钢架雪车模拟器。新京报记者 孙海光 摄


冰壶国家集训队奥运选拔赛日前在二七国家冰雪运动科训基地进行。除了承担速度滑冰、冰壶、花滑等项目训练,二七厂如今还是中国冬季项目重要的科训基地。在这里,有国内首个体育专业风洞实验室,着力解决运动员训练、比赛中的风阻问题。


此前多用于航空航天领域的六自由度训练也被应用于冬季项目,钢架雪车、雪橇、高山滑雪等运动员可利用六自由度电动模拟体育训练系统全天候训练,不再受季节和环境影响。


六自由度馆内钢架雪车、高山滑雪等模拟训练设备。新京报记者 孙海光 摄


创新

六自由度训练应用于多个冬季项目


在二七厂科训基地速滑馆一旁便是六自由度馆,这里是雪车、钢架雪车、高山滑雪等项目电动模拟训练的地方。通过电动模拟体育训练系统,运动员可全天候训练,不受季节、环境等因素影响。目前,六自由度电动模拟体育训练系统已覆盖钢架雪车、雪橇、雪车、高山滑雪、平行回转、冬季两项等项目。


在六自由度馆进门处,摆放有一台防眩晕训练器,这套设备此前多应用于战斗机飞行员、航天员等日常训练。如今,这套设备也应用在自由式滑雪空中技巧、花样滑冰、雪车等冬季项目日常训练中。通过防眩晕设备训练,运动员可提高在空中的定向能力。


除了防眩晕训练器,钢架雪车、雪车、高山滑雪等模拟器也在馆内一字排开,为各项目运动员提供模拟训练。“六自由度训练技术之前主要用于航空模拟训练,如今首次引入体育领域。利用六自由度平台技术、VR虚拟技术与体育项目数字建模技术相结合,为队员提供逼真的训练环境。”二七厂科训基地科技助力团队成员宋小东介绍,电动模拟体育训练系统可以克服季节对冬季项目训练时长的影响,让队员有更多时间了解赛道,了解这个项目的物理技能。此外,通过模拟系统提供的采集数据,教练员还可以了解队员的技术特点。


宋小东介绍,以钢架雪车为例,选手每次滑行时间为1分钟,滑行结束后需携带设备坐缆车再回到出发点,这中间时间会比较长。有了这套六自由度电动模拟体育训练系统后,运动员可随时滑行,“每次滑行结束后,点下复位键就可以重新开始。队员都不用起身,这样效率会更高。”滑行的同时,系统还会记录运动员在每个弯道的速度和时间,通过数据比对,效率会提升很多。


宋小东介绍,队员们对这套电动模拟训练系统的反馈都比较好,毕竟在赛道训练的次数有限,通过这样的方式可多次模拟训练,提升对赛道的肌肉记忆。


国内首个体育专业风洞实验室。新京报记者 孙海光 摄


测试

体育风洞实验室助力“科技冬奥”


在二七厂科训基地,有一座综合风洞馆,这里有国内首个体育专业风洞实验室。建成一年多来,风洞实验室已经为400余名运动员提供了测试,更好地为训练助力。


风洞主要是用来研究气动力的一个装置,一般情况下多运用于航空航天、汽车、土木工程等。如今,风洞也应用到了体育领域。2020年10月,中国首个体育专业风洞实验室在二七厂科训基地建成。据中国冰雪科学家、北京交通大学风洞实验室主任李波介绍,这个风洞实验室性能指标和功能在国际上处于领先水平,目前已经为夏季、冬季项目400余名运动员进行了超过2000次测试。


体育风洞实验室在瑞典、美国等雪上项目强国都有建设,它不仅是体育项目科学训练的关键设备,还是研究气动减阻的关键平台。通过风洞实验室,可以对运动员服装面料、头盔、雪车等器具测试,以找到适合不同运动项目特点、不同材质要求的服装面料和运动器材,帮助运动员更好地减少空气阻力,从而创造更好的运动成绩。


李波称,竞速类项目要想提高成绩,有两个关键:一是提高运动员能力,二是减少运动过程中的阻力。“对冰雪项目来说,主要受到的是运动中的空气阻力,以及冰面、雪面的摩擦阻力。”李波介绍,以速度滑冰为例,空气阻力占到80%,冰面的阻力只有20%,”空气阻力跟速度有关系,速度越快,受到的阻力就越大,所占自重就越大。我们要找到一个合适的方法,降低运动过程中空气阻力对成绩的影响,而风洞实验室正是这样一种比较高效的科技手段。”


位于二七厂科训基地的风洞实验室主要有训练和测试功能。李波介绍,通常情况下,风洞的风速就是运动员的运动速度,但有时为提高运动员专项能力,也会把风速加大,进而观察细小变化,给教练员提供参考。


李波介绍,目前已经完成了冬季项目风洞技术研究与应用科技多个攻关,形成了包括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体系,助力“科技冬奥”。


新京报首席记者 孙海光

编辑 王春秋 校对 李立军