东京奥运|中国游泳队三夺金牌 航天黑科技如何助力运动员训练?

撰文: 林芷莹
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东京奥运进行得如火如荼,截至8月1日,至少有76个国家或地区夺得奖牌,其中中国在游泳项目夺下了5个奖牌。无论是否获奖,运动员背后所付出的努力都不容忽视,但原来当中有不少“航天黑科技”都从中助力他们训练。到底航天科技与运动有何关系?它们又如何协助运动员提高竞赛成绩?

东京奥运会女子4x200米自由泳接力决赛,中国队以7分40秒33夺得冠军,并打破世界纪录。(中新社)

中国航天电子技术研究院介绍,早在2019年12月,国家体育总局便向中国航天科技集团公司第九研究院(简称航天九院)发出项目需求,希望利用先进航天技术研发出精密测量产品,帮助游泳运动员加强训练科学性,提高竞赛成绩。

在游泳项目上,传统的影像记录等方法不能定量获取运动员全部运动讯息,尤其是无法对关节间转动等微小的变化作出有效辨识。然而,航天九院13所时代光电公司的运动测量团队,将应用在天上飞的惯性技术用在游泳训练中,利用惯导分系统得到运动员每一秒的姿态、呼吸情况以及在泳池中每一次往返的划频、划幅、划次、转身时间等多项技术引数,精细量化评估每个动作。

今年上半年,在国家游泳队紧锣密鼓备战东京奥运会期间,运动测量团队携带自研运动测量产品,配合国家游泳队开展运动员风洞试验,其中在本届东京奥运夺得多个奖项的张雨霏亦有参与试验。

该试验模拟游泳过程中所受流场,开展典型游泳速度下不同技术动作姿态和阻力的测试,探明典型游泳速度下,运动员不同姿态所受阻力的规律,为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、最佳化技术动作提供科学依据。

除此之外,赛艇项目上亦有一项航天黑科技“风洞”。据中国航天气动院介绍,2019 年针对四人赛艇风洞试验项目的要求,航天11院的低速风洞实验室成功开发三维力测量平台,通过风洞试验研究运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小,以及四名运动员不同编队组合对气动阻力的影响,助力奥运训练和比赛,提高运动员竞技成绩。

此外,为备战2022北京冬季奥运会提供科技助力,航天11院利用在航天领域多年累积的设计与风洞测试方面的专业知识和科研成果,将航天空气动力设计与测试技术应用于多项奥运比赛项目,有针对性地自主开发出多套国内领先的高精度测试平台,解决各类奥运装备不同测试需求的难题。

去年10月25日,由航天11院承建的国内首座体育综合训练风洞正式启用。风洞由二七厂柴油机试验站改造而成,除了在流场品质、测试精度等方面优于已知的国外类似风洞,更是一个“训练+科研”双功能风洞,不仅能进行模拟训练,还能精确测量各种试验资料用于研究,提升训练质效。