凝聚航天人智慧和汗水的「祥雲」
2023-03-31 16:38:49
2018年8月8日是北京奧運會成功舉辦10周年。在過去的10年裡，北京2008年奧運會對中國經濟和人民生活的巨大影響一直持續。從2018年1月開始，有關奧運十葉的系列報導冬季奧運會將不時與您見面。讓我們一起回顧北京奧運會和冬季奧運會的輝煌歲月，以延續2008年北京奧運會的寶貴精神。
錢龍。新華網北京5月4日電（記者黃葉，張龍豪帥）2008年北京奧運火炬取名為祥雲。它的外觀備受矚目，世界令人驚嘆。然而，很少有人知道這個小火炬在奧運舞臺上亮相之前經歷了多次試驗。最近，來自中國航天科技研究院31所的高級工程師劉發成和齊雷接受了乾隆奧林匹克十年冬季奧運會的採訪。ICS。作為2008年北京奧運會祥雲火炬燃燒系統的設計工程師，他們回顧了祥雲火炬設計過程中的小滴滴，讓大家了解了祥雲火炬的光。在色彩的背後，是中國太空人的無私奉獻。
2008年北京奧運會祥雲火炬的設計招標包括兩部分：聯想集團創新設計中心；中國航天科技公司（以下簡稱航天科技）承攬內燃系統設計。中國航天科技集團31所（以下簡稱31所）是航空動力技術專業研究所，是燃燒系統的研究開發單位。在60年的歷史中，他們在電力技術領域創造了許多地方。燃燒系統的研究在中國是最好的。
北京奧運火炬燃燒系統包括地面火炬燃燒系統、珠穆朗瑪峰火炬傳遞系統、高原火炬燈、珠穆朗瑪峰火炬燈、火炬平臺、點火器等。g奧運火炬燃燒系統：液體火炬是指衝壓發動機的研究技術，固體火炬是指固體發動機的研究技術；珠穆朗瑪峰火焰燈採用空間級高效隔熱材料，散熱少，隔熱效果好。此外，火炬測試技術還借鑑了航天測試技術，凝聚了航天員的智慧和努力，體現了航天高科技的能力和水平。
31個研究所成立了一個火炬研發小組，由中國衝壓發動機技術創始人劉星洲院士擔任首席設計師。劉發成負責火炬燃燒系統的設計，齊雷負責珠峰火炬和火炬燈的開發。
劉發成告訴記者，在奧運火炬設計中，最重要的是在所有需要考慮極端條件的情況下保持燃燒：缺氧、強風、冰雹、摔跤等。具體體現在三個方面：環保、重量輕、對外界環境如溫度、氣壓變化和風雨的適應性強。
持有祥雲火炬核心的劉發成告訴記者，火炬部件緊湊、緊湊，大部分材料由較輕的鋁製成，這有利於火炬手的連續攜帶。同時，燃料瓶可以通過有效的再生加熱。燃料循環流量，它仍然可以在-40℃的低溫下工作。即使發生事故，火炬是否熄滅也無關緊要，因為火炬燃燒室內有一個隔板，它分為主燃燒室和預燃燒室。火焰設計是祥雲公司的主要創新，也是當時國內首次採用的火炬的關鍵核心技術，預燃室相當於一個穩定的火源，保證了燃燒室永不熄滅。即使外部主室的火焰被熄滅，它也能立即點燃主火焰。
談到火焰，劉法成說，知識並不小。2008年之前，奧運火炬使用混合燃料，主要是丁烷。祥雲火炬使用丙烷作為燃料。一是在火炬傳遞路線範圍內滿足低溫環境的要求，二是考慮到丙烷燃燒後火焰呈橙色，可見性較好，而且丙烷燃燒後只產生水蒸氣和二氧化碳，燃燒後產生的水蒸氣和二氧化碳較高。環境保護的特點。
這樣設計的祥雲火炬是完美的，但2006年9月，航天工程火炬研究開發小組前往西藏珠穆朗瑪峰營地進行實地試驗，發現液態丙烷火炬在局部低壓環境下的燃燒時間。在此情況下，設計者試圖將固體預熱器與液化丙烷相結合，並首次進行了固-液組合火炬的試驗。研究發現，該火炬的低壓阻力和可見度比液體燃料火炬有明顯提高，返回北京後，研發團隊將珠峰火炬的發展重點轉移到固體-液體組合火炬和固體燃料火炬上。
負責奧運聖火珠穆朗瑪峰燃燒技術研發的齊雷告訴記者，他們已經建造了一個試驗室，可以模擬大風、暴雨、低溫、低壓等真實自然環境，因此進行了大量的初步試驗。在完成火炬設計的實驗室驗證後，2007年1月，10多名設計人員被派往黑龍江省漠河地區，對火炬在低溫和強風條件下的性能進行了測試。
