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风洞不仅能用于飞行器研制 还能助运动员拿金牌

科普小知识2021-08-26 07:14:22
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“我们的国家正处于这样一种状态:在许多体育项目中,有30或40人可以进入世界*行列,但很少有人能真正达到*水平。”在11月10日至11日于杭州举行的全国体育科技成果转化展和国际体育科技高峰论坛上,国家体育总局研究所研究员、教授陈晓萍如是说。

有什么不同?陈晓萍认为,如果没有精确和个性化的训练,运动员将难以跨越从“优秀”到“优秀”的鸿沟。“科学技术帮助体育是重中之重,应该提高到一个非常高的水平。”陈晓萍说。

事实上,技术正在推动体育的升级。

风洞是飞机开发中不可缺少的工具,在体育运动中使用。清华大学著名教授王家道团队正在运用空气动力学理论帮助国家自行车队减少阻力。

英国的成功经验就在前方。在过去的三届奥运会上,英国获得了22枚自行车金牌,空气动力学研究发挥了重要作用。

“自行车的综合减阻包括‘滚动摩擦减阻’和‘空气减阻’。”王家道说,第一种减阻类型涉及自行车轮胎和轴承。第二个涉及运动员姿势、队形和场地阻力的优化,以及设备的定制。

科研团队应使用3D扫描获取运动员的身体数据,使用3D打印创建模型和设备,使用碳纤维和其他材料进行精密制造,使用流体建模和模拟,然后在风洞中进行实验。

风洞越来越多地用于自行车、滑雪和滑冰的科学研究和训练,但在进行研究时,王家岛不得不将风洞用于其他领域。“体育科学研究需要自己的专业风洞,这样才能投入大型设备,提高研究精度。”王家岛上诉。

研究火箭和导弹的专家也进入了体育研究领域。标枪和铁饼投掷需要长距离投掷,而射箭需要高度的精细化。北京工业大学航天学院的力学教授霍波说:“我们也有制造导弹的这些要求,这是合理的。”

霍波认为,为了提高投掷项目的成绩,飞行身体的动力学和运动员的生物力学需要解决。该团队进一步完善了这些命题:如何建模和分析细长弹性体和旋转体的动态稳定性?复杂环境条件对飞行体飞行状态的作用机理是什么?

似乎掷标枪和掷铁饼不仅仅是体育活动。尽管研究人员可以为提高成绩提供一个“大框架”,运动员的具体训练成绩应该有数据支持。在全国体育科技成果转化展览会上走一走,发现“数据”已经成为许多科技制造商的“基础”。

从国外引进智能穿戴设备,实时记录运动员的身体状况、跑步距离和训练强度。有一个来自以色列的“智能球场”,记录球员的服务接待,并提供训练指导工具。

经验似乎已经失效,数据分析即将进入神圣的世界。然而,国家体育总局身体康复专家组副组长陈方灿坦言,我们对人体的理论研究相对薄弱,往往很难将科技手段收集的数据与运动损伤评估相结合。"体育科技的发展必须是跨学科的."他强调。

陈晓萍也同意了。他告诉《科学日报》:“要发展我国的体育科技,我们必须加强多学科的参与,国际化和注重我们自己的能力建设。”