韩宗捷,1989年出生,航天科技集团六院北京11所高级工程师。作为核心成员,韩宗捷全程参与了北京冬奥会手持火炬及开闭幕式主火炬的研制工作。他和团队解决了燃烧稳定性、焰色可视性难题,推动手持火炬燃烧系统与外观匹配工作并实现了最富创意的主火炬点火。团队因此获北京冬奥会、冬残奥会北京市先进集体。
北京冬残奥会开幕式感人又惊险的一幕……
2022年3月4日,北京冬残奥会开幕式上,我国著名盲人田径运动员李端将点燃雪花造型的主火炬。他需要将手持火炬插入“雪花”中心的一个端口。然而,李端试了几次都没有成功。时间一点一滴过去,观众的加油声给了李端极大的鼓励。终于,他成功点燃了主火炬,兴奋地挥舞着自己的拳头。这一刻成为北京冬残奥会开幕式上最难忘、最感人的瞬间。很多人在电视机前流下泪。当时,正在后场的火炬研制团队欢呼声与泪水交织。团队成员韩宗捷说,这泪水中除了有与观众一样的感动,更多了一份后怕。
2月4日,北京冬奥会主火炬“点燃”。中新社记者 李骏 摄
“看看手表,足足比排练慢了一分多钟——最后一棒手持火炬已燃烧了4分钟,再晚一分钟,手持火炬燃料耗尽就要熄灭了,暗自感慨真是惊险。”
虽然有各类预案保底,但团队也决不允许首选方案发生意外。“做到万无一失,甚至万万无一失,”这是2020年元旦团队接到任务时就确立的准则。
火焰稳定性、颜色、形状
接到任务之初的反复试验
2013年,哈尔滨工业大学热能工程专业毕业后的韩宗捷,进入航天科技集团六院北京11所工作,日常从事工业火炬燃烧器的研制和设计。令韩宗捷没想到的是,有一天竟与北京冬奥会有这样的缘分。他与同事需要负责完成奥运火炬中燃烧装置的研制。当接到任务的时候,他坦言压力大过兴奋。
“我们所其实之前并没有做过奥运火炬,而且是氢能火炬。全世界当时也没有说哪个奥运会用氢能火炬。在技术上有很多难点,这个东西的关注度太高了,哪怕有一点点小的瑕疵,都是很容易被无限放大的。可以算是‘时间紧、任务重’。”韩宗捷说。
氢气存在密封难、储存难、无色等难题。从接到任务起,韩宗捷与同事就开始火焰点燃的试验。
然而,前期做风雨测试时,火焰经常一吹就灭。燃烧系统团队反复调整稳焰结构,解决了火焰稳定性的问题。紧接着,团队又在火焰颜色上做起了文章。
韩宗捷与同事做燃烧试验(受访者供图)
韩宗捷说,火焰的颜色他们试过很多种,红色、黄色,以及紫色、绿色。再后来他们把几种不同的碱金属混在一起,造出一种综合的颜色。最后的方案,其实是黄色和红色两种颜色合在一起的。
我们后来看到的日光下明亮显色,月光下柔和跳跃的火炬颜色正是韩宗捷们反复试验的成果。
见到“飞扬”火炬造型
此前确定的燃烧系统推倒重来
2020年9月,燃烧系统团队与火炬设计团队碰面,第一次见到火炬“飞扬”的样子。他们被火炬动感和活力外观惊艳,但仔细观察后,发现新的挑战来了。火炬如丝带飘舞,旋转上升的形状,给燃烧系统带来了前所未有的难题。
火炬“飞扬”造型留给阀门的空间极其有限,燃烧系统团队想方设法大比例减压阀门。团队在短时间内绘制了20多套图纸,3D打印进行匹配,最终第一台手持火炬工程样机顺利诞生。
一个小小的阀门只有290g的重量,110mm的长度,能够将氢气从420倍的大气压直接减压至常压。这么轻量化的、大减压比的阀门是很难做的。为了达到轻量化、小型化的要求,我们特种阀事业部同事近乎“分毫必争”,一毫米一毫米往下减,才能有现在的成果。
韩宗捷试验与火炬“飞扬”相融合的火焰(受访者供图)
火炬“飞扬”实现了艺术与技术的完美融合。从希腊到北京,“飞扬”火炬一路跋山涉水,不仅圆满完成了零熄灭传递,还在奥运史上首次实现机器人水下火炬传递。
奥运会史上首个“微火”主火炬
面临极大的技术挑战
96朵晶莹剔透的雪花、6条飘逸的橄榄枝拼成一片大雪花,众星捧月般环绕着中心的“飞扬”火炬,这是北京冬奥会独具匠心的主火炬台设计。这个奥运会史上首个“微火”主火炬设计意味着最后一个手持火炬同时也是主火炬。燃烧系统团队必须对手持火炬的内部燃烧系统重新设计。
为了能够既做手持火炬,又做主火炬,最后一棒火炬内置了两套燃烧系统,一套是原手持火炬的燃烧系统,一套是主火炬的系统,两套系统按照顺序依次工作,完成了接力、插接、主火炬燃烧三个阶段的任务。要保证最后一棒的运动员能够顺利、可靠地完成插接动作,在这个插接的动作中,氢燃料、电路、反馈信号都要同时完成可靠连接。这个装置研制近一年,迭代了很多版本,才达到想要的效果。
北京冬奥会开幕那天,韩宗捷和同事们在鸟巢的地仓、控制间等位置执行任务,无法观看场上的表演,只能从耳机里听导演指令。点火仪式的环节,燃烧系统团队在后台将火炬打开阀门递给运动员,目送运动员与上一棒完成接力点火,跑向主火炬的大雪花。
韩宗捷说:“从最后一棒火炬点燃的那一刻,我的情绪就开始处于喷发的状态,拼命和大家一起高喊着加油,暗自祈祷不要出现任何意外情况,直到两位年轻运动员完成插接、主火炬火焰顺利点燃的那一刻,我的情绪已经爆发到了极点。两年以来的压力、痛苦、疲惫在那一刻释放了,万万无一失的重担落地了,那是一种极痛快又轻松心情。”
青春独白
青春对我来说,意味着奋斗。奋斗在求学的路上,也奋斗在自己的工作岗位上,我虽是一名普通的燃烧工程师,但“一定要赶上和超过世界先进水平”是我追求的理想,无论是冬奥火炬还是其他任务,只要祖国需要,就是我奋斗的方向。
(来源:中央广播电视总台央广中国之声)
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