本文转自:1039调查团低碳环保的主火炬、晶莹剔透的“大雪花”火炬台、璀璨夺目的光影效果...|冬奥会史上首次实现火炬零碳排放!背后是中国航天力量护航

本文转自:1039调查团
低碳环保的主火炬、晶莹剔透的“大雪花”火炬台、璀璨夺目的光影效果……在刚刚过去的北京冬奥会开幕式上 , 独具匠心的主火炬的点火方式仍印刻在观众心中 。 北京冬奥会还首次实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放 , 这一切背后都有航天科技力量保驾护航 。
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冬奥会主火炬/来源于新华社
冬奥会开幕式上 , 鸟巢体育场灯光璀璨 , 两位火炬手登上台阶 , 把手中的小火炬插入晶莹剔透的“大雪花”火炬台 , 完成了这次颠覆传统的奥运点火仪式 。 主火炬“大雪花”部分由96片小雪花和6个橄榄枝组成 , 采用轻量化、高强度的铝合金材料 , 重量为2.2吨 。 北京冬奥会首次实现了冬奥会历史上的火炬零碳排放 。 中国航天科技集团六院北京11所冬奥火炬项目技术负责人刘悦介绍:
刘悦:主火炬燃料使用氢气 , 它燃烧起来没有碳排放 , 只生成水 。 我们在主火炬里内置了两套燃烧系统 , 一个是小火炬里内置的只能燃烧5分钟的小气瓶 。 当我们的火炬手做了插接的动作之后 , 会连通1个外置的燃料系统 , 这样使主火炬能稳定燃烧8个小时 。
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冬奥会主火炬/来源于新华社
为了达到360度旋转过程中的稳定燃烧 , 主火炬应用了航天氢氧发动机燃烧技术 , 经历过10级狂风、零下40度低温、雨雪等特殊环境下的300多次可靠性试验 , 可持续保持不熄火、不回火、不脱火 。
刘悦:我们将近做了两年的工作 , 从主火炬的燃烧系统的设计、燃料系统的储存和减压的设计 , 包括流量的控制 , 都做了大量的专项测试 。 它的防风性、防雨性、抗低温能力等 , 所有作业测试结论都是有数据来支撑的 。
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刘悦(左)参与火炬研制/北京航天动力研究所提供
为了验证主火炬设计方案 , 航天科技集团五院508所利用航天器回收着陆场构建出主火炬在鸟巢悬置的模拟试验环境 , 使用了平时应用于神舟飞船等航天器着陆冲击等地面试验的“冲击试验塔架” 。 中国航天科技集团五院508所航天技术应用产业处处长王玉强提出:
王玉强:为了保证咱们这次主火炬的有效起吊高度和承载需求 , 我们选用的实验场内其中一个高40米、长25米、宽15米的冲击实验塔架作为实验主装置 , 并对机械结构和电力系统进行了适应性改造 , 以满足咱们主火炬及其吊挂机构的安装要求和实验要求 。
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火炬研制试验工作/北京航天动力研究所提供
试验验证过程中 , 为了更真实地模拟主火炬内场应用环境 , 降低外场自然风及光线影响 , 508所项目团队结合半个多世纪的航天器降落伞研制经验 , 选用具有特殊性能的航天器用特纺柔性材料 , 制成总面积约3000平方米的三面防护网 , 分别悬挂、固定于试验塔架的西、北、东三个方向 。
王玉强:由于柔性材料本身它的刚度是不足的 , 容易受风力的影响 , 防护网可能随风摆动 , 从而影响咱们整个的主火炬的实验 。 我们的项目团队结合工程经验 , 利用降落伞设计技术 , 在防护网的周围增加了经向带和纬向带设计 , 并选用伸缩量小的绳带作为记流绳 , 保证了防护网即使在大风的条件下 , 依然能够保持稳定的张力和可靠性 。
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