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↑圖為參與祥云火炬設計研發(fā)的兩位高級工程師。千龍網(wǎng) 張龍 攝
【編者按】2018年8月8日，是北京奧運會成功舉辦10周年紀念日。10年來，北京2008年奧運會對中國的經(jīng)濟和人民的生產(chǎn)、生活帶來的巨大影響仍在繼續(xù)。從2018年1月開始，“奧運十年話冬奧”系列報道將不定期與您見面，讓我們和奧運人一同回望北京奧運的光輝歲月，眺望冬奧，只為寶貴的北京2008奧運精神得以延續(xù)。
記者 黃業(yè) 張龍 郝帥
北京2008年奧運會火炬名為“祥云”，他的外觀引得萬眾矚目，世界驚艷，卻鮮有人知道這小小的火炬在閃耀于奧運舞臺之前，所經(jīng)歷的重重考驗。近日，千龍網(wǎng)“奧運十年話冬奧”系列報道團隊采訪了中國航天科工三院31所兩位高級工程師柳發(fā)成和戚磊，作為北京2008年奧運會“祥云”火炬燃燒系統(tǒng)設計師，他們向記者回顧了“祥云”火炬設計過程中的點點滴滴，讓大家了解到那份光彩背后中國航天人的無私奉獻。
凝聚航天人智慧和汗水的“祥云”
北京2008年奧運會“祥云”火炬的設計競標涉及到兩部分，外觀設計花落聯(lián)想集團創(chuàng)新設計中心；內(nèi)部燃燒系統(tǒng)設計由中國航天科工集團公司（以下簡稱航天科工）承擔。作為燃燒系統(tǒng)研發(fā)單位的中國航天科工集團三院31所（以下簡稱31所），是飛航動力技術專業(yè)研究所，在其所走過的六十年歷程中，在動力技術領域創(chuàng)造了多項第一，對于燃燒系統(tǒng)的研究在國內(nèi)名列前茅。
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北京奧運火炬燃燒系統(tǒng)包括地面?zhèn)鬟f火炬燃燒系統(tǒng)、珠峰傳遞火炬、高原火種燈、珠峰火種燈、圣火臺以及引火器等。基于31所技術背景，北京奧運火炬燃燒系統(tǒng)設計過程中大量借鑒或應用了航天動力技術：液體火炬借鑒了沖壓發(fā)動機的研究技術，固體火炬借鑒了固體發(fā)動機的研究技術；珠峰火種燈使用了航天級的高效保溫材料，散熱少隔熱效果好，既有利于火種保存又不會燙傷攜帶者。除此之外，火炬試驗技術也借鑒了航天的試驗技術，凝聚了航天人的智慧勞動和辛勤汗水，集中體現(xiàn)了航天高科技的能力和水平。
31所迅速成立了以我國沖壓發(fā)動機技術奠基人——劉興洲院士為總設計師的火炬研發(fā)團隊，其中，柳發(fā)成負責火炬燃燒系統(tǒng)的設計，戚磊負責珠峰火炬和火種燈的研制。
柳發(fā)成告訴記者，火炬設計最重要的是讓它在各種情況下保持燃燒，這里需要考慮極端狀態(tài)：缺氧、大風、冰雹、摔打等。北京奧運火炬的燃燒系統(tǒng)最突出的特點體現(xiàn)在三個方面：環(huán)保，重量輕，對于氣溫、氣壓變化和風雨等外部環(huán)境有著很強的適應性。
柳發(fā)成拿著祥云火炬內(nèi)芯對記者說，火炬部件小巧緊湊，多數(shù)材料采用了較輕的鋁，有利于火炬手連續(xù)手持行進。同時，利用燃料循環(huán)流動高效回熱來加熱燃料瓶，就算在-40℃低溫下仍能照常工作。而且就算遇到意外，火炬熄滅也不要緊，因為火炬燃燒室中有一個隔板，將其分成主燃室和預燃室。這種雙火焰設計是“祥云的”主要創(chuàng)新點，也是火炬的關鍵核心技術，當時也是在國內(nèi)首次運用。預燃室相當于一個穩(wěn)定的火源，保證它始終不滅，即使外面的主燃室火焰熄滅，它也可以馬上把主火焰點燃。
提到火焰，柳發(fā)成表示這里面學問也不小，2008年之前的奧運火炬采用混合燃料較多，以丁烷為主。祥云火炬卻采用丙烷作燃料，一是為了能在火炬?zhèn)鬟f路線范圍內(nèi)，滿足低溫環(huán)境使用的要求。二是考慮丙烷燃燒后火焰是橙色，具有更好的可視性。而且，丙烷燃燒后只產(chǎn)生水蒸氣和二氧化碳，突出了環(huán)保特性。
克服重重困難確保火炬跨越世界屋脊
