細數北京冬奧火炬“飛揚”的黑科技
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細數北京冬奧火炬“飛揚”的黑科技,北京冬奧會火炬將於2月2日至4日在三個賽區傳遞。北京冬奧會火炬取名“飛揚”,在製造過程蘊含了不少黑科技。細數北京冬奧火炬“飛揚”的黑科技。
細數北京冬奧火炬“飛揚”的黑科技1
距離北京冬奧會開幕的日子越來越近了!在上海石化廠區的車間內,工作人員們正忙着組裝北京冬奧會和冬殘奧會火炬“飛揚”。按計劃,1200支火炬必須在1月中旬前運往北京。不僅有漂亮的外觀,“飛揚”的外殼也蘊含着科技。
在北京冬奧會開幕倒計時一週年活動上,火炬“飛揚”揭開面紗。從表面看,火炬“飛揚”外形極具動感和活力。在設計上,爲了襯托北京即將成爲奧運歷史上首座“雙奧之城”,“飛揚”的外觀與北京2008年奧運會開幕式主火炬塔形態相呼應。它以祥雲紋樣“打底”,自下而上,從祥雲紋逐漸過渡到雪花圖案,最後在頂端化身爲飛揚的火焰。
不僅有漂亮的外觀,“飛揚”的外殼也蘊含着“黑科技”。火炬的點火系統全部包在外殼裏面,從外面是看不到的。火炬的外殼採用了碳纖維材料,手感非常輕。碳纖維的質量只有鋼的1/4左右,但是強度是鋼的7至9倍。這次,研發團隊用碳纖維與樹脂形成的複合材料來做奧運火炬,堪稱世界首創。
由於北京冬奧會火炬接力將在冬季低溫環境中進行,“飛揚”採用氫作燃料,除了氫具有環保的特點,還因爲氫燃料的特性保證了火炬能在極寒天氣中使用。但氫氣作燃料,燃燒溫度就會高於800℃。因此,“飛揚”火炬外殼的研製,花了整整三個月時間,攻克了多項技術難題。
據悉,火炬的火是從裏面燒出來的,一般的複合材料都不能在火裏燒,要到500℃,在火裏再一燒就沒了。正好上海金山區有一家企業研發了一種樹脂,這個樹脂是耐火的,經過測試分析。最後通過工藝調整,它達到了既能夠耐溫又能夠耐火的要求,800℃、900℃都可以。
作爲第三代樹脂材料的聚硅氮烷樹脂,兼具有機物附着力強大與無機物耐高溫的特點,同時集耐腐蝕、磨損和防污防水、超薄膜等優勢於一身,恰好能解決火炬所需的各種要求。
生產車間裏,由石油產品加工成的這一條條黑色絲束,每一束都包含着12000根碳纖維絲,再經過三維立體編織,最終做成的火炬外殼,看不出任何接縫與孔隙,整個造型渾然一體。
據介紹,有點像織毛衣一樣,只不過它是分了三個不同的經向來進行編織,下一步就是拿到下游廠家進行鐳雕、上色、噴高溫漆,最後纔有這樣一個亮麗的火炬外殼。
細數北京冬奧火炬“飛揚”的黑科技2
歷屆冬奧會的火炬長什麼樣?相比於夏奧會,冬奧會的火炬傳遞整整晚了16年, 直到1952年,才進行了第一次冬奧會的火炬傳遞。一起來看一看。
1952年,在挪威奧斯陸舉行的第6屆冬奧會第一次進行了火炬傳遞。當時的火炬更像是一個燭臺,高度只有22釐米,上方有一個大大的像凹透鏡似的.檯面,燃料放入圓柱體內,便可持續燃燒。
之後幾屆冬奧會的火炬大同小異,都用金屬材料製成,有簡單的防風、安全功能,方便點燃和保存。
1976年冬奧會,火炬造型一改之前的形態,變成了細長形,好似擊劍的劍柄,上部立杆上有五環標誌。此後,火炬在造型設計上日趨多樣化。
1992年冬奧會火炬像一枚子彈,金屬外殼很有質感。
1994年冬奧火炬造型更加奇特,通體細長,有1米多長,就像雪杖。
