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在本届冬奥会上，科技和绿色是两大主题，这两个主题都体现在场馆建设、赛事组织、设备设施等方面。火炬是冬奥会最具特色的标志之一。冬奥会火炬首次实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。冬奥会火炬有哪些高科技？如何实现零排放？
清洁能源点燃冬奥火炬
“飞扬”是本次冬奥会使用的手持式火炬的名称。它以氢气为燃料，是世界上第一套高压储氢火炬，实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。
航天科技集团六院第101所所长王成刚：整个是火炬的内核，我们称之为氢芯。这一部分是我们的气瓶，铝合金内胆，碳纤维缠绕主要考虑安全，其承载能力达到42兆帕。应该属于高压范畴，必须将储存在气瓶中的氢气减压到常压状态，这是我们航天的专有技术。
氢气绿色环保，但易燃、易爆、易泄漏。以往冬奥会还没有成功使用氢气作为火炬燃料的先例。为了适应冬奥会手持火炬曲面外壳的设计，在内部空间非常有限的情况下，研究人员进行了大胆的创新，采用了有针对性地设计和轻量化技术，对整个燃烧系统进行了减肥，腾出空间，确保有足够的燃料储存。同时，为了保证火炬燃烧过程的高可靠性，研究人员运用了航天设计理念。
航天科技集团六院北京11所冬奥会火炬项目控氢阀技术负责人郑晓东：我们设计时，其强度是安全余量的几倍。我们完全按照航天可靠性的概念进行了充分的测试，这有点像我们做（火箭）发动机，我们应该有一些功能和安全性。
火炬不怕寒冷，不怕雨雪
用火箭技术做火炬真的很新鲜。这样做的火炬可靠吗？带着这样的疑问，专门走访了火炬的试验过程。
中央电视台记者李宁：为确保冬奥会火炬的高可靠性，航天科技集团六院专门为火炬建立了试验基地。试验已经开始了，我们可以清楚地感受到风雨的感觉，现在风速约为每小时65公里，即8级风。
冬奥会手持火炬多次传递，在传递过程中可能遇到极端天气，为了使火炬面对恶劣环境仍能保持稳定，研究人员模拟风、雨、低温等特殊气候环境，进行了300多次各种工况试验，最终确保火炬的高可靠性。
航天科技集团六院101所所长王成刚：我们火炬在测试过程中提出的技术指标只要满足8级风，我们的测试极限要求达到10级风。海拔条件测试需要4000米，我们测试了5000米。
此外，该试验还模拟了火炬手恶劣气候条件下的运动，涵盖了火炬传递过程中的各种运动状态。
经过千锤百炼，“飞扬”在10级强风、零下40摄氏度低温、暴雨、5000米高海拔等环境下燃烧状态非常稳定。即便如此，研究人员还是不放心，每个火炬出厂前还有一个测试。
航天科技集团六院101所所长王成刚：每一次火炬组装完成后，我们进行10秒验证，评估火炬的整体性能。所以在这个火炬传递过程中，每个火炬都得到了完美的展示。
确保火焰优雅灵动
经过严格的极端试验，保证了火炬的可靠性。但与此同时，研究人员也面临着新的挑战。如何让火焰看起来更漂亮？
由于储氢罐的压力很大，直接点燃后，火焰会像火箭发动机喷射的尾焰一样猛烈，不仅不安全，而且缺乏优雅的火焰燃烧美，奥运火炬燃烧的火焰需要有特定的高度和形式，以确保优雅的流动美。安装在气瓶口的组合阀控制阀中有一个叫做减压阀的部件，这是决定火焰美妙形状的关键部件。
航天科技集团六院北京11所冬奥会火炬项目技术负责人刘悦：我们的减压阀尺寸现在只有原来的2/3，它将三部分耦合在一起。氢气燃烧得很快，火焰出来后，它是直的，不漂浮也不灵活。减压阀（减压）后的压力直接影响其火焰形状。
刘悦介绍，控氢阀可将氢压从42兆帕的高压转化为约1000帕的低压，从而控制火焰燃烧的范围，而漂浮的形状需要火炬中的燃烧器来完成。
航天科技集团六院北京11所冬奥会火炬项目技术负责人刘悦：火焰的最终要求是阶梯状的，中心要高一点。这完全是一个3D打印的形状，弯制是弯不出来造型和方向的。
为火焰上色，为美美地“飞扬”
它解决了可靠性的问题，为火焰创造了一个完美的形状，这下应该大功告成了吧？然而，并没有！还有一个重要的问题需要解决，那就是给火焰上色。
由于氢气的特性，在空气中燃烧，呈现出淡蓝色的火焰，在自然环境中肉眼几乎看不见，为了实现火焰的可视性，有必要找到一种方法来显示火焰的颜色。为了实现火焰着色，开发人员尝试了许多方法，甚至在家里的煤气炉上进行了测试，现在有了稳定可见的火炬火焰。
航天科技集团六院北京11所冬奥会火炬项目技术负责人刘悦：虽然一开始有一些原则知识，但你仍然需要做测试，开始在家里尝试，找到各种各样的东西，至少原则上是可靠的。
通过反复的实验，研究人员研制出几十种火焰颜色，经过大量的比较，最终选择了我们现在看到的黄色火炬火焰颜色。
确定颜色后，接下来要解决的重要问题之一就是如何涂上显色剂，以保证连续5分钟的焰色反应。
航天科技集团六院北京11所冬奥会火炬项目技术负责人刘悦：通过溶剂将焰色剂配方溶解在一起，使其黏稠，然后慢慢刷到表面，几乎就是这个位置。
记者：涂多少是不是也得（做试验）？
航天科技集团六院北京11所冬奥会火炬项目技术负责人刘悦：是的，我们必须做试验，现在我们手持火炬5分钟的可靠性没有问题，再多几倍也没关系。
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