專家信息：

趙家玉，男，1952年出生，博士。現任北京理工大學機電工程學院教授，博士生導師，爆炸科學與技術實驗室負責人。

教育及工作經歷：

1975年畢業于北京理工大學火工與煙火技術專業。

1975年至今于北京理工大學任教。

教學情況：

主講課程：

“煙火學原理”、“煙火測試技術”、“煙火技術與安全”、“燃燒學”。

培養研究生情況：

資料更新中……

科學研究：

研究方向：

主要從事煙火技術的研究。

承擔科研項目情況：

主持審定了數十項國家標準，多次參與重大煙花爆竹事故調查，起草國家“十一五”煙花爆竹科技發展規劃，并承擔了多項國家科 技重點攻關項目的研究任務。

1． 國家科技支撐計劃奧運科技專項課題“北京奧運會開閉幕式焰火關鍵技術研究”，參加。

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科研成果：

完成了2008年奧運會、殘奧會開閉幕式煙火創新科技二十余項，如腳印、無煙微煙焰火、無殘渣無垃圾焰火、防雨防潮焰火，并在奧運會、殘奧會開閉幕式上得到成功的應用；研究、設計完成的奧運會、殘奧會主火炬點火系統得到了成功應用。僅在首都國慶60周年焰火晚會上，就有8項焰火科技創新得到了成功應用。

1． AQ-888煙花增效劑 趙家玉; 唐和平; 趙怡鶴; 唐滔滔 【科技成果】瀏陽和平煙花貿易有限公司 2006-09-15

2． 煙花爆竹晶格組合劑制造技術 趙家玉; 唐和平; 羅永年; 朱昌才; 閻子勤 【科技成果】瀏陽三新煙花材料有限公司 2008-12-28

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發明專利：

1． 一種易燃易爆物品運輸車底盤滅火降溫裝置及其方法 黃若; 趙家玉; 張燁; 鮑捷; 黃子霓; 趙怡鶴 【中國專利】北京理工大學 2011-01-26

2． 一種復合板材及其作為煙花爆竹運輸車廂體復合材料的用途 黃若; 趙家玉; 尚文濤; 余志毅; 王玥; 叢曉明; 華光; 趙怡鶴; 黃子霓 【中國專利】北京理工大學 2011-04-27

