點燃節(jié)日的催化劑：煙花歷經(jīng)的科技與環(huán)保革命

新春佳節(jié)剛剛過完，又續(xù)上了冬奧盛會，徜徉在競技比賽的激烈中，再過一周又是元宵節(jié)，這些美好的節(jié)日與慶典怎么能缺少煙花的點綴呢？細數(shù)煙花爆竹的歷史，已經(jīng)歷經(jīng)兩千年歲月的洗禮，極致的絢爛背后蘊含著我們美好的祝福與心愿：禁昏晦，防不虞，致太平。

古詩詞中也留下了很多煙花的痕跡，“東風夜放花千樹。更吹落，星如雨”“火樹銀花合，星橋鐵鎖開”“天花無數(shù)月中開，五彩祥云繞絳臺”……

浩瀚星空，煙花總帶給人們奇妙幻境。每逢節(jié)日、盛事，總要燃放爆竹煙花。細數(shù)過去一年的最美煙花，印象最深刻的莫過于建黨100周年慶典的煙花秀。當然，上海迪士尼最浪漫的一次核酸檢測也深入人心，在煙花下的核酸檢測，也會成為許多人的終身最難忘的經(jīng)歷。璀璨的煙花盛宴下，傳遞給人們信心與力量：有序嚴密的防疫與美好生活可以兼得。冬奧會開幕式上的特效煙花“迎客松”，針針分明的松針，覆蓋了鳥巢上空，將這一刻的繁盛與喜悅?cè)總鬟f。

煙花的剎那美麗與留駐心間的記憶，是我們喜歡的緣由，還有一個重要的原因是防火與環(huán)保的限制下，煙花現(xiàn)在在很多城市是禁忌品與奢侈品。因為政策限制，大多數(shù)城市都只在重大的慶典中，才會燃放煙花。觀摩一場絢爛的煙花秀，成為許多人的期待。不過煙花在這些年的政策約束中，隨之也有了一些新變化。

絕美背后的毫秒級精準

雖然千年的煙花爆竹習俗，面對安全事故頻發(fā)、禁放限放與環(huán)境污染等多方面問題，這個傳統(tǒng)民俗中的保留“曲目”逐漸遠離老百姓。但在一些重要的慶典上，我們?nèi)匀豢梢砸欢闷滹L采。

去年6月，慶祝建黨100周年的盛典中，在“鳥巢”上空，絢爛的煙花升騰出“100”的紀年符號，288秒煙花表演，莊嚴隆重，大氣磅礴，10萬發(fā)煙花，精準發(fā)射，無一啞彈。在這背后，不僅僅有奮戰(zhàn)在一線的煙花大師們的日夜試驗與打磨，也有技術(shù)的力量在助益。精密的時間與測算都離不開計算機軟件的模擬與試驗，負責這項工作的人也被稱為煙花編程師。

一場精彩絕倫的煙花秀，每一束煙花的綻放時間與順序，背后都需要細分拆解，尤其是在數(shù)十萬數(shù)量的禮花典禮中，人力無法做到像機器那么精準，需要借助數(shù)字技術(shù)來為慶典賦能。一場煙花秀最開始綻放的地方是在虛擬的數(shù)字世界中。

技術(shù)人員會對燃放現(xiàn)場進行3D建模，在這個模型中，選擇什么樣的煙花彈，導(dǎo)入的音樂節(jié)點有哪些，最終會根據(jù)不同的音樂節(jié)點來安排綻放的時間。編排制作以音樂播放的時間節(jié)點為軸，煙花彈燃放的順序和位置，不同煙花彈燃放的時間間隔等都會被細分，數(shù)量、時長、安裝部署的方式等，根據(jù)最終的建模效果來決定生產(chǎn)和定制煙花彈，并進行試射。

試射成功后，在燃放的煙花秀場中，這些發(fā)射筒和煙花彈在場地附近會按照設(shè)計建模的位置裝配好，電腦也會根據(jù)之前設(shè)計好的燃放清單參數(shù)，到時候只要啟動開關(guān)，煙花彈就會依次點燃引信，送給大家最絢爛多彩的表演。

據(jù)悉，在100周年的黨慶中，現(xiàn)場燃放的10萬發(fā)煙花，每一發(fā)都有獨立編碼，煙花發(fā)射的準確性是以毫秒級計算。

技術(shù)的身影也不只僅僅在綻放的時候出現(xiàn)，在煙花的生產(chǎn)過程中，也能夠感受到技術(shù)的氣息。隨著智能化技術(shù)的演進，自動化生產(chǎn)已經(jīng)成為煙花企業(yè)的標準配置。進駐生產(chǎn)線的話，我們會看到這幅場景：花炮空內(nèi)筒從生產(chǎn)線這一端放上工裝板，封口、裝火藥、組裝，15分鐘后，“煙花組合成品”就從另一側(cè)下線，全程自動化。

生產(chǎn)的監(jiān)管方面，依靠高清鏡頭，所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，被遍布車間的攝像頭拍下，在安監(jiān)中心的大屏上，產(chǎn)線的所有畫面都會被捕捉，安全監(jiān)管員在辦公室就可以全程監(jiān)管生產(chǎn)了。煙花生產(chǎn)是高危的工種，人數(shù)越多，帶來的不可控因素也就越大，原先百人的一條生產(chǎn)線經(jīng)過自動化設(shè)備的改造，十來個人就可以完成生產(chǎn)。安全性與效率都得到了極大地提升。

