奧運(yùn)火炬的傳遞一直是奧運(yùn)會(huì)開啟的標(biāo)志。前任奧運(yùn)選手和杰出民眾一路將圣火從雅典傳遞至開幕式現(xiàn)場(chǎng)，圣火燃起的一瞬即代表奧運(yùn)會(huì)正式啟動(dòng)。

從1936年柏林夏季奧運(yùn)會(huì)及1952年奧斯陸冬季奧運(yùn)會(huì)開始，除了在整個(gè)火炬?zhèn)鬟f過程中展示奧運(yùn)圣火之外，各東道主國(guó)開始用獨(dú)特的火炬設(shè)計(jì)展現(xiàn)最具自身特色的奇思妙想。今年的2020東京奧運(yùn)會(huì)火炬已于7月23日當(dāng)?shù)貢r(shí)間晚間被如期點(diǎn)燃。

但打造這樣一款極具特色的火炬絕非易事。在接引希臘奧運(yùn)圣火之前，主辦國(guó)家必須為每一位接力火炬手提供完全相同的火炬。整個(gè)設(shè)計(jì)、建模、原型試作、測(cè)試及制造過程早在賽事開幕的幾年之前就已然開始。

第一步：設(shè)計(jì)奧運(yùn)火炬

。除此之外的一切均可由主辦城市靈活創(chuàng)造，方案經(jīng)奧運(yùn)組委會(huì)評(píng)審后即可投入使用。

天然木材、其他金屬、玻璃及樹脂也紛紛作為輔材現(xiàn)身于火炬之上。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)向奧委會(huì)提交多份設(shè)計(jì)草稿，再由奧委會(huì)選出一小部分入圍最終評(píng)審。根據(jù)設(shè)計(jì)工作室Barber Osgerby聯(lián)合創(chuàng)始人Jay Osgerby的回憶，他們的團(tuán)隊(duì)當(dāng)初設(shè)計(jì)火炬時(shí)的時(shí)間周期很短，只能加班加點(diǎn)嘗試不同材質(zhì)與設(shè)計(jì)方案。而他們的最終成果，正是2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的火炬方案。

以東京奧運(yùn)會(huì)的火炬為例，設(shè)計(jì)師吉岡德仁就取材于日本傳統(tǒng)花卉櫻花。據(jù)東京組委會(huì)稱，吉岡還專門在火炬上使用了回收自2011年日本大地震及海嘯后搭建的臨時(shí)房屋中的鋁材。這種回收鋁在每支火炬中的占比約為30%。

圖：今年2020東京奧運(yùn)會(huì)的火炬由吉岡德仁負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，靈感則源自櫻花。這款火炬有30%采用再生鋁制作而成。

• 奧運(yùn)火炬設(shè)計(jì)回顧

每支火炬上有8000個(gè)小孔，代表著8000名火炬手縱貫8000英里，從希臘到英國(guó)和愛爾蘭的圣火傳遞路線。

圖：為了打造出令人難忘的2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬，設(shè)計(jì)師們?cè)谥圃烨敖?jīng)歷了原型試作、材料評(píng)估等多個(gè)階段，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2002年鹽湖城冬季奧運(yùn)會(huì)火炬則使用了代表美國(guó)西部風(fēng)格的做舊金屬飾面和代表猶他州開拓史的銅材料。在最初概念稿確定之后，2002年的火炬方案被移交給佐治亞理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)進(jìn)行3D建模與原型試作，工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)講師Tim Purdy擔(dān)任建模團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。他回憶道，“我們本來使用3D打印技術(shù)制作出兩款火炬原型，”這是為了能親手感受火炬的握持效果。“但當(dāng)時(shí)的3D打印成果無法經(jīng)受高溫灼烤，所以我們后來又被迫轉(zhuǎn)回了傳統(tǒng)方法。”

聯(lián)手Edward Barber共同設(shè)計(jì)倫敦火炬的Osgerby表示，“組委會(huì)很清楚，奧運(yùn)火炬體現(xiàn)的是英國(guó)的技術(shù)力量。當(dāng)時(shí)，3D打印與激光燒結(jié)技術(shù)已經(jīng)在汽車行業(yè)、F1賽車乃至航空領(lǐng)域全面起飛。”雖然Osgerby力主采用激光燒結(jié)工藝，但組委會(huì)最終認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)過于超前，不適合奧運(yùn)圣火傳遞這樣不容有失的場(chǎng)景。

第二步：點(diǎn)燃奧運(yùn)圣火

燃料罐必須能夠產(chǎn)生至少10英寸高的黃色火焰，并至少在10分鐘內(nèi)保持穩(wěn)定燃料——這又直接影響到美學(xué)設(shè)計(jì)的施展空間。

