2月5日晚，中國(guó)冬奧代表隊(duì)在北京冬奧會(huì)上的首個(gè)高光時(shí)刻如期而至。由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人組成的中國(guó)短道速滑混合團(tuán)體以2分37秒348的成績(jī)率先沖過終點(diǎn)，為中國(guó)隊(duì)摘得北京冬奧會(huì)上的首枚金牌。

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在追求人類速度極致的短道速滑賽道上，勝負(fù)就在毫秒之間，獲得第二名的意大利隊(duì)以0.016秒的劣勢(shì)敗下陣來(lái)。膠著的比賽，意味著決定誰(shuí)能站到領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上的關(guān)鍵因素復(fù)雜且多樣，這當(dāng)中不僅包括運(yùn)動(dòng)員的狀態(tài)、意志和彼此之間的默契，還有對(duì)于細(xì)節(jié)的把握——在高速的短道速滑運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作以及姿態(tài)的些許變化，就能影響速度的快慢。而這在某種程度上和飛行器的氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)原理是一樣的：只有保持空氣阻力最小的姿態(tài)，才能獲得最快的速度。

于是，一種用以幫助中國(guó)短道速滑隊(duì)探尋消減風(fēng)阻完美姿態(tài)的訓(xùn)練“神器”，在這場(chǎng)關(guān)于速度的比拼中的價(jià)值和作用得以凸顯，這種“神器”就是風(fēng)洞技術(shù)。在此之前，這種“神器”一直在另一個(gè)神秘的領(lǐng)域扮演著極為關(guān)鍵的“角色”——用于我國(guó)導(dǎo)彈、火箭和飛機(jī)的設(shè)計(jì)。

在北京冬奧開幕之前，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者前往中國(guó)第一個(gè)大型空氣動(dòng)力研究與試驗(yàn)基地——中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱航天科技十一院），探訪該院為國(guó)家體育總局設(shè)計(jì)并承建的體育風(fēng)洞項(xiàng)目。據(jù)航天科技十一院科研人員介紹，許多參加冬奧競(jìng)速類項(xiàng)目的中國(guó)冬奧健兒，都在體育風(fēng)洞中進(jìn)行過日常訓(xùn)練以提升競(jìng)技水平。在2021年舉行的東京奧運(yùn)會(huì)上，游泳、賽艇、自行車等一大批項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員也都接受過體育風(fēng)洞的“洗禮”，許多中國(guó)的奧運(yùn)冠軍就和名震世界的東風(fēng)導(dǎo)彈、長(zhǎng)征火箭、殲系列戰(zhàn)機(jī)一樣，都是在風(fēng)洞中“吹”出來(lái)的。

短道速滑隊(duì)員在體育風(fēng)洞開展訓(xùn)練畫面

引以為傲的的成績(jī)?cè)醋杂诳茖W(xué)的謀劃和堅(jiān)定的行動(dòng)。

2019年，國(guó)家體育總局與航天科技十一院深化合作，由航天科技十一院三所設(shè)計(jì)并建造我國(guó)首座體育風(fēng)洞，供備戰(zhàn)北京冬奧會(huì)的運(yùn)動(dòng)員使用。該所黨委書記王凱文向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹，這座體育風(fēng)洞于2020年建成，風(fēng)洞的口徑寬為2.5米，高為3米，測(cè)試段長(zhǎng)度為8米，設(shè)計(jì)風(fēng)速為151.2公里/小時(shí)，風(fēng)速相當(dāng)于14級(jí)的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。“建成之后，部分參加?xùn)|京奧運(yùn)會(huì)的奧運(yùn)健兒也利用這座風(fēng)洞去提升比賽成績(jī)。”

參與風(fēng)洞設(shè)計(jì)的航天科技十一院三所工程師鄭劉告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，在設(shè)計(jì)體育風(fēng)洞的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員調(diào)研了大量的冬奧比賽項(xiàng)目，在綜合考慮了雪車、雪橇、滑雪板等各種冬奧項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)裝備的尺寸，以及部分奧運(yùn)比賽項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)裝備的尺寸后，最終確定風(fēng)洞的長(zhǎng)寬高。而151.2公里/小時(shí)的風(fēng)速，也是考慮到冬奧會(huì)中速度最快的雪車項(xiàng)目最高時(shí)速大約就在150公里/小時(shí)左右，這個(gè)風(fēng)速完全可以滿足目前所有冬奧競(jìng)速類體育項(xiàng)目的測(cè)試訓(xùn)練要求，“我們使用的軍工級(jí)低速風(fēng)洞風(fēng)速能達(dá)到70~100米/秒，但人類的運(yùn)動(dòng)不可能達(dá)到這個(gè)速度，所以我們就把體育風(fēng)洞的風(fēng)速降低，這樣也能避免浪費(fèi)能源。”

