六分量|哪些高科技助力北京冬奥会


六分量|哪些高科技助力北京冬奥会
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中国运动员借助风洞训练
现代体育竞技早已经离不开高科技的助力 , 在本届北京冬奥会中更是如此 。 从日常训练到比赛装备 , 甚至细到运动员的手套乃至冰刀弯曲角度 , 都闪耀着时代最前沿的科技力量 。
中国冬奥金牌背后的航天科技
2月5日晚 , 由范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威组成的中国短道速滑混合团体以2分37秒348的成绩率先冲过终点 , 为中国队摘得北京冬奥会上的首枚金牌 。 在追求人类速度极致的短道速滑赛道上 , 胜负就在毫秒之间 。 这不但需要运动员的状态、意志和彼此之间的默契 , 还有对于细节的把握——在高速的短道速滑运动中 , 运动员的动作以及姿态的些许变化 , 就能影响速度的快慢 。
据《环球时报》采访人员了解 , 在中国短道速滑这枚金牌的背后 , 有一个帮助运动员以完美姿态尽量消减风阻的训练神器——风洞 。 2019年国家体育总局与航天科技十一院深化合作 , 由航天科技十一院三所设计并建造我国首座体育风洞 。 该所党委书记王凯文介绍称 , 这座体育风洞于2020年建成 , 风洞的口径宽为2.5米 , 高为3米 , 测试段长度为8米 , 风速相当于14级的强台风 。
参与风洞设计的航天科技十一院三所工程师郑刘告诉《环球时报》采访人员 , 在设计体育风洞的时候 , 设计人员调研大量的冬奥体育项目 , 在综合考虑了雪车、雪橇、滑雪板等各种冬奥项目运动装备的尺寸 , 以及部分奥运比赛项目运动装备的尺寸后 , 最终确定风洞的长宽高 。 而每小时151.2公里的风速 , 也是考虑到冬奥会中速度最快的雪车项目最高时速就在150公里左右 , 完全可以满足目前所有冬奥竞速类体育项目的测试训练要求 。
由于体育风洞的使用对象主要是分秒必争的运动员 , 所以其对精确性、安全性和舒适性的要求相较于军工风洞会更高 。 航天科技十一院三所军民融合处研究员、体育综合训练风洞专家团队成员李玉秋介绍称 , 走进风洞的每名运动员都是我们的‘国宝’ 。 为了确保他们的安全 , 体育风洞特意增强了安全方面的措施 , 比如尽量避免在风洞内部使用螺钉等易脱落的紧固件 , 以免飞出伤人;测试平台周边合理设置防护网 , 既不干扰测试又能防止运动员滑落;在陪伴测试的教练身边加设急停按钮 , 遇到紧急情况可以立即停车等 。
此外 , 为方便筛选运动姿态 , 体育风洞还具备拍摄存储功能 , 能将一个时间点里的测力数据、画面数据以及运动员姿态变化后重心变化情况等数据存储下来 , 为教练员指导提供参考 。 运动员也能在眼前地板上的显示屏里 , 看到自己的动作测试数据 。
【六分量|哪些高科技助力北京冬奥会】李玉秋告诉《环球时报》采访人员 , 美国、日本、瑞典等西方国家在上世纪就已将风洞技术应用于运动员的日常训练 , 我国在这方面的应用起步较晚 , 但得益于我国航天技术的高速发展 , 目前我国的体育风洞技术已经完全赶超西方国家 。
体育风洞的神奇之处究竟在哪里?郑刘告诉《环球时报》采访人员 , 以冬奥竞速类项目为例 , 风洞主要用于为减小运动员的风阻提供试验帮助 。 风阻越小则速度越快 , 运动员消耗的体能也会越小 。 郑刘介绍称 , 在风洞中开展测试时 , 运动员会站或者吊在结合运动项目特点而设计的六分量传感器上 , 当风洞制造的风以相当于运动员运动速度的风速迎面吹来时 , 就可以通过六分量传感器测出不同动作姿态下阻力的变化 , 例如速度滑冰项目 , 运动员稍微弯一下腰 , 或者是变换一下手势 , 阻力的变化都可以通过脚下的六分量传感器测得 , 然后变化的数据会显示在电子屏上 , 运动员和教练员就会知道 , 哪个动作才能获得最小的风阻 。