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绝地大逆袭!航天科技与一汽红旗联手,国产雪车挑战国外垄断是否胜算更大?

发布时间:2023-08-14 15:40:45来源:本站原创

冬季是展现国家综合实力的国际舞台,我国自2015年成功申请冬奥会以来积极备战,不仅建设了中国首条国际雪橇雪车赛道,更为国家队打造世界顶级的奥运选手装备,极大缩短与其他冬奥强国的差距。

在所有亮相的高科技装备中,雪车无疑是最亮眼的存在。为什么选择最复杂的雪车作为突破点?并不是因为雪车项目金牌多,而是因为雪车这个运动器械对比赛的影响非常大,如果能在雪车上做出优化,就能通过科技优势力压他国选手一头。

实际上我国在2021年以前都没有一辆自己的雪车,2015年北京成功申请冬奥会以后才组建的雪车国家队,以往的雪车训练都需要到他国租借设备和场地。如果能在雪车上突破他国的技术封锁,凭借我国现如今的科技力量绝对能造出国际顶尖的雪车装备。

航天科技加持,实现从0到1的突破

雪车运动归属于冬奥运动大项中的滑行运动,这是一项刺激又危险的急速运动,雪车运行最高时速能达到每小时160公里,速度追平动车。在如此高的速度下如果发生意外,后果将不堪设想。如何兼顾安全防护和对急速的追求是此次研发的重点。

雪车构造简单,你可以把它想象成有舵的雪橇,除了初始动力是由运动员推动外,后段的加速度全来自于雪车赛道巨大的落差。雪车有两组独立的滑行钢刃,舵手通过雪车内两个把手控制的滑轮系统驾驶雪车;制动器安装在雪车尾部,由刹车手控制。

雪车就是一辆没有动力系统的车壳子,如何让它跑得更快,可以借鉴汽车制造。中国首发的雪车材质和顶级跑车的外壳一样,使用碳纤维,而且是航空等级的T800碳纤复合材料。碳纤维材质的耐低温特性,使得它在零下40℃的环境温度下强度不会发生任何变化,其冲击或压缩强度达350兆帕,每平米承重3.5吨。

除了高强度耐低温特性,碳纤维还有一大优势就是优秀的减重效果,它的密度不到钢的四分之一;与轻量化的铝合金相比,减重效果可达到20%-40%。这些优点让碳纤成为制作雪车的最佳材料。

中国雪车项目从2019年11月立项,由中国航天团队和一汽红旗联合开发。经历了闭门图纸造车到国外样品拆解分析两个阶段,最终在2021年1月实现了从0到1的突破,造出了属于我们自己的雪车。

气动外形设计,提高0.3-0.5秒的成绩

雪车的科技含量绝不仅在材质上,更低的风阻同样是我们追求的目标之一。通过流体力学计算设计做出初代模型后,再使用大型风洞实验检测实战效果。经过多次调配,系统性地降低风阻系数,达到目前的最优解。我国雪车最终产品风阻系数比同类产品降低8%,预计实际比赛过程中将会提高0.3到0.5秒的成绩。

要知道历届雪车竞赛冠亚军差距只在毫秒之间,这不到半秒的优势其实还是蛮大的。

除了车身,国家队的头盔也大量使用碳纤维,这一点改变使国家队的头盔重量下降20%,仅有700克,但防护标准确比国际标准高出20%

这小小一个头盔可是借助长征五号火箭的外壳制造技术,运用航天薄壁结构设计,通过3D打印技术,根据运动员头部特征个性化定制而成,不仅安全可靠还兼顾使用舒适性。

一体化制造提高可靠性

雪车不止要快,还要让它安全,运动员参加冬奥会为国争光不是一次性消耗品,中国制造的雪车必须保证其安全性。

雪车的结构主要由车身和金属车架两部分组成,其中金属框架是一体化制造,就跟安全性高的汽车一体化车架一样。雪车车身由3个大部件构成,分别是前车身、后车身和前车盖,这3大部件外形精度高、连接少,由航天热压罐技术加工而成。更少的连接可以有效降低故障率,保证雪车外形的稳固。

碳纤车身除了强度高、重量轻以外还能有效降低雪车的重心,让雪车在过弯时更容易掌控车身动态,降低冲出赛道的危险性。

以上大部分内容说的是航天技术在雪车上的运用,那一汽红旗又做了哪些贡献呢?

一汽红旗作为中国知名车企,可不是来打酱油的。航天技术拿来造雪车可以说是降维打击,但真正把这些技术落地执行可少不了红旗的汽车制造技术。除了车壳、车架,红旗最关键的作用在人机工程和提高操作性能上。

一台好车就算它动力再强,如果转向不灵活,换挡逻辑混乱,你能开着它做出好成绩吗?同样的道理在雪车上也适用。

虽然雪车没有发动机,可操控部分也只有转向系统和制动系统,但这恰恰决定了比赛路线的完成情况。雪车作为竞速项目对走线的要求是很高的,它跟赛车一样,不同的路况和走线策略都会对圈速产生巨大影响,从而影响比赛成绩。

一汽红旗参与制造的目的就是制造出符合人体工学的驾驶舱,调教出更优的转向机和制动系统,让运动员和雪车之间更好地磨合,做出更快的成绩。此次航天科技与汽车科技的结合,对高端科技民用化来说是一次很好的尝试。

总的来说,虽然我国雪车运动起步较晚,运动员实力比不了其他强国,但我们的比赛装备相对其他国家还是比较有优势的。单说雪车这一项,我国只用了一年的时间就成功制造出自己的雪车,而且在其中融入了众多航天科技成果;在之后的一年多的时间里又进行产品更迭和改进,完成了从0到1,从有到优的华丽转变。这无疑是我国强大的科技力量和综合制造能力的又一体现。

北京2022年冬奥会雪车比赛共有4个小项,包括女子单人雪车、女子双人雪车、男子双人雪车和四人雪车,其中女子单人雪车项目为新增项目,4个小项共产生4枚金牌。雪车比赛开始时间是2月13号,届时大家可以一睹中国雪车的风采。

(责编: xuehui)

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