錢航　張新龍

火箭的“外衣”

“飛揚(yáng)”的外殼選用分量輕的耐高溫碳纖維及復(fù)合材料，再加上三維立體編織成型技術(shù)，將高性能纖維編織成目前這樣具有復(fù)雜形狀的優(yōu)美整體，呈現(xiàn)出“輕”“固”“美”的特點(diǎn)。

碳纖維，是應(yīng)火箭、宇航及航空航天等尖端科技的需要而出現(xiàn)的，一直是運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈和衛(wèi)星等航天型號(hào)主承力結(jié)構(gòu)部件和關(guān)鍵防熱部件的首選材料，它有著其他材料無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

●比重輕：由于密度小，碳纖維復(fù)合材料與鋼類金屬件相比，減重效果可達(dá)到60%～80%，比許多金屬材料還要輕，會(huì)大大減輕火炬手在傳遞火炬過程中的壓力，減少意外的發(fā)生。

●強(qiáng)度高：可以達(dá)到1200～7000MPa（兆帕，壓強(qiáng)單位），是同等截面鋼材的7～10倍。

●熱膨脹系數(shù)接近于零，甚至可為負(fù)值（-1.5×10-6）。這意味著火炬更加耐熱，能夠承受住火焰的炙烤而不變形。

●可以抵御紫外線的傷害，有很強(qiáng)的耐腐蝕性能。

●碳纖維材質(zhì)還具有耐磨、耐沖擊等優(yōu)勢(shì)。

“飛揚(yáng)”里藏著的綠色能源

“飛揚(yáng)”采用的中國(guó)航天液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，由中國(guó)航天科技集團(tuán)航天動(dòng)力研究所作為技術(shù)抓總。火炬燃燒罐也以碳纖維原料為主，燃燒材料首度采用氫氣，清潔環(huán)保，且可以循環(huán)使用。

以氫氣為燃料，可以實(shí)現(xiàn)零碳排放，這秉承了火炬設(shè)計(jì)中綠色、可持續(xù)的理念，更好地將藝術(shù)設(shè)計(jì)與科技創(chuàng)新融合在了一起。

“飛揚(yáng)”的火焰不簡(jiǎn)單

在日光下，氫氣燃燒的火焰是不可見的，這會(huì)大大降低“飛揚(yáng)”的觀賞性。為此，研究人員研制出神奇的配方，使得“飛揚(yáng)”的火焰在日光下依然明艷、清晰。

在冬奧會(huì)火炬?zhèn)鬟f過程中，經(jīng)常會(huì)遇到高速運(yùn)動(dòng)或大風(fēng)的環(huán)境。通過技術(shù)攻關(guān)，“飛揚(yáng)”即使遇到100千米/時(shí)的狂風(fēng)，火焰依然能穩(wěn)定燃燒。

最重要的是，科研人員解決了高壓儲(chǔ)氫的問題?！帮w揚(yáng)”的內(nèi)部空間是非常狹小的，如何在其中實(shí)現(xiàn)高達(dá)幾百倍的大比例減壓，是一大難題。研究人員研制出一款輕量化、小型化氫氣減壓裝置，對(duì)高壓氫氣進(jìn)行減壓。

（責(zé)任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/韋英章）

（黃樂琰對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)）