この2枚の生地はどうしてこんなに牛なのですか。神舟船のパラシュートと同じ特殊な生地

抗戦勝利70周年を記念する大閲兵式では、ヘリコプターがこの2つの旗を掲げ、時速180キロの速さで天安門を飛び、党と国家指導者の検閲を受けた。国旗は縦9メートル、横6メートル、軍旗は縦7.5メートル、横6メートル。中国がこのような巨大な旗を掲げ、これほどの速度で飛行展示したのは初めてだ。国旗や軍旗を高速飛行中に風に吹かせても無傷にするのは簡単ではなく、軍事パレードの準備における大きな難題だった。

時速180キロで空中かすめ損傷なし

この赤い旗は何ですか。生地？なぜこんなに牛なの？

中国は神舟船が帰還着陸するパラシュート技術を利用して巨大な国旗と軍旗を製造した。9月3日に抗戦勝利70周年を記念した大閲兵式では、ヘリコプターがこの両面の旗を掲げ、時速180キロの速さで天安門を飛び、党と国家指導者の検閲を受けた。

国旗は縦9メートル、横6メートル、軍旗は縦7.5メートル、横6メートル。中国がこのような巨大な旗を掲げ、これほどの速度で飛行展示したのは初めてだ。国旗や軍旗を高速飛行中に風に吹かせても無傷にするのは簡単ではなく、軍事パレードの準備における大きな難題だった。

赤旗は風に強く台風を超える

軍事パレードまであと100日ほどのところに、中国宇宙技術研究院北京空間機電研究所が援助要請を受けた。当時、巨大な赤旗が高速飛行中に破損し、展示効果が悪いという難題は、閲兵準備機関の数カ月を悩ませていた。中国唯一の宇宙機回収着陸技術の開発単位として、北京空間機電研究所は直ちにパラシュート専門家を組織して赤旗の開発を展開した。

北京空間機電研究所の紅旗閲兵プロジェクト責任者の江長虹氏は、閲兵時に航空機の鋼索に掲げられた赤旗は巨大な気流に衝撃を受け、強い台風を上回る風にさらされると述べた。「日常的に使用されている赤旗は、この風の速度ですぐに布に引き裂かれます」

しかし、閲兵保障機関は赤旗は勝手に振ることができないだけでなく、拡張状態にあり、高速飛行後に破損がないことを要求した。

赤旗とパラシュートの空中での状態は似ている点もあれば、全く同じではなく、パラシュート専門家にとっても新しい課題である。

専門家によると、伝統的な気動力学の観点から見ると、何の「負担」もない赤旗の空中での荷重は、重さ3トンほどの神舟船を引き返して船室に戻るパラシュートよりはるかに小さいという。しかし、このふわふわした状態のため、赤旗は高速走行中に制御されずに勝手に振られ、これまでの訓練では、飛行が短時間で赤旗が大きく破損していた。

20年以上のパラシュート設計経験を持ち、すでに着陸回収専門の副技師であるテン海山氏はチームを率いて、これまで破損した赤旗について詳しく研究した。彼らは、飛行中の赤旗の受力点と公園で「鞭を振る」受力が同じで、すべての力が尾に集中していることを発見し、赤旗の尾に特殊な設計をすることを提案した。

江長虹氏によると、時刻ごとに赤旗の揺動形状は全く異なり、対応する各形状ごとに旗面に風が吹く力も異なるため、時刻ごとに赤旗の各所に風が吹く力がどれだけ大きいかを計算しなければならない。これが流体力学の問題である。赤旗は風に吹かれる力を受けた後、赤旗がどのように揺れるかをすぐに計算する必要があります。これが固体力学の問題です。そもそも単独の流体力学問題と単独の固体力学問題は非常に複雑であり、この2つの問題を融合させると、解決はさらに難しくなり、現在世界中で公認されている難題である。

専門家は巨大な赤旗の高速流場における動力学特性のシミュレーションモデルを構築し、大量のシミュレーション計算を行った。赤旗を振る1秒ごとに、高性能ワークステーションで1日計算しなければなりません。

計算後、専門家たちは「処方箋」を出した。まず赤旗の激しい揺れを制限し、次に新型の適切な材料に変更し、最後に裁縫と巻き取り処理の精度を高める。

神舟船のパラシュートと同じ特殊な生地

赤旗には神舟宇宙船のパラシュートと同じ特製生地が採用されている。江長虹氏は、「この材料で作られたパラシュートは重さ3トンの有人宇宙船を乗せてカプセルに戻ることができ、パラシュートは折りたたむと大きなサイズのスーツケースに入れることができる。この生地で服を作ると、卵1個よりも軽量になる。この素材は、今流行の超軽量通気性のあるアウトドアスキンのパーカーや、持ち運びに便利で丈夫で長持ちするショッピングバッグなど、生活用品に多く使われています」

赤旗生地は専門メーカーが特製したものだ。入荷するたびに、開発者は生地をぶら下げ、50個以上の強力なランプからなるランプアレイで生地を照射し、布地の密度、染色均一度、色の光照射下での効果などを綿密に検査し、赤旗加工に用いられる1寸ごとの生地が要求に合致することを確保した。

しかし、簡単にこの材料で作られた赤旗は光を通しすぎて飛行する展示効果はよくありません。そのため、北京空間機電研究所は専門の材料開発メーカーに生地に特製塗料を塗ってもらい、赤旗の透光性を適切にし、地上から遠隔で見たときの鮮やかさを保証し、また赤旗に雨を防ぐ能力を持たせ、中雨、強風などの悪天候に対応するのに十分である。ある飛行訓練の中で、土砂降りの雨が突然やってきて、赤旗は1時間近く雨に濡れて飛ぶ中で、試練に耐えた。▲縫製接合現場（中国空間技術研究院提供）

「針カンフー」

巨大な赤旗の技術的含量はデザインだけでなく、制作にも「針カンフー」がある。赤旗は大きく、それほど幅の広い布全体が一気に完成していないので、宇宙パラシュートの裁縫技術を用いて、7枚の布をつなぎ合わせて作られた。この技術は本質的に普段の裁縫服と同じであるが、スペースパラシュートの裁縫に応用され、ミシンの選択、縫合形式、裁縫幅、縫い目の縫い目の長さ、縫い目の締め具合、縫い目の材料などに厳しい要求があり、スペース基準の要求を満たさなければ使用できない。宇宙標準に基づいて服を作れば、コストは高くなりますが、作った品質は絶対に一流で、何十年着ても糸が切れません。

紹介によると、中国で唯一宇宙機の回収着陸技術の研究に従事している部門として、北京宇宙機電研究所は宇宙機の回収着陸分野の多くの重要技術を攻略し、前後して飛行機の完成に成功したデータ＃データ＃船室、帰還式衛星など30種類以上の型式回収システムの開発により、中国は世界で3番目に独自に宇宙機の帰還技術を掌握した国となり、回収成功率は世界の先進レベルに位置し、例えば：完璧な成績で神舟シリーズの宇宙船の回収を完成し、10人の宇宙飛行士の安全で健康な帰還を確保した、嫦娥5号試験機の順調な着陸を実現し、中国の月探査プロジェクトの3期再突入帰還飛行試験の円満な成功を確保した。北京空間機電研究所はまた、国慶節50周年と60周年閲兵式の大型祝祭行事で巨大な赤宮灯を開発したことがある。