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　　9月23日晚，杭州第19届亚运会开幕式在杭州奥体中心体育场“大莲花”盛大举行。在备受瞩目的点燃主火炬环节，杭州亚运会打造了史上首个“数实融合”点火仪式。在AR虚拟现实特效的助力下，“数字火炬手”与最后一棒火炬手汪顺共同点燃了杭州亚运会主火炬——“钱江潮涌”。

　　9月23日晚，在杭州第19届亚运会开幕式上，“数字火炬手”与最后一棒火炬手汪顺，共同点燃了杭州亚运会主火炬——“钱江潮涌”。人民网 章勇涛摄

　　如同奔腾的钱江大潮，杭州第19届亚运会开幕式的主火炬塔，以独特的科技创意和绝美的动态展现了力与美的融合，惊艳了全世界。然而，传统火炬往往都是静态的，“钱江潮涌”主火炬是怎么动起来的？在呈现“潮涌”之动感的背后，有着怎样的科技支撑？

　　9月23日晚，当亚运圣火在主火炬塔上点燃的那一刻，来自浙江余姚的主火炬塔设计制造团队负责人严华锋难掩兴奋与骄傲。

　　“我们是在2021年10月接手主火炬塔项目的。从设计投产，到现场施工，再到测试修改，团队一起奋战了无数日夜。”严华锋说，“最终呈现在开幕式的主火炬塔‘钱江潮涌’由19根形态各异的火炬柱排列组合而成，每一根火炬柱代表一届亚运会，形似一朵翻卷的浪花。火炬柱外层用金属质感波纹板形成‘浪潮’造型。”

　　从卷曲着的浪花，到伫立着的浪头，主火炬塔如同奔腾的钱江，以绝美的动态展现惊艳了全世界。受访者供图

　　严华锋介绍，火炬塔内部采用动力结构，可以呈现出“浪潮”的卷曲与展开这两种形态，打破了火炬装置固定不动的常规。点火前，火炬柱呈卷曲状，高度约10米，似翻卷的浪花，又似中国传统文化中的“祥云”；点火后，火炬柱逐渐展开后，高度约19米，形成最终的点火形态——“钱江潮涌”。

　　炽热的火焰从中喷薄而出，亚运圣火在19个柱头一路燃起、迅猛传递，最终点燃主火炬。“机械艺术展示了力量与韧性，弯曲的线条则呈现柔美与舒展，象征着中国哲学中的刚柔并济。”严华锋说。

　　“钱江潮涌”的生命力和力量如何展现？首先是要让“潮涌”动起来。“亚运会体现了运动的魅力，我们希望通过动态的‘钱江潮涌’主火炬塔传递出这种理念。因此，不仅要让火炬‘舞动’起来，还让它‘舞动’得优美动人。”严华锋说。

　　为此，技术团队为主火炬塔设计了仿生机械骨骼系统、动态装饰系统和燃烧系统，赋予了主火炬塔“骨骼”“皮肤”与“血液”。

　　“我们以仿生学原理为灵感，设计了火炬塔的‘骨骼’系统，19根机械柱配有独立的驱动单元，可独立进行卷曲伸展动作。”严华锋介绍，火炬柱最大展开角度达180度，要从完整圆弧连续动作转变成直线群是有难度的，因此，每根火炬柱按长度均匀分节，最大的“骨骼”部分采用16段柔性分段设计，让“骨骼”系统最大伸展高度达到了19米，可实现完美的圆弧和直线变换，流畅而优雅。

　　为确保毫米级的精确运动，主要驱动系统采用了精密滚珠丝杆结构，同时还采用了镜像对称的骨骼系统，以消除位移晃动和偏转力。此外，“骨骼”系统采用轻量化设计结构，在不同载荷区域逐渐更换“骨骼”大小，保证每一个动作精准无误。

　　19根火炬柱的外表采用金属材质，既简洁又华丽。同时配备了动态装饰系统，由镜面不锈钢波纹板制成。波纹板逐渐变深，大小波纹错落有致，繁而不乱，展现出独特的美感。白天，这些板材闪烁着波光，夜晚则熠熠生辉。

　　“开幕式现场从各个角度看过去，火炬柱需要保持弧形状态，但钢结构材料很难实现这一点。因此，我们最终采用了机械骨骼系统和装饰系统分离两套系统，并将装饰结构改成动态浮动结构。一是为了保证连续运动中优美、连贯的动态视觉效果，二是为了降低基建难度，提升可靠性。”严华锋说。

　　主火炬塔的“血液”燃烧系统，包括燃料泵送、多喷头点火和控制系统。“我们采用双喷头点火技术，确保高度安全性和防水性，火苗最高可达7米。同时，还配备了远程燃料泵送系统，以确保燃料能够在高强度定制管道中安全稳定地输送。”严华锋介绍，整个系统都采用了主备模式，以确保系统的可靠性。与此同时，该系统还能实现多种点火效果组合。

　　值得一提的是，秉持绿色理念，助力打造亚运史上首届碳中和亚运会，本次开幕式使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料，这是零碳甲醇在亚洲级综合赛事火炬仪式的首次应用，实现了循环内零排放，充分践行了杭州亚运会“绿色办赛”理念。

　　绿色零碳甲醇作为主火炬燃料除了绿色环保，还具有安全、可靠、可视、经济等优势，可持续燃烧、极端天气不熄灭。

　　其实早在杭州亚运会开幕前夕，为验证极端天气下主火炬塔能否稳定燃烧，从而确保燃烧过程万无一失，技术团队曾多次模拟极端天气以测试主火炬的各方性能。

　　团队使用消防高压水拟暴雨天气，对主火炬塔燃烧装置及焰火持续冲刷，用超过十级的大风正对着火焰吹，尽管如此，电机依旧正常运作。

　　此外，为了确保演出的顺利进行，技术团队还对驱动系统进行了冗余设计。“我们应用了先进的数控技术，以减少能耗并提高运行速度和平稳度。此外，为了确保演出不受干扰，驱动系统备有冗余设计，备用电机可以在主电机故障时继续运行。”严华锋说。

　　“我们自主研发了智慧大脑控制系统。作为火炬塔的神经中枢，该系统能同时控制机械、燃烧、灯光、装饰这四大系统的运作，通过与各个系统间的数据共享与交流，精准地指挥每个系统的运作。”严华锋介绍，不仅如此，它还能实时收集并分析各种数据，比如温度、湿度等环境安全数据，确保所有设备都在良好运行状态。

　　为了确保“大脑”运行的绝对安全，团队采用了安全轴，使“大脑”整体安全等级达到SIL3级别。同时，主备控制系统也被集成在一个操作系统中，它们相互独立，又相互兼容。一旦主系统出现问题，备份系统能够立即接管，整个切换过程自动完成，不需要人工干预，大大提高了系统的可靠性。

　　熊熊燃烧的“钱江潮涌”主火炬，激发出了蓬勃的生命，将亚运会开幕式当晚的氛围推向了。“数实融合”的魅力，让现实世界与虚拟世界完美交融；艺术之美和机械之慧的完美融合，为世界呈现了一场惊艳的视觉盛宴，展现了中国人民敢于拼搏、勇立潮头的时代精神。

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