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1.火炬里面的燃料是汽油吗？

2.你知道谁发明了世界上第一盏信号灯吗？交通灯的百年历史

火炬里面的燃料是汽油吗？

随着科学技术的发展，传递的圣火也在不断改进。

自从1936年第一次举行奥运火炬接力跑开始，传递圣火的火炬总共制造了24种样式，其中13个是为夏季奥运会设计的，11个是为冬奥会设计的。

1936年，卡尔·迪姆教授根据古希腊瓷器上的绘画设计，由德国人弗里德里希·克虏伯·许特韦克为柏林奥运会制作了第一把火炬。火炬由镁为主的燃料供燃，重460克，长27厘米。

1948年伦敦奥运会制作了两个火炬，一个重960克，长47厘米，另一个是专为最后一棒传递者制作的，重2.15公斤，长42厘米。

1952年赫尔辛基奥运会的火炬长57厘米、重1.08公斤，用合金材料制成，还有一个桦木制成的手柄。

1960年罗马奥运会的火炬由意大利考古工作者设计，重580克，长39.5厘米，由铜铝合金制成，用天然树脂松香作燃料。

1964年东京奥运会的火炬重826克，长64.8厘米，用不锈钢和铝制成。

12年慕尼黑奥运会再次请1936年第一个火炬制造者克虏伯主持设计，用不锈钢制成的火炬长75厘米、重1.35公斤，燃料是液化气，能燃烧20分钟。

16年蒙特利尔奥运会火炬长66厘米，重540克，燃料是经特殊处理的橄榄油，能烧10分钟。

年洛杉矶奥运会的火炬由特纳公司的纽哈特设计，重1.2公斤，长56.5厘米，由铝和铜合金制成，以丙烷作燃料。

2004年雅典奥运会火炬由金银两色的金属和木质手把构成，呈卷起的橄榄叶状，犹如向上喷发的烈火。火炬高68厘米，重700克，由希腊著名设计师安德雷亚斯·瓦罗佐斯设计，在总共21种不同的式样的竞争中脱颖而出

2008北京奥运

火炬结构特点

基本工作流程

航天芯，也就是2008年北京奥运火炬的燃烧系统，包括燃料供应系统(燃料瓶、稳压装置和回热装置)和燃烧器两大部分。工作时，利用开关工具顺时针打开燃料瓶上的常闭开关阀，瓶内的高压丙烷蒸汽经过稳压装置进行减压，并维持在相对稳定的某一压力值附近，然后经过有五个通气孔的燃料分配器的侧孔进入回热铜管，在流经燃烧室和燃料瓶后重新进入燃料分配器，并从两路分别进入预燃室和主燃室进行燃烧。

燃料瓶

燃料供应系统的主要构成部件是稳压装置和燃料瓶，都是用国内先进工艺和技术自主研发的。燃料瓶用无缝冷拉工艺，直径为32毫米，即用一整块板拉成现在的形状，因此非常耐压(达14兆帕)，相当于可承受水下1400多米的压力。由于火炬燃烧有时间要求，一瓶燃料需要保证燃烧15分钟以上，而燃烧器除要保证火炬形态外，也有一定的流量要求，因此为了既能保证和火炬外壳的匹配，又能满足燃烧时间，燃料瓶只能做得又细又长。这从工艺上讲，难度大大增加。因为是整体成型，且燃料瓶壁的壁厚不到1毫米，在长细比达到7.5倍的情况下是很容易拉裂的。

燃料的选择

燃料用的是99%以上纯度的丙烷。历史上的奥运火炬用混合燃料的较多。用丙烷燃料是为了能在火炬传递路线范围内，满足环境温度的要求。其次颜色也是一个考虑，丙烷燃烧后火焰是橙色，具有较好的可视性。

稳压装置

稳压装置也是特别研制的。从燃料瓶里出来的气体压力是不稳定的，随着温度降低而减小。而火炬的燃烧需要一个稳定的流量，稳压装置的作用就是提供一定压力，一定流量的燃料供应，这和一般稳压装置的原理是一样的。气态的燃料以相对较高的压力进入稳压装置的进口，以高出环境压力一定范围的压力流出，保证燃烧所需的燃料压力和流量。稳压器的设计要求一般就是小巧轻便和多功能。现在的稳压装置共有四个功能：第一是将火炬开关设计到稳压装置上，这就少了一个零件；第二是减压；第三是稳压；第四就是在意外跌落的情况下，还能确保火炬继续燃烧，不会发生危险。

