导读：北京2008年奥运会火炬接力活动将历时130天，传递总里程约137万公里。在这漫长的“旅途”中，圣火会在一只只火炬间接力传递。那么我们将怎样保证整个火炬接力过程不出纰漏呢？ 首先我们来看火炬，北京奥运会火炬长72厘米，重985克，在工艺上
北京2008年奥运会火炬接力活动将历时130天，传递总里程约137万公里。在这漫长的“旅途”中，圣火会在一只只火炬间接力传递。那么我们将怎样保证整个火炬接力过程不出纰漏呢？ 首先我们来看火炬，北京奥运会火炬长72厘米，重985克，在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，下半部喷涂了高触感塑胶漆，手感轻盈舒适且不易滑落；每支火炬的燃烧时间15分钟，这对于传递过程已经足够，因为每届奥运会火炬手数量和传递距离有所不同，此次传递每天将有208名火炬手参与传递，一般每个火炬手传递200到400米，整个过程不会超过十分钟。 130天的过程中，有33天属于境外接力，5月4日后圣火将回到中国大陆，继续其在内地进行97天的旅程。4个多月里，圣火将“光临”我国的31个省、自治区和直辖市的113个城市和地区，地理环境差异性较大不说，难保不碰上刮风下雨，火炬的火焰会受到影响吗？ 当然不会。北京奥运会的火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面，达到了全新的技术高度，能在每小时65公里的强风中和每小时50毫米的大雨下保持燃烧，更低零下6℃到更高45℃的温度变化也不会对其燃烧产生影响。据悉，该火炬令人骄傲的内部燃烧系统是由航天科工集团自主设计研发，由于涉及军工技术，火炬燃烧技术被视为北京奥组委的核心机密。 另外，火炬火焰在零风速下火焰高度25至30厘米，在强光和日光情况下均可识别和拍摄，也就是说，不能到达现场为火炬手加油的朋友可以在电视机前看到清晰的火焰。这是因为丙烷产生的火焰呈亮**，火炬手跑动时，飘动的火焰在不同背景下都非常醒目。丙烷是一种无色无味且价格低廉的常用燃料，可以适应比较宽的温度范围，近几届奥运会都用丙烷等混合气体做燃料。 北京奥运会的“绿色奥运”理念在火炬上也能够得以体现。北京奥运会火炬的外形 *** 材料均为可回收的环保材料，而丙烷作为一种碳氢化合物，在燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳，同样也不会对环境造成污染。 初步了解火炬的 *** 材料和原理后，让我们仔细看一下火炬身上所具有的科技元素。航天三院三十一所的设计师们可以讲这些困难的奥秘告诉大家，让我们真正了解这支高科技奥运之“芯”。 ①基本工作流程 航天芯，也就是2008年北京奥运火炬的燃烧系统，包括燃料供应系统(燃料瓶、稳压装置和回热装置)和燃烧器两大部分。工作时，利用开关工具顺时针打开燃料瓶上的常闭开关阀，瓶内的高压丙烷蒸汽经过稳压装置进行减压，并维持在相对稳定的某一压力值附近，然后经过有五个通气孔的燃料分配器的侧孔进入回热铜管，在流经燃烧室和燃料瓶后重新进入燃料分配器，并从两路分别进入预燃室和主燃室进行燃烧。 ②燃料瓶 燃料供应系统的主要构成部件是稳压装置和燃料瓶，都是采用国内先进工艺和技术自主研发的。燃料瓶采用无缝冷拉工艺，直径为32毫米，即用一整块板拉成现在的形状，因此非常耐压(达14兆帕)，相当于可承受水下1400多米的压力。