暴风雪？咱冬奥火炬不怕深晚记者揭秘“飞扬”火炬内部的高科技
来源： 深圳晚报 2022-02-15 09:17:55
读特客户端•深圳新闻网2022年2月15日讯（深圳晚报特派北京记者 黄文）近日，北京冬奥会各赛区经历大风降温降雪天气。寒风和大雪里，国家体育馆“鸟巢”西侧11．9米高的北京赛区火炬台上，冬奥之火依旧在风雪中跳动。科技和绿色是北京冬奥会的两大主题，作为最具冬奥特征的标志之一，冬奥会火炬微小的火苗如何能抗住极端天气？深晚记者带你揭秘。
用航天设计理念研制火炬
“飞扬”是北京冬奥会使用的手持式火炬名称，它采用氢气作为燃料，是世界首套高压储氢火炬，实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。据介绍，“飞扬”在10级强风、－40℃低温、暴雨以及5000米高海拔等环境下的燃烧状态都十分稳定。
航天科技集团六院101所承担了“飞扬”火炬的研制任务。“飞扬”的内部大有乾坤：火炬的内置燃烧系统是一套氢燃料火炬燃烧系统，包含高压储氢容器、大减压比供氢系统以及氢燃烧装置三部分。研制氢火炬时，科研人员综合考量氢在低温下释放的稳定性后，最终选择了高压储氢方案——很稳定地在低温下让氢气从储氢容器里面释放出来，正是火焰能够稳定燃烧的前提。
为了能让北京冬奥会火炬“飞扬”顺利使用氢气，科研人员将存储在火炬气瓶里的氢气由42兆帕高压状态减至常压状态；而为了确保火炬燃烧过程的高可靠性，科研人员在设计时对强度留有几倍的安全余量，这些都是在航天设计理念下研制出的成果。冬奥火炬项目控氢阀技术负责人郑晓东说：“这和我们的火箭发动机有点类似，该有的功能、该有的安全性一个都不能少。”
走近火炬台，观众看到的是“银丝带”和橄榄枝大雪花，实际上在地下还有一个隐藏的转台装置，以带动形成内外不同的旋转效果，呈现出视觉上的美感。火炬台还设计了三套氢气储存的撬装结构，三套系统会轮换到加气站充氢，保障火炬持续燃烧。
“飞扬”以氢气作为燃烧材料，而氢气在空气中燃烧呈现出的是淡蓝色火焰，在自然环境下，这样的火焰几乎无法用肉眼看到。为了实现火焰的可视性，科研人员在家里煤气灶上做起了试验，找各种各样的着色方法，研制出几十种火焰颜色，最终选定了我们现在看到的偏黄一点的火炬火焰颜色。
制作好火炬后，航天科技集团六院专门搭建了试验基地。研制团队对整个燃烧系统进行了300多次可靠性试验，使得火炬通过了在极寒环境、十级狂风、雨雪天气等情况下的测试，最终让“飞扬”火炬拥有了“钢筋铁骨”。
近百人团队24小时护火
和2008年北京奥运会的熊熊火焰不同，北京冬奥会的火炬就在鸟巢和冰立方之间的景观大道旁，每一位来奥林匹克公园的观赛者都能近距离观看。为保障微火不灭，一支近百人的团队正在默默守护它，直至赛期结束。
冬奥火炬运维指挥部在离火炬台180米处的临建小屋里。北京奥林匹克公园管理委员会副主任陆闻宇说，“火炬是微火，我们指挥部也是‘微型’的。”2月4日起，火炬保障团队24小时在岗，团队中有18人的技术保障人员，还有公安、消防、武警、应急等部门组成的安保组，以及奥林匹克公园公共区人员组成的服务保障组。
技术保障人员每天要对火炬进行两次巡检，涉及氢气房、外管线和火炬台三个部分。陆闻宇介绍，每次巡检，工程师都要钻进火炬台下的机房里，各种机器和设备排得很密，就像是小型的钢铁森林。巡检的全过程必须精心凝神，哪怕一丁点儿杂音都不能疏忽，为的就是“万万无一失，精精益求精”。
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