揭秘北京冬奧會和冬殘奧會火炬“飛揚”的科技“外衣”
圖為北京冬奧會火炬（1月5日攝）。 新華社記者 張濤 攝
新華社上海1月6日電（記者趙逸赫、王默玲、朱翃）距離北京冬奧會開幕的日子越來越近了！在上海石化廠區的車間內，工作人員們正忙著組裝北京冬奧會和冬殘奧會火炬“飛揚”。按計劃，1200支火炬必須在1月中旬前運往北京。
2021年2月4日，北京冬奧會、冬殘奧會火炬——“飛揚”正式問世。新華社記者鞠煥宗攝
2021年2月4日，在北京冬奧會開幕倒計時一周年活動上，火炬“飛揚”揭開面紗。從表面看，火炬“飛揚”外形極具動感和活力。在設計上，為了襯托北京即將成為奧運歷史上首座“雙奧之城”，“飛揚”的外觀與北京2008年奧運會開幕式主火炬塔形態相呼應。它以祥云紋樣“打底”，自下而上，從祥云紋逐漸過渡到雪花圖案，最后在頂端化身為飛揚的火焰。
不僅有漂亮的外觀，“飛揚”的外殼也蘊含著“黑科技”。中國石化上海石化公司副總經理黃翔宇表示，火炬的點火系統全部包在外殼里面，從外面是看不到的。火炬的外殼采用了碳纖維材料，手感非常輕。
中國石化上海石化創新研究院總經理林生兵表示，碳纖維的質量只有鋼的1/4左右，但是強度是鋼的7至9倍。這次，研發團隊用碳纖維與樹脂形成的復合材料來做奧運火炬，堪稱世界首創。
圖為北京冬奧會火炬（1月5日攝）。 新華社記者 張濤 攝
“冬奧組委給它的第一個評價就是輕，而且很牢固，隨便怎么摔也摔不壞。另外一個就是，冬季火炬傳遞的時候天氣很冷，傳統金屬材料的話手感不太好，復合材料可以解決這個問題，避免這種很冰涼的感覺。”黃翔宇說。
由于北京冬奧會火炬接力將在冬季低溫環境中進行，“飛揚”采用氫作燃料，除了氫具有環保的特點，還因為氫燃料的特性保證了火炬能在極寒天氣中使用。但氫氣作燃料，燃燒溫度就會高于800℃。因此，“飛揚”火炬外殼的研制，花了整整三個月時間，攻克了多項技術難題。
黃翔宇說：“火炬的火是從里面燒出來的，一般的復合材料都不能在火里燒，要到500℃，在火里再一燒就沒了。正好上海金山區有一家企業研發了一種樹脂，這個樹脂是耐火的，經過我們測試分析。最后通過工藝調整，它達到了既能夠耐溫又能夠耐火的要求，800℃、900℃都可以。”
負責生產樹脂的企業負責人劉章友表示，作為第三代樹脂材料的聚硅氮烷樹脂，兼具有機物附著力強大與無機物耐高溫的特點，同時集耐腐蝕、磨損和防污防水、超薄膜等優勢于一身，恰好能解決火炬所需的各種要求。
生產車間里，由石油產品加工成的這一條條黑色絲束，每一束都包含著12000根碳纖維絲，再經過三維立體編織，最終做成的火炬外殼，看不出任何接縫與孔隙，整個造型渾然一體。
“有點像我們織毛衣一樣，只不過它是分了三個不同的經向來進行編織，下一步就是我們拿到下游廠家進行鐳雕、上色、噴高溫漆，最后才有這樣一個亮麗的火炬外殼。”林生兵說。