由于火炬燃烧有时间要求，一瓶燃料需要保证燃烧15分钟以上，而燃烧器除要保证火炬形态外，也有一定的流量要求，因此为了既能保证和火炬外壳的匹配，又能满足燃烧时间，燃料瓶只能做得又细又长。这从工艺上讲，难度大大增加。因为是整体成型，且燃料瓶壁的壁厚不到1毫米，在长细比达到75倍的情况下是很容易拉裂的。 ③燃料的选择 燃料用的是99%以上纯度的丙烷。历史上的奥运火炬用混合燃料的较多。采用丙烷燃料是为了能在火炬传递路线范围内，满足环境温度的要求。其次颜色也是一个考虑，丙烷燃烧后火焰是橙色，具有较好的可视性。 ④稳压装置 稳压装置也是特别研制的。从燃料瓶里出来的气体压力是不稳定的，随着温度降低而减小。而火炬的燃烧需要一个稳定的流量，稳压装置的作用就是提供一定压力，一定流量的燃料供应，这和一般稳压装置的原理是一样的。气态的燃料以相对较高的压力进入稳压装置的进口，以高出环境压力一定范围的压力流出，保证燃烧所需的燃料压力和流量。稳压器的设计要求一般就是小巧轻便和多功能。现在的稳压装置共有四个功能：之一是将火炬开关设计到稳压装置上，这就少了一个零件；第二是减压；第三是稳压；第四就是在意外跌落的情况下，还能确保火炬继续燃烧，不会发生危险。 ⑤燃料瓶和稳压装置的连接 燃料瓶和稳压装置采用螺纹连接，燃料瓶口用外螺纹，稳压装置用内螺纹。这个虽不是独创，但在火炬上用得比较少。以前的一些火炬用的是现成的燃料瓶，多数是采用直接的顶压方式。这种没有螺纹的连接方式，如果气体压力过大，顶针会顶得很紧，用起来费劲；如果压力过小，由于使用时的振动，容易松脱，造成漏气；同时由于是非精确定位密封，在压紧的过程中或使用过程中也容易密封不严而漏气，既不安全，也容易熄火。我们吸取了国外火炬的经验和教训，采用了螺纹接口。 ⑥回热管 2000年悉尼奥运会和2002年盐湖城冬奥会的火炬都采用了保温装置。因为对于气相燃烧而言，若没有有效的热量补充，燃料瓶的温度是下降的。燃料在低温状态下，蒸汽压会降低，有可能会影响火炬燃烧性能。最初的设计就遇到了这个问题。刚研制时燃料瓶容积较大，因此它降温慢。现在燃料瓶小了，而燃烧时间要求提高，所以必须要加回热装置。要给它加热，就要有热源，于是很自然地想到利用火炬自身的火焰热量——燃料出来后不是直接进燃烧室，而是通过回热系统给燃料瓶进行加热，减缓温度降低的速度，满足燃烧时间。回热管还有个好处，就是热交换不可能把所有热量都交换掉，所以管内的气体温度也是升高的，有利于燃烧，这是个额外的好处。 ⑦燃烧器 双火焰是一个核心设计，并在国内之一次运用。燃料经过回热之后，分两路，一路进入预燃室，一路进入主燃室，基本上按1:2的比例进行分配。预燃室底部中心是喷嘴，其周围是进空气的孔。火炬外壳底部也有一定面积的进气通道。预燃室燃料往上喷时，会带动周围空气上升进入预燃室，这就是引射作用。 预燃室中燃料和空气混合后再燃烧，火焰像我们家里的煤气灶一样，掺混得比较好，燃烧充分，火焰温度比较高，形状短，是蓝色的，在强光下不易看见。而主燃室的燃料没有经过预混，燃料喷出后和空气混合，先扩散再燃烧，火焰温度稍低些，呈不透明的橙色。火焰高度高于25厘米。预燃室相当于一个稳定的火源，保证它始终不灭，即使外面的主燃室火焰熄灭，它会马上把主火焰点燃。 国外也有类似双火焰的设计，但不太一样，不是预混气的。像2006年都灵冬奥会，也是前后两个燃烧室，但两个都是扩散火焰。我们考虑用预混火焰，主要是它的温度比较高，复燃主火焰比较容易些。另一方面，主火焰在上，预燃火焰在下，受外界影响相对就小，保护火焰就容易些。 