赵家玉——烟火专家 赵家玉——北京理工大学机电工程学院教授

科学研究：

研究方向：

主要从事烟火技术的研究。

承担科研项目情况：

主持审定了数十项国家标准，多次参与重大烟花爆竹事故调查，起草国家“十一五”烟花爆竹科技发展规划，并承担了多项国家科 技重点攻关项目的研究任务。

1． 国家科技支撑计划奥运科技专项课题“北京奥运会开闭幕式焰火关键技术研究”，参加。

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科研成果：

完成了2008年奥运会、残奥会开闭幕式烟火创新科技二十余项，如脚印、无烟微烟焰火、无残渣无垃圾焰火、防雨防潮焰火，并在奥运会、残奥会开闭幕式上得到成功的应用；研究、设计完成的奥运会、残奥会主火炬点火系统得到了成功应用。仅在首都国庆60周年焰火晚会上，就有8项焰火科技创新得到了成功应用。

1． AQ-888烟花增效剂 赵家玉; 唐和平; 赵怡鹤; 唐滔滔 【科技成果】浏阳和平烟花贸易有限公司 2006-09-15

2． 烟花爆竹晶格组合剂制造技术 赵家玉; 唐和平; 罗永年; 朱昌才; 阎子勤 【科技成果】浏阳三新烟花材料有限公司 2008-12-28

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发明专利：

1． 一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置及其方法 黄若; 赵家玉; 张烨; 鲍捷; 黄子霓; 赵怡鹤 【中国专利】北京理工大学 2011-01-26

2． 一种复合板材及其作为烟花爆竹运输车厢体复合材料的用途 黄若; 赵家玉; 尚文涛; 余志毅; 王玥; 丛晓明; 华光; 赵怡鹤; 黄子霓 【中国专利】北京理工大学 2011-04-27

3． 烟花爆竹运输车 赵家玉; 黄若 【中国专利】北京理工大学 2011-05-25

4． 运输车辆用厢体的泄爆装置 赵家玉; 黄若; 张烨; 王玥; 张虹; 丛晓民; 尚文涛 【中国专利】北京理工大学 2011-01-05

5． 危险品运输车环境控制装置 黄若; 赵家玉; 尚文涛; 余志毅; 张烨 【中国专利】北京理工大学 2011-01-05

6． 一种烟花爆竹运输过程动态监控监管系统与方法 何遵文; 赵家玉; 程受浩; 刘华; 唐和平; 黄若; 杜春雨 【中国专利】北京理工大学 2011-01-12

7． 盒式泄压灭火器 杨君震; 刘伟钦; 严大建; 赵家玉 【中国专利】北京市饲料科学技术研究所; 北京理工大学(工程力学系) 1991-05-29

8． 烟花爆竹用氯酸钾包覆改性方法 钱新明; 刘振翼; 王鹏飞; 邓楠; 赵家玉; 黄平 【中国专利】北京理工大学 2009-06-03

9． 烟花爆竹温度自动监测记录仪 徐德华; 唐和平; 谭爱喜; 赵家玉 【中国专利】徐德华; 唐和平; 谭爱喜; 赵家玉 2010-03-24

论文专著：

在国际、国内刊物上发表科技论文30余篇，出版教材2部。

出版专著：

1《烟火效应测试技术》

2《烟火技术与安全》

发表中文论文：

1 烟花爆竹燃放生成物对人体健康及环境影响的研究 赵家玉; 刘春文 北京理工大学; 江西省大型焰火燃放协会 【期刊】花炮科技与市场 2012-05-15

2 烟花爆竹行业发展方向的探讨 赵家玉; 刘春文 北京理工大学; 南昌安达安全技术咨询有限公司 【期刊】安全 2012-01-15

3 从科技角度谈爆竹的发展 赵家玉; 刘春文 北京理工大学; 南昌安达安全技术咨询有限公司 【期刊】花炮科技与市场 2012-02-15

4 新型烟花爆竹药剂的基础和应用研究 赵家玉; 赵保国 北京理工大学 【期刊】花炮科技与市场 2010-08-15

5 制修订标准与科学研究 赵家玉; 黄茶香 北京理工大学; 湖南烟花爆竹产品安全质量监督检测中心 【期刊】花炮科技与市场 2007-03-30

6 烟花燃放产生的可吸入颗粒物研究简介 唐桂林; 赵家玉; 杜志明 北京理工大学机电工程学院; 北京理工大学机电工程学院; 北京理工大学机电工程学院 北京 【期刊】火工品 2003-12-15

7 环保型彩色发烟剂的初步研究 宋志民; 赵家玉; 杜志明; 唐桂林; 米悦 北京理工大学机电工程学院; 北京理工大学机电工程学院; 北京理工大学机电工程学院 北京 【期刊】含能材料 2004-06-30

8 环保型绿色火焰剂的研究 唐桂林; 杜志明; 赵家玉; 宋志民; 李敏 北京理工大学爆炸灾害预防、控制国家重点实验室; 北京理工大学爆炸灾害预防、控制国家重点实验室; 北京理工大学爆炸灾害预防、控制国家重点实验室 北京; 中国电子科技集团公司第十八研究所 【期刊】含能材料 2004-12-30

