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世界球精選!科學(xué)裝置助運(yùn)動(dòng)員在雪上“御風(fēng)飛行”

發(fā)稿時(shí)間:2023-03-15 12:27:03 來源: 中國(guó)網(wǎng)

【新亮點(diǎn)】

◎本報(bào)記者 唐 芳


【資料圖】

2022年2月15日,首鋼滑雪大跳臺(tái)歡呼雀躍。繼谷愛凌之后,年輕小將蘇翊鳴“飛天一躍”榮獲金牌。“雙金”背后,助力跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在雪上“御風(fēng)飛行”的風(fēng)洞科技成為焦點(diǎn)。

跳臺(tái)滑雪被稱為“勇敢者的游戲”,由助滑、起跳、飛行和落地一系列動(dòng)作構(gòu)成。大跳臺(tái)垂直落差達(dá)110—145米,相當(dāng)于30多層樓的高度。跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間稍縱即逝,一天最多跳10—15次,總飛行時(shí)間不過80秒。如果超量練習(xí),運(yùn)動(dòng)員們受傷的幾率會(huì)大大上升。

近年來,利用風(fēng)洞進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練,成為提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技成績(jī)的重要科技手段?!斑\(yùn)動(dòng)員開展日常模擬訓(xùn)練時(shí),不用一次一次從大跳臺(tái)上往下跳,只需在風(fēng)洞集中注意力,感受在不同的身體姿勢(shì)條件下風(fēng)對(duì)身體的作用?!?月1日,北京體育大學(xué)中國(guó)運(yùn)動(dòng)與健康研究院執(zhí)行院長(zhǎng)劉卉對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者表示,體育風(fēng)洞不僅延長(zhǎng)了有效訓(xùn)練時(shí)間,還可不受天氣影響,幫助運(yùn)動(dòng)員實(shí)現(xiàn)四季訓(xùn)練。

日本、英國(guó)、美國(guó)及瑞典等雪上項(xiàng)目強(qiáng)國(guó)都建設(shè)有體育風(fēng)洞。中國(guó)淶源建造的體育風(fēng)洞,是世界首個(gè)針對(duì)跳臺(tái)滑雪特點(diǎn)的專用風(fēng)洞。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)跳臺(tái)滑雪的滑行、起跳和空中飛行段的空氣動(dòng)力學(xué)研究和訓(xùn)練,中國(guó)淶源體育風(fēng)洞分別設(shè)立了32度、11度和水平段的三個(gè)測(cè)試或訓(xùn)練段。正是借助風(fēng)洞測(cè)試,跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的飛行姿勢(shì)由平行雪板改為V字形動(dòng)作。專家介紹,與平行雪板相比,V字形姿勢(shì)能減少28%的風(fēng)阻,可以提供更多的升力。

清華大學(xué)機(jī)械學(xué)院副院長(zhǎng)汪家道教授介紹,風(fēng)洞不僅是體育項(xiàng)目科學(xué)訓(xùn)練的關(guān)鍵設(shè)備,還是研究氣動(dòng)減阻的關(guān)鍵平臺(tái)。在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以測(cè)試運(yùn)動(dòng)員的服裝面料、頭盔、雪車等器具,以找到適合不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)、不同材質(zhì)要求的服裝面料和運(yùn)動(dòng)器材,幫助運(yùn)動(dòng)員更好地減少空氣阻力,從而創(chuàng)造更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

北京冬奧會(huì)開賽前,由汪家道團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的減阻頭盔被確定為短道速滑國(guó)家隊(duì)出征裝備。冬奧賽場(chǎng)上,中國(guó)短道速滑隊(duì)隊(duì)員武大靖佩戴的頭盔“華夏戰(zhàn)神孫大圣”、曲春雨佩戴的頭盔“矯若游龍”威風(fēng)凜凜、科技含量滿滿。最終,中國(guó)短道速滑隊(duì)共收獲2金1銀1銅。

這些頭盔背后就有風(fēng)洞的參與。據(jù)介紹,在二七廠科訓(xùn)基地體育綜合風(fēng)洞,汪家道團(tuán)隊(duì)使用3D打印人體模型,對(duì)最終定型的減阻頭盔進(jìn)行了風(fēng)阻測(cè)評(píng)。測(cè)試結(jié)果顯示,相對(duì)國(guó)家短道速滑隊(duì)在平昌冬奧會(huì)使用的頭盔,減阻短道頭盔的最大減阻率達(dá)到8%。

通過結(jié)合風(fēng)洞試驗(yàn)與計(jì)算,我國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)完成了第一代和第二代國(guó)產(chǎn)雪車的制造,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)雪車“從無到有”的突破,并在設(shè)計(jì)、材料、工藝等方面完成突圍。這是我國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)器材裝備的重要突破。

汪家道介紹,我國(guó)已經(jīng)建成了包括二七廠科訓(xùn)基地體育綜合風(fēng)洞、淶源跳臺(tái)滑雪專業(yè)風(fēng)洞在內(nèi)的體育風(fēng)洞集群。此外,冬季運(yùn)動(dòng)管理中心還聯(lián)合北京交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行冬季項(xiàng)目風(fēng)洞技術(shù)研究與應(yīng)用科技攻關(guān),目前已經(jīng)形成了包括冬季項(xiàng)目風(fēng)洞訓(xùn)練體系、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)優(yōu)化減阻技術(shù)、隊(duì)列優(yōu)化減阻技術(shù)、賽道賽時(shí)環(huán)境風(fēng)評(píng)估與應(yīng)對(duì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)裝備風(fēng)阻性能評(píng)測(cè)技術(shù)的完整體系。

“隨著風(fēng)洞應(yīng)用技術(shù)的成熟,未來或許它還能應(yīng)用在群眾體育中?!眲⒒軐?duì)此充滿期待。

來源:科技日?qǐng)?bào)

作者:唐 芳

責(zé)任編輯:馮崢

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