3． 煙花爆竹運輸車 趙家玉; 黃若 【中國專利】北京理工大學 2011-05-25

4． 運輸車輛用廂體的泄爆裝置 趙家玉; 黃若; 張燁; 王玥; 張虹; 叢曉民; 尚文濤 【中國專利】北京理工大學 2011-01-05

5． 危險品運輸車環境控制裝置 黃若; 趙家玉; 尚文濤; 余志毅; 張燁 【中國專利】北京理工大學 2011-01-05

6． 一種煙花爆竹運輸過程動態監控監管系統與方法 何遵文; 趙家玉; 程受浩; 劉華; 唐和平; 黃若; 杜春雨 【中國專利】北京理工大學 2011-01-12

7． 盒式泄壓滅火器 楊君震; 劉偉欽; 嚴大建; 趙家玉 【中國專利】北京市飼料科學技術研究所; 北京理工大學(工程力學系) 1991-05-29

8． 煙花爆竹用氯酸鉀包覆改性方法 錢新明; 劉振翼; 王鵬飛; 鄧楠; 趙家玉; 黃平 【中國專利】北京理工大學 2009-06-03

9． 煙花爆竹溫度自動監測記錄儀 徐德華; 唐和平; 譚愛喜; 趙家玉 【中國專利】徐德華; 唐和平; 譚愛喜; 趙家玉 2010-03-24

論文專著：

在國際、國內刊物上發表科技論文30余篇，出版教材2部。

出版專著：

1《煙火效應測試技術》

2《煙火技術與安全》

發表中文論文：

1 煙花爆竹燃放生成物對人體健康及環境影響的研究 趙家玉; 劉春文 北京理工大學; 江西省大型焰火燃放協會 【期刊】花炮科技與市場 2012-05-15

2 煙花爆竹行業發展方向的探討 趙家玉; 劉春文 北京理工大學; 南昌安達安全技術咨詢有限公司 【期刊】安全 2012-01-15

3 從科技角度談爆竹的發展 趙家玉; 劉春文 北京理工大學; 南昌安達安全技術咨詢有限公司 【期刊】花炮科技與市場 2012-02-15

4 新型煙花爆竹藥劑的基礎和應用研究 趙家玉; 趙保國 北京理工大學 【期刊】花炮科技與市場 2010-08-15

5 制修訂標準與科學研究 趙家玉; 黃茶香 北京理工大學; 湖南煙花爆竹產品安全質量監督檢測中心 【期刊】花炮科技與市場 2007-03-30

6 煙花燃放產生的可吸入顆粒物研究簡介 唐桂林; 趙家玉; 杜志明 北京理工大學機電工程學院; 北京理工大學機電工程學院; 北京理工大學機電工程學院 北京 【期刊】火工品 2003-12-15

7 環保型彩色發煙劑的初步研究 宋志民; 趙家玉; 杜志明; 唐桂林; 米悅 北京理工大學機電工程學院; 北京理工大學機電工程學院; 北京理工大學機電工程學院 北京 【期刊】含能材料 2004-06-30

8 環保型綠色火焰劑的研究 唐桂林; 杜志明; 趙家玉; 宋志民; 李敏 北京理工大學爆炸災害預防、控制國家重點實驗室; 北京理工大學爆炸災害預防、控制國家重點實驗室; 北京理工大學爆炸災害預防、控制國家重點實驗室 北京; 中國電子科技集團公司第十八研究所 【期刊】含能材料 2004-12-30

9 黑火藥的改進研究 唐桂林; 趙家玉; 吳煌; 杜志明 北京理工大學機電工程學院; 北京理工大學機電工程學院; 北京理工大學機電工程學院 北京 【期刊】火工品 2002-12-15

10 煙火藥燃燒轉爆轟的定性實驗研究 郝新紅; 趙家玉; 趙志偉 北京理工大學機電工程學院 【期刊】兵工安全技術 1999-04-15

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社會任職：

1． 2008年北京奧運會、殘奧會開閉幕式焰火團隊專家組組長。

2． 2009年首都國慶60周年焰火指揮部專家技術組組長。

3． 2010年廣州亞運會焰火燃放專家組組長、特聘專家。

4． 2010年上海世博會焰火燃放專家組組長。

5． 2011年西安世界園藝博覽會焰火燃放專家組組長。

6． 北京市安全生產專家。

7． 北京市公安局治安總隊外聘專家。

8． 東信煙花集團科技顧問。

9． 國際煙花協會專家委員。

10． 國家安全生產標準化委員會委員。

11． 國家安全生產現場技術支撐專家。

12． 國家安全生產專家。

13． 國家煙花爆竹安全經營專家。

14． 國家應急救援專家。

15． 湖南省瀏陽市政府經濟發展顧問。

16． 江西省萍鄉市政府科技顧問。

17． 江西省萬載縣經濟發展顧問。

18． 李渡煙花集團科技顧問。

19． 全國大型焰火燃放專家。

20． 全國煙花爆竹安全經營管理專家。

21． 全國煙花爆竹安全生產標準化技術委員會核心專家。

22． 全國煙花爆竹標準化技術委員會核心專家委員。

23． 全國專業標準化技術員會委員。

榮譽獎勵：

先后被評為科技奧運先進個人，北京2008奧運會、殘奧會開閉幕式籌備工作優秀個人，國慶60周焰火生產安全保障工作先進個人，上海世博會先進個人，國家質檢總局焰火質量保證先進個人，北京市優秀教師，北京市教育科技創新先鋒標兵，首都科技創新標兵，中國花炮行業特別貢獻獎等榮譽。

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媒體報道一：

讓祖國綻放光彩——記北京理工大學煙火專家趙家玉

 

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

 

民用焰火的戰略選擇

 

