主火炬塔藏在鸟巢夹层 火焰要烧得“饱满飘逸”(图)

　　8月8日，第29届夏季奥运会在北京奥林匹克公园内的国家体育场“鸟巢”举行。李宁点燃北京奥运会主火炬，空中的“五环烟花”映衬下，奥运圣火在鸟巢上空熊熊燃烧。中新社发任晨鸣 摄

　　昨晚，北京奥运会开幕式震撼了全世界，最大的悬念——点火仪式也被解开，而公众并不知晓的是，奥运主火炬的核心技术其实来自江苏，航天晨光股份有限公司承担了主火炬的点火技术、燃烧技术和主体结构技术等的研发。昨晚，航天晨光研发中心力学应用部研究员顾益虎和工艺装备部高级工程师康庆生走进扬子直播室，将圣火背后的故事一一解密。

　　揭秘火炬设计

　　主火炬“站”鸟巢“碗边”

　　昨晚，奥运主火炬在“鸟巢”上空缓缓升起，专家介绍说，“其实火炬塔早已隐藏在"鸟巢"上部的夹层里，在点燃前慢慢移动到"碗边"上，再缓缓地"站"起来。火炬的设计如同一个部分打开的卷轴，也像放大了的"祥云"。”

　　总高38米、重达30吨的火炬没有“落地”，而是“贴”在12米高的“鸟巢”顶部“碗边”，不仅“鸟巢”外的人可以看到，内部三分之二的观众也可以欣赏火炬的倩影。高空的防风要求很高，结构设计上必须采取加固的措施。“通过分析计算，我们找出了火炬的薄弱部位，就是与"碗边"相连的部位，出于造型的需要，这部分设计成了飘带的形状。我们把材料从小的换成了大的，内部结构也进行了调整，达到了加固稳定的效果。”

　　火焰形状也讲究

　　主火炬不是点着了就行，还要烧得漂亮，形状也很讲究，要求是“饱满飘逸”。据专家介绍，奥妙就在燃烧盘里。燃烧盘直径有3米，有内外两圈喷火头，内圈12个，外圈21个，每个火头的朝向都有所不同，就像喷泉一样，不同方向的喷嘴使火焰向不同方向喷射，达到外形饱满飘逸的效果。另外，主火炬的火焰还经历了多次抗风雨实验，奥运主火炬完全可以实现12级强台风吹不熄。

　　20米安全距离

　　与在南京举办的十运会相比，奥运主火炬的火焰更大更美丽。而燃烧产生的温度也更高，实验时，火焰中心温度可达1200℃，十米之内的温度也有七八十摄氏度，现场附近四五十米之内都能感受到热量。但专家表示绝对不用担心主火炬的安全问题，通过计算机模拟仿真、现场测试、1：1实物实验等等，最终确定了火焰离鸟巢顶篷超过20米，就是安全的。

　　同时，火炬燃烧时需要大量空气来补充，下方就会形成风，专家们改进了燃烧装置的设计，把风量降到最小，同时采用导流技术，使气体流动更有益于燃烧。

　　揭秘研发过程

　　“火墙”设计被否定

　　2007年4-11月，顾益虎和康庆生来到北京，在京郊的一处工厂开始了点火技术的实验。这个实验基地地点偏僻，非常符合保密需要。

　　“我们是根据北京奥组委开闭幕式工作部的创意要求，来进行配套技术的研发。由于此前几届奥运会火炬造型都比较传统，所以开闭幕式部提出了一个大胆的设想，做一片18米高、18米宽的"火墙"，沿着"鸟巢"一字铺开。于是我们设计了29组燃烧器，并进行了燃烧实验。当时主要实验张艺谋都要亲自到现场看，因为能否赢得技术支持是实现创意的关键。结果现场实验效果很不理想，主要还是安全的问题，火墙燃烧面积很大，对周围的辐射强，二是平面式的火炬回火现象严重，火都往下跑。当时专家都不太满意，张艺谋也表示放弃"火墙"设计，改走传统路线。卷轴式的设计提供了一个外圈，让火焰集中在顶部燃烧，安全度高多了。”

　　还试过音控火炬四色火炬

　　除了“火墙”外，创意部门还曾设想过如音乐喷泉一般的音控火炬，让火焰呈现五环的色彩，对这些创意，专家们都进行了技术可行性研究。

　　“我们采用了音乐处理模块，用计算机来适配音乐节奏和火焰高度、外形之间的关系，通过动态控制燃气流量，就像音乐喷泉一样，随着音乐的节奏，让火焰在空中起舞。但这种技术是要依托于"火墙"设计的，"火墙"否决了，这一方案也就被放弃。”

　　此时，专家们已经通过在气体中添加各种化合物，使火焰产生红、黄、蓝、绿色，“五环中除了黑色，其他四色都齐了，但小流量的实验效果还不错，但在大流量的燃烧试验里，添加色彩的效果就不行了，所以这种创意设想也没能成功。”　本报记者　王烨 (来源：扬子晚报)