燃烧器|聊聊奥运火炬｜圣火容器的诞生，总共分几步( 二 ) -四川龙网

第二步：点燃奥运圣火
除了外观设计，火炬内部的燃料罐同样至关重要。根据当初与Barber Osgerby合作设计2012年伦敦奥运会火炬的工程技术公司Tecosim介绍，燃料罐的大小直接决定着使用哪种燃料及供应系统。燃料罐必须能够产生至少10英寸高的黄色火焰，并至少在10分钟内保持稳定燃料——这又直接影响到美学设计的施展空间。
在选定燃料罐之后，接下来就是考虑使用哪种燃料类型。此前七届奥运会分别采用丙烷、丁烷或者二者的混合物作为燃料。Osgerby表示，2012年伦敦奥运会的火炬设计师曾摸索出一种象草与椰子油混合起来的绿色替代燃料，但由于照明效果不好、火焰偶尔熄灭，最终只能继续使用传统配方。2016年里约奥运会设计团队则研究出一种乙醇生物燃料，但由于在恶劣天气下火焰亮度波动过大，这种替代燃料同样未能登场。最终，两支团队都选择了丙烷+丁烷的混合燃料。
虽然丁烷的储存压力较丙烷更低，但却需要更高的温度才能由罐内的液态转化为气态，之后才能支持燃烧。另一方面，液态丙烷在零下40摄氏度即开始蒸发为气态，因此设计团队选择55%丙烷+45%丁烷的混合燃料，借此获得更为均衡的燃料压力与蒸发温度。

文章插图

图：本届东京奥运会火炬的燃料罐与燃烧器系统，同2012年伦敦奥运会的火炬方案非常相似。
Tecosim公司提到，火炬燃烧器系统则与热气球非常相似。液化气沿一根炬管从罐内被引向排放管，进而经缠绕在火炬顶部燃烧器单元周围的线圈扩散至焰底。在这里，燃料会被迅速加热，完成液态到气态的转化，最终由燃烧器喷嘴涌出为圣火提供持续供给。
燃烧器单元的喷气阀门也经过特殊设计。Tecosim解释道，“阀门经过专门设计及校准，能够以精确比例将燃料与空气相混合，产生出夺目的黄色火焰。”
由于燃料由罐内涌出时仍是液态，所以必须通过喷嘴保证燃料液在到达燃烧器之前蒸发为气态，持续为火焰提供稳定的燃料供应。
虽然所有采用气体燃料的奥运火炬在原理上完全相同，但具体设计与季节条件总会给方案带来重大影响。以2006年都灵冬奥会的火炬为例，当时的顶端选择了实心设计；而2012年伦敦夏季奥运会顶端则布满密密麻麻的小孔。可以说每届奥运会的火炬都是独一无二的卓越产物。
第三步：火炬测试，必须通过风吹雨打和极端温度
随着美学取向与材料技术的不断发展，奥运火炬已经能够经受各种极端条件的挑战，甚至不惧天气变化、高海拔甚至是接力中的意外掉落。
Osgerby表示，2012年伦敦奥运会火炬就在宝马公司的慕尼黑风洞实验室中经受了测试。火炬在-5摄氏度到40摄氏度范围内经受了测试，直面时速高达50英里的狂风，加上各种湿度、行进中的雨雪天气等。不同的现实条件，会给火炬带来完全不同的燃烧状态，设计方案需要始终维持火焰稳定。“为了完成这一系列风洞测试，我们进行了数百小时的炬管气流试验，还使用大型工业风扇及装配式喷嘴提高气流速度。”
此外，火炬还从10英尺的高度被丢向混凝土地面，并在阵风时速超过50英里的斯诺登山顶经受了高海拔测试。出现在每届奥运会上的火炬，都经受过类似的严苛考验。
第四步：批量生产
到这里，奥运火炬终于迎来设计制造流程中的最后一环——批量生产。受到具体材质及规格的影响，每届赛事的火炬制造商也都有所不同。

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