《人民冰雪·冰雪科技谈》：“风洞”减阻让科技冬奥的魅力无限

2022年02月03日08:53 | 来源：人民网

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2022年北京冬奥会的筹办过程，为中国冰雪运动发展提供了巨大动力。科技创新，成为中国冰雪运动前进道路上嘹亮的号角。在科学技术部社会发展科技司与中国21世纪议程管理中心的联合指导下，人民网人民体育推出大型科普融媒体节目《人民冰雪·冰雪科技谈》，以“中国冰雪运动的科技创新之路”为主题，主要围绕国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项的创新成果，从办赛、参赛、观赛、安全保障和综合示范五个维度，全面展现开展现代冰雪运动所必备的科技支撑力量，展示我国冰雪科技领域取得的令人瞩目的创新成果，普及最前沿的冰雪科技知识、记录“科技冬奥”的精彩，讲述中国冰雪运动发展和科技创新的新时代故事，留下“科技冬奥”全景式融媒体历史档案。

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冬奥会绝大多数为竞速项目，竞速项目成绩的提高对冬奥会整体水平的提高至关重要。近日，冬季项目运动减阻关键技术及平台研究项目负责人、清华大学机械工程系主任汪家道教授从科学减阻的角度介绍冰雪竞速项目上的减阻科学、技巧、装备研发情况。

汪家道表示，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项开展了冬季项目运动减阻关键技术及平台研究项目，基于体育风洞、气动及摩擦阻力测评装备等建设，形成国际一流竞速类运动可持续发展的技术研究与支持平台。此外，面向冬季竞速项目气动及冰雪表面摩擦减阻开展研究，在实现姿态优化、装备减阻、摩擦调控等领域获得理论和关键技术突破，发展雪车、头盔、滑板等减阻装备和用蜡，实现冬奥竞速项目大幅减阻，助力运动员实现“更高”“更快”目标。

据介绍，竞速项目靠速度取胜，在冰雪运动过程中，有速度就会与空气产生相对运动，就会感觉有风，这部分风就会产生阻力，叫风阻。同时，要运动，就必须跟地面有相对运动，在冰雪项目中，地面要么是冰、要么是雪，冰雪会产生摩擦阻力。这两部分阻力，构成了运动项目前进过程中的总阻力。运动减阻主要是通过空气阻力和冰雪摩擦阻力的减小，来提高运动员的成绩。

运动过程中，运动员是运动的，空气是静止的，这时候进行阻力测量很不容易。那怎么办？汪家道表示，通过建风洞，让运动员不动，让空气流动。风洞建在一个封闭的环境中，通过大风扇，风能动起来，这时身处其中的人不动，同样可以造成运动过程中的风场。“比如滑冰和滑雪，运动员在空气当中受到的阻力，在风洞里面可以测试，对于他们的生理生化指标，也可以监控。”

汪家道表示，运动员在前进过程中会保持比较优势的姿态，这个姿态产生的空气阻力比较小。而通过风洞减阻测试，提出优化方案，运动员结合自己的能力，优化自己的姿态。通过强化训练，可以明显提高前进速度。

冰上运动对冰刀的要求有两个，一个是滑行前进方向摩擦阻力要小，另一个是蹬踏时前进的动力要大，这样才能滑得远。可是，这两点在很多情况下是矛盾的，怎么办？汪家道介绍，为了兼顾两方面，冰刀做成类似三明治的结构，让冰刀两个侧面硬度高，中间硬度稍低。这样，冰刀在侧滑过程中，冰刃比较锋利，比较耐磨，从而提高了侧向蹬踏力，减小了摩擦阻力。经测算，蹬踏率可提高20%—30%，摩擦阻力可减小10%左右。

“冬奥会和其他大型体育赛事一样，比拼的不仅是运动员的技战能力，更是各个国家的科技水平。比如风洞，它体现的是一个国家的实力。再比如装备，由于科技水平的提高，运动员可以用上更好的装备，在赛场上就能占据一定的优势。这也是科技冬奥的魅力所在。”汪家道说。（配文：乔业琼）