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主火炬塔藏在鳥巢夾層 火焰要燒得“飽滿飄逸”

2008年08月09日 09:11 來源:揚子晚報 發(fā)表評論




    8月8日,第29屆夏季奧運會在北京奧林匹克公園內(nèi)的國家體育場“鳥巢”舉行。李寧點燃北京奧運會主火炬,空中的“五環(huán)煙花”映襯下,奧運圣火在鳥巢上空熊熊燃燒。 中新社發(fā) 任晨鳴 攝


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  昨晚,北京奧運會開幕式震撼了全世界,最大的懸念——點火儀式也被解開,而公眾并不知曉的是,奧運主火炬的核心技術(shù)其實來自江蘇,航天晨光股份有限公司承擔(dān)了主火炬的點火技術(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工程師康慶生走進揚子直播室,將圣火背后的故事一一解密。

  揭秘火炬設(shè)計

  主火炬“站”鳥巢“碗邊”

  昨晚,奧運主火炬在“鳥巢”上空緩緩升起,專家介紹說,“其實火炬塔早已隱藏在‘鳥巢’上部的夾層里,在點燃前慢慢移動到‘碗邊’上,再緩緩地‘站’起來;鹁娴脑O(shè)計如同一個部分打開的卷軸,也像放大了的‘祥云’!

  總高38米、重達(dá)30噸的火炬沒有“落地”,而是“貼”在12米高的“鳥巢”頂部“碗邊”,不僅“鳥巢”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)計上必須采取加固的措施!巴ㄟ^分析計算,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

  主火炬不是點著了就行,還要燒得漂亮,形狀也很講究,要求是“飽滿飄逸”。據(jù)專家介紹,奧妙就在燃燒盤里。燃燒盤直徑有3米,有內(nèi)外兩圈噴火頭,內(nèi)圈12個,外圈21個,每個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)雨實驗,奧運主火炬完全可以實現(xiàn)12級強臺風(fēng)吹不熄。

  20米安全距離

  與在南京舉辦的十運會相比,奧運主火炬的火焰更大更美麗。而燃燒產(chǎn)生的溫度也更高,實驗時,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)場附近四五十米之內(nèi)都能感受到熱量。但專家表示絕對不用擔(dān)心主火炬的安全問題,通過計算機模擬仿真、現(xiàn)場測試、1:1實物實驗等等,最終確定了火焰離鳥巢頂篷超過20米,就是安全的。

  同時,火炬燃燒時需要大量空氣來補充,下方就會形成風(fēng),專家們改進了燃燒裝置的設(shè)計,把風(fēng)量降到最小,同時采用導(dǎo)流技術(shù),使氣體流動更有益于燃燒。

  揭秘研發(fā)過程

  “火墻”設(shè)計被否定

  2007年4-11月,顧益虎和康慶生來到北京,在京郊的一處工廠開始了點火技術(shù)的實驗。這個實驗基地地點偏僻,非常符合保密需要。

  “我們是根據(jù)北京奧組委開閉幕式工作部的創(chuàng)意要求,來進行配套技術(shù)的研發(fā)。由于此前幾屆奧運會火炬造型都比較傳統(tǒng),所以開閉幕式部提出了一個大膽的設(shè)想,做一片18米高、18米寬的‘火墻’,沿著‘鳥巢’一字鋪開。于是我們設(shè)計了29組燃燒器,并進行了燃燒實驗。當(dāng)時主要實驗張藝謀都要親自到現(xiàn)場看,因為能否贏得技術(shù)支持是實現(xiàn)創(chuàng)意的關(guān)鍵。結(jié)果現(xiàn)場實驗效果很不理想,主要還是安全的問題,火墻燃燒面積很大,對周圍的輻射強,二是平面式的火炬回火現(xiàn)象嚴(yán)重,火都往下跑。當(dāng)時專家都不太滿意,張藝謀也表示放棄‘火墻’設(shè)計,改走傳統(tǒng)路線。卷軸式的設(shè)計提供了一個外圈,讓火焰集中在頂部燃燒,安全度高多了!

  還試過音控火炬四色火炬

  除了“火墻”外,創(chuàng)意部門還曾設(shè)想過如音樂噴泉一般的音控火炬,讓火焰呈現(xiàn)五環(huán)的色彩,對這些創(chuàng)意,專家們都進行了技術(shù)可行性研究。

  “我們采用了音樂處理模塊,用計算機來適配音樂節(jié)奏和火焰高度、外形之間的關(guān)系,通過動態(tài)控制燃?xì)饬髁,就像音樂噴泉一樣,隨著音樂的節(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)計的,‘火墻’否決了,這一方案也就被放棄!

  此時,專家們已經(jīng)通過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,但小流量的實驗效果還不錯,但在大流量的燃燒試驗里,添加色彩的效果就不行了,所以這種創(chuàng)意設(shè)想也沒能成功!薄”緢笥浾摺⊥鯚

 

編輯:程娟】
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