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域的責任。用趙家玉自己的話說，那就是“要么不承擔，承擔下來的事，就力求做到最好"”。1957年，當時的北京工業學院（現北京理工大學）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《北京市關于禁止燃放煙花爆竹的規定》，明確將北京市八大城區作為禁放煙花爆竹地區，任何單位或個人不準生產、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布公告。種種規定以及煙火行業的相對滯后等，均迫使煙火科研界對民用焰火研究與發展失去信心，許多煙火科研人士紛紛轉行。雖然趙家玉深知煙火領域研究面相對狹窄，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，國內重要節慶日也離不開焰火。趙家玉從不后悔自己的選擇，他認為問題的關鍵是要研發新型環保而安全的焰火。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，自己擬定技術標準。而軍工項目一般時間緊、任務重，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展及安全性改進，趙家玉在煙花爆竹安全生產方面已取得多項應用型研究成果，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用成果。作為審定他的煙花技術研究成果推廣到了40余家生產工廠。上世紀90年代初期，趙家玉又在國內首先提出煙花爆竹安全環保化是該行業的惟一出路。在此基礎上，他研究了多項可推廣性技術成果，其中如冷（低溫）煙花、無煙無污染煙花等已被廣泛應用生產。無硫安全環保黑火藥技術成果目前已通過中試，是一項極有應用價值的科學技術成果。

 

煙花爆竹國家標準專家組組長，趙家玉主持審定了數十項國家標準；作為國家級專家，多次參加重大煙花爆竹事故調查和分析；起草了國家“十一五”煙花爆竹 科技發展規劃，并承擔了多項國家科技重點攻關項目的研究任務。

 

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的政策，煙火行業又呈現出勃勃生機。 而趙家玉在寂寞中堅持了下來， 30多年前的戰略性選擇，終于得到了答案；30 多年的努力，終于光榮綻放。

 

藝術與技術的完美結合

 

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: "當我完成任務，觀看我的學生錄 制的焰火燃放的場面時，服務國家、報效人民、艱苦奮斗，這些我們學校長時 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，趙家玉應奧組委邀請，擔任北京奧運會焰火團隊專家組組長。作為項目負責人，他成功完成了奧運會和殘奧會主火炬點火與傳火系統及創新焰火，如腳印、五環、數字文字焰火、和平鴿等造型焰火的技術設計和研究，并對新型造型焰火發射系統研制作了大量技術指導。無煙、微煙、無殘渣、防雨防潮、延時增效等技術的應用，使焰火充分體現了"綠色奧運、人文奧運、科技奧運"的理念。他的無煙系列產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項目負責人，主持研究了奧運會、殘奧會主火炬點火系統的技術方案，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為一體，在技術上突破了該領域的世界難題，使第29屆北京奧運會、殘奧會的主火炬點火被世界人民認為是最好的點火方式之一。

 

為什么最終趙家玉會結緣奧運，被任命為煙火技術負責人？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家慕名與趙家玉聯系探討煙火研制。不知情者更多的可能認為，趙家玉的被選上技術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任和付出。為了確保燃放安全，幾十個環節都需要趙家玉簽字，而簽字就意味著要承擔風險和責任。

 

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起了挑戰。 當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，趙家玉又開始擔任起60周年國慶焰火晚會專家技術組組長。雖然北京奧運會中許多焰火新技術為60年慶典打下了良好基礎，但新困難仍不容忽視。期間他經常奔赴湖南、江西等地，深入煙花企業一線，指導國慶焰火晚會焰火研發與生產。為使焰火達到創意效果，他常常鉆研技術達到忘我的境地。

 

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。其中，禮花彈的尺寸、規格選擇，也讓趙家玉費盡心思。當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，所達到的高度只有百米，天安門城樓上的國家領導人和廣場內的聯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，趙家玉經過反復論證、試驗，并結合多年科技工作經驗提出多項安全技術措施，最終確定燃放8寸禮花彈，既解決了高度問題，又達到了預期燃放效果。

 

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……動態焰火創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眾望，圓滿完成任務，成就了又一場焰火盛宴。趙家玉本人也因貢獻突出，被評為國慶60周年焰火生產安全保障工作先進個人、國家質檢總局授予質量安全保障工作先進個人，受到胡錦濤主席的接見和慰問。

 

不管是奧運會，還是國慶聯歡晚會，趙家玉總是對試驗和最終燃放的每個環節嚴格把控，深思熟慮，始終保持嚴謹的態度。本著實事求是的精神，能預測的不能預測都做到心中有數，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成就了奧運焰火的創意: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；用燦爛的禮花實現了藝術與技術的完美結合。

