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风洞不仅能用于飞行器研制 还能助运动员拿金牌

发布时间:2019-06-19 13:24 来源:未知 编辑:admin

  “我国正处于这样一个状态:在很多体育项目上,有三四十个人能进入世界前列,但真正能达到顶尖水平的寥寥无几。”在11月10日到11日于杭州举行的全国体育科技成果转化展览会暨国际体育科技高峰论坛上,国家体育总局科研所研究员、教授陈小平这么说。

  差在哪了?陈小平认为,没有精确化、个体化训练,运动员就很难跨越那一道从“优秀”到“卓越”的鸿沟。“科技助力体育是当务之急,应该将它提到非常高的高度。”陈小平说。

  风洞,这种在飞行器研制中不可缺少的工具,用在了体育上。清华大学特聘教授汪家道团队,就正在用空气动力学理论,帮助国家自行车队和减阻“死磕”。

  英国的成功经验就摆在面前。最近3届奥运会,英国在自行车项目上拿了22枚金牌,空气动力学研究功不可没。

  “自行车的综合减阻,包括‘滚动摩擦减阻’和‘空气减阻’。”汪家道说,第一种减阻,涉及到自行车的轮胎和轴承;第二种,则涉及到运动员的姿态、编队和场地阻力优化以及装备定制。

  科研团队要用3D扫描获得运动员的身体数据,用3D打印造出模型和装备,采用碳纤维等材料进行精密制造,还要用流体建模仿真,再在风洞里开展实验。

  在自行车、滑雪、滑冰等项目的科研和训练中,风洞使用得越来越多,但做研究时,汪家道都得使用其他领域的风洞。“体育科研需要自己的专业风洞,这样才能置入大型设备,提高研究精度。”汪家道呼吁。

  研究火箭和导弹的专家,也进入了体育科研领域。标枪和铁饼,要求投得远,射箭则要求精度高。北京理工大学宇航学院力学系教授霍波说:“我们造导弹也是这些要求,是通的。”

  霍波认为,要提高投掷类项目的成绩,需要解决的是飞行体的动力学问题和运动员的生物力学问题。团队再将这些命题继续细化:如何对细长弹性体、自旋体进行动力学稳定性建模及分析?复杂环境条件对飞行体飞行状态的作用机理是什么?

  看来,掷标枪和扔铁饼,不只是个力气活。虽然研究人员可以提供一个改善成绩的“大框架”,但具体到运动员每天的训练表现,又要有数据支撑。在全国体育科技成果转化展览会上走一走就会发现,“数据”,已成了不少科技厂商的“立身之本”。

  有从国外引进的智能可穿戴设备,实时记录运动员身体状况、跑动距离和训练强度;有从以色列到来的“智能球场”,记录运动员的接发球情况,提供训练指导工具。

  经验似乎已经失效,数据分析将要走上神坛。不过,国家体育总局体能康复专家组副组长陈方灿坦言,我们对人体的理论研究比较薄弱,用科技手段收集到的数据和运动损伤的评估常常难以结合。“体育科技的发展,必须得跨学科。”他强调。

  陈小平也表示赞同。他告诉科技日报记者:“我国体育科技要发展,得加强多学科参与,要国际化,也要注重自身的能力建设。”(张盖伦)

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