东风快递同款技术,成为短道速滑夺金幕后“神器”
北京青年报客户端 2022-02-06 21:37

2月5日晚,中国冬奥代表队取得首金。由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人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。

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。而这在某种程度上和飞行器的气动布局设计原理是一样的:只有保持空气阻力最小的姿态,才能获得最快的速度。

在这样的背景下,《环球时报》撰文称,一种用以帮助中国短道速滑队探寻消减风阻完美姿态的训练“神器”,在这场关于速度的比拼中的价值和作用得以凸显,这种“神器”就是风洞技术。

“吹”出来的冠军

在我国夺得本届冬奥首金的当天晚上,环球时报微信公号刊发题为《揭秘中国首金背后神器:和东风快递一样从这里走出》的文章。

报道中指出,前述风洞“神器”在此之前一直在另一个神秘的领域扮演着极为关键的“角色”——用于我国导弹、火箭和飞机的设计。

在北京冬奥开幕之前,中国第一个大型空气动力研究与试验基地——中国航天空气动力技术研究院(航天科技十一院)为国家体育总局设计并承建的体育风洞项目,迎来媒体探访。

航天科技十一院科研人员向媒体介绍,许多参加冬奥竞速类项目的中国冬奥健儿,都在体育风洞中进行过日常训练以提升竞技水平。在2021年举行的东京奥运会上,游泳、赛艇、自行车等一大批项目的运动员也都接受过体育风洞的“洗礼”,许多中国的奥运冠军就和名震世界的东风导弹、长征火箭、歼系列战机一样,都是在风洞中“吹”出来的。

风速151.2公里/小时

毋庸置疑,竞技体育的好成绩背后,除了运动员的刻苦努力,也离不开国家科技实力的贡献。

资料显示,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,供备战北京冬奥会的运动员使用。

△风洞资料图

该所党委书记王凯文曾介绍,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,设计风速为151.2公里/小时,风速相当于14级的强台风。“建成之后,部分参加东京奥运会的奥运健儿也利用这座风洞去提升比赛成绩。”

参与风洞设计的航天科技十一院三所工程师郑刘透露,151.2公里/小时的风速,是考虑到冬奥会中速度最快的项目最高时速大约就在150公里/小时左右,这个风速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,“我们使用的军工级低速风洞风速能达到70~100米/秒,但人类的运动不可能达到这个速度,所以我们就把体育风洞的风速降低,这样也能避免浪费能源。”

肌肉记忆

为什么在体育风洞中“闭关修炼”一段时间,运动员的比赛成绩就能显著提升?

公开报道提到,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,当中国短道速滑队在风洞中开展测试时,队员们会站在特制的六分量传感器上。风洞制造的风会以相当于运动员运动速度的风速迎面吹来,此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,“短道速滑项目中,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。在锁定风阻最小的动作和姿势后,队员们再加以长期往复训练,就能形成肌肉记忆。”

相关技术专业人员提供的另一组数据显示,如果空气阻力能够减少10%,运动员的成绩便能提高1%,在毫秒必争的冬奥赛场,1%甚至1‰秒的差距都有可能决定比赛的胜负,而体育风洞对于细节的精准把控,就能让运动员决胜于细微。

政知道(微信ID:upolitics)注意到,在昨天举行的短道速滑混合团体决赛中,意大利队仅以0.016秒的劣势获得亚军。

世界领先

梳理公开报道,除了短道速滑运动员,其他项目的运动员、器材也会赴风洞中进行训练、测试。

央视新闻曾报道称,我国自主研发的国产雪车就曾在风洞里经过无数次吹风测试。资料显示,雪车项目自第一届冬奥会就已经是正式比赛项目,其比赛形式决定了装备的重要性尤为突出。

央视还报道称,除了给雪车做试验,风洞还会为滑雪项目提供数据支持。

《环球时报》报道还指出,虽然风洞技术在体育领域的应用场景听起来还有些神奇的色彩,然而早在上个世纪,美国、日本、瑞典等西方国家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比较晚,但是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。可以说,我们的整体技术水平已经处于世界领先地位。

资料 | 央视 环球时报等

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文/北京青年报记者 李岩
编辑/赵红信
校对/项战

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