 

教學與科研統籌并重

 

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，只是專業老師輪換著去擔當，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“北京市先進班集體”。趙家玉在指導學生的時候很細致， 不僅在學習上注重對學生的學習方法予以引導，而且全方位了解學生，關心學生的個人身體、經濟情況等，所帶的學生都順利地實現高中到大學的轉變和過渡。

 

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

 

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

 

采訪中，趙家玉的學生趙保國對他的評價是:做事認真、做人低調、能耐得住寂寞，幾十年的科研教學之路是他養成了踏實肯干的優良作風。趙家玉講課生動、風趣，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，也更能激發大家的興趣。他注重培養學生的動手能力，強調理論與實際相結合。

 

煙火研究不僅需要嚴謹、汗水、執著，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。當時趙家玉作為專家被邀請到事發現場排查事故原因，幾百個品種的煙花一天兩天就能排查出原因的，不過趙家玉己經有了初步的推斷，便要求相關人員將懷疑藥劑按相應質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，原料受潮發熱最后發生了燃爆。而這種燃爆是自燃白爆現象，恰恰也證實了趙家玉最初在長沙爆炸事后作出的現場推斷。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，而這份敏感實質上是專業和理性的表現。

 

令趙家玉印象深刻的還有另一件事。有一次，趙家玉負責一項任務，實現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，連續奮戰，到最后終于完成了任務。

 

縱然風險和挑戰常在，并沒有影響趙家玉的執著參研。教學與科研，趙家玉統籌兼顧，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，要做就做最好”。

 

對于教學，趙家玉兢兢業業，勤勤懇懇；對于科研，他數十年如一日，嚴肅認真；惟一有所疏忽的應該就是對家人的關愛。當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生、學校和社會的尊敬與認可，再以這種認可換取家人的欣慰。

 

一顆平常心，無私為新人

 

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

 

"北理工煙火研究有一個延續性， 要讓這方面的優勢發揚廣大。我現在60 多歲了，今后最重要的工作是帶一批新人，把他們培養出來。"趙家玉的心愿是煙火專業后繼有人。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。

 

當被問及學生有沒有在奧運、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生的肯定。趙家玉認為，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，有人負責煙火技術，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，每一個環節又密切配合，如此才保證了最后的成功。交談中，趙家玉也突出強調大學校 園是人才集中地，大學要提供一個有機整合和充分調動人才的平臺。他總是以一種平和的心態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作和新人的培養。

 

趙家玉先后獲多項省部級科技進步獎， 10余項研究成果被列為科技成果重 點推廣技術。在國際、國內刊物上發表科技論文近30篇，已發明專利 20多項。趙家玉說: "比起這些來，我還是想多培養年輕人。"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新人為己任。謙虛和藹的他將無私與奉獻，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，兼任國際煙花協會專家委員、 全國煙花爆竹標準化技術委員會核心專家委員等。北京市優秀教師，北京市教育科技創新先鋒標兵。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，先后被評為科技奧運先進個人、北京2008奧運會、殘奧會開閉幕式籌備工作優秀個人、國慶60周焰火生產安全保障工作先進個人、質量安全保障工作先進個人。作為審定煙花爆竹國家標準專家組組長，主持審定了數十項國家標準，多次參與重大煙花爆竹事故調查，起草國家"十一五"煙花爆竹科技發展規劃，并承擔了多項國家科 技重點攻關項目的研究任務。獲多項省部級科技進步槳， 10余項研究成果被列為科技成果重點推廣技術。在國際、國內刊物上發表科技論文近30篇，已獲及申報發明專利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……動態焰火創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！

 

而這些動態焰火的主要研發者，就是北京理工大學教授趙家玉。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

 

趙家玉1975年畢業于北京理工大學火工與煙火技術專業，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。但當時焰火技術比較落后，燃放之后殘渣很多，安全難以保證，于是相關部門便請北理工幾位專家進行焰火技術改造，趙家玉是其中之一。正是從那時起，他與民用焰火結下了不解之緣。

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

 