9 黑火药的改进研究 唐桂林; 赵家玉; 吴煌; 杜志明 北京理工大学机电工程学院; 北京理工大学机电工程学院; 北京理工大学机电工程学院 北京 【期刊】火工品 2002-12-15

10 烟火药燃烧转爆轰的定性实验研究 郝新红; 赵家玉; 赵志伟 北京理工大学机电工程学院 【期刊】兵工安全技术 1999-04-15

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社会任职：

1． 2008年北京奥运会、残奥会开闭幕式焰火团队专家组组长。

2． 2009年首都国庆60周年焰火指挥部专家技术组组长。

3． 2010年广州亚运会焰火燃放专家组组长、特聘专家。

4． 2010年上海世博会焰火燃放专家组组长。

5． 2011年西安世界园艺博览会焰火燃放专家组组长。

6． 北京市安全生产专家。

7． 北京市公安局治安总队外聘专家。

8． 东信烟花集团科技顾问。

9． 国际烟花协会专家委员。

10． 国家安全生产标准化委员会委员。

11． 国家安全生产现场技术支撑专家。

12． 国家安全生产专家。

13． 国家烟花爆竹安全经营专家。

14． 国家应急救援专家。

15． 湖南省浏阳市政府经济发展顾问。

16． 江西省萍乡市政府科技顾问。

17． 江西省万载县经济发展顾问。

18． 李渡烟花集团科技顾问。

19． 全国大型焰火燃放专家。

20． 全国烟花爆竹安全经营管理专家。

21． 全国烟花爆竹安全生产标准化技术委员会核心专家。

22． 全国烟花爆竹标准化技术委员会核心专家委员。

23． 全国专业标准化技术员会委员。

荣誉奖励：

先后被评为科技奥运先进个人，北京2008奥运会、残奥会开闭幕式筹备工作优秀个人，国庆60周焰火生产安全保障工作先进个人，上海世博会先进个人，国家质检总局焰火质量保证先进个人，北京市优秀教师，北京市教育科技创新先锋标兵，首都科技创新标兵，中国花炮行业特别贡献奖等荣誉。

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媒体报道一：

让祖国绽放光彩——记北京理工大学烟火专家赵家玉

 

我们难以忘记国庆联欢晚会那绚烂精彩的"和平鸽"、“数字60”；难以忘记奥运会开幕式那美丽璀璨的29个巨大脚印、2008张动态笑脸。个性的礼花得以绽放，完美的艺术得以展现，需要的是尖端技术的支撑。提起烟火技术，我们不得不提及烟火科研界的领头人，为烟火事业默默奉献了30余载的北京理工大学机电学院的赵家玉教授。

 

民用焰火的战略选择

 

赵家玉选择烟火研究并非源于个人年少时对燃放鞭炮的爱好，更多的源于对自己研究领域的责任。用赵家玉自己的话说，那就是“要么不承担，承担下来的事，就力求做到最好"”。1957年，当时的北京工业学院（现北京理工大学）介入礼花的研究为赵家玉参与研究提供了一个起点。

 

1992年，政府限制在部分大城市燃放烟火。1993年12月1日，北京市第十届八人常委会第六次会议上审议通过的《北京市关于禁止燃放烟花爆竹的规定》，明确将北京市八大城区作为禁放烟花爆竹地区，任何单位或个人不准生产、运输、携带、储存、销售烟花爆竹。国家重大庆典需要燃放礼花的，由市人民政府决定并发布公告。种种规定以及烟火行业的相对滞后等，均迫使烟火科研界对民用焰火研究与发展失去信心，许多烟火科研人士纷纷转行。虽然赵家玉深知烟火领域研究面相对狭窄，也有一定的危险性，但他 还是坚守在这个阵地。因为各国重大庆典活动一般都会燃放焰火，国内重要节庆日也离不开焰火。赵家玉从不后悔自己的选择，他认为问题的关键是要研发新型环保而安全的焰火。于是，他下定决心，与寂寞为伴，开始了外人看似枯燥的科研征程。

 

赵家玉说: “一个人一辈子能做好一件事就很了不起了。”在北理工，赵家玉的科研任务是军用烟火，民用焰火是他的自拟项目。自拟项目意味着没有任何外界援助，自己买原料，自己拟定技术标准。而军工项目一般时间紧、任务重，科研工作非常紧张。然而，即使在这样的情况下，为了不影响军用烟火研究和正常的教学工作，赵家玉像挤海绵里的水一样，把时间从生活的问隙里挤出来，抽出周末等业余时间去研究民用焰火。 更难能可贵的是，赵家玉没有将眼光仅仅停留在国内市场，他也分析研究其他国家焰火科研情况。比如，他会抽出时间深刻剖析前苏联注重军用焰火抛弃民用焰火的原因。

 

从1984年开始，赵家玉就致力于我国烟花爆竹科技发展及安全性改进，赵家玉在烟花爆竹安全生产方面已取得多项应用型研究成果，除此之外，在烟花爆竹新材料研究方面，也有多项取得阶段性应用成果。作为审定他的烟花技术研究成果推广到了40余家生产工厂。上世纪90年代初期，赵家玉又在国内首先提出烟花爆竹安全环保化是该行业的惟一出路。在此基础上，他研究了多项可推广性技术成果，其中如冷（低温）烟花、无烟无污染烟花等已被广泛应用生产。无硫安全环保黑火药技术成果目前已通过中试，是一项极有应用价值的科学技术成果。

