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中国珠峰“祥云”高处何在:首次运用了火箭技术

2008-05-09 14:03 【 】 点击数:419
火炬在珠峰之巅熊熊燃烧,是中国航天技术的完美展示。登上珠峰的火炬和火种灯都经过特殊的设计。火炬研发部参考了飞机发动机和火箭燃烧技术,这是人类第一次将火箭技术应用到火炬上。
      珠峰火炬燃烧系统大不同
      火焰高度
      最大可达50厘米
      北京奥运会“祥云”火炬克服低温、低压、缺氧、大风等极端不利条件,在珠峰之巅漂亮地燃烧,举世为之惊叹。
那么在登珠峰用的火炬和在平原用的火炬有什么不同呢?在这史无前例的壮举背后,凝聚着中国航天人的智慧与辛劳。
这次珠峰登山队员手中的火炬外观与平时看到的祥云火炬相同,其长度和造型完全一样,都是72厘米,所不同的是,内部的燃烧器采用的是特殊的固体燃料,以保证能在珠峰峰顶可靠地点燃和燃烧。珠峰火炬的重量也要稍重一些,为1.1公斤。
      珠峰火炬的颜色看起来更加明亮、饱满和飘逸。普通奥运火炬燃烧时间超过15分钟,可抵抗11级的大风和超过每小时50毫米的大雨,其燃烧的火焰可达20~30厘米高度。登珠峰的火炬炬芯重量仅为400克,火力最大时,火焰高度可达50厘米,持续燃烧时间为十多分钟。珠峰火炬火力最大时,对珠峰上的低压、高寒、缺氧等恶劣自然环境都能够适应。
      那么珠峰火炬的表现这样棒是如何做到的呢?
      其实,设计珠峰火炬从2006年1月17日开始了,当时北京奥组委正式致函航天科工集团,委托其就奥运火炬珠峰燃烧技术进行科研攻关。航天科工集团随即成立了火炬研发部。研制火炬燃烧系统,首先需要确定燃料。
      “珠峰火炬”采用了与其他地方传递时的火炬完全不同的内部燃烧系统。从以往奥运火炬来看,火炬燃料一般有固态、液态和固液混合三种。燃料种类不同,燃烧系统的结构设计也会相应有所不同。
      研制团队最初选定丙烷做火炬燃料。2006年9月,科工集团火炬研发部自掏腰包奔赴西藏珠峰大本营进行实地试验。结果,发现液态丙烷火炬在实际低压环境下燃烧时间太短,达不到要求。
      固体燃料点燃性能可靠,燃烧稳定;而液体丙烷燃料产生的火焰形态好。考虑到固态火炬操作更为简便,航天科工集团研制团队将固体燃料火炬确定为珠峰火炬燃烧系统最终设计方案。
      珠峰火种灯尝试多种燃料
      火种灯创意
      取自蜂窝煤炉
      与珠峰特种火炬一样,珠峰火种灯表现同样卓越。
      你能想到珠峰火种灯研发灵感来自暖手炉和蜂窝煤炉吗?
      火种在“珠峰火种灯”内不是明火燃烧的,它借助一种特殊的固体炭柱燃料缓慢燃烧。记者看到,这种燃料的样子和形状都很像一节一号干电池,矮墩墩的圆柱形,灰黑色,有蜡一般的质地。旋开“珠峰灯”的顶盖,就可以把炭柱投进去,其续燃时间是8小时。也就是说,携带“珠峰火种灯”的登山队员每8小时添加一次燃料就可以了。在零下几十摄氏度的露天里,火种都不会熄灭。
      以往奥运会的火种灯都采用液体航空煤油为燃料。航天科工集团的火炬研发团队经试验后发现,这种煤油灯在海拔6500米以下的地区都能正常工作,但在更高海拔的地方,由于气压低、氧气含量低,就无法正常工作了。
      他们先后尝试过多种常用燃料,但一一被否定。终于有一次,退休研究员任国周看到一个用炭做热源的暖手炉后突发灵感:能不能用炭做火种?然而,第一次进藏试验效果不理想:一是燃烧时间短,二是排灰不畅。
      大家刚刚看到一线希望,由于这次挫折又变得有些沮丧。此时,生活中的一个小发现再次使他们看到了柳暗花明。任国周上街时看到一个烧饼摊旁摆着蜂窝煤炉,顿生联想:将碳柱像蜂窝煤一样上下摞放在火种灯内,下面的炭柱燃尽化成灰,上面的碳柱自动落下来;这样通过不断添加炭柱就可保持火种灯不灭,而且排灰问题也能解决。一个大难题就这样通过生活中的两个小发现而迎刃而解。
      事实上,珠峰火炬引火器也是特制的。能够在零下40摄氏度和0.3个大气压下保持燃烧,并能抵御12级大风。“即使浸泡在水里,引火器照样能生火点燃。”

来源于网络
 
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