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揭秘北京冬奧會中國首金背后訓練“神器”:導彈、火箭研發(fā)同款技術

2022/2/6 9:55:14 來源:IT之家 作者:遠洋 責編:遠洋

IT之家 2 月 6 日消息,2 月 5 日晚,由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人組成的中國短道速滑混合團體以 2 分 37 秒 348 的成績率先沖過終點,為中國隊摘得北京冬奧會上的首枚金牌。

據(jù)環(huán)球時報報道,在追求人類速度極致的短道速滑賽道上,勝負就在毫秒之間,獲得第二名的意大利隊以 0.016 秒的劣勢敗下陣來。在高速的短道速滑運動中,運動員的動作以及姿態(tài)的些許變化,就能影響速度的快慢。而這在某種程度上和飛行器的氣動布局設計原理是一樣的:只有保持空氣阻力最小的姿態(tài),才能獲得最快的速度。

于是,一種用以幫助中國短道速滑隊探尋消減風阻完美姿態(tài)的訓練“神器”,在這場關于速度的比拼中的價值和作用得以凸顯,這種“神器”就是風洞技術。在此之前,這種“神器”一直在另一個神秘的領域扮演著極為關鍵的“角色”—— 用于我國導彈、火箭和飛機的設計。

中國航天空氣動力技術研究院(以下簡稱航天科技十一院)為國家體育總局設計并承建體育風洞項目,據(jù)航天科技十一院科研人員介紹,許多參加冬奧競速類項目的中國冬奧健兒,都在體育風洞中進行過日常訓練以提升競技水平。在 2021 年舉行的東京奧運會上,游泳、賽艇、自行車等一大批項目的運動員也都接受過體育風洞的“洗禮”,許多中國的奧運冠軍就和名震世界的東風導彈、長征火箭、殲系列戰(zhàn)機一樣,都是在風洞中“吹”出來的。

2019 年,國家體育總局與航天科技十一院深化合作,由航天科技十一院三所設計并建造我國首座體育風洞,供備戰(zhàn)北京冬奧會的運動員使用。這座體育風洞于 2020 年建成,風洞的口徑寬為 2.5 米,高為 3 米,測試段長度為 8 米,設計風速為 151.2 公里 / 小時,風速相當于 14 級的強臺風?!敖ǔ芍?,部分參加東京奧運會的奧運健兒也利用這座風洞去提升比賽成績。”

為了確保運動員的安全,體育風洞特意增強了安全方面的措施,比如盡量避免在風洞內部使用螺釘?shù)纫酌撀涞木o固件,以免飛出傷人;測試平臺周邊合理設置防護網(wǎng),既不干擾測試又能防止運動員滑落;再比如在陪伴測試的教練身邊加設急停按鈕,遇到緊急情況可以立即停車等。

此外,為了最后方便篩選運動員的運動姿態(tài),體育風洞還具備拍攝存儲功能,能將一個時間點里的測力數(shù)據(jù)、畫面數(shù)據(jù),以及重心捕捉,運動員姿態(tài)變化后重心變化情況等數(shù)據(jù)存儲下來,為教練員指導提供參考。運動員也能在眼前地板上的顯示屏里,看到自己動作的測試數(shù)據(jù)。而長時間的風洞訓練和測試,風洞的舒適性也是一個需要考慮的重要因素。為此,設計人員還在風洞內安裝了新風系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)。

以冬奧競速類項目為例,風洞主要用于為減小運動員的風阻提供試驗幫助。風阻越小則速度越快,運動員消耗的體能也會越小。據(jù)了解,體育風洞中的測力傳感器靈敏到可以測出 0.1 牛的變化,運動員任意一個微小的變化帶來的阻力的影響,都能精確地測量出來。

IT之家了解到,相關技術專業(yè)人員提供的另一組數(shù)據(jù)顯示,如果空氣阻力能夠減少 10%,運動員的成績便能提高 1%,在毫秒必爭的冬奧賽場,1% 甚至 1‰秒的差距都有可能決定比賽的勝負,而體育風洞對于細節(jié)的精準把控,就能讓運動員決勝于細微。

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關鍵詞:冬奧會,風洞試驗

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