细数北京冬奥火炬“飞扬”的黑科技
细数北京冬奥火炬“飞扬”的黑科技,北京冬奥会火炬将于2月2日至4日在三个赛区传递。北京冬奥会火炬取名“飞扬”,在制造过程蕴含了不少黑科技。细数北京冬奥火炬“飞扬”的黑科技。
细数北京冬奥火炬“飞扬”的黑科技1
距离北京冬奥会开幕的日子越来越近了!在上海石化厂区的车间内,工作人员们正忙着组装北京冬奥会和冬残奥会火炬“飞扬”。按计划,1200支火炬必须在1月中旬前运往北京。不仅有漂亮的外观,“飞扬”的外壳也蕴含着科技。
在北京冬奥会开幕倒计时一周年活动上,火炬“飞扬”揭开面纱。从表面看,火炬“飞扬”外形极具动感和活力。在设计上,为了衬托北京即将成为奥运历史上首座“双奥之城”,“飞扬”的外观与北京2008年奥运会开幕式主火炬塔形态相呼应。它以祥云纹样“打底”,自下而上,从祥云纹逐渐过渡到雪花图案,最后在顶端化身为飞扬的火焰。
不仅有漂亮的外观,“飞扬”的外壳也蕴含着“黑科技”。火炬的点火系统全部包在外壳里面,从外面是看不到的。火炬的外壳采用了碳纤维材料,手感非常轻。碳纤维的质量只有钢的1/4左右,但是强度是钢的7至9倍。这次,研发团队用碳纤维与树脂形成的复合材料来做奥运火炬,堪称世界首创。
由于北京冬奥会火炬接力将在冬季低温环境中进行,“飞扬”采用氢作燃料,除了氢具有环保的特点,还因为氢燃料的特性保证了火炬能在极寒天气中使用。但氢气作燃料,燃烧温度就会高于800℃。因此,“飞扬”火炬外壳的研制,花了整整三个月时间,攻克了多项技术难题。
据悉,火炬的火是从里面烧出来的,一般的复合材料都不能在火里烧,要到500℃,在火里再一烧就没了。正好上海金山区有一家企业研发了一种树脂,这个树脂是耐火的,经过测试分析。最后通过工艺调整,它达到了既能够耐温又能够耐火的要求,800℃、900℃都可以。
作为第三代树脂材料的聚硅氮烷树脂,兼具有机物附着力强大与无机物耐高温的特点,同时集耐腐蚀、磨损和防污防水、超薄膜等优势于一身,恰好能解决火炬所需的各种要求。
生产车间里,由石油产品加工成的这一条条黑色丝束,每一束都包含着12000根碳纤维丝,再经过三维立体编织,最终做成的火炬外壳,看不出任何接缝与孔隙,整个造型浑然一体。
据介绍,有点像织毛衣一样,只不过它是分了三个不同的经向来进行编织,下一步就是拿到下游厂家进行镭雕、上色、喷高温漆,最后才有这样一个亮丽的火炬外壳。
细数北京冬奥火炬“飞扬”的黑科技2
历届冬奥会的火炬长什么样?相比于夏奥会,冬奥会的火炬传递整整晚了16年, 直到1952年,才进行了第一次冬奥会的火炬传递。一起来看一看。
1952年,在挪威奥斯陆举行的第6届冬奥会第一次进行了火炬传递。当时的火炬更像是一个烛台,高度只有22厘米,上方有一个大大的像凹透镜似的.台面,燃料放入圆柱体内,便可持续燃烧。
之后几届冬奥会的火炬大同小异,都用金属材料制成,有简单的防风、安全功能,方便点燃和保存。
1976年冬奥会,火炬造型一改之前的形态,变成了细长形,好似击剑的剑柄,上部立杆上有五环标志。此后,火炬在造型设计上日趋多样化。
1992年冬奥会火炬像一枚子弹,金属外壳很有质感。
1994年冬奥火炬造型更加奇特,通体细长,有1米多长,就像雪杖。