燃料瓶和稳压装置的连接

燃料瓶和稳压装置用螺纹连接，燃料瓶口用外螺纹，稳压装置用内螺纹。这个虽不是独创，但在火炬上用得比较少。以前的一些火炬用的是现成的燃料瓶，多数是用直接的顶压方式。这种没有螺纹的连接方式，如果气体压力过大，顶针会顶得很紧，用起来费劲；如果压力过小，由于使用时的振动，容易松脱，造成漏气；同时由于是非精确定位密封，在压紧的过程中或使用过程中也容易密封不严而漏气，既不安全，也容易熄火。我们吸取了国外火炬的经验和教训，用了螺纹接口。

回热管

2000年悉尼奥运会和2002年盐湖城冬奥会的火炬都用了保温装置。因为对于气相燃烧而言，若没有有效的热量补充，燃料瓶的温度是下降的。燃料在低温状态下，蒸汽压会降低，有可能会影响火炬燃烧性能。最初的设计就遇到了这个问题。刚研制时燃料瓶容积较大，因此它降温慢。现在燃料瓶小了，而燃烧时间要求提高，所以必须要加回热装置。要给它加热，就要有热源，于是很自然地想到利用火炬自身的火焰热量——燃料出来后不是直接进燃烧室，而是通过回热系统给燃料瓶进行加热，减缓温度降低的速度，满足燃烧时间。回热管还有个好处，就是热交换不可能把所有热量都交换掉，所以管内的气体温度也是升高的，有利于燃烧，这是个额外的好处。

燃烧器

双火焰是一个核心设计，并在国内第一次运用。燃料经过回热之后，分两路，一路进入预燃室，一路进入主燃室，基本上按1:2的比例进行分配。预燃室底部中心是喷嘴，其周围是进空气的孔。火炬外壳底部也有一定面积的进气通道。预燃室燃料往上喷时，会带动周围空气上升进入预燃室，这就是引射作用。

预燃室中燃料和空气混合后再燃烧，火焰像我们家里的煤气灶一样，掺混得比较好，燃烧充分，火焰温度比较高，形状短，是蓝色的，在强光下不易看见。而主燃室的燃料没有经过预混，燃料喷出后和空气混合，先扩散再燃烧，火焰温度稍低些，呈不透明的橙色。火焰高度高于25厘米。预燃室相当于一个稳定的火源，保证它始终不灭，即使外面的主燃室火焰熄灭，它会马上把主火焰点燃。

国外也有类似双火焰的设计，但不太一样，不是预混气的。像2006年都灵冬奥会，也是前后两个燃烧室，但两个都是扩散火焰。我们考虑用预混火焰，主要是它的温度比较高，复燃主火焰比较容易些。另一方面，主火焰在上，预燃火焰在下，受外界影响相对就小，保护火焰就容易些。

我们这个设计实际上是受了吸气式发动机的启发。因为有的发动机也有一个小的预燃室。应该说这种方案在火炬的使用中是第一次。主火焰从圆形管道上均匀的小孔中喷出，这也是特别之处。国外有很多是从一个小口喷出，或者虽是多个喷口，但尺寸较大。我们也做过这样方案的试验，一方面不太利于火焰的稳定，另一方面燃烧时烟较大。我们现在这个设计，火焰能从一个环的小孔中喷出，好处之一是喷出的燃料比较均匀，是圆形的火焰；另一个就是喷出来的燃料能与空气掺混的比较均匀，燃烧比较充分，烟就会小，有利于观赏性和环保。

在火炬研制中我们发现，风速对火炬工作的影响最大，在专用设备上进行了大量实验，做到大风小风条件下，都不熄火。我们很希望得到一支性能可靠、稳定的火炬。我们认为今后应在实际环境中，继续对火炬进行各项参数考核，并经严格的生产过程，保证研制质量。我们期待着北京奥运火炬将在同一个世界，传播同一个梦想