这个设计实际上是受了吸气式发动机的启发。因为有的发动机也有一个小的预燃室。应该说这种方案在火炬的使用中是之一次。主火焰从圆形管道上均匀的小孔中喷出，这也是特别之处。国外有很多是从一个小口喷出，或者虽是多个喷口，但尺寸较大。我们也做过这样方案的试验，一方面不太利于火焰的稳定，另一方面燃烧时烟较大。我们现在这个设计，火焰能从一个环的小孔中喷出，好处之一是喷出的燃料比较均匀，是圆形的火焰；另一个就是喷出来的燃料能与空气掺混的比较均匀，燃烧比较充分，烟就会小，有利于观赏性和环保。 在火炬研制中我们发现，风速对火炬工作的影响更大，在专用设备上进行了大量实验，做到大风小风条件下，都不熄火。我们很希望得到一支性能可靠、稳定的火炬。我们认为今后应在实际环境中，继续对火炬进行各项参数考核，并经严格的生产过程，保证研制质量。我们期待着北京奥运火炬将在同一个世界，传播同一个梦想。
奥运火炬的构造及原理 独特的“芯”设计 创造自己的火炬内部燃烧系统 在近几届奥运会火炬设计中，一般都只进行外形设计，而内部燃烧系统基本都通过购买原来成型的技术来解决。北京奥组委慎重研究后，决定走自主创新之路，创造属于我们自己的火炬内部燃烧系统。 科研实力雄厚的中国航天科工集团成为竞争这一设计方案的积极参与者。为此，集团几十名相关领域的精干科研人员组成了设计攻关团队，并委任中国工程院院士刘兴洲为火炬内部燃烧系统总设计师。 “简单地说，火炬内部燃烧系统就是在火炬内安装一套设备，使火炬在点燃后能在一定范围内的各种复杂环境下保持一段时间燃烧不熄，完成接力传递。”刘兴洲院士介绍说，北京奥运会火炬内部燃烧系统包括三个部分，即燃烧器、稳压装置和用于储存燃气的燃气罐。“我们就是要在很小、弯曲且不规则的空间内精心安装固定好这些装备。” 更先需要解决的是燃料。北京奥运会火炬选择了丙烷。丙烷燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳，不会对环境造成污染。更重要的是，丙烷可以适应比较宽的温度范围，在零下40摄氏度时仍能产生1个以上饱和蒸气压，高于外界大气压，形成燃烧；而且，丙烷产生的火焰呈亮**，火炬手跑动时，动态飘动的火焰在不同背景下都比较醒目。
一使用什么物质点燃的？
答:燃料用的是99%以上纯度的丙烷历史上的奥运火炬用混合燃料的较多。采用丙烷燃料是为了能在火炬传递路线范围内，满足环境温度的要求。其次颜色也是一个考虑，丙烷燃烧后火焰是橙色，具有较好的可视性。且价格低廉，常用，其主要成分是碳和氢，燃烧后只有二氧化碳和水，没有其他物质，不会对环境造成污染。
二如何点燃的？
答：从钻木取火到电子点火，人类取火的方式越来越先进，但是采集奥运火种的原理却并不高深，因为只有用传统的方式取火，才能象征奥运圣火的纯洁，象征古奥运会传统的传承。采集奥林匹克圣火的唯一方式是利用凹面镜集中阳光，产生高温引燃火种。凹面镜取火的原理非常简单，在我国很多阳光充足的地区也用凹面镜烧水做饭。
圣火点燃后，火种被置于一个古老的火种罐中由首席女祭司带到古代奥运会会场内的祭坛，点燃之一名火炬手的火炬，随后开始它前往奥运会主办城市的行程。
由于设备原理简单，但对于阳光有一定的特殊要求，而且女祭司只有三次采集圣火的机会，所以一旦取火仪式当天遇到恶劣天气，就需要更改圣火采集时间或采用备用火种，备用火种一般在彩排时就已提前采集。例如2000年悉尼奥运会火种采集的关键时刻乌云密布，导致取火失败，不得已采用前一天彩排仪式上取到的火种代替。