這樣設計出來的祥云火炬已經(jīng)堪稱完美，但是在2006年9月，航天科工火炬研發(fā)團隊奔赴西藏珠峰大本營進行實地試驗時，發(fā)現(xiàn)液態(tài)丙烷火炬在當?shù)氐蛪涵h(huán)境下燃燒時間太短，達不到應用要求。在這樣的情況下，設計人員嘗試將固體預熱劑與液化丙烷結(jié)合，進行了固液組合火炬的首次試驗，發(fā)現(xiàn)抗低壓性能和可視性均比液態(tài)燃料火炬有了明顯改善。返回北京后，研發(fā)團隊將珠峰火炬的研制重點轉(zhuǎn)向固液結(jié)合火炬和固體燃料火炬。
負責奧運火炬珠峰燃燒技術科研攻關的戚磊告訴記者，他們在所里搭建了一個可以模擬大風、暴雨、低溫、低壓等各種真實自然環(huán)境的試驗艙，這樣很多前期調(diào)試工作就能很方便的完成。在完成火炬設計的實驗室驗證后，2007年1月，所里派出一支由10多名設計人員組成的試驗團隊奔赴黑龍江漠河，對火炬在低溫、大風條件下的性能進行實地測試。
在漠河，試驗團隊遭遇了一次險情。在手持固體燃料火炬點火試驗時，固體燃料出現(xiàn)了多次“爆燃”噴射，在強烈的沖擊力下，戚磊仍然緊握火炬，避免了險情的失控。對于這次事故的原因，試驗團隊分析后發(fā)現(xiàn)，問題既不是出在固態(tài)燃料火炬本身，也不是固體藥劑配方的問題，而是固態(tài)燃料的加工工藝存在問題，壓藥不均勻。隨后他們改進工藝流程，將人工裝藥改為機械控制裝藥，將問題徹底解決，“爆燃”現(xiàn)象再未發(fā)生過。
2007年4月下旬，航天科工珠峰火炬試驗團隊第二次進藏。2007年5月7日，登山隊員帶著固體燃料火炬和固液結(jié)合火炬開始登頂測試。5月9日，登山隊員成功登頂，并順利點燃了攜帶的3支固體火炬。然而，由于操作失誤，登山隊員未能點燃固液結(jié)合火炬。由于時間非常緊張，沒有時間再安排登頂測試，固體燃料火炬被確定為珠峰火炬燃燒系統(tǒng)最終設計方案。
珠峰火炬燃燒系統(tǒng)的問題解決了，但是珠峰火種燈的研制卻遇到了問題。傳統(tǒng)設計的火種燈在高原低壓情況下，燃燒1-2個小時就會熄滅。為了尋找珠峰火種燈可靠的燃料源，研發(fā)人員可謂費盡心思。最后從手爐和蜂窩煤中受到啟發(fā)，研制了特殊的復合固體燃料，并將燃料柱像蜂窩煤一樣上下摞放在火種燈內(nèi)，下面的燃盡化成灰，上面的就會自動落下來，這樣通過不斷添加燃料柱就可以保持火種燈不滅。采用這樣的技術后，珠峰火種燈至少能保持穩(wěn)定燃燒14個小時，令全世界都感到驚訝。
此外，雖然2007年5月的火炬登頂珠峰試驗取得成功。但是研發(fā)人員在回看電視信號時發(fā)現(xiàn)，電視畫面上火炬燃燒時火焰成噴射柱狀，不美觀不飄逸且發(fā)煙量太大。于是大家再次集思廣益，通過對火炬內(nèi)部結(jié)構的改造，加上對固體燃料配方進行了100多次試驗，終于找到了解決方案。不但成功地將珠峰火炬的燃燒時間延長至8分鐘，還使得火焰的顏色比之前更加明亮、飽滿和飄逸。2008年5月8日，在全世界人民的關注中，珠峰火炬?zhèn)鬟f接力圓滿成功，火炬全部成功點燃并獲得了良好的直播效果，兌現(xiàn)了北京申奧時做出的“將奧運火種傳遞至世界的第三級”的莊嚴承諾。
不忘初心深情期盼冬奧
雖然已經(jīng)過去了十年，但兩位設計師回憶起當年奧運火炬研制工作中的種種細節(jié)依然歷歷在目、滔滔不絕，那一份激動溢于言表。在談到這段經(jīng)歷給自己帶來了哪些收獲時，戚磊表示，這是一段難忘的人生經(jīng)歷，讓他獲得了很強的榮譽感，航天人嚴謹?shù)淖黠L在研制過程中處處體現(xiàn)。在火炬設計過程中，自己體會最深的就是老同志給予年輕人無私的指導，以及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，讓他從老一輩航天人身上學到了很多。
柳發(fā)成表示，自己2004年研究生畢業(yè)，2006年能加入這個項目，感到十分榮幸，這樣的機會一輩子能趕上一次很不容易。老同志的忘我、認真、不辭辛勞的敬業(yè)精神，是年輕一代航天人需要認真學習的，也是自己所需要的寶貴精神財富。通過老同志以老帶新的精心指導，自己得到了很好的鍛煉，豐富了業(yè)務知識，積累了工程經(jīng)驗，對后面的工作起到了很好的引導作用。