在漠河，實驗組遇到了一個危險的情況。在保持固體燃料火炬的點火試驗中，有幾次固體燃料的爆燃噴射。在強大的衝擊力下，齊雷仍然緊緊地握著火炬，避免了危險情況的失控。對於事故的原因，小組發現問題不是固體燃料火炬本身，也不是固體燃料配方的問題，而是固體燃料加工的問題。改進了工藝流程，將人工裝藥改為機械裝藥，徹底解決了這一問題，再也沒有發生過爆燃。
2007年4月下旬，珠穆朗瑪峰航天科學與工程火炬測試隊第二次進入西藏。2007年5月7日，登山者開始用固體燃料火炬和固-液組合火炬測試屋頂。5月9日，登山者成功登頂，並獲得成功。成功地點燃了三個固體火炬。然而，由於操作錯誤，攀登者未能點燃固-液組合火炬。由於時間限制，沒有時間安排頂部試驗，固體燃料火炬被認定為珠峰火炬燃燒系統的最終設計。
珠穆朗瑪峰火炬的燃燒系統問題已經得到解決，但珠穆朗瑪峰火焰燈的發展遇到了一些問題。傳統設計的火焰燈在低海拔壓力下會在1-2小時內燒完。最後，以手爐和蜂窩煤為靈感，研製出一種特殊的複合固體燃料，燃料柱像蜂窩煤一樣在種燈中上下堆疊。下面燃料柱的燃燒變成灰燼，上面的燃料柱會自動落下，這樣種子燈就不會因為不斷地加燃料柱而熄滅。有了這項技術，珠穆朗瑪峰的燈可以穩定燃燒至少14個小時，這讓全世界都感到驚訝。
此外，雖然火炬在2007年5月攀登珠穆朗瑪峰的試驗是成功的。但是當研究人員回頭看電視信號時，他們發現電視畫面上的火焰燃燒在噴氣柱中，噴氣柱並不漂亮、優雅、煙霧太多。暴雨中，通過對火炬內部結構的改造，結合100多個固體燃料配方的實驗，最終找到了解決辦法，它不僅成功地將珠峰火炬的燃燒時間延長到8分鐘，而且使火焰更加明亮、飽滿。2008年5月8日，在全世界人民的關注下，珠穆朗瑪峰火炬傳遞成功了。所有火炬均成功點燃，具有良好的現場直播效果。它履行了北京申辦奧運會向世界第三級傳遞奧運聖火的莊嚴承諾。
雖然已經十年了，兩位設計師回憶起奧運火炬發展工作的細節仍然生動而雄辯，激動人心。在談到這次經歷給他帶來了什麼時，齊雷說這是一次難忘的生活經歷，它已經給了他一種強烈的榮譽感。太空人的嚴謹作風在發展過程中處處體現。在火炬設計過程中，最深刻的經驗是老同志對青年人給予無私的指導，以及嚴謹的科學態度，使他從老一代人那裡學到了很多。太空人。
劉發成說，他於2004年從研究生院畢業，並很榮幸在2006年加入這個項目。老同志的無私、認真、敬業，是年輕太空人需要認真學習的寶貴精神財富。豐富了專業知識，積累了工程經驗，對以後的工作起到了很好的指導作用。
採訪中，劉發成、齊雷多次提到湘雲火炬研究開發小組組長劉星洲院士。那時，七十多歲，他不僅親自到生產測試現場進行技術檢查，還親自設計測試計劃並親自進行測試。他和青年同志加班加點，不遺餘力，為了保證地炬的質量，解決防風問題，古老稀少的老人不怕吃苦，春節期間甚至沒有休息。他們幾乎每天都要花時間去火炬實驗室了解項目的進展情況，解決技術問題，甚至提起袖子與大家一起工作。經過幾百次實驗，他們終於把紙點燃了。容祥雲火炬從夢幻走向現實。
採訪結束時，兩位祥雲火炬設計師深情地說，雖然目前工作壓力很大，但如果2022年北京冬奧會需要他們的貢獻，他們必須盡職盡責。
火炬的設計者不激動，不激動，只是漠不關心，仿佛要付出巨大的努力和艱苦的努力來完成任務一樣，都是因為四個字的空間精神。
向雲的研發團隊由院士領導。它融合了中青年人。老同志隨著年齡的增長，應該越來越強壯。年輕人應該吃苦耐勞，它真正體現了太空人能夠吃苦耐勞、奮戰、攻克難關、全身心投入的太空飛行精神。
