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冒险风口浪尖!谁能勇闯降低风阻的冬奥巅峰?

发布时间:2023-08-14 15:39:35来源:本站原创

相比于夏季奥运会,我国在历届冬奥会上的表现就没有那么亮眼。我国冰雪运动开始时间短,专业运动设施也不多,冰雪运动项目普及率也不高,这些原因致使我们非常缺乏专业的冰雪运动员。自2015年北京申报冬季奥运会成功后,我们也是紧抓团队,积极扩建冰雪运动员队伍,这次家门口的冬奥会共计109个小项中我国获得了100多个项目的参赛资格。

我国举办冬奥会不只为了传承奥林匹克精神,更是向全世界展现我国的国家实力。冬奥会运动环境严酷,对选手和运动装备都是极大的考验,装备对选手的发挥和比赛的结果有很大的影响。为缩短与其他冬奥强国的差距,我国科研团队在冬奥来临之际早就为国家队研制了一整套“冬奥神装”,并运用最先进的科学技术为运动员们进行专项训练。

除了冰壶,其他所有冬奥项目都有对竞速的要求,如何让运动员们获得更快的速度成了最主要的研究课题。

短道速滑团体赛首金,冰刀上做文章

在2月5日短道速滑混合团体接力赛中,中国队夺得此次冬奥的首枚金牌,这个项目用到的带冰刀的冰鞋就是核心装备之一。

冰鞋根据参与的运动类型可分为三类,速滑类、花样滑类和冰球类。速滑类冰鞋对加速的要求更高,所以冰刀最长,这样在横向蹬踏时能提供更大的接触面从而提高摩擦力,方便运动员更快地加速。而在纵向前进的过程中,为了降低冰刀运动时的阻力,速滑类冰鞋的刃宽又是最小的。

为了同时满足冰鞋蹬踏时较高的摩擦力和前进时更小的摩擦力,研发团队设计了汉堡式的三层冰刀结构,通过改变冰刀硬度来优化冰鞋。冰刀两侧设置较高的硬度,中间设置较低的硬度,在保证冰刀质量的前提下,提高20%-30%的蹬踏率,同时降低10%的直行摩擦力。

对于短道速滑这样的竞速类运动项目中,这样的改变对运动员成绩的提升还是比较显著的。

当然除了速滑类运动,这项技术在花滑和冰球运动项目中也有运用,此次花滑用的冰刀材质还被替换成质量更轻薄的碳纤,让运动员能更快速的完成转向。在冰球运动中,冰鞋的使用情况更加复杂,这项技术对选手的加速和急停也会有更多的帮助。

竞速赛服,挑战更低风阻

除了冰鞋,国家队核心装备还有赛服,冰上竞速除了在冰面获得更快的速度,还要克服高速运动的风阻。为了做出世界顶级的竞速赛服,安踏花了十年时间,累积投入300多亿研发资金,终于在2018年冬奥会上大放异彩,协助武大靖在韩国夺得首枚金牌。

它在2017年设计的短道速滑比赛服获得“ISPO全球设计大奖”,是世界上最轻薄、最透气的短道速滑赛服之一,减阻提速系数高达5%,而这次竞速运动的选手服仍由安踏负责开发。

它通过结合应用空气湍流控制、边界滑移技术、高弹减阻面料、表面导流结构等多项减阻技术,为国家队打造世界最顶级的低风阻赛服,经测试,在速滑类运动项目中,国家队赛服风阻下降10%以上。

为达到这样的效果,研究团队可是付出了巨大的心血。理论联合实际,研究团队通过风洞实验挑选出最优秀的高弹减阻面料,并调整版型和人体分割线最佳位置,优化升级减阻性能。在服装表面加入异形结构,迅速导流以降低空气阻力。在气流的掌控和疏通上做到了极致。

除了对赛服进行减阻设计,赛服还将根据每位运动员的身体结构和发力状态进行定制开发,兼顾低风阻的同时保证运动员发力的自然舒适,减少内耗。

由于冰雪运动的高速危险性和锋利的冰刀,赛服的设计除了兼顾速度还要提高对运动员的防护。为了避免高速重装对运动员的损伤,赛服中会加制一层在低温环境下仍能保证活性的缓冲材质,通过特定的结构设计分解外力,减少运动员收到的伤害。

在短道速滑这类冰上运动中,锋利的冰刀容易对运动员造成割伤,赛服强度同样要经受考验。我国研制的赛服强度整体达到欧洲标准,面料综合强度达钢丝的15倍,在一些关键的动脉位置还加强了防护,超出国际标准20%到30%

研制碳纤雪车,打破垄断

如果说哪样装备对竞赛的影响最大,那一定是雪车。雪车运动是一项团队竞技运动,在此次冬奥会上有4个小项,分别是男双,女双,女单和四人混合赛。为了这个项目我国专门在延庆制造了全长1975米,垂直落差超过121米的国家雪车雪橇中心,用于雪上滑行运动比赛。

雪车简单来说就是一张有舵的雪橇,开始前队员们先合力推动雪车,给它一个初速度。一众队员在坡道入口处跳上雪车,由于惯性雪车来到下坡赛道,通过赛道落差提供加速度,带着一众队员滑完整条赛道。期间舵手通过两个把手控制前段的滑行钢刃调整方向,刹车手则控制后段的滑行钢刃进行制动。

雪车运动的平均速度在100公里每小时,最高时速能达160公里,雪车运动也被称为“冰上的F1”。这样的急速运动对雪橇的要求很高,谁能拥有一张风阻更小的雪车,绝对能在比赛中取得优势。

不过可惜的是雪车制造技术历来都被西方国家垄断,中国甚至没有一台自己的雪车,2018年平昌冬奥会我国的雪车团队仍需要去他国借用雪车和赛道进行训练。

好消息是2019年11月开始我国开启了自研雪车项目,并在2021年1月制造出了第一辆属于我们自己的雪车。

这辆雪车的诞生充满传奇色彩,它由中国航天团队和一汽红旗集团联合开发,全身都是高科技。车身使用航天级T800碳纤复合材料,通过流体力学设计结合风洞测试调整。最终产品比国际上的同类产品风阻系数低8%,这项升级预计能在比赛中提高0.3到0.5秒的成绩。

碳纤材质强度大、重量轻,是理想的车壳材料,它在顶级超跑上被广泛运用,用在雪车外壳制造上也非常合适。除了被用在雪车车壳上,运动员的头盔同样使用了碳纤材质,这个改变使得我国运动员的头盔比同类产品轻20%

当然除了以上重点介绍的这几样冰雪“神装”,我国在冬奥会上展现的高科技产品还有很多,这些产品的创新和制造无一不体现了我国强大的科技实力。相信在祖国强大的支持下,奥运健儿们都能大放异彩,为国争光!

(责编: xuehui)

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