“飞扬”的两大化工“黑科技”

2月4日，在北京2022年冬奥会开幕倒计时一周年之际，北京冬奥会、冬残奥会火炬——“飞扬”正式问世。纯氢燃烧零碳排放、碳纤维复合材料耐高温，两大化工“元素”融于一体，让化工人“虎躯”为之一振。

本次火炬的设计秉持绿色、可持续理念，力图将艺术设计与科技创新相融合。

“飞扬”火炬科技亮点之一是采用氢作为燃料。除了环保属性外，还考虑到冬奥会火炬接力需要在低温的环境中运行，氢燃料的特性保证了火炬能在极寒天气中使用。

据参与研发的中国航天科技集团高级工程师韩宗捷介绍，火炬的研制过程中解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢，氢能安全利用等多项技术难题。安全可靠性高，可抗风10级，可在极寒天气中使用，减压比高达几百倍。在解决复杂难题的同时，兼顾了轻量化小型化外形匹配要求。

结合氢气的特点，燃烧罐的结构、容量、压力也都有相应的技术要求。而“飞扬”的第二个技术亮点就是火炬外壳采用了重量轻的耐高温碳纤维材料，火炬燃烧罐也以碳纤维材质为主。

碳纤维专家、中国石化上海石化股份公司副总经理黄翔宇介绍，北京冬奥会火炬由火炬外壳和燃烧装置组成，其中，火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成，呈现出了“轻、固、美”的特点。轻——碳纤维复合材料与相同体积的铝合金比，轻了20%以上。固——这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、耐紫外线辐射等特点。美——应用了具有国际先进水平的三维立体编织成型技术，将高性能纤维编织成目前这样具有复杂形状的优美整体。高校、科研院所和科创企业协同努力，攻克了一系列难题，解决了碳纤维复合材料在极端条件下的应用瓶颈，实现了火炬外壳在高于800℃的氢气燃烧环境中正常使用。破解了火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题。

北京冬奥会和冬残奥会整体形象景观的核心理念取自“道法自然，天人合一”的中国传统哲学思想，火炬设计也遵从了这一理念。与2008年火炬相比，这次的火炬既是传承，又是创新。

创新的力量，就源于崇尚“道法自然”的中国传统文化：“飞扬”整体造型源于叶子，自然界的流线力量充满生机;氢取自于水，燃烧后又会变成水，暗合中国传统虚实相生概念;火炬的拆装就像中国传统的孔明锁，需要特定角度方能开合。

火炬整体外观与北京2008年奥运会开幕式主火炬塔形态相呼应，体现了“双奥之城”的传承与发扬。自下而上从寓示吉祥的祥云纹样逐渐过渡到剪纸风格的雪花图案，旋转上升，如丝带飘舞，最后呈现为飞扬的火焰。

祥云传达吉祥的寓意，是北京奥运会的延续;雪花表现冬奥会的特征，是北京2022年冬奥会的创新。火炬交接时，两支火炬的顶部可以紧密相扣，既是设计上的巧妙创新，象征着不同文明交流互鉴，又体现出让世界更加相知相融的北京2022年冬奥会愿景。

北京冬奥会火炬为红色与银色，寓意冰火相约，激情飞扬。红色线条随火炬转动而上下贯通，象征着激情的冰雪赛道，也代表着永恒的火种，光明向上，表达了人类生生不息、向往和平、追求卓越的期望和奥林匹克运动的力量。

北京冬残奥会火炬为金色与银色，寓意辉煌与梦想。金色线条随火炬转动而上下贯通，象征着激情的冰雪赛道，也代表着永恒的火种，光明向上，表达了人类生生不息、包容融合、向往和平的期望和“勇气、决心、激励、平等”的残奥价值观。