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【新亮點】

◎本報記者 唐 芳

【資料圖】

2022年2月15日，首鋼滑雪大跳臺歡呼雀躍。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，助力跳臺滑雪運動員在雪上“御風(fēng)飛行”的風(fēng)洞科技成為焦點。

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

近年來，利用風(fēng)洞進行針對性訓(xùn)練，成為提高運動員競技成績的重要科技手段。“運動員開展日常模擬訓(xùn)練時，不用一次一次從大跳臺上往下跳，只需在風(fēng)洞集中注意力，感受在不同的身體姿勢條件下風(fēng)對身體的作用。”3月1日，北京體育大學(xué)中國運動與健康研究院執(zhí)行院長劉卉對科技日報記者表示，體育風(fēng)洞不僅延長了有效訓(xùn)練時間，還可不受天氣影響，幫助運動員實現(xiàn)四季訓(xùn)練。

日本、英國、美國及瑞典等雪上項目強國都建設(shè)有體育風(fēng)洞。中國淶源建造的體育風(fēng)洞，是世界首個針對跳臺滑雪特點的專用風(fēng)洞。

為了實現(xiàn)對跳臺滑雪的滑行、起跳和空中飛行段的空氣動力學(xué)研究和訓(xùn)練，中國淶源體育風(fēng)洞分別設(shè)立了32度、11度和水平段的三個測試或訓(xùn)練段。正是借助風(fēng)洞測試，跳臺滑雪運動員的飛行姿勢由平行雪板改為V字形動作。專家介紹，與平行雪板相比，V字形姿勢能減少28%的風(fēng)阻，可以提供更多的升力。

清華大學(xué)機械學(xué)院副院長汪家道教授介紹，風(fēng)洞不僅是體育項目科學(xué)訓(xùn)練的關(guān)鍵設(shè)備，還是研究氣動減阻的關(guān)鍵平臺。在風(fēng)洞實驗室中可以測試運動員的服裝面料、頭盔、雪車等器具，以找到適合不同運動項目特點、不同材質(zhì)要求的服裝面料和運動器材，幫助運動員更好地減少空氣阻力，從而創(chuàng)造更好的運動成績。

北京冬奧會開賽前，由汪家道團隊設(shè)計的減阻頭盔被確定為短道速滑國家隊出征裝備。冬奧賽場上，中國短道速滑隊隊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，中國短道速滑隊共收獲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，汪家道團隊使用3D打印人體模型，對最終定型的減阻頭盔進行了風(fēng)阻測評。測試結(jié)果顯示，相對國家短道速滑隊在平昌冬奧會使用的頭盔，減阻短道頭盔的最大減阻率達到8%。

通過結(jié)合風(fēng)洞試驗與計算，我國科學(xué)家團隊完成了第一代和第二代國產(chǎn)雪車的制造，實現(xiàn)國產(chǎn)雪車“從無到有”的突破，并在設(shè)計、材料、工藝等方面完成突圍。這是我國冰雪運動器材裝備的重要突破。

汪家道介紹，我國已經(jīng)建成了包括二七廠科訓(xùn)基地體育綜合風(fēng)洞、淶源跳臺滑雪專業(yè)風(fēng)洞在內(nèi)的體育風(fēng)洞集群。此外，冬季運動管理中心還聯(lián)合北京交通大學(xué)風(fēng)洞實驗室進行冬季項目風(fēng)洞技術(shù)研究與應(yīng)用科技攻關(guān)，目前已經(jīng)形成了包括冬季項目風(fēng)洞訓(xùn)練體系、運動姿態(tài)優(yōu)化減阻技術(shù)、隊列優(yōu)化減阻技術(shù)、賽道賽時環(huán)境風(fēng)評估與應(yīng)對技術(shù)、運動裝備風(fēng)阻性能評測技術(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。”劉卉對此充滿期待。

來源：科技日報

作者：唐 芳

責任編輯：馮崢

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