你知道谁发明了世界上第一盏信号灯吗？交通灯的百年历史

现代生活中，各种交通工具从南向北流动。不过车辆虽多，但状况良好。除了交警，这个过程中使用的都是红绿灯。

“红灯停，绿灯开，黄灯开，等一下”是所有人的口头禅。太受欢迎了，以至于我们经过红绿灯的时候，都会按照红绿灯的指示走，但是你知道红绿灯是怎么来的吗？

红绿灯的发明很浪漫。

伦敦是世界上第一个使用交通灯的城市。18世纪的工业革命使欧洲国家进入蒸汽时代。这一时期，英国道路上的主要交通工具是马车。他们在路上横冲直撞，经常遇到交通事故，尤其是在车水马龙的——国会大厦。为了降低事故率，英国机械学家哈特受英格兰中部约克郡女性着装习俗的启发，发明了交通灯。这位来自英格兰中部约克郡的红衣女子表示，他们已经结婚，不允许靠近。穿绿衣表示未婚，欢迎追求。

旧的交通灯依靠人工操作。

1868年12月10日，世界上第一个交通灯竖立在国会大厦前的十字路口。它的灯柱高达7米，只有一个光源。红绿灯是由煤气灯罩前的两块红绿玻璃切换的。红绿切换由执勤民警通过滑轮控制。这是这条街上的第一个红绿灯。不幸的是，这种独特信号灯的祖先出现仅23天，突然爆炸死亡。当时，控制信号灯的警察也失去了生命。

因为它的安全性无法保证，所以暂时取消了城市红绿灯。直到1914年，俄亥俄州的克利夫兰才再次出现交通灯。

1914年8月5日，美国交通信号公司对盐湖城警官莱斯特韦尔的发明进行改进，制作出一套电子信号系统，这是人类历史上第一套投入使用的电子信号系统。第一个电子信号灯放置在克利夫兰欧几里德大道以东105街的十字路口。只有红色和绿色，蜂鸣器会在开灯前发出警告。随后，美国纽约、芝加哥等城市也相继用了这种红绿灯。

1938年，英国伦敦，人们在看红绿灯。

黄光的出现

1918年对于红绿灯来说是极其重要的一年。在此之前，有红灯和绿灯。今年，第一盏三色灯被安装在纽约第五大道的一座塔上。今年，底特律交警威廉波茨发明了世界上第一个“红绿黄”交通灯。这个交通信号灯安装在十字路口中央的信号塔上。信号塔顶部的四个侧面安装有红色、绿色和黄三颜色的圆形灯光投射器。

胡若丁早年就读于康奈尔大学和麻省理工学院。1925年，他是爱迪生的学生，参加了一个由通用电气公司和麻省理工学院联合举办的学习班，是爱迪生。胡若丁在通用电气公司工作时，在十字路口等绿灯。绿灯刚要开的时候，一辆飞驰而过的汽车。他慌得想在红绿灯中间加一个**信号灯。这一提议也得到了美国的批准和支持，**信号灯随后在全世界推广开来。

从第一个三色信号灯的外观来看，这个传说显然不可信。**信号“当心”早些时候应用于铁路系统。据记载，1899年，纽约、纽黑文和哈德福德的铁路系统使用红、黄、绿灯控制交通。

早期美国信号灯

交通灯的科学本质

红绿黄是最适合信号预警的颜色。它们与人的视觉结构和心理反应有关。光的七种颜色中，红色最长。光波越长，穿透周围介质的能力越强。所以红色显示的最远，人的眼睛对红色非常敏感。因此，红色常被用作警示标志，具有警示危险的意义。因此，红色被用作停止信号。

黄光的波长仅次于红光，显示距离相对较远。在工业安全色中，橙色也是一种危险警告色，通常用于警告危险或提醒注意，所以用作缓慢移动的信号。

绿光也是一种波长较长的彩色光，显示距离也比较长。绿色还包含清新、理想、希望、成长等含义。同时，绿色和红色是最明显和容易区分的，所以它们被用作交通信号。

1940年上海租界街上的交通亭和交警。

交通信号灯的发展

交通灯始于英国，但实际上是在美国发展起来的。

红绿灯逐渐从汽油演变成电力，美国人也逐渐完善了信号控制系统。自1917年以来，美国盐湖城一直使用链接信号系统。美国也是第一个使用车辆感应控制器的国家。直到20世纪30年代，他们通过交通流量控制绿灯时间。到20世纪50年代，美国人已经获得了计算机智能控制的所有权力，这种情况一直持续到今天。

中国最早的红绿灯出现在上海的英租界。有资料显示，1923年，上海公共租界开始在部分路口使用机械装置，指挥车辆停止前进。同年4月13日，上海南京路安装了红绿两个信号灯。