1. 程式人生 > 資訊 >揭祕北京冬奧會中國首金背後訓練“神器”:導彈、火箭研發同款技術

揭祕北京冬奧會中國首金背後訓練“神器”:導彈、火箭研發同款技術

2 月 6 日訊息,2 月 5 日晚,由曲春雨、範可新、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 的成績率先衝過終點,為中國隊摘得北京冬奧會上的首枚金牌。

據環球時報報道,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,獲得第二名的義大利隊以 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佈局設計原理是一樣的:只有保持空氣阻力最小的姿態,才能獲得最快的速度。

於是,一種用以幫助中國短道速滑隊探尋消減風阻完美姿態的訓練“神器”,在這場關於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”一直在另一個神祕的領域扮演著極為關鍵的“角色”—— 用於我國導彈、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並承建體育風洞專案,據航天科技十一院科研人員介紹,許多參加冬奧競速類專案的中國冬奧健兒,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、自行車等一大批專案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並建造我國首座體育風洞,供備戰北京冬奧會的運動員使用。這座體育風洞於 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,風速相當於 14 級的強颱風。“建成之後,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,比如儘量避免在風洞內部使用螺釘等易脫落的緊韌體,以免飛出傷人;測試平臺周邊合理設定防護網,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,為了最後方便篩選運動員的運動姿態,體育風洞還具備拍攝儲存功能,能將一個時間點裡的測力資料、畫面資料,以及重心捕捉,運動員姿態變化後重心變化情況等資料儲存下來,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裡,看到自己動作的測試資料。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、溫控系統。

以冬奧競速類專案為例,風洞主要用於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。據瞭解,體育風洞中的測力感測器靈敏到可以測出 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。

瞭解到,相關技術專業人員提供的另一組資料顯示,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,而體育風洞對於細節的精準把控,就能讓運動員決勝於細微。