速滑|让运动员像飞行器一样提速

冬奥会上 , 速滑项目掀起一波又一波热浪 , 运动员的表现十分耀眼 。 你知道吗 , 本届冬奥运动员不但训练拼命 , 还受到了“黑科技”的加持 。 比如 , 用来优化飞行器外形设计的风洞技术 , 就用在了运动员身上 。
航天科技十一院三所研究员、体育风洞专家组成员崔春告诉中青报·中青网采访人员 , 想让飞机、导弹、火箭飞得快 , 就得减小风阻 , 这和想让运动员提速是一个道理 。 阻力越小 , 速度越快 , 体能消耗也越小 。 以速滑为例 , 绝大部分的阻力是空气阻力 , 如果能减少这部分阻力 , 比赛成绩将会有很大提升 。
要测风阻 , 就要有相对运动 。 崔春说 , 通常飞行器在飞行过程中 , 是飞行器在运动 , 空气静止 , 而在风洞中是飞行器或模型静止 , 空气在流动 。 在航空航天领域 , 风洞的使用很普遍 。 他介绍 , 一般会做一个飞行器的缩比模型 , 把它静止放在一个风洞中 , 靠吹风造成相对运动 , 再根据测量的风阻结果 , 改善飞行器外形设计 , 让它能飞得更快 。
此前 , 已有国家把风洞技术用于体育训练 。 对于竞速类项目 , 它主要用来为减小阻力提供试验帮助 。
2020年10月 , 航天科技十一院三所设计、建造的我国首座体育风洞投入使用 , 中国运动员也用上了这种现代化训练技术 。 航天科技十一院是中国空气动力学研究的核心机构之一 。
崔春说 , 这个体育风洞里测力传感器非常灵敏 , 可以感受到小到0.1牛的变化 。 风洞最高风速可以达到42m/s,几乎涵盖了所有体育运动的速度范围 , 包括速滑、雪车、游泳、自行车等等 。
他介绍 , 自体育风洞投入使用以来 , 每天运转8到10个小时 , 不少运动员都在这里训练过 , “比如东京奥运会夺冠的游泳运动员张雨霏、自行车运动员钟天使 , 等等” 。
运动员风洞训练到底怎么练?
崔春介绍 , 训练分为两大部分 , 一部分是运动员动作姿态 。 运动员训练时 , 先把一系列连贯的动作分解成独立动作 , 然后在风洞中摆好姿势 , 静止不动 , 风洞开始吹风 , 工作人员通过测量阻力和比对 , 确定哪个动作阻力最小 , 把它们固定下来 , 形成一套最优的技术动作 。 运动员再通过训练形成肌肉记忆 , 在比赛中力争获得更好的发挥 。
另一部分是体育装备 , 比如衣服、头盔 。 崔春说:“它们对阻力的小量影响或许就是制胜的关键 , 这些装备也需要在风洞内测试减阻性能 , 目前有许多科研人员在做这方面的研究 。 ”
崔春告诉中青报·中青网采访人员 , 速滑运动员武大靖、任子威的参赛服就在这里测试过 。 先用激光扫描他们的身型 , 再用3D打印还原出1:1人体模型 , 套上衣服 , 放在风洞里吹 , 就能从减小风阻的角度优化参赛服的设计 。
你可能想不到 , 这样一座神奇的风洞 , 是从北京丰台区的一个废旧厂房中诞生的 。
崔春说 , 考虑到绿色环保办奥运等因素 , 该风洞由二七厂原有的机车发动机试车厂房改造而来 。 他说:“风洞设计很复杂 , 它每个部位的设计都很有讲究 , 如果设计不好 , 指标就很难达到 。 因此 , 往常我们建设一座风洞 , 先设计风洞再设计厂房 , 用厂房来匹配风洞 , 而这次不同 , 先有了厂房 , 再设计风洞 , 关键是这个厂房有点偏小 , 设计难度一下增大很多 。 ”
为了让运动员早日用上风洞训练技术 , 和时间赛跑了6个月之后 , 这座风洞就“奇迹”般地建成了 。 “风洞调试半个月后 , 就开始有运动员训练和测试 。 白天运动员测试训练 , 晚上我们接着调试完善测试设备 。 虽然很辛苦 , 但看到运动员在用我们的东西来提高成绩 , 我们真的很开心 。 ”崔春说 。
【速滑|让运动员像飞行器一样提速】中青报·中青网采访人员 张茜 来源:中国青年报

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