超燃，严丝合缝！中国航天技术助力“飞扬”火炬通过严苛测试

北京2022年冬奥会火炬“飞扬”以绿色环保的氢气为燃料，能实现零碳排放，但氢气太活泼，易爆炸、易泄露，中国航天技术人员把造火箭的技术迁移到“小火炬”里，在狭小的火炬内部空间“驯服”高压氢气，实现“飞扬”的安全稳定燃烧。

作为我国运载火箭氢氧发动机的研究设计单位，中国航天科技集团六院北京11所承担“飞扬”燃烧系统的设计任务。参照2008年北京奥运会“祥云”火炬的内部空间，航天科技集团冬奥专项工程火炬项目技术负责人刘悦很快带领团队设计出一台火炬原理样机。但相比于“祥云”，“飞扬”修长而飘逸的身形以及中空的结构设计，着实给研制团队出了道难题，“制作原理样机确实很顺利，但工程样机的研制是多方碰撞的过程，这是最难的部分”。

“飞扬”对火炬的外形、体积、重量都作出了限制，而在团队最初的设计版本中，氢气减压系统的三台高压阀门就占据了预定体积和重量的绝大部分。将储氢瓶内420个大气压的高压氢气迅速减到常压，相当于从海底4200米的深度上浮到海面，减压系统的研制是重中之重。要在十几厘米的空间内实现这个步骤，更是难上加难。

“所幸，我们有着研发火箭发动机的深厚基础，对相关的燃烧技术、结构设计、材料选择都再熟悉不过。”北京11所党委书记李晓峰说，强大的技术集成能力，让技术团队在最短时间内实现了三台高压阀门的一体化集成设计。

经过上百次试验，在压力提升20%的情况下，阀门长度从最初的162毫米降至110毫米，重量仅290克。航天储氢技术的应用，保证了高压氢气储存的安全性，团队还结合火炬尺寸设计了稳焰器等装置，尽可能利用好每一毫米的空间。不同于传统火炬，“飞扬”的燃烧口也配合火炬外形设计，出火口位于内外飘带间隙，让火焰呈现沿丝带边缘盘旋而上的形态，成为火炬外形的延伸。

低温、狂风、暴雨、跌落一系列苛刻的测试，“飞扬”都一一通过。“最终‘飞扬’的内部结构只能用严丝合缝来形容，多一毫米都挤不进去了。”刘悦感慨道。

“只要国家需要，我们一定会挺身而出。”北京11所所长岳文龙说，在“冬奥会手持火炬关键技术系统”项目研发中，技术团队拿出了国家重大航天工程任务中“确保不带任何隐患上天”的劲头，展现了航天科技实力以及航天人严慎细实的工作作风。

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