奥运火炬的构造及原理是怎样的?

独特的“芯”设计

　　创造自己的火炬内部燃烧系统

　　在近几届奥运会火炬设计中，一般都只进行外形设计，而内部燃烧系统基本都通过购买原来成型的技术来解决。北京奥组委慎重研究后，决定走自主创新之路，创造属于我们自己的火炬内部燃烧系统。

　　科研实力雄厚的中国航天科工集团成为竞争这一设计方案的积极参与者。为此，集团几十名相关领域的精干科研人员组成了设计攻关团队，并委任中国工程院院士刘兴洲为火炬内部燃烧系统总设计师。

　　“简单地说，火炬内部燃烧系统就是在火炬内安装一套设备，使火炬在点燃后能在一定范围内的各种复杂环境下保持一段时间燃烧不熄，完成接力传递。”刘兴洲院士介绍说，北京奥运会火炬内部燃烧系统包括三个部分，即燃烧器、稳压装置和用于储存燃气的燃气罐。“我们就是要在很小、弯曲且不规则的空间内精心安装固定好这些装备。”

　　最先需要解决的是燃料。北京奥运会火炬选择了丙烷。丙烷燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳，不会对环境造成污染。更重要的是，丙烷可以适应比较宽的温度范围，在零下40摄氏度时仍能产生1个以上饱和蒸气压，高于外界大气压，形成燃烧；而且，丙烷产生的火焰呈亮黄色，火炬手跑动时，动态飘动的火焰在不同背景下都比较醒目。

　　“北京奥运会火炬内部燃烧系统的一个重要创新是设置了‘双火焰’方案。” 刘兴洲院士介绍说，燃气流出后，一部分进入燃烧器的主燃室，在火炬外形成扩散的比较饱满的火焰；另一部分进入预燃室，在火炬内保持一个比较小的但十分稳定的火焰，如果出现极端情况，主燃室火焰熄灭，预燃室仍能保持燃烧，保证火炬不熄灭。

　　火炬火焰的抗风抗雨能力受到广泛关注。按照要求，科研团队进行了大量试验，检验火炬火焰在大风、速度突变的风、方向无规则的风等各种情况下的稳定性。现在，在风速每秒30米的情况下，火焰能保持燃烧，而风速达每秒18米时就是8级大风。火炬设计要求火焰在每小时50毫米的雨量下不熄灭，目前火炬火焰可以承受的雨量达规定的十多倍。

　　北京奥运会火炬将登上世界第一高峰珠穆朗玛峰。据北京奥组委相关官员介绍，针对珠峰严寒、低压、强风、缺氧的极端特殊气候，在保持火炬外形一致的前提下，北京奥组委特别委托航天科工