 

烟花爆竹国家标准专家组组长，赵家玉主持审定了数十项国家标准；作为国家级专家，多次参加重大烟花爆竹事故调查和分析；起草了国家“十一五”烟花爆竹 科技发展规划，并承担了多项国家科技重点攻关项目的研究任务。

 

近年来，人们对于烟花爆竹的燃放更加趋于理性，政府也出台了更加科学的政策，烟火行业又呈现出勃勃生机。 而赵家玉在寂寞中坚持了下来， 30多年前的战略性选择，终于得到了答案；30 多年的努力，终于光荣绽放。

 

艺术与技术的完美结合

 

2008年、2009年，赵家玉及其团队的焰火在祖国的天空尽情绽放。赵家玉说: "当我完成任务，观看我的学生录 制的焰火燃放的场面时，服务国家、报效人民、艰苦奋斗，这些我们学校长时 期形成的文化精神，在焰火绽放的时刻显得很生动……”。

 

2006年12月，赵家玉应奥组委邀请，担任北京奥运会焰火团队专家组组长。作为项目负责人，他成功完成了奥运会和残奥会主火炬点火与传火系统及创新焰火，如脚印、五环、数字文字焰火、和平鸽等造型焰火的技术设计和研究，并对新型造型焰火发射系统研制作了大量技术指导。无烟、微烟、无残渣、防雨防潮、延时增效等技术的应用，使焰火充分体现了"绿色奥运、人文奥运、科技奥运"的理念。他的无烟系列产品还参加了全国奥运科技成果展览。

 

为了使主火炬点火独具特色，同时还要保证点火安全可靠，赵家玉作为主火炬点火系统项目负责人，主持研究了奥运会、残奥会主火炬点火系统的技术方案，该方案集点火、传火、变速燃烧、无烟、防雨防潮、安全可靠、极佳的可视性等技术为一体，在技术上突破了该领域的世界难题，使第29届北京奥运会、残奥会的主火炬点火被世界人民认为是最好的点火方式之一。

 

为什么最终赵家玉会结缘奥运，被任命为烟火技术负责人？其实，烟火特长早已让他名声在外，2006年7月时就有民间电子企业家慕名与赵家玉联系探讨烟火研制。不知情者更多的可能认为，赵家玉的被选上技术总指挥身份是一种幸运，知情者便深知幸运的背后更多的是责任和付出。为了确保燃放安全，几十个环节都需要赵家玉签字，而签字就意味着要承担风险和责任。

 

除去精神上的强大压力，多次奥运点火的燃放试验也向体力发起了挑战。 当时的试验地点选在了河北与北京交界处，时间选在夜里年近六旬的赵家玉，有时忙起来只吃一顿饭，每天只睡4个小时，有时在路边一靠就睡着了。

 

伴随奥运会和残奥会的成功落幕，赵家玉又开始担任起60周年国庆焰火晚会专家技术组组长。虽然北京奥运会中许多焰火新技术为60年庆典打下了良好基础，但新困难仍不容忽视。期间他经常奔赴湖南、江西等地，深入烟花企业一线，指导国庆焰火晚会焰火研发与生产。为使焰火达到创意效果，他常常钻研技术达到忘我的境地。

 

一次，赵家玉参加"和平鸽"造型焰火燃放试验，从晚上八点多一直忙到凌晨四点才睡觉，六点多钟又起床了， 在院子里踱步。学生后来才知道，原来 赵家玉一直在想着那只“和平鸽”呢。

 

相比国庆50年周年庆典， 60年庆典焰火燃放可谓困难重重。10年后的北京发生了巨大变化，建筑物的层高和密度都大大增加，这给焰火燃放带来很多新挑战。其中，礼花弹的尺寸、规格选择，也让赵家玉费尽心思。当前的建筑情况显然不能像50年庆典那样燃放12寸。

礼花弹，最多只能放4寸礼花弹，所达到的高度只有百米，天安门城楼上的国家领导人和广场内的联欢群众根本看不清楚。无论高度还是燃放效果，都不能满足这种盛大国家庆典的需要。为此，赵家玉经过反复论证、试验，并结合多年科技工作经验提出多项安全技术措施，最终确定燃放8寸礼花弹，既解决了高度问题，又达到了预期燃放效果。

 

60周年国庆庆典中， 60只焰火组成的和平鸽，飞过十里长街，唯美动人； 还有那巨大立式"60 "、"神州"火箭 和惟妙惟肖的笑脸……动态焰火创造了一个又一个奇迹，带给人们的是无与伦比的美妙与惊喜。焰火团队全体成员不负众望，圆满完成任务，成就了又一场焰火盛宴。赵家玉本人也因贡献突出，被评为国庆60周年焰火生产安全保障工作先进个人、国家质检总局授予质量安全保障工作先进个人，受到胡锦涛主席的接见和慰问。

