘。
    趙家玉說(shuō)，“笑臉”分紅白兩種顏色，但眼睛部位的藥劑分不同顏色，顏色的變換，在觀(guān)眾看起來(lái)就像在眨眼微笑。
    趙家玉說(shuō)，在試驗階段，有公司提出用禮花彈打出“笑臉”圖案，這種常規技術(shù)也可以，但禮花彈在空中的位置不能固定，隨機性強。更重要的是，要讓若干個(gè)煙火彈在同一時(shí)刻燃燒，就必須解決發(fā)射裝備問(wèn)題。
    趙家玉提出大膽設想，經(jīng)過(guò)眾多專(zhuān)家和技術(shù)人員的不斷研制，最終研制了矩陣式“焰火膛壓精確發(fā)射系統”。同時(shí)，武警北京總隊焰火施放分隊的總指揮黃曉文提出將發(fā)射系統從落地式改為車(chē)載式，解決了運輸與卸載不便的問(wèn)題。
    所謂“膛壓”，是指火藥氣體燃燒時(shí)在槍?zhuān)ㄅ冢┥砉軆犬a(chǎn)生的壓力，膛壓系數大，出彈快。趙家玉領(lǐng)導的北京理工大學(xué)研發(fā)團隊自主研發(fā)的五個(gè)發(fā)射裝置，通過(guò)控制火藥燃燒時(shí)制造的膛壓，實(shí)現了對焰火高度的人為控制。相對于傳統的改變藥量的方法，這一創(chuàng )新可以精確控制焰火的高度，“想發(fā)射多高就可以發(fā)射多高”。
    趙家玉說(shuō)，“奧運五環(huán)”、“笑臉”焰火的研究經(jīng)歷了理論設計、研發(fā)、改進(jìn)等艱苦的過(guò)程，對研發(fā)團隊成員來(lái)說(shuō)，工作到凌晨四點(diǎn)是家常便飯，甚至靠著(zhù)墻都能睡著(zhù)。
    由于北京市區內嚴禁燃放煙花爆竹，場(chǎng)地選擇成為進(jìn)行實(shí)驗的瓶頸。為了找一個(gè)遠離市區、又安全保密的實(shí)驗地點(diǎn)，趙家玉等人常常在晚上驅車(chē)趕到河北的海邊去進(jìn)行實(shí)驗，第二天早上再趕回學(xué)校的實(shí)驗室。
    趙家玉說(shuō)，在望京地區西門(mén)子大廈燃放是在北京市區內唯一一次試驗。去年年底，趙家玉等人已能打出“五環(huán)”圖形，推薦給奧運會(huì )開(kāi)幕式總導演張藝謀和奧運會(huì )開(kāi)閉幕式視覺(jué)特效藝術(shù)總設計蔡國強。蔡國強想看看焰火到底能打多高，跑到西門(mén)子大廈頂層觀(guān)看，結果，焰火的高度足有兩個(gè)西門(mén)子大廈高，蔡國強當即表示滿(mǎn)意。
    趙家玉說(shuō)，焰火膛壓精確發(fā)射技術(shù)不僅能實(shí)現“奧運五環(huán)”、“笑臉”等不規則圖形，還可以實(shí)現漢字等圖形，從理論上說(shuō)，任何漢字都能表現出來(lái)。隨著(zhù)技術(shù)的不斷成熟，將來(lái)人們不用仰頭，而是像看電影一樣看這些美麗的焰火圖形了。
    對于承擔建國60周年焰火表演科研任務(wù)的趙家玉來(lái)說(shuō)，用焰火打出漢字的慶賀標語(yǔ)已經(jīng)不太遙遠了，“也許明年國慶時(shí)大家就能看到！”