发明人：航天科工集团
2008年5月8日9时17分，全人类共同见证了奥林匹克历史上的一个伟大壮举——北京奥运火炬接力珠峰传递登山队队员将北京奥运会火炬、火种送上海拔8844.43米的珠穆朗玛峰峰顶。象征着光明、和平、友谊、进步、和谐的奥林匹克圣火，首次在地球之巅熊熊燃起。
奥运火炬
7年前申奥成功时，中国人曾向世界庄严承诺：奥运火炬接力活动将把火炬送到世界最高峰——珠穆朗玛峰。如今，这个伟大的设想和承诺变成了现实。在珠峰成功点燃奥运圣火火炬，是中国对世界奥林匹克运动的独特贡献，是奥运与科技又一次最完美的结合。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。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。
奥运火炬在珠峰这样的高度燃烧，技术上存在着很多困难。珠峰上的风速大，温度只有零下20～30摄氏度，低压、缺氧都很不利于火焰的燃烧。在这样的条件下，能不能把火炬点燃？点燃之后，火炬的火焰能不能在电视画面中完美地展现出来？这些都是科技奥运要解决的关键问题。
自从北京申奥承诺奥运圣火将到达珠穆朗玛峰后，研究的重点就明确为如何解决火炬在珠峰面临的低压、低温、缺氧、强风等极端条件下的燃烧技术难题。为此，北京奥科委组织了奥运珠峰火炬技术论证会，提出了火炬在珠峰燃烧应达到的七大类22项指标。
2006年初，奥组委正式委托中国航天科工集团负责珠峰峰顶火炬燃烧技术攻关工作。对于以往主要从事发动机研制的航天科工集团三院31所来说，火炬燃烧系统是个全新的项目。因此，研发人员在动手之前认真研究了历届奥运会的火炬设计方案，他们对火炬的认识也由浅渐深。
研制火炬燃烧系统，首先需要确定燃料。从以往的奥运火炬来看，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作火炬燃料，因为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，丙烷适应的温度范围较广，在零下40摄氏度时仍能产生1个大气压以上的饱和蒸气压，从而保证低温环境下燃烧；而且丙烷产生的火焰成亮黄色，火炬手跑动时，飘动的火焰在不同背景下都比较醒目。
之后，研制团队开始着手燃烧系统的设计。往届奥运会的火炬传递过程中多次出现过火炬突然熄灭的尴尬场面。为避免“祥云”火炬重蹈覆辙，研制团队运用航空发动机的双火焰原理，设计了预混火焰与扩散火焰的“双火焰”燃烧方案，就是用一个小火点着一个大火。大火即使被吹灭了，但下面暗藏的小火能再次将大火点着。位于北京西南郊丰台区的航天科工集团三院31所是火炬研发团队的“大本营”，这里有一个可以模拟大风、暴雨、低温、低压等各种真实自然环境的试验舱。尽管液态丙烷燃料火炬在这个试验舱内经受住了多次模拟测试，但航天人多年来形成的“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的工作作风，促使他们决定赴珠峰进行实地测试。2006年9月，科工集团火炬研发部奔赴西藏珠峰大本营进行实地试验。结果，真的发现了问题——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。研制团队于是考虑，能不能将二者结合。队员们随后尝试着将固体预热剂与液化丙烷结合，进行了固液组合火炬的首次试验，结果发现抗低压性能和可视性均比液态燃料火炬有了明显改善。返回北京后，研制团队放弃了液态丙烷火炬的方案，将研制重点转向固液组合火炬和固态燃料火炬。
2007年1月，一支由10多名研制人员组成的试验队奔赴祖国最北端的黑龙江漠河，对这两种火炬在低温、大风条件下的性能进行实地测试。在那里，研制团队再次遭遇了意外——“爆燃”。一天夜晚，固体燃料火炬点燃后，燃料猛地一下喷了出来，幸好当时没有试验队员正对着火炬，否则后果不堪设想。
对于这次事故的原因，研制团队深入研究后发现，问题并非出在固态燃料火炬本身，主要是装药（固态燃料）的工艺有问题：药柱没有压实。随后他们将人工装药改为机械控制，保证每次装药量以及药柱的长度及直径完全一致。工艺改良后，“爆燃”现象再也没有发生过。
2007年3月至5月，他们与国家体育总局、西藏自治区政府、奥组委、中央电视台、中国登山协会、国家气象局、中国移动通信公司等单位一同进行了奥运火炬珠峰登顶测试，历时两个月，圆满完成了测试任务。