 

不管是奥运会，还是国庆联欢晚会，赵家玉总是对试验和最终燃放的每个环节严格把控，深思熟虑，始终保持严谨的态度。本着实事求是的精神，能预测的不能预测都做到心中有数，能完成的就说自己能完成，且精确到能完成到哪个程度，不能完成或者没有把握的就反复做实验，在试验中寻找灵感，从而寻找到解决问题的方法和措施。

 

荣誉的背后更多的是艰辛，奥运会、国庆晚会焰火绽放的背后是赵家玉及其所在团队辛勤付出的故事。赵家玉用自己的独特技术成就了奥运焰火的创意:用绽放的焰火也向全世界人民诠释了科技奥运、绿色奥运的理念，展示了我国的科技实力；用灿烂的礼花实现了艺术与技术的完美结合。

 

教学与科研统筹并重

 

1988年前后， 3年多的班主任生涯也给赵家玉留下了美好的回忆。尽管那时候，班主任几乎不作为老师工作量的考核，只是专业老师轮换着去担当，但赵家玉并没有因此放松班主任工作，他所带的班级还曾荣获“北京市先进班集体”。赵家玉在指导学生的时候很细致， 不仅在学习上注重对学生的学习方法予以引导，而且全方位了解学生，关心学生的个人身体、经济情况等，所带的学生都顺利地实现高中到大学的转变和过渡。

 

赵家玉主讲课程包括《烟火学原理》、《烟火测试技术》、《烟火技术与安全》、《燃烧学》等，己编著《烟火效应测试技术》和《烟火技术与安全》等教材。从北理工火工与烟火技术专业毕业留校任教， 20多年来，他一直工作在教学教学第一线。给大四的学生讲专业课，8点钟上课，赵家玉每次提前至少10分钟进课堂，没有迟到过一分钟。 他在教学过程中常融入自己的科研实践、技术、成果和学科前沿的动态、国际化的理论新知识，并充分调动学生的兴趣和积极性。

 

国庆庆典结束后，赵家玉就给烟火专业的学生们做了讲座，讲解烟火的研发历程和前沿领域的信息，鼓励学生们投身烟火科研工作。在学生们眼里，赵老低调、谦和、严谨、正直、热心。 赵家玉感言：作为理工类学校的学生，学好基础理论相当重要，毕竟顶尖技术需要过硬的理论知识的支撑，然而又不应该仅仅停留在理论层面。理工类 的学生是要出成果、出东西的。要想出东西，就必须亲自动手，在实验中发现问题、分析问题、解决问题，从而积累经验。赵家玉谦称自己几十年的研究就 是积累经验的过程，自己也不是个聪明人，只是在大量的实践中激发出了灵感，但也强调科研工作者要重视“悟”的分量。

 

采访中，赵家玉的学生赵保国对他的评价是:做事认真、做人低调、能耐得住寂寞，几十年的科研教学之路是他养成了踏实肯干的优良作风。赵家玉讲课生动、风趣，注重把自己的科研成果和研究中的积淀融入课堂，使大家很受启发，也更能激发大家的兴趣。他注重培养学生的动手能力，强调理论与实际相结合。

 

烟火研究不仅需要严谨、汗水、执著，也需要勇气，因为烟火研究随时都要面临危险的考验。2006年6月3日凌晨四点在赵家玉的一个小仓库发生了小型燃爆，所幸并无人员伤亡，只是烧毁了不少赵家玉的书籍。

 

说起燃爆原因，得从2006年5月18日下午两点长沙集装箱码头爆炸事件说起。当时赵家玉作为专家被邀请到事发现场排查事故原因，几百个品种的烟花一天两天就能排查出原因的，不过赵家玉己经有了初步的推断，便要求相关人员将怀疑药剂按相应质量百分比配好按原料分装运往北京，不想这些原料。2006年6月1日，原料被运往赵的小仓库，由于仓库漏雨，恰逢周五晚上下雨，原料受潮发热最后发生了燃爆。而这种燃爆是自燃白爆现象，恰恰也证实了赵家玉最初在长沙爆炸事后作出的现场推断。长期从事烟火研究成就了赵家玉对烟火爆炸事故原因分析的敏感，而这份敏感实质上是专业和理性的表现。

 

令赵家玉印象深刻的还有另一件事。有一次，赵家玉负责一项任务，实现烟花由中国向非洲某个国家的空运，但时间有限，要赶上那个国家的国庆。赵家玉顶住压力，连续奋战，到最后终于完成了任务。

 

纵然风险和挑战常在，并没有影响赵家玉的执著参研。教学与科研，赵家玉统筹兼顾，坚持两手抓，每个方面都力求做到最好。这又一次验证了他的人生信条——“要么不承担，要做就做最好”。

 

对于教学，赵家玉兢兢业业，勤勤恳恳；对于科研，他数十年如一日，严肃认真；惟一有所疏忽的应该就是对家人的关爱。当被问及可曾给过家人感动的时候，他略显无奈，坦言自己几乎未曾直接给过家人感动。他更多的是靠把学生教好，把科研工作做好，以自己的行动、成绩和成果来获得学生、学校和社会的尊敬与认可，再以这种认可换取家人的欣慰。