1998年冬奧會火炬參照了古代日本的火炬形狀,燃燒器被六片長條包繞,上部是喇叭口,下部靠攏成手柄,銀、紅、黃三色,很具現代感。
進入21世紀之後,冬奧會火炬的設計更加追求美感和個性,以及豐富的內涵。2002年鹽湖城冬奧會火炬,以冰與火爲主題,像是一支錐形的利箭,火炬主體部分爲金屬,而其頂部,則配上了玻璃的花冠,象徵冬奧會的冰山雪景。
在都靈舉辦2006年冬奧會,火炬的外形就像一支奇特的筆,頂端有幾排圓孔,外表覆蓋隔熱塗料,內部則是高科技的鋼銅合金。
2010年溫哥華冬奧會,火炬呈流線型設計,創意來自加拿大白雪覆蓋的起伏地形,以及滑雪者衝下雪坡時在雪上留下的劃痕。
2014年索契冬奧會,火炬的造型設計也非常時尚,靈感來源於俄羅斯關於不死火鳥的神話傳說。
2018年平昌冬奧會的火炬整體設計成流線型,其外表主體採用顯示韓國傳統白瓷工藝的白色,象徵冬季運動中的冰雪元素。火炬握把部分採用“手拉手”的圖案,火炬高700毫米,代表平昌700米的海拔高度。
細數北京冬奧火炬“飛揚”的黑科技3
北京冬奧組委日前宣佈:北京冬奧會火炬將於2月2日至4日在三個賽區傳遞。北京冬奧會火炬取名“飛揚”。目前,首批1200支“飛揚”即將組裝完畢啓程前往北京。
“飛揚”的材料開創性地採用了“碳纖維”,不僅耐火耐高溫,還能抗10級大風和暴雨,在極寒天氣中使用。除了材料外,“飛揚”在製造過程蘊含了不少黑科技。
首先是它的外觀造型雖然飄逸美觀,但這個造型卻給製造廠商帶來不小挑戰。一是在材料的選擇上,要建築既能滿足設計上的藝術性,又能在使用中禁受住強度和耐用的考驗,此外還要便於批量化生產。最終,技術人員將目光投向了一種新材料——碳纖維。
據火炬設計技術人員黃翔介紹:用碳纖維複合材料製作奧運火炬是世界首創。在生產車間,由石油產品加工而成的這些黑色絲束,每一束都包含着12000根碳纖維絲。接下來利用三維立體編織機,就能像織毛衣一般將一絲一線,織成火炬的外衣。
火炬生產負責人朱永飛介紹:這次北京冬奧會火炬的形狀非常特殊,它是一個多曲面的空間體,要把它優美的曲線體現出來,就要用到三維編織工藝,因爲傳統工藝很難實現。織出的外衣僅僅是火炬柔軟的“骨架”,再向裏注入特殊樹脂,固化成型後才能成爲堅實的外殼。接下來的工序是打磨、噴漆,然後利用激光雕刻,刻出火炬身上1268個圖案裝飾。
火炬生產負責人喬闖透露:目前單支火炬的鐳雕時間大概需要30分鐘,它最下面的祥雲是凸起的,但是漸變完之後的雪花又是凹下去的選型,我們要在從凸到凹的漸變過程中實現一次鐳雕,這是一個難度相當大的挑戰。
爲保證火炬外觀的一致,由自動機器人爲其噴塗上色,再經過人工貼上0.8毫米的冬奧會會徽,火炬外殼纔算初具雛形。值得一提的是,“飛揚”火炬採用了環保的氫氣燃料,儲氫瓶和燃燒器必須嚴絲合縫地嵌進火炬內。面對超過800℃的燃燒溫度,火炬要能經受住火的淬鍊。
在通過風、雨、雪、極寒天氣以及交接、跌落等各項燃燒測試後,“飛揚”火炬才能得到最終認可。據瞭解,火炬的量產涉及國內7家生產企業和科研機構,分佈在上海、北京、江蘇等五地。
目前,首批1200支火炬即將組裝完畢啓程前往北京,迎接它們的將是2月2日開啓的北京冬奧會火炬傳遞接力活動。
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