在采訪過程中，柳發(fā)成和戚磊多次提到“祥云”火炬研發(fā)團隊的牽頭人劉興洲院士，當時年過七旬的他不但親臨生產(chǎn)、試驗現(xiàn)場，進行技術把關，還親自設計試驗方案，親自動手做試驗，同年輕同志一起加班加點，不辭辛苦。為了保證地面火炬的質(zhì)量，為解決抗風問題，古稀老人不懼苦累，連春節(jié)都沒有休息，幾乎每天都要抽出時間去火炬實驗室，了解項目進展情況，解決技術問題，甚至或挽起袖子和大家一起干，經(jīng)過數(shù)百次試驗，終于將“紙火相融”的祥云火炬從夢想變成現(xiàn)實。
采訪的最后，兩位“祥云”火炬設計師深情的表示，雖然目前工作壓力很重，但如果2022年北京冬奧會需要他們貢獻力量，一定責無旁貸，全力以赴。
記者手記
火炬設計師面對記者采訪時沒有激動，沒有興奮，只有淡然，仿佛為了完成任務所產(chǎn)生的巨大付出和心血都是應該的，這一切只是因為“航天精神”四個字。
研發(fā)“祥云”的團隊由院士牽頭，中青結(jié)合，老同志老當益壯、愈老彌堅，年輕人吃苦耐勞、沖鋒在前。真正體現(xiàn)出了航天人“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關、特別能奉獻”的航天精神。
火炬設計師自豪的告訴記者，這項不計成本的任務，除了航天人沒有人愿意做。
讓我們向“航天精神”致敬！
9月6日，
2021服貿(mào)會央視特別節(jié)目中，
在首鋼園區(qū)9號館，
央視記者探館橙色云展位，
橙色云協(xié)同研發(fā)平臺與
科技創(chuàng)新成果AI“麟璣”產(chǎn)品
成功吸引了央視記者關注~
數(shù)字經(jīng)濟對傳統(tǒng)制造業(yè)
進行賦能的過程中，
中小企業(yè)面臨研發(fā)團隊
成本過高、
招人難、留人難等問題，
橙色云協(xié)同研發(fā)平臺
可以云上匹配企業(yè)的需求，
解決制造業(yè)研發(fā)面臨的痛點難點。
橙色云研發(fā)的AI產(chǎn)品麟璣，
通過人工智能的匹配，
使研發(fā)成本大幅降低，
研發(fā)效率大幅上升。
橙色云科技創(chuàng)新成果“麟璣”
“麟璣”是一種基于人工智能的
在線協(xié)同交互系統(tǒng)，
該產(chǎn)品的發(fā)布，
為有研發(fā)創(chuàng)新或
轉(zhuǎn)型升級需求的個人
和企業(yè)提供產(chǎn)品的
智能需求定義、
智能項目拆解、
智能資源匹配等服務，
為客戶推薦出
滿足需求的多個服務商，
有效縮短了傳統(tǒng)需求方
尋找供應商的時間，
提升了工業(yè)項目的合作達成率，
打開了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級的新局面。
橙色云協(xié)同研發(fā)平臺
橙色云圍繞平臺化設計，
打造了具有自主知識產(chǎn)權的
工業(yè)產(chǎn)品協(xié)同研發(fā)平臺，
提出協(xié)同創(chuàng)新和
研發(fā)上云兩大業(yè)態(tài)，
不以企業(yè)為中心
組織產(chǎn)品研發(fā)，
而是以產(chǎn)品為中心組織
研發(fā)設計和生產(chǎn)。
平臺匯聚產(chǎn)學研用等資源，
通過大數(shù)據(jù)及AI算法，
實現(xiàn)需求與資源的智能匹配，
將多款研發(fā)設計工具軟件
平臺化部署，
無需下載、無需訂購，
支持項目組內(nèi)
多人異地協(xié)同管理項目，
極大提高產(chǎn)品設計水平、
研發(fā)效率和成本控制能力。
作為運用互聯(lián)網(wǎng)設計新模式
顛覆傳統(tǒng)研發(fā)設計模式的踐行者，
橙色云將始終以
“讓企業(yè)沒有難解決的研發(fā)問題，
實現(xiàn)每個創(chuàng)造者的
設計夢想”為愿景，
賦能中小型企業(yè)長足發(fā)展。