揭秘主火炬幕後故事：火炬塔藏在鳥巢夾層

此前一直被懷疑為鳳凰點火的“鳳巢”，原來只是主火炬的偽裝。童偉 攝

　　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，而公眾並不知曉的是，奧運主火炬的核心技術其實來自江蘇，航天晨光股份有限公司承擔了主火炬的點火技術、燃燒技術和主體結構技術等的研發。昨晚，航天晨光研發中心力學應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，將聖火背後的故事一一解密。

　　揭秘火炬設計

　　主火炬“站”鳥巢“碗邊”

　　昨晚，奧運主火炬在“鳥巢”上空緩緩升起，專家介紹説，“其實火炬塔早已隱藏在‘鳥巢’上部的夾層裏，在點燃前慢慢移動到‘碗邊’上，再緩緩地‘站’起來。火炬的設計如同一個部分打開的卷軸，也像放大了的‘祥雲’。”

　　總高38米、重達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，內部三分之二的觀眾也可以欣賞火炬的倩影。高空的防風要求很高，結構設計上必須採取加固的措施。“通過分析計算，我們找出了火炬的薄弱部位，就是與‘碗邊’相連的部位，出於造型的需要，這部分設計成了飄帶的形狀。我們把材料從小的換成了大的，內部結構也進行了調整，達到了加固穩定的效果。”

　　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”。據專家介紹，奧妙就在燃燒盤裏。燃燒盤直徑有3米，有內外兩圈噴火頭，內圈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，達到外形飽滿飄逸的效果。另外，主火炬的火焰還經歷了多次抗風雨實驗，奧運主火炬完全可以實現12級強颱風吹不熄。

　　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。而燃燒産生的溫度也更高，實驗時，火焰中心溫度可達1200℃，十米之內的溫度也有七八十攝氏度，現場附近四五十米之內都能感受到熱量。但專家表示絕對不用擔心主火炬的安全問題，通過計算機模擬倣真、現場測試、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，專家們改進了燃燒裝置的設計，把風量降到最小，同時採用導流技術，使氣體流動更有益於燃燒。

　　揭秘研發過程

　　“火墻”設計被否定

　　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。

　　“我們是根據北京奧組委開閉幕式工作部的創意要求，來進行配套技術的研發。由於此前幾屆奧運會火炬造型都比較傳統，所以開閉幕式部提出了一個大膽的設想，做一片18米高、18米寬的‘火墻’，沿著‘鳥巢’一字鋪開。於是我們設計了29組燃燒器，並進行了燃燒實驗。當時主要實驗張藝謀都要親自到現場看，因為能否贏得技術支持是實現創意的關鍵。結果現場實驗效果很不理想，主要還是安全的問題，火墻燃燒麵積很大，對周圍的輻射強，二是平面式的火炬回火現象嚴重，火都往下跑。當時專家都不太滿意，張藝謀也表示放棄‘火墻’設計，改走傳統路線。卷軸式的設計提供了一個外圈，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，創意部門還曾設想過如音樂噴泉一般的音控火炬，讓火焰呈現五環的色彩，對這些創意，專家們都進行了技術可行性研究。

　　“我們採用了音樂處理模塊，用計算機來適配音樂節奏和火焰高度、外形之間的關係，通過動態控制燃氣流量，就像音樂噴泉一樣，隨著音樂的節奏，讓火焰在空中起舞。但這種技術是要依託于‘火墻’設計的，‘火墻’否決了，這一方案也就被放棄。”

　　此時，專家們已經通過在氣體中添加各種化合物，使火焰産生紅、黃、藍、綠色，“五環中除了黑色，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裏，添加色彩的效果就不行了，所以這種創意設想也沒能成功。”　本報記者　王燁

責編：趙德禮