2019年春節(jié)剛過，中國(guó)航天科工三院31所2室副主任張波接到所里安排的一項(xiàng)特殊任務(wù)——他將作為代表參加2022年北京冬奧會(huì)火炬研發(fā)創(chuàng)意的挑戰(zhàn)比拼。
13年前，在劉興洲院士的帶領(lǐng)下，31所干部職工勝利完成2008年奧運(yùn)火炬燃燒系統(tǒng)的研制。如今，自己也有機(jī)會(huì)能參與冬奧火炬項(xiàng)目啦。想到這些，他決心必須拿下這次任務(wù)！最終，31所獲得現(xiàn)場(chǎng)賽第一名。“奧運(yùn)火、航天心”，再續(xù)前緣。
這頂“聰明帽”在魚缸中誕生
經(jīng)過近一年的籌劃，冬奧組委正式確定機(jī)器人水下火炬?zhèn)鬟f作為科技冬奧的重要環(huán)節(jié)，定向委托31所承擔(dān)特種火炬的研發(fā)任務(wù)?！澳芊癫捎铆h(huán)保的氣態(tài)燃料？”奧組委專家詢問團(tuán)隊(duì)。
“這是又要?jiǎng)?chuàng)造世界首次?。 绷㈨?xiàng)會(huì)上，火炬總設(shè)計(jì)師劉小勇激動(dòng)地說。
2008年，劉小勇的老師劉興洲院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)讓“祥云”飛上珠峰。如今在劉小勇的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)從火炬燃燒基本原理出發(fā)，開始了冬奧火炬的研制。
為快速具備試驗(yàn)條件，團(tuán)隊(duì)直接到市場(chǎng)上買來一個(gè)大號(hào)魚缸做試驗(yàn)。然而，氣體燃料試驗(yàn)不是入水就滅，就是脫離燃燒器只燒在水面，要不就是看上去像個(gè)燈泡……最終，一個(gè)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)陋的原理驗(yàn)證試驗(yàn)件誕生了：由于管路交織在一起像一頂帽子，又因?yàn)槠淙谌肓藞F(tuán)隊(duì)的智慧，被戲稱為“聰明帽”。
“聰明帽”在水下燒出靈動(dòng)飄逸、色彩鮮艷的火焰，讓冬奧組委領(lǐng)導(dǎo)眼前一亮，“就要這樣的火焰！”短短3個(gè)月，團(tuán)隊(duì)首戰(zhàn)告捷。
內(nèi)外合一 在夾縫中完美契合
“飛揚(yáng)”火炬是一個(gè)多曲面的空間體，內(nèi)部空間非常狹小，最大空間寬度只有2厘米。和當(dāng)年“祥云”火炬的紙卷外形一樣，這給燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來了不小的困難。負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的李志永要把內(nèi)部數(shù)十個(gè)、大都是不規(guī)則形狀的零部件，嵌入“飛揚(yáng)”的“飄帶”中，可謂是在狹小的夾縫中“求生存”。
有次外場(chǎng)測(cè)試，燃燒系統(tǒng)與外殼的連接件比設(shè)計(jì)尺寸長(zhǎng)了2厘米，需要返廠，但一來一去需要至少3天——實(shí)在等不起啊?？吹浆F(xiàn)場(chǎng)有銼刀，李志永眼睛一亮：“我先用這個(gè)試試。”一個(gè)小時(shí)，他磨平了兩把銼刀，生生銼掉了多余部分，尺寸達(dá)到裝配要求。
“在時(shí)間進(jìn)度要求非常緊的情況下，火炬外形經(jīng)過近十輪次的調(diào)整改變，燃燒系統(tǒng)也同步進(jìn)行了10余輪優(yōu)化改進(jìn)，非常不容易?！表?xiàng)目總指揮王延文感慨道。
“水火相容”浪漫奔赴
經(jīng)過一年多的研發(fā)，在沈陽試驗(yàn)廠房，機(jī)器人攜帶特種火炬順利點(diǎn)火入水。然而這時(shí)，團(tuán)隊(duì)迎來了最黑暗的時(shí)刻——首次機(jī)器人與機(jī)器人之間水下傳火失敗，后續(xù)3天10余次試驗(yàn)也都沒有成功。閥門失效？結(jié)構(gòu)進(jìn)水？特性漂移？團(tuán)隊(duì)窮盡一切能想到的原因，同機(jī)器人團(tuán)隊(duì)一道進(jìn)行“會(huì)診”。
“點(diǎn)著啦！”一聲驚呼飽含著期待與驚喜，被永久地記錄在現(xiàn)場(chǎng)視頻中。成功歸零之后，試驗(yàn)次次成功。
試驗(yàn)室里的表現(xiàn)再好，也還是要到真實(shí)環(huán)境中完成最終驗(yàn)證。幾經(jīng)周折，團(tuán)隊(duì)在2021年的最后一天來到了撫順大伙房水庫。來水庫的第一天就可以用“驚險(xiǎn)”來形容。車輛在冰面上碾壓之后，冰層開始裂開，“砰砰砰”的聲音響徹山谷……2022年的新年，團(tuán)隊(duì)在水庫的冰面上度過，他們也收獲了機(jī)器人火炬?zhèn)鬟f第一次戶外試驗(yàn)的成功。
2022年2月2日，北京冬奧會(huì)火炬接力首日，由第255和256棒兩位機(jī)器人火炬手交接傳火。水下懸停對(duì)接環(huán)節(jié)，最為精彩：火焰猶如躍動(dòng)的橙黃色精靈，旺盛、飄逸，火炬?zhèn)鬟f的科技感瞬間拉滿。驚艷世界的“水下火精靈”，閃耀冬奧冰湖。
從2008到2022，從“祥云”到“飛揚(yáng)”，變化的是時(shí)間，不變的是“雙奧夢(mèng)想”，是航天人的智慧和擔(dān)當(dāng)。
