揭秘北京冬奥火炬的诞生( 二 )


“实际和预想的根本不是一回事 。 ”团队技术负责人刘悦谈起火炬的研制历程 。 最初大家参考了往届奥运会主火炬的设计 , 认为主火炬尺寸要大、火焰要高 , 于是在前期关键技术预研阶段 , 考虑最小氢燃料耗量也要达2000立方米/小时 。
张艺谋导演最终的创意让他们吃了一惊 。 主火炬是一朵含着奥运圣火的雪花 , 由雪花和手持火炬两部分组成 , 雪花呼应冰雪运动和奥林匹克精神 , 雪花上安装显示屏配合现场声光电演出 , 手持火炬在雪花中心长明不熄 , 氢燃料流量约为1.2立方米/小时 。
你的火需要一点火焰感
揭秘北京冬奥火炬的诞生
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揭秘北京冬奥火炬的诞生
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在张艺谋心中 , 能否有一届完美的冬奥会开幕式 , 就得看主火炬的表现 。
“你的火需要一点火焰感 。 ”看完主火炬初次试验 , 曾是2008年北京奥运会烟火表演导演的蔡国强做出评价 , 他是总导演张艺谋的老搭档 。
负责主火炬燃烧系统的韩宗捷被这句话困扰着 , 导演张艺谋对主火炬也提出了相同的要求——“好看” 。 正常情况下 , 氢气燃烧呈淡蓝色 , 在日光下只能看到热浪 , 要利用“焰色反应”给火焰着色 , 视觉上才有辨识度 。
接到冬奥项目任务时 , 正值2020年春节 , 突如其来的新冠肺炎疫情把所有人困在家里 。 韩宗捷就地取材 , 在家里的煤气灶上用网购的微孔板做试验 。 有序复工后 , 同事们搭建起专业试验台 , 试遍了各类焰色反应剂 。
红色、黄色、蓝色 , 团队最终做出了各种颜色的火 。 “还有绿色 , 纯绿色的火看起来特别瘆人 。 ”韩宗捷说 。
揭秘北京冬奥火炬的诞生】火焰先染色 , 再塑形 。 燃烧管在火炬顶部弯成一道“山”型的弧线 , 沿着弧线设计有不同间距及孔径的喷孔 , 氢气从孔中溢出点燃 , 结合手持火炬外壳的曲面导流形成特定的火焰造型 。
最后一棒“飞扬”火炬与其他手持火炬大不相同 。 它有两套燃烧系统:一套系统是手持火炬的氢燃烧系统 , 由内部氢气瓶供气 , 负责完成火炬传递动作;另一套系统与鸟巢体育场上方的执行机构相连 , 用于开幕式主火炬表演 。
燃烧系统是火炬的核心技术 , 按照先突破局部关键技术 , 再推进分系统研发的思路 , 研制团队将燃烧系统分燃烧装置和燃料供应系统两大部分:燃烧装置负责形成稳定的火焰 , 燃料供应系统负责储存并供应氢气 。
燃料供应系统是另一个难点 。 主火炬的氢燃料存放在35兆帕储氢罐中 , 氢气从储氢罐中流出 , 经减压阀由高压转为接近常压 , 可供主火炬至少燃烧8小时 。 主火炬储氢罐的压力是大气压的350倍 , 相同难度的减压技术在火箭发动机上都十分罕见 。
开幕式上 , 主火炬从地面升到空中 , 需要执行机构配合动作 。 因此 , 研制团队选择从“天上”供气 , 把储氢罐固定在执行机构里 , 通过威亚系统悬挂在鸟巢场地45米高的暗处 。
距鸟巢50公里的航天器回收着陆地面综合试验场 , 放着主火炬的1:1样件 。 试验场属于航天科技集团五院508所 , 这里的塔架曾吊起嫦娥探测器 , 也曾参与过载人航天工程关键技术验证 , 如今又成为北京冬奥会主火炬的“诞生地” 。
塔架能将“雪花”吊高近30米 , 高度与鸟巢内基本一致 。 前期试验时 , 各路领导、专家、工作人员走进试验场的围墙 , 主火炬方案也一次次迭代细化 。
第一次开幕式彩排结束后 , 张艺谋对主火炬团队说:“一次就把事情做成了 。 ”