對于煙花來說，生產(chǎn)的安全性與產(chǎn)品的質(zhì)量最為關(guān)鍵，對于環(huán)保的升級，煙花也未曾落后。

環(huán)保煙花消失的痕跡

近些年，煙花秀除了變得越來越震撼人心，環(huán)保性能也在不斷提高。

環(huán)保煙花主要是使用低硫無硫的環(huán)保材料，降低煙霧。以前底座常用的方式是用泥土填塞，現(xiàn)在用新型材料整體澆注，煙花燃放后不會產(chǎn)生大量灰塵。并且黑火藥也用無煙火藥替代，環(huán)保煙花產(chǎn)生的煙霧量和傳統(tǒng)煙花相比，大約可下降70%到80%。

也有政府組織過環(huán)保測試，瀏陽市政府曾聯(lián)合相關(guān)部門測試環(huán)保煙花對PM2.5的影響。據(jù)現(xiàn)場燃放結(jié)果，焰火燃放前空氣中PM2.5濃度是33微克/立方米，45分鐘后三個試驗點空氣中PM2.5恢復(fù)到燃放前水平。

當然，煙花除了減少對空氣的污染外，現(xiàn)下的新煙花也做到了無紙化，燃放后不會產(chǎn)生任何紙屑垃圾，污染小，噪音也低。建黨100周年的慶典煙花秀就使用了這個技術(shù)。無紙化的關(guān)鍵是材料的變化，通過使用新的材料替代之前的紙質(zhì)，在空中與焰火同時燃燒掉。

為了更好保障發(fā)射過程中不掉火花，不落殘渣，在工藝上，技術(shù)人員采用了結(jié)構(gòu)“內(nèi)環(huán)”套“外環(huán)”改變的方式。最終，實現(xiàn)了煙花產(chǎn)品發(fā)射“無紙片化”，燃放后一片干凈沒有任何垃圾。

雖然環(huán)保煙花并不意味著零污染，只要有燃燒的過程就會對空氣造成影響。但這些對煙花環(huán)保與技術(shù)的升級都為我們帶來了更加豐富的場景和體驗。雖然煙花目前仍然被多數(shù)城市禁止，但在安全與環(huán)保方面，這些進步也會是未來打開“禁令”的鑰匙。

未來的“無煙”煙花

在“碳達峰和碳中和”約束的背景下，實現(xiàn)煙花自由，還需要漫長的等待。但也有一些新型的煙花開始崛起。

電子煙花在小視頻中開始風靡。這些電子煙花利用空氣擠壓彩色金條，搭配LED反射光達到煙花效果。電子煙花屬于環(huán)保煙花，不會產(chǎn)生有毒有害氣體，也不會污染環(huán)境，因此在一些店慶、婚慶活動中被廣泛使用。

個人燃放類的手持煙花、地面噴花也在一些城市中出現(xiàn)，這些新品注重安全與環(huán)境友好，成為消費者的選擇。

當然除了上述介紹過的音樂煙花、三維動態(tài)特效煙花等各種新型禮花外，為慶典助益的身影中也有無人機的參與。

無人機燈光秀也逐漸成為替代煙花表演的新形式。數(shù)百甚至數(shù)千個小型無人機都裝備上燈光，根據(jù)提前設(shè)計好的程序就可以在空中進行表演。

從數(shù)字、符號、標志到任何造型，無人機都可以駕馭。2018年的平昌冬奧會開幕式上，就使用了一千多個輕型無人機來展示滑雪板，鴿子和奧運五環(huán)等造型。對于無人機表演來說，只要有軟件程序編程設(shè)計，無論什么形式的表演都可以完成，唯一的缺陷就是無人機因為電池續(xù)航的原因，待機時間與氣候條件會受到限制。

對于一些喜歡熱鬧的人來說，如果因為氣候條件不允許，也可以選擇在一些室內(nèi)數(shù)字創(chuàng)意館中，體驗“賞燈觀焰”的樂趣。

一些新興的數(shù)字創(chuàng)意館，通過地屏、投影墻與鏡面等設(shè)施，將數(shù)字煙花通過投影播放，甚至也可以做到手勢交互等，整個室內(nèi)環(huán)境被數(shù)字化的設(shè)備營造出沉浸式的煙火空間，也是一種比較新奇的體驗。未來這種數(shù)字場館也會成為家庭聚會的場所，可以與家人一起感受數(shù)字科技的各種煙火魅力。

無論是實體的煙花、還是數(shù)字煙花，甚至是煙花的替代品，“無爆竹不除夕”的情境被越來越多的選擇和形式豐富。

回顧經(jīng)典的煙花盛宴，從2008年奧運會上，29個煙花大腳印沿著北京中軸線踏入奧體中心；再到2014年北京APEC之夜，水仙、君子蘭、海棠、菊花等四季花卉形狀的焰火點亮夜空。2019年70周年國慶典禮，動態(tài)的常青樹與煙花之最中的藍色煙花—孔雀開屏，全球首創(chuàng)的300米高空雙層“70”符號，2021的100周年黨慶煙花典禮，迪士尼的核酸檢測浪漫煙花，冬奧會的迎客松煙花等。這一路煙花的層層升級，我們在一場場視覺盛宴中可以體味到這些技術(shù)的變化。

煙花的升階之路歷經(jīng)了歲月洗禮，以剎那印證永恒，映照出這些年智慧與技術(shù)的演進歷程。

夜幕中的黑色幕布也會繼續(xù)被煙花豐富的色彩描繪，一年又一年地綻放，不停演繹著喜慶，祝福著心愿，延續(xù)著人類的璀璨。