军工设备怎么用在滑雪上了?

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“风洞”一词源于英语“wind tunnel”,曾经专门用于测试飞机、火箭等设备的气动性能,被誉为“飞行器的摇篮”。让人称奇的是,这款看似神秘的军工设备,正被广泛应用在我国跳台滑雪国家队的训练中。这是为何?

去年12月,河北涞源国家雪上项目训练基地刚刚启用,这里建有世界最大、国内首座跳台滑雪专业风洞实验室。这几天,正在北京举行的全国科技活动周上,这款风洞实验室的模型就呈现在观者眼前,吸引了很多人。

航空工业空气动力研究院相关负责人李兴龙介绍,物体运动时速超过百公里后,空气阻力占总阻力的80%以上。因此,竞速、腾空等项目的运动员,在风洞模拟的空气场中训练对提高成绩有明显作用。

李兴龙在活动现场。肖彤 摄

相比真实场地,风洞的优势在哪?李兴龙介绍,一个安全性,另一个是训练效率。风洞中有完善的安全网,运动员进行肌肉训练时也有安全绳保护。

在传统的跳台滑雪训练中,运动员在雪场上完成一次训练,从坡顶到落地的过程实际上只有3-4秒,而在空中的时间则仅有1-2秒。同时,这项运动对体力和精力都消耗很大。如果运动员使用真实场地训练,一天只能训练5-6次。一天实际在空中的训练时间只有十几秒钟。因为如果次数太多,运动员体力消耗较大,精力不集中,容易受伤。而风洞每天能给单个运动员提供十几分钟的训练时间。从效率上说,一个月的风洞训练可能相当于一年的真实场地训练。

运动员在风洞训练。(图片来自受访者)

用风洞怎么训练?李兴龙介绍,风洞管道宽3.5米、高4.5米,是世界上最大的跳台滑雪风洞。运动员在风洞中有助滑、起跳、飞跃三个阶段,分别为水平、11度角、32度角。

助滑阶段主要进行测力实验。运动员身体下方的屏幕上可以实时显示其当前姿态所受的空气阻力,帮助运动员调整姿态,减小所受阻力。在起跳阶段,风洞中有起跳天平辅助测量运动员起跳瞬间的双脚受力情况,精确地辅助运动员改善发力方式。在飞跃阶段,运动员被安全绳吊在空中,可以在相对真实的体感环境下训练肌肉记忆、平衡性的掌握以及尝试一些新动作。

据悉,河北涞源国家跳台滑雪训练基地风洞的建设过程历时不到5个月,创造了同类训练设施建设的最短时间完工纪录。这是中国跳台滑雪项目量身打造的世界最大、国内首座专用科研训练风洞。与世界上同类风洞相比,该风洞不仅尺寸最大,而且流场品质极佳,风速控制更为精密,测试功能也最全面,在国内首次将航空空气动力学技术应用于体育训练。

今年1月,一封感谢信被国家体育总局冬季运动管理中心发到中国航空工业集团有限公司。信中写道:“通过半年的风洞训练,跳台滑雪国家集训队在近期创造了新的突破,多名运动员顺利完成HS140跳台首跳,其中宋祺武达到141.5米,成为中国首个跳过140米的运动员,再次成功缩小了与国际顶尖运动员之间的差距。”

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