2月2日 ， 神圣的北京冬奥会和冬残奥会火炬传递活动正式开始 。
冰火相约 ， 氢舞飞扬 。 中空开放的形态、纯氢燃烧零碳排放、内外飘带缠绕、碳纤维材料首次应用……所有元素统一于火炬这个光明而充满生机的意象 ， 让人不得不称赞 ， “飞扬”火炬真是集“科技”与“美貌”于一身！
“飞扬”火炬暗藏哪些黑科技？科技日报采访人员专访科技冬奥重点专项“冬奥会手持火炬关键技术系统”项目负责人、航天科技集团六院11所（京）热能工程（节能环保）事业部总经理宋晓峰 ， 为大家揭秘北京冬奥会火炬“飞扬”背后的科技含量！
科技日报采访人员：奥运圣火是奥林匹克精神的象征 ， 圣火传递则是奥运会召开最重要的仪式之一 。 2022年北京冬奥会火炬“飞扬”在外观、结构、功能等方面有哪些独特的创新之处？
宋晓峰：当我们看到火炬“飞扬”时 ， 最吸引大家的应该是它绚丽的外观和惊艳的设计 。 火炬的“高颜值”与它动感的造型关系密切 ， 它是由两条“飘带”组成 ， 银白色的部分被称作外飘带 ， 红色的部分被称作内飘带 ， 两条飘带相互缠绕 ， 向上飘舞 ， 激情昂扬！
很多观众第一次见“飞扬”火炬都会纳闷儿 ， 造型上看并没有出火口 ， 火焰是从哪里冒出来的？答案就在内外飘带的间隙里 。 火炬在设计时有一个浪漫的想法 ， 火焰的造型作为火炬外形的延伸与火炬完美融合在一起 。 除此之外 ， 还有一个引人注目的特点是 ， “飞扬”火炬采用的燃料不是传统燃料丙烷 ， 而是氢燃料 ， 可以说“外有颜值 ， 内有科技” 。
科技日报采访人员：北京冬奥会火炬传递时天气严寒 ， 各赛区不仅寒冷多风 ， 还有可能遇到降雪天气 。 请问“飞扬”火炬燃烧系统是如何实现抗拒风雪的同时还能达到燃烧稳定、外形美观？
宋晓峰：冬奥会与夏奥会不同 ， 火炬工作的环境温度很低 ， 我们选用的高压储氢方案 ， 具有天然的低温优势 ， 能够保证火炬在低温环境下稳定释放氢气 。
在延庆赛区、张家口赛区 ， 火炬传递时的温度有可能达到-20摄氏度甚至更低 。 为保证火炬传递万无一失 ， 设计之初我们就提出在极限低温-40摄氏度时火炬燃料依旧能稳定燃烧的要求 ， 这是合金储氢方案、丙烷燃料方案所无法很好适应的 。
高压储氢虽然工艺难度更大 ， 但是我们在研发过程中做了大量实验 ， 将极易飘逸、极易扩散、极易泄露的氢燃料“驯服”在储气瓶内 ， 实现了氢燃料在燃烧过程中的安全释放 ， 最终保证氢燃料在低温环境下稳定燃烧 。
而且 ， “飞扬”火炬的外形曲面复杂 ， 火焰造型作为火炬外形的延伸 ， 被强加了很多限制 ， 我们提出采用曲面格栅结构作为稳焰措施 ， 既兼顾了外形设计师的创意 ， 又达到稳定燃烧的目的 。
大量可靠性测试显示 ， 高压储氢方案不但能够保证火炬在100公里/小时的风速、50毫米/小时的雨雪天气下保持稳定燃烧（即能抗10级大风） ， 而且火焰的飘动性、飘逸性也能得到完美体现 。
科技日报采访人员：氢燃料的使用有一个“显而易见”的弊端 ， 强光照射下火炬的火焰是“透明”的 ， 这将严重影响火炬传递的观感 。 请问团队是如何成功为火焰“上色” ， 又通过哪些设计与技术手段保障火炬燃料的安全性？
宋晓峰：的确 ， 氢火焰在阳光照射状态下 ， 火焰是透明的 ， 我们只能看到热气流的折射现象 。 为了给火焰加颜色 ， 团队费了很多周折 。 我们选择焰色反应作为实现火焰颜色改变的技术手段 。 焰色反应的原理是“电子跃迁”的能量以光的形式释放出来 ， 这个过程是物理过程 ， 不是化学过程 ， 不会有新的物质产生 ， 也不会导致环境的污染 ， 这与我们利用清洁能源的愿景是一致的 。