但波折隨之而來。由于當時焰火安全事故時有發生，自上世紀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到其他領域，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明的，后來又衍生出煙花爆竹。老百姓有很深的焰火情結，重大節日都離不開它。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。

 

就這樣，趙家玉在民用焰火學領域守望了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。煙花爆竹行業迎來了新的春天。趙家玉的研究成果也引起相關部門的高度重視。他秉持安全環保化理念，研制出冷煙花、低溫煙花、無煙無污染煙花等多項先進技術成果，已被廣泛應用于生產；無硫安全環保黑火藥技術目前也已通過中試（正式投產前的試驗）。在煙花爆竹新材料研究和煙花爆竹安全生產、應用方面，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準，多次參加重大煙花爆炸事故的調查和分析，起草了國家“十一?五”煙花爆竹科技發展規劃，還承擔了多項國家科技重點項目的研究任務。

 

這些高新技術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。

 

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意導演蔡國強邀請，趙家玉加盟焰火設計團隊，擔任北京奧運會、殘奧會開閉幕式焰火團隊專家組組長、焰火關鍵技術研究項目負責人、主火炬點火系統研究與設計者。

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

 

最終，趙家玉率領團隊成員攻破各種難關，研發出無煙焰火、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余種新型焰火產品，并開創了奧運會焰火動態燃放先河，震撼全球。

輝煌成績的背后，是難以想象的艱辛。

 

由于北京市區嚴禁燃放煙花爆竹，又要求保密，所以尋找合適的試驗場地非常困難。經過再三考慮，趙家玉選擇在北京與河北交界的地方進行燃放試驗。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的環節，夜晚便和團隊成員開車去六環外做試驗，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。作為第一責任人，趙家玉背負的壓力比別人大得多。產品、裝置、燃放控制等各個環節，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。我已經被推到風口浪尖上，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。趙家玉帶領團隊成員在充分論證的基礎上，前后進行了上千次試驗，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，都經過精心的測量和計算。對技術精益求精的趙家玉，翻來覆去地研究每個禮花彈圖案，以確保燃放出最佳效果。功夫不負有心人，經過兩年多日夜兼程、廢寢忘食的努力，最終實現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下了多項世界“第一”：首次實現焰火動態燃放，首次采用“膛壓精確發射系統”，首次使用專門研制的“延時增效劑”……共申請奧運會焰火創新專利15項。他本人也獲得科技奧運先進個人，北京2008奧運會、殘奧會開閉幕式籌備工作優秀個人，首都統戰系統參與奧運、服務奧運先進個人，北京理工大學奧運工作先進個人等稱號。

 

奧運大幕剛垂下不久，趙家玉便擔起60周年國慶焰火晚會專家技術組組長重任，開始馬不停蹄地為國慶焰火晚會做準備。那段時間，趙家玉經常奔赴湖南、江西等地，深入煙花企業一線，指導國慶焰火晚會焰火研發與生產。為使焰火達到創意效果，他常常鉆研技術達到忘我的境地。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，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。其中，禮花彈的尺寸、規格選擇，讓趙家玉費盡心思。當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，趙家玉經過反復論證、試驗，提出了多項安全技術措施，最終確定燃放8寸禮花彈，既解決了高度問題，又達到了預期燃放效果。

 

比起禮花彈尺寸、規格，安全問題更是重中之重。“產品本身安全、裝置安全、燃放控制安全，還有燃放陣地的選擇等等，每個環節都必須考慮周全。我主持制定了國慶焰火產品的驗收標準，它比國內既定標準嚴格得多。”趙家玉如是說。最終，他和團隊成員不負眾望，圓滿完成任務，成就了又一場焰火盛宴。他本人也因貢獻突出，被評為國慶60周年焰火生產安全、質量安全保障工作先進個人，受到胡錦濤主席的接見和慰問。

 

培養更多焰火人才

 

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

 

60年國慶慶典結束之后，趙家玉回到了他久違的學生中來。回校不久，他就給焰火專業學生做講座，向他們介紹最新研究成果，并做了很多鼓動工作，大大提高了學生們對焰火學的認知度和積極性。“焰火學在很多人眼中是冷門專業，很多同學是高考調劑到這一專業的，對焰火學興趣不高，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焰火人才，他默默踐行著教書育人的職責，總是盡己所能地為學生提供指導和幫助。