测试结果表明，焰火剂固体火炬、固液火炬、珠峰火种灯、高原火种灯、引火器和火炬盆均达到了预期要求，具备了参加2008年珠峰火炬展示的条件，该引火器可以在零下40摄氏度、0.3个大气压的条件下抵御12级大风，3次测试，每一次都有调整，无论是在火苗、火型以及颜色等诸方面，都力求可靠和完美，仅燃料配方就调整了几百次。
2007年5月7日，登山队员带着固体燃料火炬和固液结合火炬开始登顶测试。大本营（5200米）、6500米、7028米、8300米、8844米，登山队员在每一个高度都要重复完成试验的“规定动作”。5月9日，登山队员成功登顶，并顺利点燃了携带的3支固体火炬。然而，由于操作失误，他们未能点燃固液组合火炬。没有经过最后这一道测试，也给固液组合火炬的可靠性打了一个问号。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的最终设计方案。(www.xing528.com)
珠峰恶劣的自然条件不仅对火炬性能要求非常高，对火种灯、引火器、圣火盆等配套设备的性能同样要求很高。珠峰火种灯的研制过程，其艰辛程度一点不亚于珠峰特种火炬。
以往奥运会的火种灯都采用液体航空煤油为燃料。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。
为了寻找可靠的燃料源，研发人员可谓费尽心思。他们先后尝试过多种常用燃料，但都一一被否定。终于有一次，退休研究员任国周看到一个用炭作热源的暖手炉后突发灵感：能不能用炭作火种？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，生活中又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：将炭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，上面的炭柱自动落下来；这样通过不断添加炭柱就可以保持火种灯不灭，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。
从海拔8300米的突击营地登上珠峰峰顶，需要7～8小时。登山队员由此提出，珠峰火种灯应至少能保持稳定燃烧14小时。
为达到这一要求，任国周和同事们反复对炭柱的配方进行试验，力图将其燃烧速度降至最低。最终，在他们的努力下，珠峰火种灯装上5节50毫米高的特殊炭柱，实现连续工作20小时。第二次进藏测试时，经改进的珠峰火种灯完全经受住了大风、低温、低压的考验。
在航天科工集团的企业文化里有这样一种精神——载人航天精神：特别能吃苦，特别能战斗，特别能攻关，特别能奉献。在珠峰特种火炬燃烧系统的设计过程中，航天科工人把这种精神发扬得淋漓尽致。
奥林匹克运动的格言是“更快、更高、更强”。在中国航天人的身上，也有一股子“精益求精、追求完美”的精神。
奥运火炬
2007年5月，火炬登顶珠峰试验取得圆满成功。消息传来，珠峰大本营内所有人都沉浸在喜悦之中。一位电视转播人员自言自语：“要是火炬燃烧的时间能再长一些，那成功拍摄到火炬在珠峰上燃烧的把握性就更大了”。言者无心，听者有意。研制人员经过四个多月努力，在对固体燃料的配方进行了100多次试验后，终于找到了一种解决途径，成功地将珠峰火炬的燃烧时间由6分钟延长至7分半到8分钟，同时火焰的颜色也比以前更加明亮、饱满和飘逸。
2007年10月，北京奥组委组织召开珠峰特种火炬系统研制评审委员会会议。与会专家认为，科工集团研制的珠峰火炬、珠峰火种灯、引火器等各项技术指标均达到规定的技术要求，各系统均能满足火炬登顶珠峰的需要。
点评：一项技术或产品在面对不同的使用条件时，会有不同的性能要求。奥运火炬各项性能必须做到万无一失，在各种极端条件下正常工作。这是本项发明的技术关键。
同时，任何一项发明创造，只要坚持百折不挠，遇到困难不退缩，多观察，勤思考，创新的火花就必然能够点燃成功的火炬。航天人两年多的心血，终于凝成一颗可靠的珠峰火炬航天“芯”，将奥运圣火和中华民族的奥运激情第一次点燃在地球的最高点，向全世界展现出中华民族敢为天下先的精神！
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