杭州亞運(yùn)會開幕式的背后揭秘火炬塔

文章來源：都市快報

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發(fā)布時間：2023-09-24 11:28:48

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當(dāng)巨大的“數(shù)字人”和第六棒火炬手相會后，主火炬塔被點(diǎn)燃。以“錢江潮涌”為形的主火炬塔從卷曲著的浪花，變成了佇立著的潮頭。

浙江大豐實(shí)業(yè)股份有限公司，負(fù)責(zé)主火炬塔的制作和運(yùn)行。開幕式前一天，橙柿互動記者走進(jìn)白馬湖畔的大豐科創(chuàng)中心，探索火炬塔背后的秘密。

記者陳中秋攝

火炬塔會動

浙江大豐實(shí)業(yè)股份有限公司執(zhí)行董事豐嘉隆介紹，火炬塔的設(shè)計靈感來源于“錢江潮涌”的形態(tài)，表達(dá)“干在實(shí)處、走在前列、勇立潮頭”的浙江精神。不同于以往固定不動的火炬裝置，杭州亞運(yùn)會開幕式上的火炬塔，是會動的�；鹁嫠�19朵浪花組成，被點(diǎn)燃后，19朵浪花，像手臂一樣緩緩地往上伸展。

根據(jù)前期的設(shè)想，為了呈現(xiàn)錢塘潮水的狀態(tài)，要在每朵浪花上加上燈帶。不過，最終還是選擇了既環(huán)保又美觀的方案，就是使用鏡面不銹鋼波紋板。在光的照射下，能呈現(xiàn)出比鏡面反射更細(xì)膩、更溫柔的畫面，波光粼粼，如錢塘潮水一般。

火炬塔是怎么動的？

火炬塔由19根彎曲的火炬柱子組成，代表杭州第19屆亞運(yùn)會，最高的一根能伸展到19.6米。

要讓一個鋼結(jié)構(gòu)材料，像浪花一樣靈活伸展，非常難。大豐決定，將火炬塔的“骨骼”和“皮膚”分開，也就是使用機(jī)械系統(tǒng)和裝飾系統(tǒng)分離兩套系統(tǒng)，來解決這個難題。

為此，他們做了兩個調(diào)整。

將機(jī)械結(jié)構(gòu)的數(shù)量調(diào)整為裝飾結(jié)構(gòu)數(shù)量的一半，又把裝飾結(jié)構(gòu)改成動態(tài)的浮動結(jié)構(gòu)。這樣一來，既減輕了火炬塔的重量，又能保證火炬塔連續(xù)的動態(tài)效果。在視覺上，呈現(xiàn)出了連貫的圓弧到直線的變化。

點(diǎn)火后，火炬塔通過旋轉(zhuǎn)滾珠絲桿觸動電機(jī)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)了從浪花到潮頭的轉(zhuǎn)變。為了確保浪花能伸展，大豐在火炬塔里安裝了兩個電機(jī)。如果一個電機(jī)壞了，另外一個電機(jī)也能工作。如果兩個電機(jī)都壞了，也能通過手動實(shí)現(xiàn)。

記者陳中秋攝

如何做到又輕又穩(wěn)？

浙江大豐實(shí)業(yè)股份有限公司總工程師嚴(yán)華鋒介紹，火炬塔主體驅(qū)動機(jī)構(gòu)，就像是它的骨架，為了讓骨骼能靈活地活動，用上了精密滾珠絲桿，優(yōu)點(diǎn)就在于能夠有效消除運(yùn)動過程中的徑向位移晃動和偏轉(zhuǎn)力。

19根火炬柱子之間的間隔非常小，只有5厘米，如果稍微有點(diǎn)偏差，火炬之間就會發(fā)生碰觸。

“輕、穩(wěn)、準(zhǔn)”，是火炬塔裝置的基本要求，既要有力量感、又要輕巧靈活，既要有能抵抗臺風(fēng)的穩(wěn)定性，又要有達(dá)到毫米級運(yùn)動的準(zhǔn)確性。

杭州亞運(yùn)會開幕式的火炬塔，并非安裝在地面上，而是在原來的觀眾席上。這就對火炬塔的重量提出了新的要求，因?yàn)橛^眾席的最大承重是載荷300公斤/平方米，太重的話，顯然不行。

大豐決定通過“輕量化設(shè)計”來完成，對火炬塔不同部位的載荷，都做了分析計算，采用機(jī)械結(jié)構(gòu)逐級減小的方式來設(shè)計，大大減輕了整體的重量。

所以就有了我們看到的，底部粗壯，越往上，越細(xì)小的火炬塔了。

每根火炬柱相當(dāng)于一條機(jī)械臂，每一條機(jī)械臂，都由多個伸縮關(guān)節(jié)組成，由高精度滾珠絲桿等精密零部件連接，以實(shí)現(xiàn)自由展開和閉合。

使用滾珠絲桿連接的最大特點(diǎn)，就是關(guān)節(jié)之間沒有間隙，做到紋絲不動，才能保證火炬塔整體的“穩(wěn)”。

用什么東西來燃燒？

嚴(yán)華鋒說，燃料就好比是火炬塔的血液。這是第一次在火炬中使用綠色環(huán)保的液體燃料，叫甲醇。

遇到大風(fēng)大雨天氣怎么辦？

“大蓮花”是沒有屋頂?shù)�，亞運(yùn)火種要一直燃燒到閉幕式，萬一遇上大風(fēng)大雨天氣怎么辦？

嚴(yán)華鋒說，這確實(shí)也是一個難點(diǎn)。

火炬塔恰好安裝在大蓮花沒有遮擋的地方。開幕式前，經(jīng)過幾次測試，曾遇到了7級風(fēng)，但是，火炬扛住了。

事實(shí)上，火炬塔還模擬過更惡劣的風(fēng)動測試。10級風(fēng)，在距離火炬塔1米處狂吹，依然吹不滅。嚴(yán)華鋒說，經(jīng)過多輪的模擬測試，起碼能承受13-14級的大風(fēng)。

當(dāng)然，也做過模擬傾盆大雨的測試，直接用消防用的噴水柱澆，依然澆不滅。

這是什么原因？

嚴(yán)華鋒說，燃料在點(diǎn)燃前，都做了氣化，這樣可以提高燃料的燃燒效率。

而且，燃料是從火炬塔里的高壓噴頭噴出來的，噴頭有自己的“保護(hù)傘”，風(fēng)雨都進(jìn)不去。

當(dāng)然，還留了一手。

退一萬步講，如果真的被風(fēng)吹滅了，噴頭旁邊還有4個點(diǎn)火器，火炬一旦熄滅，也會馬上被點(diǎn)燃。這個反應(yīng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了毫秒級。也就是說，這個瞬間的速度，在肉眼上，是根本不會看到火種被熄滅的。

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