 

上過趙家玉課的同學都知道，他有一項硬規定——不許逃課。趙家玉解釋說，目前教材內容相對滯后，而老師上課講的很多是前沿性東西，有助于擴大學生的視野，并且老師在向學生傳授知識的同時，也把自己做學問的方法和心得傳遞給學生，對他們很有幫助。學生趙保國對此深有體會，“趙老師講課生動、風趣，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，也更能激發大家的興趣。”趙保國的話很有代表性。

 

趙家玉在指導學生時，十分注重培養他們的動手能力、分析問題和解決問題的能力。他常說：“凡事要用數據說話，用事實說話，不要在那里一味空想。”他本人正是這樣做的。記者發現，他的雙手在長期做試驗過程中，因多次被藥物侵蝕，已經變得十分粗糙。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，趙家玉事務繁多，但他總會抽出時間和學生們交流、談心，噓寒問暖，幫助他們解決各種問題。

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

 

采訪中，很多學生坦言，趙家玉不僅在學習、生活上給予他們很多指導和幫助，而他嚴謹、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更多焰火人才。“北理工焰火學研究有一個延續性，要讓這方面的優勢發揚光大。我現在60多歲了，今后最重要的工作是帶一批新人，把他們培養出來。”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》2009年10月

 

媒體報道三：

訪奧運會焰火設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”，北京城區中軸線上，一共29個腳印伴隨著禮炮聲一個個出現在人們的視野中。第29屆現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”

 

北京理工大學教授趙家玉說，這是世界上首次進行的15公里的大跨度燃放焰火。

 

趙家玉，專門從事焰火研究，兩年前進入奧運會焰火設計專家組。

 

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

 

除了觀賞性，安全、防潮一直是煙花產品致力解決的難題。

 

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

 

今天，煙花產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。

 

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。

 

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、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，產生二氧化碳、一氧化氮、氮氣、水蒸氣等氣體，而不產生一氧化碳、二氧化氮和微粒狀固體可吸入顆粒物，實現對人體和環境無害。

 

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小燃燒產物彌漫在空中，形成肉眼能見的煙霧。煙花燃燒時不會產生過多的殘渣和雜質，不會出現殘留物、彈片、紙屑飛下等情況。

 

利用發射系統精確構圖

 

趙家玉介紹，8月8日晚，在北京城區中軸線、居庸關長城、國家體育場頂部、奧林匹克中心區等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”或奧林匹克區域，整個北京城都是這出華麗演出的舞臺。

 

要實現這樣大跨度、多點發射、動態構圖的長時間焰火燃放，需要在發射系統上做文章。

 

趙家玉介紹，這次的大跨度燃放是通過車載精確膛壓技術實現的。利用對炮管膛內壓強的控制，可以實現對焰火發射高度、到達位置的控制；利用炮管角度調整，實現對焰火飛行方向的控制，焰火到達空中同一平面，同時綻開，多點組合，實現焰火圖案構成。

 

比如，29個“腳印”，是由武警11支隊負責的29輛“禮炮車”，預先停放在固定的陣地，在發射前，要精確定位每個炮管的高度、方向、角度。每個炮管發射的焰火對應預設圖案中的一個點，這些點構成圖形。

 

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到12英寸，需要300mm的炮管來發射，有效裝藥量達到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同時構圖或是動態構圖，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，使得煙花彈發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，從而實現對燃燒時機的控制，實現長燃時、長留空，達到預定的觀賞效果。

 

趙家玉說，奧運焰火需要非常復雜的編排，藥管的組合、工藝分配都需要許多的投入。這次的焰火設計是眾多參與者多年夢想與心血的結晶。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，問有沒有可能實現動態構圖。趙家玉說：“從理論上講是可以實現的，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演張藝謀、開閉幕式視覺特效藝術總設計師蔡國強也傳達了類似的意向，由專家組進行理論研究，聯合4家主要生產商進行試驗。經過50多個職能部門的配合、監督和質量控制，最終構成了現在的方案。

 

趙家玉說，由于8月是多雨季節，焰火作了防潮設計，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：《科學網》2008-08-11