創(chuàng)造自己的火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)
在近幾屆奧運會火炬設(shè)計中，一般都只進(jìn)行外形設(shè)計，而內(nèi)部燃燒系統(tǒng)基本都通過購買原來成型的技術(shù)來解決。北京奧組委慎重研究后，決定走自主創(chuàng)新之路，創(chuàng)造屬于我們自己的火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)。
科研實力雄厚的中國航天科工集團(tuán)成為競爭這一設(shè)計方案的積極參與者。為此，集團(tuán)幾十名相關(guān)領(lǐng)域的精干科研人員組成了設(shè)計攻關(guān)團(tuán)隊，并委任中國工程院院士劉興洲為火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)總設(shè)計師。
“簡單地說，火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)就是在火炬內(nèi)安裝一套設(shè)備，使火炬在點燃后能在一定范圍內(nèi)的各種復(fù)雜環(huán)境下保持一段時間燃燒不熄，完成接力傳遞?！眲⑴d洲院士介紹說，北京奧運會火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)包括三個部分，即燃燒器、穩(wěn)壓裝置和用于儲存燃?xì)獾娜細(xì)夤??！拔覀兙褪且诤苄?、彎曲且不?guī)則的空間內(nèi)精心安裝固定好這些裝備?！?/span>
最先需要解決的是燃料。北京奧運會火炬選擇了丙烷。丙烷燃燒后主要產(chǎn)生水蒸氣和二氧化碳，不會對環(huán)境造成污染。更重要的是，丙烷可以適應(yīng)比較寬的溫度范圍，在零下40攝氏度時仍能產(chǎn)生1個以上飽和蒸氣壓，高于外界大氣壓，形成燃燒；而且，丙烷產(chǎn)生的火焰呈亮黃色，火炬手跑動時，動態(tài)飄動的火焰在不同背景下都比較醒目。
“北京奧運會火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)的一個重要創(chuàng)新是設(shè)置了‘雙火焰’方案。” 劉興洲院士介紹說，燃?xì)饬鞒龊?，一部分進(jìn)入燃燒器的主燃室，在火炬外形成擴(kuò)散的比較飽滿的火焰；另一部分進(jìn)入預(yù)燃室，在火炬內(nèi)保持一個比較小的但十分穩(wěn)定的火焰，如果出現(xiàn)極端情況，主燃室火焰熄滅，預(yù)燃室仍能保持燃燒，保證火炬不熄滅。
火炬火焰的抗風(fēng)抗雨能力受到廣泛關(guān)注。按照要求，科研團(tuán)隊進(jìn)行了大量試驗，檢驗火炬火焰在大風(fēng)、速度突變的風(fēng)、方向無規(guī)則的風(fēng)等各種情況下的穩(wěn)定性。現(xiàn)在，在風(fēng)速每秒30米的情況下，火焰能保持燃燒，而風(fēng)速達(dá)每秒18米時就是8級大風(fēng)?；鹁嬖O(shè)計要求火焰在每小時50毫米的雨量下不熄滅，目前火炬火焰可以承受的雨量達(dá)規(guī)定的十多倍。
北京奧運會火炬將登上世界第一高峰珠穆朗瑪峰。據(jù)北京奧組委相關(guān)官員介紹，針對珠峰嚴(yán)寒、低壓、強(qiáng)風(fēng)、缺氧的極端特殊氣候，在保持火炬外形一致的前提下，北京奧組委特別委托航天科工集團(tuán)科研部門研制登上珠峰火炬的內(nèi)部燃燒系統(tǒng)。目前，初步的設(shè)計方案已經(jīng)在珠峰附近進(jìn)行實際環(huán)境檢測。

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