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滑行|研究飞机的人研究冰雪运动 会打开什么新世界？

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【滑行|研究飞机的人研究冰雪运动 会打开什么新世界？】在北京航空航天大学附近的一片开阔场地上 ， 一名实验人员踏上滑板车 ， 俯身目视前方 ， 上半身几近与地面平行 。 他的背上有一个长约15厘米、直径约7厘米的银色桶状设备 。 设备尾部的风叶开始转动 ， 滑板车逐渐提速 ， 驶向前方 。
“我们正在模拟冰上运动场景 ， 对助推器进行微调 。 ”北京航空航天大学飞行器适航工程系副教授柯鹏介绍 ， 实验人员所背设备由常用于航空模型飞机的涵道风扇改造而成 ， 已在国家队备战冬奥速度类冰上项目的训练中应用 。
“助推器主要帮助运动员开展超速训练 。 在速度类滑冰日常训练中 ， 运动员感受到速度较高时 ， 通常会下意识减速 。 教练员提出需求 ， 希望能研发助推设备 ， 用外力帮忙运动员克服心理障碍 ， 在高速运动过程中以不减速的方式完成滑行 ， 达到更高的竞技水平 。 ”柯鹏说 。
2019年起 ， 在国家体育总局牵头下 ， 柯鹏带领团队对接国家队冬奥训练科技需求 ， 承担技术开发和相关服务保障工作 。
航空航天人眼里 ， 冰雪运动不单单是体育活动 。 他们的视网膜上 ， 仿佛嵌有“增强现实”——雪板、冰刀在冰雪场上滑行、滞空、触地的每一瞬间 ， 都被实时解构又重新建构为航空航天数学模型 。 训练场边 ， 柯鹏与团队目之所及 ， 皆为“雪上飞”和“冰上飞” 。
针对高山滑雪 ， 该团队借助飞机空投装备时的数学模型 ， 辅助运动员优化技战术 。 “高山滑雪运动和飞机飞行或空投装备时的力学原理非常相似 ， 比如雪板在雪面上滑动的过程与装备在机舱里向外滑动的过程类似 ， 运动员在空中滑翔部分则契合装备空降过程 。 ”北京航空航天大学航空科学与工程学院博士后杨涵说 。
柯鹏表示 ， 基于相似性 ， 套用航空领域数学模型可计算理想状态下运动员滑行仿真轨迹 ， 并预测理论上的滑行时间 ， 后比照训练过程中的实测轨迹和数据 ， 得出分析报告 ， 为运动员、教练员提供配速优化、姿态调整等建议方案 。
起步、加速、冲刺……在北京市的中车二七国家冰雪运动科训基地 ， 搭载着各式测量部件的小型冰车一边完成一系列滑行动作 ， 一边“扫视”着冰面数据 。
除为运动员本身“赋能”外 ， 该团队同步聚焦训练场冰面 。 “冰的温度、厚度、软硬度、场馆环境温湿度等都会影响运动员发挥 。 通常情况下 ， 运动员会说出他们对冰面软硬度的直观感受 ， 而这种说法只能定性 ， 无法定量 ， 所以我们研发了可测量冰面软硬度的高精度设备 。 ”北京航空航天大学交通科学与工程学院助理教授杜锋表示 ， 用确数定义冰面 ， 有助于制冰团队精准把控施工 ， 确保每次训练时冰面状态保持一致 。

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