因為亮眼的外形，北京冬奧會、冬殘奧會火炬“飛揚”甫一亮相，就引來無數贊嘆。

評選火炬外觀設計，最重要的標準是什么?為什么冬奧會火炬的配色是紅色和銀色?為什么要用氫氣做火炬燃料?“飛揚”的研制過程中破解了哪些難題?

就上述問題，參與火炬外觀評選和“飛揚”研制過程的幾位專家給出了答案。

中國航天科技集團高級工程師韓宗捷

用氫氣做火炬燃料 還為火焰“上了色”

韓宗捷介紹，研制“飛揚”的過程中，團隊解決了火焰顏色與穩定性、高壓儲氫、氫能安全利用等多項技術難題。

“火炬安全可靠性高，可抗風10級，可在極寒天氣中使用，減壓比高達幾百倍。解決復雜難題的同時，兼顧了輕量化、小型化的要求。”

新京報：為何會采用氫氣作為燃料?

韓宗捷：我們最主要的考慮是，氫氣是最清潔環保的燃料，燃燒的時候產物只有水，沒有二氧化碳，能實現完全的零排放能源。這是我們選取它作為燃料的主要原因。

新京報：將氫氣作為燃料，從研究到落實遇到了哪些難題?

韓宗捷：研究的過程中，我們確實碰到了，也克服了很多難題。

首先是火焰的顏色。大家都知道氫氣的火焰在日光下是不可見的，是看不到的，這不能滿足視覺和拍攝的需求。所以我們在研制的過程中，首先研發了一種可以調節氫氣火焰顏色的配方，讓它在日光下具有可見的火焰顏色。

第二，火焰的穩定性問題。冬奧會的火炬傳遞過程中，會遇到很多高速風或者大風的環境。所以，我們解決了火炬在時速100公里的大風中的燃燒穩定性問題。

第三，高壓儲氫問題，我們碰到的是一個大比例減壓問題。大家知道在我們手持火炬的內部，空間是非常狹小的，在這樣一個空間里面，我們要實現一個高達幾百倍的大比例的減壓，也是一個非常難的問題。所以，我們研制了一款輕量化小型化的氫氣減壓裝置，來對高壓的氫氣進行減壓。

碳纖維專家黃翔宇

“飛揚”破解了火炬高溫制備中的諸多難題

黃翔宇介紹，“飛揚”的外殼由碳纖維及其復合材料制造而成，呈現出了“輕、固、美”的特點，解決了碳纖維復合材料在極端條件下的應用瓶頸。

“同時也破解了火炬外殼在1000℃高溫制備過程中起泡、開裂的難題。”

新京報：什么是碳纖維，它有什么特點?

黃翔宇：碳纖維，顧名思義就是含碳的纖維。它的含碳量非常高，達到90%以上。要把一個纖維做成骨架上都是碳的，需要一個非常復雜的過程。

碳纖維有什么特點?一是輕，密度只有鋼的1/4，強度是鋼的6-7倍，計算下來，碳纖維的比強度(強度除以密度)就是鋼的20倍以上。所以說，“輕而強”是碳纖維的最大特點。同時，它又耐腐蝕耐各種環境，在很多特殊環境都可以使用，是一個高科技的產品。

新京報：為什么想到把碳纖維用在冬奧火炬上?

黃翔宇：以往的冬奧火炬，包括奧運會的火炬都是金屬材料，這是傳統的做法。我們冬奧組委提出一個概念，用新材料。我們覺得碳纖維有輕的特點，剛度又好，能夠替代傳統金屬材料。

但是這種方式也有難度，因為碳纖維要跟樹脂復合做成復合材料，才能做出火炬的形狀。復合材料一般都不耐火不耐溫，要實現耐火耐溫，對技術的要求非常高，就要在選用什么樣的樹脂，怎么樣把它做成在工藝上面，有很多新的東西。這都是這一次我們研發火炬的時候，攻克的一個又一個的難關。所以“飛揚”的這把火炬，其實體現了很多科技元素。

新京報：在制作火炬的過程中，運用新材料的方面有哪些創新?

黃翔宇：第一個是它的編制。我們用的是三維編制的方法，用的是最先進的技術，能夠編制出各種形狀，而且按照設計師要求的尺寸編制出來。這是碳纖維成型當中的一個技術突破。

第二是它的模具設計。成型模具的設計要用到組合型的模具，各種特殊設計的模具，這是為了解決不同曲面成型的要求。

第三，就是選用了一種非常特殊的，可以耐高溫的樹脂。最后，樹脂的成型技術也是專門為它開發的。有固化程序，傳統的規劃方法解決不了這個問題，要一步一步通過特殊的手段，讓這種樹脂做成的火炬頭能夠耐火耐溫。

△北京2022年冬奧會火炬外觀設計

火炬外觀設計評審會評委魯曉波

評選火炬設計首要標準是體現冬奧精神

魯曉波介紹了火炬評審的標準，“首先，火炬的設計一定要體現北京冬奧會和冬殘奧會的精神。”

據了解，“飛揚”集中了很多高科技，為一些功能，比如未來大量的火炬傳遞提供了技術保證。“也就是體現了一種藝術和科技的有機融合。”

新京報：火炬設計的最終評選標準是什么?