 

一颗平常心，无私为新人

 

面对国家的号召，他积极响应，不计功劳;面对企业机构的咨询，他热情解惑，不为薪酬:面对同行学生的请教，他认真指导，不求回报。 赵家玉以一种低调平和的心态处世，跟国家和企业从来不提及钱的问题。对学生，他知无不言，言无不尽，没有丝毫的保留。 他总是将无私奉献精神运用到教学、科研的方方面面。

 

"北理工烟火研究有一个延续性， 要让这方面的优势发扬广大。我现在60 多岁了，今后最重要的工作是带一批新人，把他们培养出来。"赵家玉的心愿是烟火专业后继有人。他注意给年轻人提供力所能及的锻炼机会，在奥运会、 国庆庆典中，他就曾极力给年轻人施展才华的机会。

 

当被问及学生有没有在奥运、国庆烟火测试、燃放期间给其带来"麻烦" 的时候，他舒心地笑了，他的笑容里写满对学生的肯定。赵家玉认为，成功离不开团队中每一个成员的努力。他的团队成员分工特别明确，有人负责烟火技术，有人主管控制点火，有人牵头烟火测试，每一个成员各司其职，每一个环节又密切配合，如此才保证了最后的成功。交谈中，赵家玉也突出强调大学校 园是人才集中地，大学要提供一个有机整合和充分调动人才的平台。他总是以一种平和的心态给予团队其他成员以肯定和成长的机会，也非常注重团队的协作和新人的培养。

 

赵家玉先后获多项省部级科技进步奖， 10余项研究成果被列为科技成果重 点推广技术。在国际、国内刊物上发表科技论文近30篇，已发明专利 20多项。赵家玉说: "比起这些来，我还是想多培养年轻人。"赵家玉在自己的研究方向上越钻越深，将研究的面越拓越宽，然而他更不忘以培养新人为己任。谦虚和蔼的他将无私与奉献，也像他的焰火礼花那样美丽地绽放在众人的眼里，温暖到心里。

 

人物小传

 

赵家玉，国家级专家，兼任国际烟花协会专家委员、 全国烟花爆竹标准化技术委员会核心专家委员等。北京市优秀教师，北京市教育科技创新先锋标兵。曾任北京奥运会焰火团队专家组组长，首都国庆60周年 焰火指挥部专家技术组组长，为北京2008奥运会和国庆60周年的成功举办做出了突出贡献，先后被评为科技奥运先进个人、北京2008奥运会、残奥会开闭幕式筹备工作优秀个人、国庆60周焰火生产安全保障工作先进个人、质量安全保障工作先进个人。作为审定烟花爆竹国家标准专家组组长，主持审定了数十项国家标准，多次参与重大烟花爆竹事故调查，起草国家"十一五"烟花爆竹科技发展规划，并承担了多项国家科 技重点攻关项目的研究任务。获多项省部级科技进步桨， 10余项研究成果被列为科技成果重点推广技术。在国际、国内刊物上发表科技论文近30篇，已获及申报发明专利20多项。

 

文章来源：《教育》2009年第137期

媒体报道二：

待到烟花烂漫时 他在丛中笑——记北京理工大学教授赵家玉

 

北京奥运会开幕式上，29个焰火组成的脚印，从皇城到鸟巢，从历史到现代，震撼人心；60年国庆庆典中，60只焰火组成的和平鸽，飞过十里长街，唯美动人；还有那巨大的立式“60”、“神州”火箭和惟妙惟肖的笑脸……动态焰火创造了一个又一个奇迹，带给世界的是无与伦比的美妙与惊喜！

 

而这些动态焰火的主要研发者，就是北京理工大学教授赵家玉。近日，记者走近赵家玉，有幸聆听了这位焰火专家背后的故事。

 

浓浓的焰火情结

 

赵家玉1975年毕业于北京理工大学火工与烟火技术专业，并留校任教至今。起初他主攻军用焰火，1984年开始涉足烟花爆竹等民用焰火研究。其时正值国庆35周年之际，国家打算在天安门前燃放焰火。但当时焰火技术比较落后，燃放之后残渣很多，安全难以保证，于是相关部门便请北理工几位专家进行焰火技术改造，赵家玉是其中之一。正是从那时起，他与民用焰火结下了不解之缘。

事实上，赵家玉的科研任务是军用焰火，民用焰火属其自拟项目。为了不影响军工科研和教学工作，他把民用焰火研究主要集中在周末和节假日。当别人安然享受假期时，赵家玉不是在查资料、做试验，就是在企业里调研。几年下来，他在烟花爆竹科技发展和安全性改进方面取得不少成果。

 

但波折随之而来。由于当时焰火安全事故时有发生，自上世纪90年代起，全国大部分大城市禁止燃放烟花爆竹，北京也不例外。这给民用焰火的发展带来很大冲击。“民用焰火没有前景”的思想逐渐蔓延，很多焰火专家纷纷转到其他领域，赵家玉却默默坚守在那里，一如既往地研究、实践，从未间断。

 

