购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

03 揭秘冬奥赛场上的“黑科技”冰雪装备

北京冬奥会既是力与美的竞技盛会,也是高精尖科技展示的前沿舞台,一起来看看冬奥赛场上的“黑科技”冰雪装备吧!

赛服:是装备也是铠甲

赛场上,除了运动员的发挥,其他因素对比赛成绩的影响也不可忽略,装备就是其中之一。以短道速滑项目为例,优秀的比赛服既要具备减阻效果,还要承受碰撞过程中冰刀的切割,融入主动加热功能。这些性能的实现需要融合数学、计算机图形、材料力学等多个学科技术。

面料的选择至关重要,在冰上高速滑行需要对抗空气阻力(相当于十几级大风),专业速滑比赛服可以帮助运动员减少阻力,比赛服的减阻效果需要通过风洞试验来测试。除此之外,还要根据运动员身体的不同部位选择不同的面料,比如四肢、躯干所用的装备面料与头部等其他部位所用的装备面料不同。

短道速滑项目有多名运动员同时滑行,难免会有身体碰撞、同时摔倒等情形发生,多人摔倒的情况非常危险,可能会发生冰刀从运动员身体上划过的情况。北京冬奥会短道速滑比赛服采用最新的360° 全身防切割技术,防切割强度是钢丝的15倍。研究人员通过提升纤维保暖率,使用主动加热技术,把电能量转化成热量两种方式相结合,解决运动员体感温度低影响发挥的问题。此外,研发团队会根据每名运动员脚踝的粗细及位置设计专属冰鞋。在高山滑雪项目中,运动员穿过旗门时不可避免会发生一些冲撞,很多运动员的四肢经常被旗门的软杆抽打出现瘀青。研究人员最新研发的高山滑雪训练防护服,采用了新型柱状阵列式抗冲击结构和新型吸能缓震材料,可以有效降低高山滑雪运动员穿越旗门时的抽打伤害。

国产雪车实现零的突破

雪车项目起源于瑞士,1924年被正式列为冬奥会比赛项目。直到2016年,我国才建立了国家雪车队,雪车装备却要依赖国外租赁或进口。作为高端冰雪运动装备,雪车具有高度复杂的工艺和入行门槛,展形似一叶小舟,但其研制流程竟与航天运载火箭类似。

雪车既没有轮子,也没有方向盘,动力来源于起跑初速度和重力作用。虽然雪车没有发动机,但其平均时速为100 km,最高时速可达160 km,被称为“冰上F1”,是名副其实的冬奥会“速度之王”。比赛开始时,运动员需要跑步推动雪车上可回缩的推杆推车加速,大约直线跑50米后依次迅速钻入雪车内开始滑行。

图1-7 高端冰雪运动装备——雪车

在雪车比赛中,选手过弯道时承受的离心力是自身重量的5—6倍,接近人体极限,这对雪车安全及可靠性的要求提升到最高级别。为此,雪车车身选用航空航天领域高性能的国产 T800级碳纤维复合材料技术。这类材料密度只有钢的1/5,强度却是钢的两倍,能最大幅度地减轻雪车的自身重量并降低雪车重心,使雪车的滑行更平稳。材料的高强度和独特的“破坏吸能”特性,还能保护运动员在比赛撞车事故中免受伤害。研发团队为雪车设计了舵身融合的流线型外形,使国产雪车的空气风阻系数较进口雪车小5% 以上,车速提高了3%,据测算可提高竞赛成绩0.3—0.5 s。

完全自主知识产权的雪蜡车

雪蜡车是给运动员滑雪板打蜡的专用车辆,冰雪运动发达的国家基本上都拥有自己的雪蜡车,过去我国冰雪运动员参加比赛时只能租用外国车辆。给滑雪板打蜡是必不可少的环节,打了蜡的雪板就像一辆方向盘很轻的车,极易操控,高手之间的较量,细节往往能够决定成败,打蜡就显得尤为重要。

滑雪板所用的蜡,根据形态,可分为固体蜡、液体蜡、膏状蜡、粉状蜡几种;根据打蜡方式,可分为生蜡和热蜡两种。运动员需要结合温度、湿度、雪质、用途等多种因素来选择合适的蜡,如此精细的工作对环境的要求自是极为严苛。经过11个月的连续奋战,我国首台具有完全自主知识产权的雪蜡车诞生。

这台雪蜡车目前世界上单层展开面积最大、集成功能最全的雪蜡车,该车展开使用时,总长度达21 m,宽度达10 m,可有效使用面积达92.5 m 2 ,共设有6个雪板打蜡操作台,可供6名打蜡师同时工作。厢体内设有雪板雪蜡存放区、休息区、运动员热身区、洗手间、淋浴房等功能区,以及残疾运动员升降梯。不仅如此,此款雪蜡车以低碳环保为目标,车顶采用光伏太阳能储能发电,车载平台采用氢动力,还搭载了人脸识别、智能环境监控、5G通信、赛事直播、仿生光源等专业技术。 545iAh20FBnYsXIJE5MxLxmDaLLbhhTxwiox+mnbrPIFX68Jxe7wzIh8YENtIMXt

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×