火炬擁有一顆綠色的“心臟”。作為此次手持火炬的燃料，氫氣綠色、環(huán)保、無(wú)污染，但易燃、易爆、易泄漏，控制難度大。此前歷屆冬奧會(huì )還沒(méi)有成功使用氫氣作為火炬燃料的先例，這是冬奧歷史上首支氫燃料火炬。

　　不過(guò)，氫能在航天領(lǐng)域早已大顯身手。液氫已規模應用于我國火箭發(fā)動(dòng)機研制過(guò)程中，為長(cháng)征三號甲、長(cháng)征五號、長(cháng)征五號B、長(cháng)征7號甲系列運載火箭奔赴太空提供了可靠動(dòng)力保證。

　　

　　用氫氣做火炬燃料并不容易：在北方冬季嚴酷的室外環(huán)境中，如何確?；鸱N不熄滅？同航天任務(wù)一樣，冬奧火炬對可靠性要求也很高，如何保證氫在運輸和傳遞過(guò)程中不泄漏？火炬火焰不能像火箭發(fā)動(dòng)機一樣噴射而出，怎樣才能有曲線(xiàn)美感……從航天發(fā)動(dòng)機“跨界”到奧運火炬，航天科技集團六院11所（京）和六院101所組成火炬研制團隊，歷經(jīng)約兩年技術(shù)攻關(guān)，解決了氫火焰可視性、復雜曲面適應性、大比例減壓、氫安全利用、氫燃料儲存等多個(gè)難題，火炬因此具備良好的環(huán)境適應性能。

　　

　　“在設計和研制過(guò)程中，我們收集了近一個(gè)世紀歷屆冬奧會(huì )火炬的相關(guān)情況，借鑒各國成功經(jīng)驗。奧運火炬燃料從最初的鎂塊，逐漸演化成丙烷，再到如今無(wú)污染、零碳排放的氫氣，體現了北京冬奧會(huì )的綠色環(huán)?？萍己臀覀儑业目萍紝?shí)力，也有助于后續推動(dòng)國內氫能技術(shù)的推廣和發(fā)展。”研制團隊有關(guān)負責人說(shuō)。

　　萬(wàn)眾矚目的主火炬將以何種方式被點(diǎn)燃，向來(lái)是奧運會(huì )開(kāi)幕式的熱門(mén)看點(diǎn)。這一次，最后一棒的火炬手沒(méi)有去點(diǎn)火，而是直接把手持火炬插接在了主火炬身上，沒(méi)有引燃的過(guò)程就實(shí)現火焰的無(wú)縫連接。將最后一棒手持火炬直接作為奧運會(huì )主火炬燃燒器的點(diǎn)火方式在奧運會(huì )歷史上尚屬首次，與以往熊熊燃燒的火炬相比，大約可節省99.9%的能量，低碳環(huán)保的理念盡顯其中。

　　

　　晶瑩剔透的主火炬，與以往歷屆主火炬在視覺(jué)效果上也有很大差別。研制團隊采用“微火+顯屏”的創(chuàng )意形式，利用懸掛在威亞上的執行機構和地面裝置的流暢配合，完成主火炬在40米高空的360度旋轉，實(shí)現了“火”與“舞美”的完美融合。

　　

　　從造型上看，主火炬由小雪花和橄欖枝組成。每一片小雪花、每一個(gè)枝頭上采用的都是全彩LED 直顯屏，每一個(gè)發(fā)光點(diǎn)的顏色、亮度都可以獨立控制，4.8mm的出光點(diǎn)實(shí)現了燈光圖案細膩多彩的變化。

　　

　　主火炬的“高顏值”需要過(guò)硬的技術(shù)支撐。既要展現火炬的輕盈，又要實(shí)現整體結構的穩定性，研制團隊在設計時(shí)不得不“斤斤計較”，在材料上選擇了鋁合金材質(zhì)，重量只有鋼材質(zhì)的約1/3，實(shí)現了輕量化要求。同時(shí)，為了達到8小時(shí)360度旋轉時(shí)高效穩定的燃燒，主火炬采用了航天氫氧發(fā)動(dòng)機的燃燒技術(shù)。在航天大國重器的高端技術(shù)加持下，主火炬不熄火、不回火、不脫火，相當靠譜。

　　在主火炬上方，有一個(gè)長(cháng)方形的黑色盒子，名叫姿態(tài)調節執行機構。它吊掛在威亞小車(chē)上，由小車(chē)帶著(zhù)它移動(dòng)到中心位置，放下鋼絲繩和電纜與主火炬相連，通過(guò)先進(jìn)的姿態(tài)控制技術(shù)，配合地面裝置完成一系列的翻轉、提升和旋轉。

　　

　　在姿態(tài)調節執行機構里，還藏著(zhù)燃料供應系統的氫氣滑環(huán)、柔性軟管和撬裝氫氣系統。柔性軟管，被稱(chēng)為主火炬的“生命之管”，作用是將氣瓶中的氫氣輸送到火炬中心，支撐主火炬的燃燒；滑環(huán)，則是實(shí)現運動(dòng)狀態(tài)下氫氣的連續穩定供應；撬裝氫氣系統是一個(gè)集成系統，內含氣罐、兩路減壓系統、電磁閥，主要作用是實(shí)現氣體的穩定供應。

　　

　　為了確保主火炬安全可靠，研制團隊還充分發(fā)揮航天工程研發(fā)管理經(jīng)驗，開(kāi)展了故障模式、影響及危害性分析和故障樹(shù)分析，關(guān)鍵環(huán)節冗余設計，通過(guò)全流程綜合試驗測試，解決了柔性環(huán)境條件下的運動(dòng)控制、長(cháng)周期穩定燃燒、減穩壓控制、安全應用等難題，實(shí)現了主火炬復雜系統的安全可靠使用。