他坚信，民用焰火前景广阔，“黑火药是咱老祖先发明的，后来又衍生出烟花爆竹。老百姓有很深的焰火情结，重大节日都离不开它。国际市场上也很有需求，任何一个国家的庆典，世界级的体育、文化活动都会燃放礼花。”说这话时，赵家玉眼中闪烁着光芒，记者可以感受到他那种浓郁的焰火情结。

 

就这样，赵家玉在民用焰火学领域守望了10多年。

 

近年来，随着爆竹解禁的呼声日益高涨，各地顺应民心纷纷解禁，北京也在2005年底改禁止燃放为局部限放。烟花爆竹行业迎来了新的春天。赵家玉的研究成果也引起相关部门的高度重视。他秉持安全环保化理念，研制出冷烟花、低温烟花、无烟无污染烟花等多项先进技术成果，已被广泛应用于生产；无硫安全环保黑火药技术目前也已通过中试（正式投产前的试验）。在烟花爆竹新材料研究和烟花爆竹安全生产、应用方面，也取得多项成果。此外，赵家玉主持审定了十项烟花爆竹国家标准，多次参加重大烟花爆炸事故的调查和分析，起草了国家“十一?五”烟花爆竹科技发展规划，还承担了多项国家科技重点项目的研究任务。

 

这些高新技术储备加上丰富的阅历，为其主持北京奥运会和60年国庆庆典大型焰火的成功燃放奠定了坚实基础。

 

打造两场焰火盛宴

 

2006年12月，受北京奥运会开闭幕式焰火创意导演蔡国强邀请，赵家玉加盟焰火设计团队，担任北京奥运会、残奥会开闭幕式焰火团队专家组组长、焰火关键技术研究项目负责人、主火炬点火系统研究与设计者。

奥运会，是一个前所未有的挑战。既要满足张艺谋、蔡国强为创意核心组的创意要求，又要实现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念，技术上困难重重。

 

最终，赵家玉率领团队成员攻破各种难关，研发出无烟焰火、无残渣焰火、防火防潮焰火、延时增效焰火等15种新型焰火药剂、50余种新型焰火产品，并开创了奥运会焰火动态燃放先河，震撼全球。

辉煌成绩的背后，是难以想象的艰辛。

 

由于北京市区严禁燃放烟花爆竹，又要求保密，所以寻找合适的试验场地非常困难。经过再三考虑，赵家玉选择在北京与河北交界的地方进行燃放试验。他常常像打游击一样“两边跑”：白天在奥运中心主持专家评审工作，把握每一个与焰火安全燃放有关的环节，夜晚便和团队成员开车去六环外做试验，第二天凌晨再赶回来。有时忙起来一天只吃一顿饭，每天只睡4个小时。同事丛晓民回忆说，“那段时间，赵老师有时靠在墙边就睡着了，出门也是一上车就睡觉。”

 

与艰辛相比，压力更是超乎寻常。燃放焰火，最大问题就是安全，对于奥运会这样世界瞩目的体育盛典，更是不容许任何意外。作为第一责任人，赵家玉背负的压力比别人大得多。产品、装置、燃放控制等各个环节，他都要一一评审、签字，确保百分之百安全。“奥运会只许成功，不许失败。我已经被推到风口浪尖上，压力真的非常大。”回想起来，赵家玉依然很感慨。

 

巨大压力化作了无穷的动力。赵家玉带领团队成员在充分论证的基础上，前后进行了上千次试验，单是“脚印”就试验了180多次，焰火点燃过程精确到千分之一秒，空中停留从4秒延长到6秒，每一步，都经过精心的测量和计算。对技术精益求精的赵家玉，翻来覆去地研究每个礼花弹图案，以确保燃放出最佳效果。功夫不负有心人，经过两年多日夜兼程、废寝忘食的努力，最终实现了北京奥运会开闭幕盛典上焰火的安全燃放，成就了一场无与伦比的焰火盛宴，令世界惊叹！

 

赵家玉的焰火研究也创下了多项世界“第一”：首次实现焰火动态燃放，首次采用“膛压精确发射系统”，首次使用专门研制的“延时增效剂”……共申请奥运会焰火创新专利15项。他本人也获得科技奥运先进个人，北京2008奥运会、残奥会开闭幕式筹备工作优秀个人，首都统战系统参与奥运、服务奥运先进个人，北京理工大学奥运工作先进个人等称号。

 

奥运大幕刚垂下不久，赵家玉便担起60周年国庆焰火晚会专家技术组组长重任，开始马不停蹄地为国庆焰火晚会做准备。那段时间，赵家玉经常奔赴湖南、江西等地，深入烟花企业一线，指导国庆焰火晚会焰火研发与生产。为使焰火达到创意效果，他常常钻研技术达到忘我的境地。一次，赵家玉参加和平鸽造型焰火燃放试验，从晚上八点多一直忙到凌晨四点才睡觉，六点多钟又起床了，在院子里踱步。学生韩骏奇一问才知道，原来赵家玉一直在想着那只和平鸽呢。

 

奥运焰火的成功燃放，为60年庆典打下了良好基础，但新的困难不容忽视。

 

