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昨晚，北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式震撼了全世界，最大的懸念——點(diǎn)火儀式也被解開(kāi)，而公眾并不知曉的是，奧運(yùn)主火炬的核心技術(shù)其實(shí)來(lái)自江蘇，航天晨光股份有限公司承擔(dān)了主火炬的點(diǎn)火技術(shù)、燃燒技術(shù)和主體結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研發(fā)。昨晚，航天晨光研發(fā)中心力學(xué)應(yīng)用部研究員顧益虎和工藝裝備部高級(jí)工程師康慶生走進(jìn)揚(yáng)子直播室，將圣火背后的故事一一解密。
揭秘火炬設(shè)計(jì)
主火炬“站”鳥(niǎo)巢“碗邊”
昨晚，奧運(yùn)主火炬在“鳥(niǎo)巢”上空緩緩升起，專(zhuān)家介紹說(shuō)，“其實(shí)火炬塔早已隱藏在‘鳥(niǎo)巢’上部的夾層里，在點(diǎn)燃前慢慢移動(dòng)到‘碗邊’上，再緩緩地‘站’起來(lái)�；鹁娴脑O(shè)計(jì)如同一個(gè)部分打開(kāi)的卷軸，也像放大了的‘祥云’�！�
總高38米、重達(dá)30噸的火炬沒(méi)有“落地”，而是“貼”在12米高的“鳥(niǎo)巢”頂部“碗邊”，不僅“鳥(niǎo)巢”外的人可以看到，內(nèi)部三分之二的觀眾也可以欣賞火炬的倩影。高空的防風(fēng)要求很高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上必須采取加固的措施。“通過(guò)分析計(jì)算，我們找出了火炬的薄弱部位，就是與‘碗邊’相連的部位，出于造型的需要，這部分設(shè)計(jì)成了飄帶的形狀。我們把材料從小的換成了大的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了調(diào)整，達(dá)到了加固穩(wěn)定的效果�！�
火焰形狀也講究
主火炬不是點(diǎn)著了就行，還要燒得漂亮，形狀也很講究，要求是“飽滿(mǎn)飄逸”。據(jù)專(zhuān)家介紹，奧妙就在燃燒盤(pán)里。燃燒盤(pán)直徑有3米，有內(nèi)外兩圈噴火頭，內(nèi)圈12個(gè)，外圈21個(gè)，每個(gè)火頭的朝向都有所不同，就像噴泉一樣，不同方向的噴嘴使火焰向不同方向噴射，達(dá)到外形飽滿(mǎn)飄逸的效果。另外，主火炬的火焰還經(jīng)歷了多次抗風(fēng)雨實(shí)驗(yàn)，奧運(yùn)主火炬完全可以實(shí)現(xiàn)12級(jí)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)吹不熄。
20米安全距離
與在南京舉辦的十運(yùn)會(huì)相比，奧運(yùn)主火炬的火焰更大更美麗。而燃燒產(chǎn)生的溫度也更高，實(shí)驗(yàn)時(shí)，火焰中心溫度可達(dá)1200℃，十米之內(nèi)的溫度也有七八十?dāng)z氏度，現(xiàn)場(chǎng)附近四五十米之內(nèi)都能感受到熱量。但專(zhuān)家表示絕對(duì)不用擔(dān)心主火炬的安全問(wèn)題，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬仿真、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、1：1實(shí)物實(shí)驗(yàn)等等，最終確定了火焰離鳥(niǎo)巢頂篷超過(guò)20米，就是安全的。
同時(shí)，火炬燃燒時(shí)需要大量空氣來(lái)補(bǔ)充，下方就會(huì)形成風(fēng)，專(zhuān)家們改進(jìn)了燃燒裝置的設(shè)計(jì)，把風(fēng)量降到最小，同時(shí)采用導(dǎo)流技術(shù)，使氣體流動(dòng)更有益于燃燒。
揭秘研發(fā)過(guò)程
“火墻”設(shè)計(jì)被否定
2007年4－11月，顧益虎和康慶生來(lái)到北京，在京郊的一處工廠開(kāi)始了點(diǎn)火技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)基地地點(diǎn)偏僻，非常符合保密需要。
“我們是根據(jù)北京奧組委開(kāi)閉幕式工作部的創(chuàng)意要求，來(lái)進(jìn)行配套技術(shù)的研發(fā)。由于此前幾屆奧運(yùn)會(huì)火炬造型都比較傳統(tǒng)，所以開(kāi)閉幕式部提出了一個(gè)大膽的設(shè)想，做一片18米高、18米寬的‘火墻’，沿著‘鳥(niǎo)巢’一字鋪開(kāi)。于是我們?cè)O(shè)計(jì)了29組燃燒器，并進(jìn)行了燃燒實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)主要實(shí)驗(yàn)張藝謀都要親自到現(xiàn)場(chǎng)看，因?yàn)槟芊褛A得技術(shù)支持是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的關(guān)鍵。結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)效果很不理想，主要還是安全的問(wèn)題，火墻燃燒面積很大，對(duì)周?chē)妮椛鋸?qiáng)，二是平面式的火炬回火現(xiàn)象嚴(yán)重，火都往下跑。當(dāng)時(shí)專(zhuān)家都不太滿(mǎn)意，張藝謀也表示放棄‘火墻’設(shè)計(jì)，改走傳統(tǒng)路線。卷軸式的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)外圈，讓火焰集中在頂部燃燒，安全度高多了�！�
還試過(guò)音控火炬四色火炬
除了“火墻”外，創(chuàng)意部門(mén)還曾設(shè)想過(guò)如音樂(lè)噴泉一般的音控火炬，讓火焰呈現(xiàn)五環(huán)的色彩，對(duì)這些創(chuàng)意，專(zhuān)家們都進(jìn)行了技術(shù)可行性研究。
“我們采用了音樂(lè)處理模塊，用計(jì)算機(jī)來(lái)適配音樂(lè)節(jié)奏和火焰高度、外形之間的關(guān)系，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制燃?xì)饬髁�，就像音�?lè)噴泉一樣，隨著音樂(lè)的節(jié)奏，讓火焰在空中起舞。但這種技術(shù)是要依托于‘火墻’設(shè)計(jì)的，‘火墻’否決了，這一方案也就被放棄�！�
此時(shí)，專(zhuān)家們已經(jīng)通過(guò)在氣體中添加各種化合物，使火焰產(chǎn)生紅、黃、藍(lán)、綠色，“五環(huán)中除了黑色，其他四色都齊了，但小流量的實(shí)驗(yàn)效果還不錯(cuò)，但在大流量的燃燒試驗(yàn)里，添加色彩的效果就不行了，所以這種創(chuàng)意設(shè)想也沒(méi)能成功�！薄�
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