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  • 祥云火炬

    北京奥运会火炬创意灵感来自“渊源共生,和谐共融”的“祥云”图案。祥云的文化概念在中国具有上千年的时间跨度,是具有代表性的中国文化符号。火炬造型的设计灵感来自中国传统的纸卷轴。纸是中国四大发明之一,通过丝绸之路传到西方。人类文明随着纸的出现得以传播。源于汉代的漆红色在火炬上的运用使之明显区别于往届奥运会火炬设计,红银对比的色彩产生醒目的视觉效果,有利于各种形式的媒体传播。火炬上下比例均匀分割,祥云图案和立体浮雕式的工艺设计使整个火炬高雅华丽、内涵厚重。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 祥云火炬 全称: 2008年北京奥运会火炬
    长: 72厘米 重: 985克
    燃烧时间: 15分钟 灵感: “祥云”图案

    目录

    火炬简介/祥云火炬 编辑

    奥林匹克火炬是经国际奥委会批准的、用于奥林匹克圣火燃烧的、可手持的火炬。奥林匹克火炬是奥林匹克圣火的载体。从1936年柏林奥运会开始,每届奥运会都诞生一支体现主办国家文化特色并符合高科技要求的火炬并成为奥林匹克运动的重要遗产。

    外观设计/祥云火炬 编辑

    祥云火炬祥云火炬
    北京奥运会火炬长72厘米,重985克,燃烧时间15分钟,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。在工艺方面使用锥体曲面异型一次成型技术和铝材腐蚀、着色技术。火炬外形制作材料为可回收的环保材料。北京奥运会火炬创意灵感来自“渊源共生,和谐共融”的“祥云”图案。祥云的文化概念在中国具有上千年的时间跨度,是具有代表性的中国文化符号。火炬造型的设计灵感来自中国传统的纸卷轴。纸是中国四大发明之一,通过丝绸之路传到西方。人类文明随着纸的出现得以传播。源于汉代的漆红色在火炬上的运用使之明显区别于往届奥运会火炬设计,红银对比的色彩产生醒目的视觉效果,有利于各种形式的媒体传播。火炬上下比例均匀分割,祥云图案和立体浮雕式的工艺设计使整个火炬高雅华丽、内涵厚重。

    工作流程/祥云火炬 编辑

    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。

    全新亮相/祥云火炬 编辑

    祥云火炬祥云火炬
    2011年1月18日,北京奥林匹克公园又添一处新景观。完成“搬家”移建施工的北京奥运主火炬塔正式在鸟巢东北侧的空地亮相,色调与奥运期间保持一致。据介绍,全新的奥运主火炬塔地面高31米,基座埋入地下7.8米。
    2008年曾在北京奥运会熊熊燃烧了16天的奥运主火炬16日正式结束了为期三个多月的“搬家工程”,亮相“鸟巢”东北角的空地,吸引了众多游人拍照留念。17日清晨,红色蒙皮、印有祥云图案的主火炬在寒风中与国家体育场内的冰雪世界相映成趣,红白交映,几位游客正围着拆除了脚手架的奥运火炬合影留念。
    据工作人员介绍,全新的奥运主火炬塔地面部分高31米,埋入地下基座部分深7.8米。奥林匹克公园还将在奥运主火炬塔旁建造一面冠军墙,形成总建筑面积约1000平方米的“火炬广场”,面向游客开放。长32米、重45吨的奥运主火炬塔2010年9月底拆离“鸟巢”,主体钢结构返厂维修后进行了再次翻新、加固和“瘦身”,新增加基座、蒙皮、燃烧器和外网。全部组装完的主火炬塔在造型和色调上与北京奥运会开幕式火炬点燃时一致。

    火炬组件/祥云火炬 编辑

    火炬的组件主要有:

    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7.5倍的情况下是很容易拉裂的。

    燃料

    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。

    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。稳压装置共有四个功能:第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。

    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。

    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。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。

    燃烧器

    双火焰是一个核心设计,并在国内第一次运用。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第一次。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。
    在火炬研制中发现,风速对火炬工作的影响最大,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。

    技术特点/祥云火炬 编辑

    祥云火炬祥云火炬
    北京奥运会火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了新的技术高度,能在每小时65公里的强风和每小时50毫米的大雨情况下保持燃烧。在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计,十分轻盈。下半部喷涂高触感塑胶漆,手感舒适不易滑落。北京奥运会火炬是我国自主设计研发的产物,拥有完全的知识产权。
    北京奥运会火炬使用燃料为丙烷,这是一种价格低廉的常用燃料。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。

    设计团队/祥云火炬 编辑

    祥云火炬由联想集团创新设计中心设计
    火炬设计总指导:姚映佳
    创作总负责人:李凤朗
    创作指导:仇佳钰
    创作工艺负责人:韩小勤
    火炬主创设计:章骏。

    设计研发/祥云火炬 编辑

    北京奥运会火炬设计研究规划工作从2005年8月开始。结合北京奥运会举办理念,通过对往届奥运会火炬设计经验的分析,确定了火炬设计理念、设计要求和创作方式。根据火炬工业设计的特点,为使设计方案达到艺术与技术完美结合,经北京奥组委办公会批准,确定了火炬设计方案以艺术造型为主导,燃烧技术与工业设计同时征集、公开征集和定向委托创作相结合的创作方式。
    2005年12月6日,北京奥组委召开新闻发布会,发出公开征集火炬设计的邀请。截至2006年2月28日,北京奥组委共收到海内外设计机构和设计师提交的应征参赛作品847件,其中有效应征作品388件。
    经过北京奥运会火炬设计征集活动初评评审委员会对应征作品初评和复评,按照评审程序的规定,选出3件作品提交北京奥组委执委会审议。2006年6月至8月,根据选择最好艺术设计和技术设计方案的原则,北京奥组委执委会审议确定由联想(北京)有限公司创新设计中心设计的火炬外形祥云为北京2008年奥运会火炬艺术设计方案,由航天科工集团设计研发的火炬内部燃烧系统为北京2008年奥运会火炬技术方案,并确定由航天科工集团在联想(北京)有限公司协助下完成火炬外形与燃烧系统结合的火炬样品制作工作,形成北京2008年奥运会火炬的完整设计,并于2007年1月经国际奥委会批准。

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