相比50年大庆，60年庆典焰火燃放可谓困难重重。10年后的北京发生了巨大变化，建筑物的层高和密度大大增加，这给焰火燃放带来很多新挑战。其中，礼花弹的尺寸、规格选择，让赵家玉费尽心思。当前的建筑情况显然不能像50年庆典那样燃放12寸礼花弹，最多只能放4寸礼花弹，所达到的高度只有百米，人们很难看清楚。无论高度还是燃放效果，不能满足这种盛大国家庆典的需要。为此，赵家玉经过反复论证、试验，提出了多项安全技术措施，最终确定燃放8寸礼花弹，既解决了高度问题，又达到了预期燃放效果。

 

比起礼花弹尺寸、规格，安全问题更是重中之重。“产品本身安全、装置安全、燃放控制安全，还有燃放阵地的选择等等，每个环节都必须考虑周全。我主持制定了国庆焰火产品的验收标准，它比国内既定标准严格得多。”赵家玉如是说。最终，他和团队成员不负众望，圆满完成任务，成就了又一场焰火盛宴。他本人也因贡献突出，被评为国庆60周年焰火生产安全、质量安全保障工作先进个人，受到胡锦涛主席的接见和慰问。

 

培养更多焰火人才

 

尽管赵家玉头衔众多，光环耀眼，但在同事和学生眼中，他依然是那个低调、平和、热心的赵老师，没有一点专家架子。

 

60年国庆庆典结束之后，赵家玉回到了他久违的学生中来。回校不久，他就给焰火专业学生做讲座，向他们介绍最新研究成果，并做了很多鼓动工作，大大提高了学生们对焰火学的认知度和积极性。“焰火学在很多人眼中是冷门专业，很多同学是高考调剂到这一专业的，对焰火学兴趣不高，听了赵老师的讲座之后，大家触动很大，很受鼓舞。”一位学生如是描述自己的感受。

 

从教20多年来，赵家玉一直致力于培养焰火人才，他默默践行着教书育人的职责，总是尽己所能地为学生提供指导和帮助。

 

上过赵家玉课的同学都知道，他有一项硬规定——不许逃课。赵家玉解释说，目前教材内容相对滞后，而老师上课讲的很多是前沿性东西，有助于扩大学生的视野，并且老师在向学生传授知识的同时，也把自己做学问的方法和心得传递给学生，对他们很有帮助。学生赵保国对此深有体会，“赵老师讲课生动、风趣，注重把自己的科研成果和研究中的积淀融入课堂，使大家很受启发，也更能激发大家的兴趣。”赵保国的话很有代表性。

 

赵家玉在指导学生时，十分注重培养他们的动手能力、分析问题和解决问题的能力。他常说：“凡事要用数据说话，用事实说话，不要在那里一味空想。”他本人正是这样做的。记者发现，他的双手在长期做试验过程中，因多次被药物侵蚀，已经变得十分粗糙。但赵家玉微笑地表示，这样付出是值得的。

 

作为一个国家级专家，赵家玉事务繁多，但他总会抽出时间和学生们交流、谈心，嘘寒问暖，帮助他们解决各种问题。

事实上，赵家玉的学生不仅限于校园，而是遍布全国各地。同事崔进起告诉记者，“赵老师每天都能接到好几家焰火企业的电话，向他咨询技术问题，他都会耐心解答，从不收取任何报酬，就像为学生解疑答惑一样。”

 

采访中，很多学生坦言，赵家玉不仅在学习、生活上给予他们很多指导和帮助，而他严谨、谦和、正直、无私的品格更是深深影响了自己。

 

一直以来，赵家玉对年轻人的成长给予了很多关注。在奥运、国庆焰火团队中，他积极推出新人，为他们提供很多施展才华的机会。如今，年过花甲的他，最大的心愿就是培养更多焰火人才。“北理工焰火学研究有一个延续性，要让这方面的优势发扬光大。我现在60多岁了，今后最重要的工作是带一批新人，把他们培养出来。”赵家玉说这话时，窗外的阳光洒在他身上，让人更觉为师者的伟岸。记者不由想起一句诗——

 

待到烟花烂漫时，他在丛中笑。

 

文章来源：《教育与职业》2009年10月

 

媒体报道三：

访奥运会焰火设计专家组成员赵家玉

 

2008年8月8日的夜空，“砰”地一声，礼炮响过，焰火急速升腾，定格至永定门的上空，炸开，形成了一只巨大的脚印。紧接着，每隔两秒，沿着永定门——天安门——什刹海——北土城——“鸟巢”，北京城区中轴线上，一共29个脚印伴随着礼炮声一个个出现在人们的视野中。第29届现代奥林匹克运动会就这样从1896年的雅典，走到了1912年的斯德哥尔摩、1936年的柏林、1948年的伦敦、1968年的墨西哥、1980年的莫斯科、2004年的雅典一步步“走”进了中国北京。

 

伴随着29个脚印，奥林匹克精神从古老的奥林匹亚山上走下来，走到中国，走到北京，走到“鸟巢”，又从这里走向世界。这是一场跨越千年的对话！

 

焰火的“讲究”

 

北京理工大学教授赵家玉说，这是世界上首次进行的15公里的大跨度燃放焰火。

 