魯曉波：所有評委參加評審之前，冬奧組委已經設立了一些標準，概括起來有幾個方面。

首先，火炬的設計一定要體現北京冬奧會和冬殘奧會的精神，我覺得這是最重要的。同時，還要體現北京的地域特點、中國風格。這是在內涵上，所有評委心中一個最重要的標準。

其次，功能上，火炬設計要實現藝術和技術的高度融合，不但要保證功能的實現。比如造型上的祥云圖案，往上延伸，逐漸向雪花圖案的一個過渡，實際上就體現了人文北京的一種風格。

此外，我覺得要考慮到奧林匹克精神的傳承。因為在整個火炬的傳遞過程當中，這種沉浸式的奧林匹克精神的傳遞和體驗，也是非常重要的。

新京報：您覺得現在的火炬方案，優勢在哪里?

魯曉波：這個方案，我覺得比較綜合地體現了上述那幾個方面的特點。一個是從精神上，整個火炬的造型非常簡約，但是流動感很強。整個形式上，體現了現代的概念，很現代化。同時有一種飄逸的感覺。

“飛揚”藝術性的造型非常獨特，我覺得有別于過去奧林匹克運動會甚至國內外重大的體育賽事的火炬，有一定的獨特性和差異性。

另外，在文化內涵上，火炬下方的圖案，從下方的祥云逐漸過渡到上方的雪花，我覺得這種過渡很自然，總體來講比較大氣和簡約。

在技術方面，“飛揚”也集中了很多高科技，為一些功能，比如未來大量的火炬傳遞提供了技術保證，這一系列東西我覺得都在設計方案上綜合性地體現了出來。也就是體現了一種藝術和科技的有機融合。

北京冬奧會火炬外觀設計師李劍葉

“飛揚”的火焰會像火龍一樣盤旋向上

李劍葉表示，“飛揚”的外觀設計上，祥云傳達吉祥的寓意，是2008年北京奧運會的延續;雪花表現冬奧會特征，是北京2022年冬奧會的創新。“火炬交接時，兩支火炬的頂部可以緊密相扣，這既是設計上的奇妙創新，又象征著不同文明交流互鑒，讓世界更加相知相融的冬奧愿景。”

新京報：北京冬奧會火炬為什么叫“飛揚”，設計的整體理念是什么?

李劍葉：這個火炬其實大家首先看到它特別具有動感，因為整個設計能讓人感覺它從下往上沒有一根是直線條，曲線也是具有變化的，主要也是為了寓意冬奧的精神，它非常具有動感，激情飛揚，所以最后火炬的名字也叫飛揚。

火炬的色彩是紅色漸變到銀色，這兩個主色象征了“純潔的冰雪，激情的約會”，是冰和火相交融。整體有一個紅色的主線，從頂部慢慢地下來，貫穿了整個火炬。線條本身非常動感，有點像賽道，也有山巒的感覺，也有點像長城，這暗示了主辦地的環境。

新京報：能否再介紹下冬殘奧會火炬的設計理念和寓意?

李劍葉：冬殘奧會的火炬整體的外形跟冬奧的火炬是一樣的，但是它的配色做了一個變化，成了金色和銀色，代表了或寓意了輝煌和夢想，這是我們想表達的東西。

冬殘奧會的火炬在設計上還有一個小亮點，就是在整個火炬的最下方，我們圍繞它整個這一圈有一個北京2022冬殘奧的盲紋，它是一個小凸點，所以如果你摸到這個東西的話，就能讀得出來：北京2022冬殘奧會。

新京報：國際奧委會執委會盛贊“飛揚”的設計，稱它既有文化傳承又有科技創新。你們是如何做到的?

李劍葉：整個設計過程中，組委會的老師跟我們一塊兒工作，給了我們不少啟發。

這個啟發源于一片小樹葉。我們當時看到一片樹葉，它本身能夠展示出來的那種美，和傳統工業設計里頭那種很規矩的美是完全不一樣的，所以我們把這種自然的美抓取下來，然后放到火炬的設計中去。

“飛揚”的燃燒方式也是特別創新的，傳統的火炬燃燒就是一團火，我們的火焰是像火龍一樣盤旋往上面走，火的大小可以通過一些設計的小細節去控制，從小慢慢到變大，所以到頂端的時候就會變得更有活力，然后整體我覺得是非常不一樣的。