看冬奥火炬如何“飞扬”

钱航　张新龙

火箭的“外衣”

“飞扬”的外壳选用分量轻的耐高温碳纤维及复合材料，再加上三维立体编织成型技术，将高性能纤维编织成目前这样具有复杂形状的优美整体，呈现出“轻”“固”“美”的特点。

碳纤维，是应火箭、宇航及航空航天等尖端科技的需要而出现的，一直是运载火箭、导弹和卫星等航天型号主承力结构部件和关键防热部件的首选材料，它有着其他材料無可比拟的优点。

●比重轻：由于密度小，碳纤维复合材料与钢类金属件相比，减重效果可达到60%～80%，比许多金属材料还要轻，会大大减轻火炬手在传递火炬过程中的压力，减少意外的发生。

●强度高：可以达到1200～7000MPa（兆帕，压强单位），是同等截面钢材的7～10倍。

●热膨胀系数接近于零，甚至可为负值（-1.5×10-6）。这意味着火炬更加耐热，能够承受住火焰的炙烤而不变形。

●可以抵御紫外线的伤害，有很强的耐腐蚀性能。

●碳纤维材质还具有耐磨、耐冲击等优势。

“飞扬”里藏着的绿色能源

“飞扬”采用的中国航天液氢液氧发动机技术，由中国航天科技集团航天动力研究所作为技术抓总。火炬燃烧罐也以碳纤维原料为主，燃烧材料首度采用氢气，清洁环保，且可以循环使用。

以氢气为燃料，可以实现零碳排放，这秉承了火炬设计中绿色、可持续的理念，更好地将艺术设计与科技创新融合在了一起。

“飞扬”的火焰不简单

在日光下，氢气燃烧的火焰是不可见的，这会大大降低“飞扬”的观赏性。为此，研究人员研制出神奇的配方，使得“飞扬”的火焰在日光下依然明艳、清晰。

在冬奥会火炬传递过程中，经常会遇到高速运动或大风的环境。通过技术攻关，“飞扬”即使遇到100千米/时的狂风，火焰依然能稳定燃烧。

最重要的是，科研人员解决了高压储氢的问题。“飞扬”的内部空间是非常狭小的，如何在其中实现高达几百倍的大比例减压，是一大难题。研究人员研制出一款轻量化、小型化氢气减压装置，对高压氢气进行减压。

（责任编辑/王佳颖 美术编辑/韦英章）

（黄乐琰对本文亦有贡献）