赵家玉，专门从事焰火研究，两年前进入奥运会焰火设计专家组。

 

赵家玉说，为了体现人文奥运、科技奥运、绿色奥运的理念，此次烟花作了专门设计和研究，原料、发射方式、点火装置、图案控制系统都作了较大改进，实现了防雨防潮、长燃时、长留空，部分烟花燃烧时无烟、无残渣；在发射方式上，采用空气发射、膛压精确发射系统，实现空中动态焰火构图。

 

除了观赏性，安全、防潮一直是烟花产品致力解决的难题。

 

从唐代孙思邈记载的“一硝二璜三木炭”，1000多年来，我国的常规烟花产品主要成分都包含黑火药，其主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭，这些物质燃烧后会产生硫化钾、二氧化硫等成分，既有浓烟，也对环境和人体有害。而且，硝酸钾也容易吸潮。

 

今天，烟花产品所用药剂主要由主燃剂、色焰剂、火花与火花分枝剂组成。其中，主燃剂由含碳、氢、氧、氮的硝基化合物组成，色焰剂由锶、钡、铜、钠、钙等化合物组成，火花剂主要由金属可燃物组成。

 

据此，奥运会所用烟花在药剂原材料选择和药剂配方上作了改进。

 

首先，在药剂原材料选择方面，采用硝基化合物、多基化合物等可燃物质取代硫磺，以铁钛合金等轻金属粒子、氧化铋氧化剂，替代了镁、汞、铅等物质。

 

由于所用的原料不吸潮，点燃温度在230℃到250℃之间，增强了在生产、运输、使用过程中的安全性，并且原料纯度要求均在95%以上。

 

其次，通过药剂配方研究，使焰火燃放时，产生二氧化碳、一氧化氮、氮气、水蒸气等气体，而不产生一氧化碳、二氧化氮和微粒状固体可吸入颗粒物，实现对人体和环境无害。

 

这样，金属可燃物和色焰剂在燃烧过程中最终形成的金属氧化物和氯化物粒子小于1μm，可以防止或减少未燃烧完全的残渣或细小燃烧产物弥漫在空中，形成肉眼能见的烟雾。烟花燃烧时不会产生过多的残渣和杂质，不会出现残留物、弹片、纸屑飞下等情况。

 

利用发射系统精确构图

 

赵家玉介绍，8月8日晚，在北京城区中轴线、居庸关长城、国家体育场顶部、奥林匹克中心区等73个地点，共计有151个品种、3.38万枚烟花燃放，总时长约20分钟。这场盛大的焰火表演不仅仅局限在“鸟巢”或奥林匹克区域，整个北京城都是这出华丽演出的舞台。

 

要实现这样大跨度、多点发射、动态构图的长时间焰火燃放，需要在发射系统上做文章。

 

赵家玉介绍，这次的大跨度燃放是通过车载精确膛压技术实现的。利用对炮管膛内压强的控制，可以实现对焰火发射高度、到达位置的控制；利用炮管角度调整，实现对焰火飞行方向的控制，焰火到达空中同一平面，同时绽开，多点组合，实现焰火图案构成。

 

比如，29个“脚印”，是由武警11支队负责的29辆“礼炮车”，预先停放在固定的阵地，在发射前，要精确定位每个炮管的高度、方向、角度。每个炮管发射的焰火对应预设图案中的一个点，这些点构成图形。

 

赵家玉说，炮管的大小、药量的多少也要有精确的控制。此次燃放焰火最大直径可达到12英寸，需要300mm的炮管来发射，有效装药量达到7～8公斤；最小的焰火直径大约20mm，只需要5克的药量。

 

不同药量的烟花弹要实现同时构图或是动态构图，需要对其在空中的燃烧时间作控制。为此，填入炮管的烟花弹中专门加入了阻燃和降温物质，使得烟花弹发射后在空中先点燃外围的暗燃药，再炸开，瞬间点燃中间的强效药，从而实现对燃烧时机的控制，实现长燃时、长留空，达到预定的观赏效果。

 

赵家玉说，奥运焰火需要非常复杂的编排，药管的组合、工艺分配都需要许多的投入。这次的焰火设计是众多参与者多年梦想与心血的结晶。他的一位朋友，5岁时在天安门广场看焰火，问爸爸：“为什么他们打不出‘毛主席万岁’？”两年前，这位朋友找到他，问有没有可能实现动态构图。赵家玉说：“从理论上讲是可以实现的，只要精确控制烟火运行方向、高度和燃烧时间。”

 

2006年，北京奥运会开幕式总导演张艺谋、开闭幕式视觉特效艺术总设计师蔡国强也传达了类似的意向，由专家组进行理论研究，联合4家主要生产商进行试验。经过50多个职能部门的配合、监督和质量控制，最终构成了现在的方案。

 

赵家玉说，由于8月是多雨季节，焰火作了防潮设计，中小雨不会影响到焰火的燃放，但如果是大雨暴雨，则可能会按照预案，取消燃放。如果开幕式上少了焰火，对喜欢欢庆、热烈气氛的中国人来说会是不小的遗憾。让人欣慰的是，这场焰火盛宴顺利开放在北京上空。

 

文章来源：《科学网》2008-08-11