荔枝新闻专稿 记者/王晟
用航天科技练游泳,在风洞里面练划艇,监测洋流练帆船……中国奥运选手在东京奥运会水上项目中争金夺银,不仅彰显了我国体育健儿顽强拼搏的精神,更凸显了高科技对现代体育竞技的强大支撑。
奥运赛场上的风和水,直接关系到运动员能否在关键时刻得心应手,发挥出最佳水平,而风和水恰恰是流体力学等学科的研究对象。
“陆游神器” 优化姿态减水阻
本届东京奥运会,中国游泳队拿下了3金2银1铜,在一些项目上获得了历史性突破。在这背后,就有中国航天科技的一大功劳。
8月1日,东京奥运会上中国游泳队与跳水队合影 图源:视觉中国
中国航天科技集团官网介绍,航天九院的时代光电公司研发团队,利用在惯性测量与导航、无线通信、视频辅助导航等领域的技术优势,针对游泳运动研制了智能测量与数字训练系统。
这套系统可以测算出运动员在训练时的动作姿态、速度、位置、角速度、加速度等运动信息,通过视频采集与同步显示功能,帮助教练团队确定训练方案、优化技术动作,以减小在水中的阻力。
该系统分为多个组成部分,由运动员穿戴的姿态测量装置仅重16克
图源:中国航天科技集团
有了这项“黑科技”的支撑,中国游泳队在科学化训练上更加“精、准、快”,提高了运动员的竞技水平和比赛成绩。
“风洞划艇” 助力赛艇减风阻
7月28日,在东京奥运会赛艇项目女子四人双桨决赛中,中国队夺得冠军。
中国队选手陈云霞、张灵、吕扬、崔晓桐在比赛中 图源:视觉中国
中国航天科技集团的十一院,将航天空气动力设计与测试技术应用于多个奥运比赛项目,满足不同测试需求,也在助力“科技奥运”。
自2019年起,针对四人赛艇风洞试验项目的要求,十一院的低速风洞实验室成功开发了一套基于气浮装置的三维力测量平台。
图源:中国航天科技集团
图源:中国航天科技集团
通过在风洞中的试验,这套平台研究了赛艇运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小,特别是四名运动员不同编队组合对气动阻力的影响,为运动健儿提供了训练和比赛科学的参考。
监测海流风速 为帆板“导航”
7月31日,东京奥运会女子帆板比赛上,中国选手卢云秀夺得女子帆板RS:X级冠军,为中国队赢得第20枚金牌。
卢云秀在东京奥运会比赛中 来源:视觉中国
这项成绩,有复旦大学信息科学与工程学院技术保障团队的一份功劳。
这个团队为中国国家帆船帆板队搜集赛场环境信息。 负责人朱谦介绍,他们在大赛正式开始之前给教练员和运动员提供有关赛场水文分析和科学预测的报告。
海面上的风速和风向变化、海域内不同位置的流速和流向分布差异,对帆船和帆板影响极大。
早在2019年,朱谦就带领团队赶赴日本神奈川藤泽市江之岛的比赛海域,进行海上监测和数据采集。
团队在海上监测采集数据 图源:复旦大学
团队对采集数据进行了整理分析,建立数字模型,最终实现科学预测。当运动员杨帆出战的时候,对比赛海域的“风水”,已经心中有数。
赛场角逐,也是科技的竞赛
近年来,随着体育运动的科技化程度不断提高,奥运项目已发展成运动员和科技装备紧密联系的综合竞赛。采用高科技手段进行参数分析、指导训练,已经被全世界的高水平运动员广泛采用,成为科技助力奥运的重要一环。
而各国备战奥运期间,对风和水的充分研究,也带动了新材料、新设计领域的突破,并且在日常生活中起到了积极作用。
对奥运会自行车风阻的数据分析模型 图源:Leap austrilia
比如现代自行车设计,就在很大程度上得益于此;国际海事组织曾在一份报告中提到,奥林匹克运动水上项目,为船艇设计、海上救生等领域带来了不少灵感和启发。
所以,在这些奥运奖牌的背后,科技人员功不可没。
复旦大学的高级实验师朱谦,在这两天收到了来自中国帆船帆板运动协会的感谢信。信中感谢他们在本次奥运周期内对国家帆船帆板队保障工作的大力支持。
朱谦老师说:“我们做的是比赛前最基础性的工作,最终的比赛成绩还是要仰仗运动员刻苦训练出的自身实力和当天的临场发挥。”
其实,无论是来自科研单位还是高校的科技保障团队,跨界助力中国体育健儿都要付出巨大的努力,提前一两年就要与运动团队密切合作,积极探索,反复试验,专项攻关。
说到这里,我们不难明白:奥运赛场上哪里有什么“顺风顺水”,屡创佳绩靠的是运动员、训练团队和背后科技工作者们的敢打敢拼的顽强作风,以及他们不忘初心,为事业艰苦奋斗付出的辛勤汗水。
(本文部分资料来源:中国航天科技集团、复旦大学、东京奥运会、国际海事组织等官网|本文系荔枝新闻专稿,拒绝删改)