揭秘冬奥会火炬“飞扬”背后的高科技

本届冬奥会 , 科技和绿色是两大主题 , 无论场馆建设、赛事组织、设备设施 , 方方面面都无不体现这两大主题 。 火炬 , 是最具冬奥特征的标志之一 , 本届冬奥会火炬 , 首次实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放 。 冬奥会火炬有哪些高科技?又是如何实现零排放的呢?走近火炬“飞扬”
清洁能源点燃冬奥火炬
“飞扬”是本次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 。
揭秘冬奥会火炬“飞扬”背后的高科技
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航天科技集团六院101所所长王成刚:整个是火炬的内核 , 我们称之为氢芯 。 这一部分是我们的气瓶 , 铝合金内胆 , 碳纤维缠绕主要是考虑到安全性 , 它的承压能力要达到42兆帕 。 应该属于高压的范畴了 , 必须要把储存在气瓶里的氢气要给减压到常压的状态 , 这是我们航天的专有技术 。
氢气绿色环保 , 但易燃、易爆、易泄漏 , 之前的历届冬奥会还没有成功使用氢气作为火炬燃料的先例 。 为了契合冬奥会手持火炬曲面外壳设计 , 在内部空间十分有限的情况下 , 科研人员做了大胆地创新 , 采用了针对性设计和轻量化技术 , 对整套燃烧系统进行了“瘦身” , 腾出空间确保有足够的燃料储存量 。 与此同时 , 为了确保火炬燃烧过程的高可靠性 , 科研人员使用了航天的设计理念 。
揭秘冬奥会火炬“飞扬”背后的高科技
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航天科技集团六院北京11所冬奥火炬项目控氢阀技术负责人郑晓东:我们设计的时候 , 它的强度都是几倍的安全余量 。 完全按照我们航天可靠性这套理念做了比较充分的试验 , 跟我们去搞(火箭)发动机有点像了 , 该有的功能、该有的安全性一个都不能少 。
火炬不惧严寒无畏雨雪
利用火箭的技术来做火炬 , 这还真挺新鲜的 , 这样做出来的火炬可靠吗?带着这样的疑问 , 总台央视采访人员专门去实地探访了火炬的试验过程 。
总台央视采访人员李宁:为了确保冬奥会火炬的高可靠性 , 在航天科技集团六院专门为火炬搭建了试验基地 。 试验已经开始了 , 我们可以在这里非常明显地感受到风雨交加的感觉 , 现在的风速大概是65公里每小时 , 也就是八级风左右 。
冬奥会手持火炬要进行多次传递 , 在传递期间可能会遭遇极端天气 , 为了让火炬在面对恶劣环境的时候依然能够保持稳定 , 科研人员模拟了大风、大雨、低温等多种特殊气候环境 , 进行了300多次的各种工况的试验 , 最终保证了火炬的高可靠性 。
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航天科技集团六院101所所长王成刚:我们火炬在测试过程中技术提出的指标只要满足8级风就可以了 , 我们测试的极限要求做到了10级大风 。 海拔条件测试要求4000米 , 我们测试到了5000米 。
除此之外 , 试验还进行了火炬手恶劣气候条件下的运动模拟 , 全覆盖火炬传递过程中的各种运动状态 。
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经过千锤百炼 , “飞扬”在10级强风、零下40摄氏度低温、暴雨以及5000米高海拔等环境下的燃烧状态都十分稳定 。 即便这样 , 科研人员还是不放心 , 在每支火炬出厂前 , 还有一项测试 。
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航天科技集团六院101所所长王成刚:在每一个火炬装配完成之后 , 我们进行一个10秒的验证 , 考核火炬整个性能 。 所以这一次火炬传递过程中 , 每一个火炬都得到了完美的展现 。