技术|在风洞中玩转冰雪项目训练|项目|李波|姿态|运动|张渊-四川龙网

■采访人员温才妃
2月11日，在北京冬奥会男子钢架雪车比赛中，中国选手闫文港以4分01秒77的成绩获得铜牌，实现了中国钢架雪车项目的历史突破。在这一突破的背后，科技力量功不可没。
在北京交通大学风洞实验室内，换上钢架雪车运动员的训练服，北京交通大学博士生张渊召逐一试验不同姿势下的风阻， 20米/秒的风吹来，一股寒意袭来。
冰雪运动训练基地开放周期短，如何在无冰雪的季节，最大程度地还原高山滑雪中大风凛冽的场景？“这就得依靠风洞技术。正常情况下是人在动，运动中形成风。根据相对运动原理，风洞中是反过来的，人不动，风吹到运动员身上，利用风洞中的风模拟运动员高速运动的场景。 ”北京交通大学土木建筑工程学院教授李波向《中国科学报》解释原理。
在科技部重点研发项目和国家体育总局的支持下，李波带领团队研发了我国第一套冰雪项目风洞辅助训练系统，建立了全套风洞技术应用体系。他们还协助建设了我国第一座体育专业风洞，该风洞克服了老厂房尺寸限制的困难，在尺寸上做到了和最先进的日本体育专业风洞一致。最高风速更是达到了42米/秒，比日本风洞的35米/秒更快，实现了冬季项目全覆盖，风洞参数达到了国际先进水平。
当然，光有大风吹，并不是风洞模拟训练。在模拟场景中，李波团队设计了一个特殊的滑板，在滑板上运动员可练习蹬冰动作；开动跑台，运动员便可进行轮滑模拟训练；开发的六自由度系统可满足不同角度翻转，常用于车橇项目训练。这样一来，冬季项目的训练就再也不受天气影响，即便是在盛夏也可以在模拟场景中训练，在一定程度上解决了冬季项目训练场地开放周期短、维护成本高的难题。
团队的日常工作之一是摆姿势、测阻力。 “从前我只知道，人站着和趴着的风阻是不同的，但其实姿态微调，比如人往后移一点、双手弓起来、绷脚尖等姿势组合在一起，减阻效果同样出乎意料。 ”张渊召兴奋地说。
同样，在多人比赛中，运动员的位置不同，风阻也不相同。如何通过团队配合，最大程度地实现换位减阻，这就要依赖风洞辅助训练系统实时反馈风速、风阻力、姿态、重心位置、测试指令等数据，再经过科学测算，最终得到运动姿态以及队列优化方案。
通过风洞测试，运动员在姿态风阻优化、队列风阻优化方面取得了可喜的成果。钢架雪车项目国家集训队8名重点运动员的滑行姿态，平均减阻11.78% 。这是什么概念？李波告诉《中国科学报》，风阻减少10% ，成绩可提高1% 。平昌冬奥会时，男子钢架雪车项目第一名与第六名的差距仅为1.2% 。
目前，李波团队已开发了冰上项目、雪上项目、车橇项目风洞测试全套辅助装置，形成了冬季项目风洞训练体系、运动姿态优化减阻技术、队列优化减阻技术、赛道赛时环境风评估与应对技术、运动装备风阻性能评测技术等完整的风洞技术应用体系，应用于奥运会15个冬季项目392名运动员的训练。
说到风洞技术所提供的科研服务，李波常用“人、机、环”三个字概括。 “‘人’指的是运动员姿态、模拟训练， ‘机’是用于运动装备风阻性能的评测，支撑低风阻高性能运动装备的研发，如训练服、头盔等，而‘环’是赛道关键区域赛时风速、风向的评估，为运动员提供关键环境参数。 ”
北京冬奥会延庆赛区位于小海坨山南坡，山上风速变化万千。这里的风究竟有多大？如何安全、经济地进行抗风设计？这些难题的解开，离不开李波团队的另一项工作。

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