1998年冬奥会火炬参照了古代日本的火炬形状,燃烧器被六片长条包绕,上部是喇叭口,下部靠拢成手柄,银、红、黄三色,很具现代感。
进入21世纪之后,冬奥会火炬的设计更加追求美感和个性,以及丰富的内涵。2002年盐湖城冬奥会火炬,以冰与火为主题,像是一支锥形的利箭,火炬主体部分为金属,而其顶部,则配上了玻璃的花冠,象征冬奥会的冰山雪景。
在都灵举办2006年冬奥会,火炬的外形就像一支奇特的笔,顶端有几排圆孔,外表覆盖隔热涂料,内部则是高科技的钢铜合金。
2010年温哥华冬奥会,火炬呈流线型设计,创意来自加拿大白雪覆盖的起伏地形,以及滑雪者冲下雪坡时在雪上留下的划痕。
2014年索契冬奥会,火炬的造型设计也非常时尚,灵感来源于俄罗斯关于不死火鸟的神话传说。
2018年平昌冬奥会的火炬整体设计成流线型,其外表主体采用显示韩国传统白瓷工艺的白色,象征冬季运动中的冰雪元素。火炬握把部分采用“手拉手”的图案,火炬高700毫米,代表平昌700米的海拔高度。
细数北京冬奥火炬“飞扬”的黑科技3
北京冬奥组委日前宣布:北京冬奥会火炬将于2月2日至4日在三个赛区传递。北京冬奥会火炬取名“飞扬”。目前,首批1200支“飞扬”即将组装完毕启程前往北京。
“飞扬”的材料开创性地采用了“碳纤维”,不仅耐火耐高温,还能抗10级大风和暴雨,在极寒天气中使用。除了材料外,“飞扬”在制造过程蕴含了不少黑科技。
首先是它的外观造型虽然飘逸美观,但这个造型却给制造厂商带来不小挑战。一是在材料的选择上,要建筑既能满足设计上的艺术性,又能在使用中禁受住强度和耐用的考验,此外还要便于批量化生产。最终,技术人员将目光投向了一种新材料——碳纤维。
据火炬设计技术人员黄翔介绍:用碳纤维复合材料制作奥运火炬是世界首创。在生产车间,由石油产品加工而成的这些黑色丝束,每一束都包含着12000根碳纤维丝。接下来利用三维立体编织机,就能像织毛衣一般将一丝一线,织成火炬的外衣。
火炬生产负责人朱永飞介绍:这次北京冬奥会火炬的形状非常特殊,它是一个多曲面的空间体,要把它优美的曲线体现出来,就要用到三维编织工艺,因为传统工艺很难实现。织出的外衣仅仅是火炬柔软的“骨架”,再向里注入特殊树脂,固化成型后才能成为坚实的外壳。接下来的工序是打磨、喷漆,然后利用激光雕刻,刻出火炬身上1268个图案装饰。
火炬生产负责人乔闯透露:目前单支火炬的镭雕时间大概需要30分钟,它最下面的祥云是凸起的,但是渐变完之后的雪花又是凹下去的选型,我们要在从凸到凹的渐变过程中实现一次镭雕,这是一个难度相当大的挑战。
为保证火炬外观的一致,由自动机器人为其喷涂上色,再经过人工贴上0.8毫米的冬奥会会徽,火炬外壳才算初具雏形。值得一提的是,“飞扬”火炬采用了环保的氢气燃料,储氢瓶和燃烧器必须严丝合缝地嵌进火炬内。面对超过800℃的燃烧温度,火炬要能经受住火的淬炼。
在通过风、雨、雪、极寒天气以及交接、跌落等各项燃烧测试后,“飞扬”火炬才能得到最终认可。据了解,火炬的量产涉及国内7家生产企业和科研机构,分布在上海、北京、江苏等五地。
目前,首批1200支火炬即将组装完毕启程前往北京,迎接它们的将是2月2日开启的北京冬奥会火炬传递接力活动。