现代体育的发展,除了“苦练出成绩”之外,比拼的还有各国的科技水平。据了解,在中国体育健儿奋力拼搏的背后,就有中国航天的高科技在默默助力。
“更快”从一开始就是奥运会的核心口号之一。在诸多竞速类项目中,尽可能减少阻力和采用更精准的运动姿势成为提高比赛成绩的关键。在7月28日东京奥运会赛艇比赛女子四人双桨项目决赛中,中国队摘得金牌,这是中国队在2008年北京奥运会后夺得的首枚奥运赛艇金牌。而这枚金牌就与借助中国航天风洞的科学训练有着密切关系。
据介绍,风洞属于空气动力学研究和试验中最广泛使用的工具,是一种能人工产生和控制气流、量度气流对物体作用以及观察物理现象的试验设备,通常用于模拟飞行器或物体周围的空气流动,以验证气流阻力对飞行器或物体的影响。
利用风洞进行针对性训练已被英国、瑞典、德国、美国、加拿大等国广泛采用,成为提高运动员竞技成绩的重要手段之一。例如英国运动员就利用自行车风洞设备进行训练,在伦敦奥运会上大显身手。日本利用风洞对速度滑冰团队追逐赛进行专门训练后,在2018年平昌冬奥会打破世界纪录,夺得金牌。
为提升中国赛艇队训练的科学性,中国航天空气动力技术研究院(航天十一院)低速风洞实验室通过模拟运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小,并对四名运动员不同编队组合对气动阻力的影响进行试验,成功开发出一套基于气浮装置的三维力测量平台,测力装置经过精心设计和调试,完全满足高精度小载荷风洞测试项目的要求,为运动员比赛提供科学参考。
2020年10月,航天十一院建成国内首座体育综合训练风洞,尺寸规模和风速范围可满足冬季运动项目及部分夏季运动项目的需求。在这座风洞里接受过“优秀运动员风洞试验”的,就包括中国游泳队张雨霏、杨浚瑄等多名选手。该试验模拟游泳过程中所受流场,开展典型游泳速度下不同技术动作姿态和阻力,通过测量运动员每一秒的姿态、呼吸情况,以及在泳池里每一次往返的划频、划幅、划次、转身时间等多项技术参数,实现了对每个动作的精细量化评估,为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、优化技术动作提供科学依据。可以说,中国游泳队在东京奥运会夺得的金牌中,同样有中国航天的功劳。
据了解,这座风洞还将为明年的冬奥会提供更得力的支持。以钢架雪车和跳台滑雪为例,该风洞能够给出运动员不同姿态下的风阻数据,便于运动员训练形成最佳的动作。同时测试系统还可以对运动服装进行风阻系数的测试,对高性能运动服装的设计开发提供数据支撑。
(姚 旺)