。Osgerby表示，2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的火炬設(shè)計(jì)師曾摸索出一種象草與椰子油混合起來的綠色替代燃料，但由于照明效果不好、火焰偶爾熄滅，最終只能繼續(xù)使用傳統(tǒng)配方。2016年里約奧運(yùn)會(huì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)則研究出一種乙醇生物燃料，但由于在惡劣天氣下火焰亮度波動(dòng)過大，這種替代燃料同樣未能登場(chǎng)。最終，兩支團(tuán)隊(duì)都選擇了丙烷+丁烷的混合燃料。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)選擇55%丙烷+45%丁烷的混合燃料，借此獲得更為均衡的燃料壓力與蒸發(fā)溫度。

圖：本屆東京奧運(yùn)會(huì)火炬的燃料罐與燃燒器系統(tǒng)，同2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的火炬方案非常相似。

液化氣沿一根炬管從罐內(nèi)被引向排放管，進(jìn)而經(jīng)纏繞在火炬頂部燃燒器單元周圍的線圈擴(kuò)散至焰底。在這里，燃料會(huì)被迅速加熱，完成液態(tài)到氣態(tài)的轉(zhuǎn)化，最終由燃燒器噴嘴涌出為圣火提供持續(xù)供給。

燃燒器單元的噴氣閥門也經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)。Tecosim解釋道，“閥門經(jīng)過專門設(shè)計(jì)及校準(zhǔn)，能夠以精確比例將燃料與空氣相混合，產(chǎn)生出奪目的黃色火焰。”

由于燃料由罐內(nèi)涌出時(shí)仍是液態(tài)，所以必須通過噴嘴保證燃料液在到達(dá)燃燒器之前蒸發(fā)為氣態(tài)，持續(xù)為火焰提供穩(wěn)定的燃料供應(yīng)。

以2006年都靈冬奧會(huì)的火炬為例，當(dāng)時(shí)的頂端選擇了實(shí)心設(shè)計(jì)；而2012年倫敦夏季奧運(yùn)會(huì)頂端則布滿密密麻麻的小孔。可以說每屆奧運(yùn)會(huì)的火炬都是獨(dú)一無二的卓越產(chǎn)物。

第三步：火炬測(cè)試，必須通過風(fēng)吹雨打和極端溫度

隨著美學(xué)取向與材料技術(shù)的不斷發(fā)展，奧運(yùn)火炬已經(jīng)能夠經(jīng)受各種極端條件的挑戰(zhàn)，甚至不懼天氣變化、高海拔甚至是接力中的意外掉落。

Osgerby表示，2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬就在寶馬公司的慕尼黑風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)受了測(cè)試?；鹁嬖?5攝氏度到40攝氏度范圍內(nèi)經(jīng)受了測(cè)試，直面時(shí)速高達(dá)50英里的狂風(fēng)，加上各種濕度、行進(jìn)中的雨雪天氣等。不同的現(xiàn)實(shí)條件，會(huì)給火炬帶來完全不同的燃燒狀態(tài)，設(shè)計(jì)方案需要始終維持火焰穩(wěn)定。“為了完成這一系列風(fēng)洞測(cè)試，我們進(jìn)行了數(shù)百小時(shí)的炬管氣流試驗(yàn)，還使用大型工業(yè)風(fēng)扇及裝配式噴嘴提高氣流速度。”

此外，火炬還從10英尺的高度被丟向混凝土地面，并在陣風(fēng)時(shí)速超過50英里的斯諾登山頂經(jīng)受了高海拔測(cè)試。出現(xiàn)在每屆奧運(yùn)會(huì)上的火炬，都經(jīng)受過類似的嚴(yán)苛考驗(yàn)。

第四步：批量生產(chǎn)

受到具體材質(zhì)及規(guī)格的影響，每屆賽事的火炬制造商也都有所不同。

圖：在鋁材上打出8000個(gè)小孔之后，由機(jī)器人接手，將倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬焊接成最終形狀。最后，將表面噴涂成金色即大功告成。

2002年，美國(guó)戶外裝備制造商Coleman公司拿到了火炬金屬部件的生產(chǎn)訂單，玻璃罩體則由海外供應(yīng)商提供。2012年，來自英國(guó)考文垂的The Premier Group公司有幸成為奧運(yùn)火炬制造商。但每款火炬在批量生產(chǎn)時(shí)都會(huì)帶來獨(dú)特的難題——鹽湖城火炬的玻璃罩部分極易破碎，而倫敦火炬則要求切割團(tuán)隊(duì)專門采購(gòu)一臺(tái)新的激光切割機(jī)、在8000支火炬上打出64萬個(gè)小孔。

參與倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬設(shè)計(jì)的Osgerby回憶道，“我們只能采購(gòu)一臺(tái)新的激光切割機(jī)，每秒能打出16個(gè)孔。”最終成品于2012年5月的首個(gè)火炬?zhèn)鬟f站上亮相，并在78天后的開幕式上與全球觀眾見面。正是一支支設(shè)計(jì)獨(dú)特、但卻同樣承載著奧運(yùn)精神的火炬，為我們翻開人類體育史、乃至人類社會(huì)史上的嶄新篇章。