2019年春节刚过，中国航天科工三院31所2室副主任张波接到所里安排的一项特殊任务——他将作为代表参加2022年北京冬奥会火炬研发创意的挑战比拼。

13年前，在刘兴洲院士的带领下，31所干部职工胜利完成2008年奥运火炬燃烧系统的研制。如今，自己也有机会能参与冬奥火炬项目啦。想到这些，他决心必须拿下这次任务！最终，31所获得现场赛第一名。“奥运火、航天心”，再续前缘。

这顶“聪明帽”在鱼缸中诞生

经过近一年的筹划，冬奥组委正式确定机器人水下火炬传递作为科技冬奥的重要环节，定向委托31所承担特种火炬的研发任务。“能否采用环保的气态燃料？”奥组委专家询问团队。

“这是又要创造世界首次啊！”立项会上，火炬总设计师刘小勇激动地说。

2008年，刘小勇的老师刘兴洲院士带领团队让“祥云”飞上珠峰。如今在刘小勇的带领下，团队从火炬燃烧基本原理出发，开始了冬奥火炬的研制。

为快速具备试验条件，团队直接到市场上买来一个大号鱼缸做试验。然而，气体燃料试验不是入水就灭，就是脱离燃烧器只烧在水面，要不就是看上去像个灯泡……最终，一个结构非常简陋的原理验证试验件诞生了：由于管路交织在一起像一顶帽子，又因为其融入了团队的智慧，被戏称为“聪明帽”。

“聪明帽”在水下烧出灵动飘逸、色彩鲜艳的火焰，让冬奥组委领导眼前一亮，“就要这样的火焰！”短短3个月，团队首战告捷。

内外合一 在夹缝中完美契合

“飞扬”火炬是一个多曲面的空间体，内部空间非常狭小，最大空间宽度只有2厘米。和当年“祥云”火炬的纸卷外形一样，这给燃烧系统设计团队带来了不小的困难。负责结构设计的李志永要把内部数十个、大都是不规则形状的零部件，嵌入“飞扬”的“飘带”中，可谓是在狭小的夹缝中“求生存”。

有次外场测试，燃烧系统与外壳的连接件比设计尺寸长了2厘米，需要返厂，但一来一去需要至少3天——实在等不起啊。看到现场有锉刀，李志永眼睛一亮：“我先用这个试试。”一个小时，他磨平了两把锉刀，生生锉掉了多余部分，尺寸达到装配要求。

“在时间进度要求非常紧的情况下，火炬外形经过近十轮次的调整改变，燃烧系统也同步进行了10余轮优化改进，非常不容易。”项目总指挥王延文感慨道。

“水火相容”浪漫奔赴

经过一年多的研发，在沈阳试验厂房，机器人携带特种火炬顺利点火入水。然而这时，团队迎来了最黑暗的时刻——首次机器人与机器人之间水下传火失败，后续3天10余次试验也都没有成功。阀门失效？结构进水？特性漂移？团队穷尽一切能想到的原因，同机器人团队一道进行“会诊”。

“点着啦！”一声惊呼饱含着期待与惊喜，被永久地记录在现场视频中。成功归零之后，试验次次成功。

试验室里的表现再好，也还是要到真实环境中完成最终验证。几经周折，团队在2021年的最后一天来到了抚顺大伙房水库。来水库的第一天就可以用“惊险”来形容。车辆在冰面上碾压之后，冰层开始裂开，“砰砰砰”的声音响彻山谷……2022年的新年，团队在水库的冰面上度过，他们也收获了机器人火炬传递第一次户外试验的成功。

2022年2月2日，北京冬奥会火炬接力首日，由第255和256棒两位机器人火炬手交接传火。水下悬停对接环节，最为精彩：火焰犹如跃动的橙黄色精灵，旺盛、飘逸，火炬传递的科技感瞬间拉满。惊艳世界的“水下火精灵”，闪耀冬奥冰湖。

从2008到2022，从“祥云”到“飞扬”，变化的是时间，不变的是“双奥梦想”，是航天人的智慧和担当。