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揭秘鸟巢主火炬:防风雨抗雷暴 设计难似航天发射场

http://2008.sina.com.cn  2008年08月09日05:35   京华时报

  昨晚,北京奥运会保密级度最高的主火炬终于点燃,奥运开幕式火炬项目副总指挥、燃气集团调度中心主任许彤,向本报记者一一揭晓主火炬研发的幕后故事。

  >>设计

  主火炬难似航天发射场

  从上空俯瞰,主火炬的外形像是一个音符。这个看似简洁的符号,工程实现起来却难乎其难。

  2007年10月,主火炬开始设计。作为火炬塔项目的负责人、总装设计院专家郑志荣心里也犯嘀咕:这样形状的一支火炬,能否稳稳地站在“鸟巢”顶部?

  他和他的团队,决定借鉴神舟飞船的验证方法,将主火炬请进大型风洞,做一做“吹风”试验。

  2007年底,第一支1:20的主火炬模型由于燃气管道部分太小,无法表现受风情况下的气流变化,试验失败。紧接着,第二支1:15的主火炬模型又造了出来。火炬塔团队对模型的各种姿态进行风载荷试验,站立、平躺、侧身……结果显示,主火炬的结构设计是安全可行的。

  除结构验证外,主火炬的驱动系统设计,也使用了相关的航天技术。在火炬塔运行的几个关键部位,专门布设监测仪器,实时反映设备运行状态。根据反馈信息,控制系统能够自动调整设备运行方向、速度,运行控制误差不到2毫米,精确度达万分之二。

  火焰高8米能抗10级风

  据许彤介绍,北京奥运主会场主火炬的火焰高8米,宽4米。火炬造型呈螺旋上升状,决定其形状、色彩的密钥在于火炬燃烧器,它由数百个燃烧孔排成排、编成组,对火焰燃烧实施分段控制与调节,并形成1.6米高度差的立体造型,这和以往火炬的燃烧器呈平面盘状有很大差异,这既集中了火力,使火焰形状完整连贯,又增强了观赏性。

  据了解,科研人员在进行燃烧装置抗雨试验时,点燃的火炬经受住了六组消防高压水枪制造出的“人工降雨”环境的考验,保证了火炬在每小时降水80毫米的暴雨天气下仍然正常燃烧,高于奥组委每小时60毫米的降雨要求。

  为达到奥组委防风的要求,火炬设计团队在燃烧系统内加装了专门的防风装置,经现场模拟人造风洞试验测试,火炬具备抗相当于10级风力的能力。主火炬同时采取了一系列防雷、防爆技术,可防雷击,且能“熄火无噪音”。

  >>防火

  给鸟巢披上防火衣

  据市消防局的龚学军副处长介绍,“从去年4月起,我就参与到主火炬设计团队中。我们在通州建了一个1:1比例的主火炬模型,一年多来,几乎每天都在做现场试验。”龚学军说,为了让主火炬雄伟、壮观地燃烧,同时保障火炬燃烧时发出的辐射热不影响“鸟巢”的钢结构,他们设计以主火炬为圆心,以30米为半径的范围内,把“鸟巢”所有钢结构的外立面上,覆上一层3毫米厚的隔热钢板,钢板的颜色和材质与“鸟巢”主体钢结构完全相同。同时钢板和“鸟巢”钢结构之间留出30毫米的空气层。这样就像给“鸟巢”披上了一件防火衣,既不影响“鸟巢”的外观,又起到了防辐射热的作用。

  >>应急

  如出意外5分钟可恢复供气

  为实现主火炬的机动应急供气,火炬团队组织完成了大流量车载压缩气机动气源专用调压设备的方案设计,将压缩天然气作为奥运主会场和市区其他地区的应急备用气源。同时,购买一套价格350万元的应急供气设备,目前,这辆应急气源车已进驻指定位置,一旦出现意外,5分钟就可赶到现场为主火炬提供应急气源。

  文/本报记者 文静

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