科技为冰雪健儿插上腾飞翅膀——风洞:“好风凭借力 送我上青云”

目前我国有三大两小,共五个体育专业风洞,除了在涞源的,还有在北京二七厂冰雪项目科训基地的综合风洞,在秦皇岛国家训练基地的垂直风洞,以及可移动式风洞设备两台。

这些风洞落成之后都得到了充分利用,钢架雪车国家集训队领队孙帆表示,通过风洞的试验,让钢架雪车运动员能知道自己在橇上如何保持最减阻、最省时间的最佳姿态,另一方面通过风洞试验对运动器材进行进一步测试和改进,以提升成绩。

中国有古诗云:“好风凭借力,送我上青云”。那什么风是“好风”呢?中国冰雪近年就刮起了一阵“好风”,这股风可以帮助运动员找到最佳减阻姿势,飞得更远,滑得更快,跳得更好,这股风也能帮助装备研发人员开发更适合的服装和器材,这股风就是风洞训练设备里吹出来的风。

风洞的风为什么可以帮助运动员训练?首先是不同于需要“靠天吃饭”的雪上训练,风洞训练不受季节气候影响,可以全天候四季开展,这一点跳台滑雪和北欧两项运动员尤其深有体会,这两个项目的运动员需要无保护措施在空中“飞行”数秒,危险系数高,为了保护队员,风太大不能跳,风向多变最好也别跳……以往运动员穿好装备打好蜡在高台之上坐十多分钟甚至半小时还是不能进行训练是常有的事,教练只能临时变更训练计划,休息或进行体能训练。但在有风洞的基地,运动员可以去风洞继续进行跳台动作的优化训练。

其次是不同于雪上训练一次耗时久但真正训练时间有限,风洞训练可以高效利用时间。在涞源跳台滑雪训练科研基地,一个运动员一上午最多只能训练5次左右,飞行时间加起来不过30秒,但在风洞里,运动员可以一次训练就“飞”2分钟。

那么风洞实验室是如何运转的?我国首个供跳台滑雪运动员使用的风洞实验室,位于河北涞源国家跳台滑雪基地内,2020年12月正式启用。记者曾实地探访过这里。

风洞实验室的一层摆放了一架大型跑台,像是跑步机的放大版,大到可以同时容纳6名队员同时跑步,也可以容纳2名穿着越野滑轮的运动员并排滑行。在运动员进行热身准备工作时,风洞实验室的工作人员在风洞中也在完成对受力天平的调试,这些精密的天平将在随后的训练中精准测量运动员的双脚发力及不同动作产生的阻力。

运动员在跑台上热身结束后穿上连体滑雪服坐上电梯来到实验室三层,他们将在32度的斜坡区域进行“吊飞”训练。两位工作人员掀开可活动的一块垫子,合力将两根支架拉起撑住垫子,在32度斜坡上搭出一个与地面平行的台面。

运动员赵子贺站上平台,穿好雪板,挂上安全绳。风洞实验室工作人员姜雪在跳台滑雪训练装备主控系统上输入给定风速,拥有24片桨叶的超大“电扇”开始运转。随后工作人员将支架放下,台面恢复成斜坡区域的一块普普通通的垫子,没有了支撑的赵子贺则在安全绳的牵引下腾空,牵引力和重力作用下他顺势翻了90度,摇晃着平行于地面,风洞内渐起的气流给予赵子贺第三个力,风速达到24米每秒时处于平衡作用下的赵子贺能在工作人员的帮助下摆出跳台滑雪的空中姿势,并在教练的保护下维持这一空中动作长达2分钟,有效锻炼运动员在空中保持最佳姿态和驾驭雪板飞行的平衡能力,甚至可以调控风速,让运动员体会不同风速下身体的小肌肉群的控制,这是在跳台训练中所不具备的优势。

吊飞仅仅是风洞实验区的一个使用方式,风洞测试区包含水平、倾斜度分别为11度、32度的两个斜坡,可测试运动员助滑、起跳、飞跃等全部技术动作,不仅能够使有效训练时间延长,而且还可以不受天气状况、季节影响,实现四季训练,高效训练。据风洞运营团队负责人盛勇立介绍,涞源的风洞实验室同时为其他竞速类体育运动项目预留接口,是目前世界上同类风洞中最全面的测试风洞,风洞内的风速可达50米/秒,约相当于15级大风,采用专用变频设备控制,可实现千分之一级别的转速控制,是世界上同类风洞中风控最精密的。 (转自2月15日《中国体育报》07版)

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