北京冬奥会落幕，鸟巢上空的“天下一家”焰火图案是怎么变来的？

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。