三为啥要由更高女祭祀点燃？
答：这和古希腊的传统有关。在希腊神话中，火是赫菲斯托斯的神圣象征，是普罗米修斯从宙斯手中偷得赠送给人类的礼物。因此在每个古希腊城邦的中心，都有一个燃烧长明圣火的祭坛，而城邦居民每家每户也都有长明圣火，以供奉女灶神赫斯提亚。在古奥林匹亚城的议事大厅有一个供奉赫斯提亚的祭坛，祭坛的圣火是用凹面圆盘或镜面聚焦太阳光点燃的。圣火永不熄灭。凹陷的光滑平面能够将阳光汇集到焦点，更高女祭司将火炬伸到焦点处，就能够将其点燃。
四如何防止被熄灭？
答：北京2008年奥运会火炬接力活动将历时130天，传递总里程约137万公里。在这漫长的“旅途”中，圣火会在一只只火炬间接力传递。那么我们将怎样保证整个火炬接力过程不出纰漏呢？
首先我们来看火炬，北京奥运会火炬长72厘米，重985克，在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，下半部喷涂了高触感塑胶漆，手感轻盈舒适且不易滑落；每支火炬的燃烧时间15分钟，这对于传递过程已经足够，因为每届奥运会火炬手数量和传递距离有所不同，此次传递每天将有208名火炬手参与传递，一般每个火炬手传递200到400米，整个过程不会超过十分钟。
130天的过程中，有33天属于境外接力，5月4日后圣火将回到中国大陆，继续其在内地进行97天的旅程。4个多月里，圣火将“光临”我国的31个省、自治区和直辖市的113个城市和地区，地理环境差异性较大不说，难保不碰上刮风下雨，火炬的火焰会受到影响吗？
当然不会。北京奥运会的火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面，达到了全新的技术高度，能在每小时65公里的强风中和每小时50毫米的大雨下保持燃烧，更低零下6℃到更高45℃的温度变化也不会对其燃烧产生影响。据悉，该火炬令人骄傲的内部燃烧系统是由航天科工集团自主设计研发，由于涉及军工技术，火炬燃烧技术被视为北京奥组委的核心机密。
另外，火炬火焰在零风速下火焰高度25至30厘米，在强光和日光情况下均可识别和拍摄，也就是说，不能到达现场为火炬手加油的朋友可以在电视机前看到清晰的火焰。这是因为丙烷产生的火焰呈亮**，火炬手跑动时，飘动的火焰在不同背景下都非常醒目。丙烷是一种无色无味且价格低廉的常用燃料，可以适应比较宽的温度范围，近几届奥运会都用丙烷等混合气体做燃料。
北京奥运会的“绿色奥运”理念在火炬上也能够得以体现。北京奥运会火炬的外形 *** 材料均为可回收的环保材料，而丙烷作为一种碳氢化合物，在燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳，同样也不会对环境造成污染。
奥运会圣火通常于奥运会开幕前几个月在奥运会发源地——希腊奥林匹亚的赫拉神庙前点燃。圣火采集方式遵循古希腊的传统，由首席女祭司在奥林匹亚的赫拉神庙前朗诵致太阳神的颂词，然后通过将太阳光集中在凹面镜的中央，产生高温引燃圣火，这是采集奥林匹克圣火的唯一方式。整个过程庄严肃穆，没有人群围观。圣火点燃后，火种置于一个古老的火盆中由首席女祭司带到古代奥运会场内的祭坛，向等待那里的人们展示圣火，点燃之一名火炬手手中的火炬，随后。开始它前往奥运会举办城市的行程。
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