■本报记者 温才妃

中国人自古就爱在烟花上动脑筋。

明朝时，单个烟花被捆绑成一捆，分组绑在木架上，点燃后，各色灯火流星，美不胜收。

及至今天，放烟花的方式越来越“新潮”。不仅可以在夜空中组字、组图，部分烟花还脱离了引线用电子点火，甚至可以用数字技术实现精准燃放。

千百年来，人们一直在用智慧给烟花赋能。随着科技的加入，在烟花的选择上，放烟花、看烟花、创作烟花三类人群的品味，也越来越泾渭分明。

“注重体验感就选择传统烟花，喜欢造型奇特就观看庆典烟花，追逐新潮可以尝试新式烟花。”北京理工大学安全工程系副主任赵林双如是说。

传统烟花：注重体验感

一道道璀璨的礼花，划破黑色的夜空。黄若灿金、红如烈火、绿似翡翠、蓝如深海……礼花弹打到空中再炸开，形成一个个球形或流星状的烟花。其实，这是推进剂和效果球在发挥作用。

烟花的颜色是各种盐的焰色，红色是锶盐、绿色是钡盐、橙色是锶盐+钠盐、黄色是钠盐、蓝色是铜盐、紫色是铜盐+锶盐。一个个效果球在夜空中炸裂，绽放出五光十色的光芒。

而将它们送入夜空的黑火药，却在地面、半空中留下了滚滚白烟。这一早在一两千年前便作为我国烟花的推进剂，如今仍是烟花界的主流。

烟花绚丽，但众所周知，烟花燃放严重污染空气质量，还制造了大量的城市垃圾。上世纪八九十年代以来，全国包括京沪在内的众多城市都陆续出台了烟花燃放的禁令。

“平时居民燃放烟花的主要成分是黑火药，含有硫化物、金属盐、木炭等，燃烧的时候难免会产生一些二氧化硫、一氧化碳等有害气体，避无可避。”赵林双说，“想要真正解决无烟环保的问题，最主要的是采用无烟配方。”

军用弹药通常使用无烟发射药，主要成分是硝化棉。早年，一些烟花厂商把退役下来的军用单基药做二次利用，的确可以实现无烟、少烟的效果。但由于退役单基药过了使用年限，稳定性不足，容易发生自燃，存在一定的安全隐患。

2014年，我国出台了《烟花爆竹单基火药安全要求》（AQ 4125-2014），进一步规范了单基药的使用。如今，用退役单基药制作的室内冷烟花主要在晚会、生日聚会等少数场合使用。

“想要把符合军标的单基药，在民用市场全面推广，最大的难点是价格。”赵林双告诉《中国科学报》，黑火药的市场售价为6000~8000元一吨，而军用单基发射药的价格超过其数倍，使用退役单基药是解决办法之一。尽管科技人员尝试改良配方并已形成了一些专利，但遇到大面积推广的时候，仍绕不开原材料价格高的问题。

庆典烟花：融合巧思

金庸在《神雕侠侣》中描写了杨过给郭襄庆生的一个场景。“火炮冲天而起，在半空中一声爆炸散开，但见满天花雨流星……‘恭祝郭二姑娘多福多寿’十个大字，颜色各不相同，高悬半空，良久方散。”但拍成电视剧，这一特效却无法呈现出来，只能用普通的烟花代替。

事实上，高空特效焰火技术真正实现是在2008年北京奥运会。29个巨大的“脚印”沿着北京中轴线走进奥体中心。后来，这项技术在很多庆典活动上使用，如2014年北京APEC之夜的水仙、君子兰、海棠、菊花等四季花卉烟花，新中国成立70周年庆典的“人民万岁”，2022年北京冬奥会的“天下一家”“one world one family”等。

赵林双解释说，每个图形、字都是由多个点构成，每个点都由一个效果球形成。比如，要组成一个“万”字，需要几十个发射筒齐发、打得高度要一致，弹道也要尽量稳定。“这就要求精确的发射技术，以及焰火突然闪亮的控制技术。”

庆典中的礼花弹用量大，光发射药的用药量就多达100~500克/发。采用烟量大的黑火药、烟量小但安全性不足的退役单基药，都不是最好的选择。“尽管现在还未使用，但高压气体发射技术将是未来发展方向之一，其发射一致性、环保性，都比用发射药效果更佳。”赵林双说。

高空特效焰火为什么能在最高点突然闪亮，而不在中途提前炫彩？原来是延时药剂在发挥作用。制作者在配方中加入暗燃药，让礼花在低空燃烧时不发光，达到相应高度时再燃烧效果球，就能实现最高点炫彩的效果。

可是，无论是发射技术，还是控制技术，只要有一个环节掉链子，空中的图案、字就会缺角。在大型庆典中，烟花燃放不容有失，如何实现更精准控制？

采用传统的导火索控制，控制精度为十几毫米甚至几百毫秒，不可避免会有发射高度不一致、效果球展开不同步等隐患。赵林双所在的团队改进了这一技术。

北京冬奥会之前，他们尝试用电子芯片来控制礼花弹爆发。从点火到效果球展开，其间发射高度、效果球展开时间都可以做到精准控制，精度达到毫秒级。只可惜由于芯片成本的原因，最后并没有被采纳，但科技又一次给烟花燃放提供了想象空间。

新式烟花：“脑洞大开”

一到过年，一些“网红烟花”就亮相了。加特林、仙女棒、小摔炮……成为孩子们的最爱。

按照标准生产、燃放的烟花，本无安全问题。只是每年都有人“以身犯险”，如将加特林捆绑成一打同时燃放，结果原地爆炸。考虑安全、环保等因素，一些新式“烟花”纷纷冒了出来。

严格意义上说，它们并不能称之为烟花。比如电子烟花，伴随一阵响动，夜空中星陨如雨，可周围没有任何烟雾。原来，所谓的烟花是被电风机送上天的彩带，营造出在天上爆炸的感觉，燃放台上各色彩灯照射夜空，彩带反光产生了五彩斑斓的景象。礼花升空的同时，电机里的喇叭或哨子不停发出声响，在视觉、听觉上满足观众需求。

还有“脑洞开得更大”的“烟花”。在北京近郊的景区，夜色如黛，一场光影秀正在上演，“烟花”不在空中绽放，却在一幢仿古楼表面大放异彩，其实这是在虚拟空间燃放烟花，再投影到建筑表面。不一会儿，无人机升空，编队飞行组成了兔子、滑冰小女孩、百宝箱等造型，展现出酷似庆典烟花的各种巧思。

但是，没有烟火气的烟花，让人们越来越怀念过去燃放烟花的氛围感。一些消费者吐槽，电子烟花“塑料感十足，不过瘾”。那一缕消逝的年味儿，是任何科技产品都代替不了的。