錢航 張新龍
“飛揚”的外殼選用分量輕的耐高溫碳纖維及復(fù)合材料,再加上三維立體編織成型技術(shù),將高性能纖維編織成目前這樣具有復(fù)雜形狀的優(yōu)美整體,呈現(xiàn)出“輕”“固”“美”的特點。
碳纖維,是應(yīng)火箭、宇航及航空航天等尖端科技的需要而出現(xiàn)的,一直是運載火箭、導(dǎo)彈和衛(wèi)星等航天型號主承力結(jié)構(gòu)部件和關(guān)鍵防熱部件的首選材料,它有著其他材料無可比擬的優(yōu)點。
●比重輕:由于密度小,碳纖維復(fù)合材料與鋼類金屬件相比,減重效果可達到60%~80%,比許多金屬材料還要輕,會大大減輕火炬手在傳遞火炬過程中的壓力,減少意外的發(fā)生。
●強度高:可以達到1200~7000MPa(兆帕,壓強單位),是同等截面鋼材的7~10倍。
●熱膨脹系數(shù)接近于零,甚至可為負值(-1.5×10-6)。這意味著火炬更加耐熱,能夠承受住火焰的炙烤而不變形。
●可以抵御紫外線的傷害,有很強的耐腐蝕性能。
●碳纖維材質(zhì)還具有耐磨、耐沖擊等優(yōu)勢。
“飛揚”采用的中國航天液氫液氧發(fā)動機技術(shù),由中國航天科技集團航天動力研究所作為技術(shù)抓總?;鹁嫒紵抟惨蕴祭w維原料為主,燃燒材料首度采用氫氣,清潔環(huán)保,且可以循環(huán)使用。
以氫氣為燃料,可以實現(xiàn)零碳排放,這秉承了火炬設(shè)計中綠色、可持續(xù)的理念,更好地將藝術(shù)設(shè)計與科技創(chuàng)新融合在了一起。
在日光下,氫氣燃燒的火焰是不可見的,這會大大降低“飛揚”的觀賞性。為此,研究人員研制出神奇的配方,使得“飛揚”的火焰在日光下依然明艷、清晰。
在冬奧會火炬?zhèn)鬟f過程中,經(jīng)常會遇到高速運動或大風(fēng)的環(huán)境。通過技術(shù)攻關(guān),“飛揚”即使遇到100千米/時的狂風(fēng),火焰依然能穩(wěn)定燃燒。
最重要的是,科研人員解決了高壓儲氫的問題。“飛揚”的內(nèi)部空間是非常狹小的,如何在其中實現(xiàn)高達幾百倍的大比例減壓,是一大難題。研究人員研制出一款輕量化、小型化氫氣減壓裝置,對高壓氫氣進行減壓。
(責(zé)任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/韋英章)
(黃樂琰對本文亦有貢獻)