然而，風(fēng)速的降低并不意味著體育風(fēng)洞的研制難度也會(huì)相應(yīng)變小。因?yàn)轶w育風(fēng)洞的使用對(duì)象主要是分秒必爭(zhēng)的運(yùn)動(dòng)員，所以其對(duì)精確性，安全性和舒適性的要求相較于軍工風(fēng)洞會(huì)更高。航天科技集團(tuán)十一院三所軍民融合處研究員、體育綜合訓(xùn)練風(fēng)洞專家團(tuán)隊(duì)成員李玉秋介紹稱，走進(jìn)風(fēng)洞的每名運(yùn)動(dòng)員都是我們的“國(guó)寶”。為了確保他們的安全，體育風(fēng)洞特意增強(qiáng)了安全方面的措施，比如盡量避免在風(fēng)洞內(nèi)部使用螺釘?shù)纫酌撀涞木o固件，以免飛出傷人；測(cè)試平臺(tái)周邊合理設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，既不干擾測(cè)試又能防止運(yùn)動(dòng)員滑落；再比如在陪伴測(cè)試的教練身邊加設(shè)急停按鈕，遇到緊急情況可以立即停車等。

此外，為了最后方便篩選運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，體育風(fēng)洞還具備拍攝存儲(chǔ)功能，能將一個(gè)時(shí)間點(diǎn)里的測(cè)力數(shù)據(jù)、畫面數(shù)據(jù)，以及重心捕捉，運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)變化后重心變化情況等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，為教練員指導(dǎo)提供參考。運(yùn)動(dòng)員也能在眼前地板上的顯示屏里，看到自己動(dòng)作的測(cè)試數(shù)據(jù)。而長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)洞訓(xùn)練和測(cè)試，風(fēng)洞的舒適性也是一個(gè)需要考慮的重要因素。為此，設(shè)計(jì)人員還在風(fēng)洞內(nèi)安裝了新風(fēng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)。

為什么在體育風(fēng)洞中“閉關(guān)修煉”一段時(shí)間，運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)就能顯著提升，體育風(fēng)洞的神奇之處究竟在哪?說起其中的奧秘，鄭劉告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，以冬奧競(jìng)速類項(xiàng)目為例，風(fēng)洞主要用于為減小運(yùn)動(dòng)員的風(fēng)阻提供試驗(yàn)幫助。風(fēng)阻越小則速度越快，運(yùn)動(dòng)員消耗的體能也會(huì)越小。

鄭劉介紹稱，當(dāng)中國(guó)短道速滑隊(duì)在風(fēng)洞中開展測(cè)試時(shí)，隊(duì)員們會(huì)站在特制的六分量傳感器上。風(fēng)洞制造的風(fēng)會(huì)以相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)速度的風(fēng)速迎面吹來(lái)，此時(shí)就可以通過六分量傳感器測(cè)出不同動(dòng)作姿態(tài)下阻力的變化，“短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員稍微彎一下腰，或者是變換一下手勢(shì)，阻力的變化都可以通過腳下的六分量傳感器測(cè)得，然后變化的數(shù)據(jù)會(huì)顯示在電子屏上，運(yùn)動(dòng)員和教練員就會(huì)知道，哪個(gè)動(dòng)作才能獲得最小的風(fēng)阻。在鎖定風(fēng)阻最小的動(dòng)作和姿勢(shì)后，隊(duì)員們?cè)偌右蚤L(zhǎng)期往復(fù)訓(xùn)練，就能形成肌肉記憶。”

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，體育風(fēng)洞中的測(cè)力傳感器靈敏到可以測(cè)出0.1牛的變化，運(yùn)動(dòng)員任意一個(gè)微小的變化帶來(lái)的阻力的影響，都能精確地測(cè)量出來(lái)，“我們的目的就是給運(yùn)動(dòng)員找到最佳的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，產(chǎn)生最小的阻力，以提高他的速度。”李玉秋說。

相關(guān)技術(shù)專業(yè)人員提供的另一組數(shù)據(jù)顯示，如果空氣阻力能夠減少10%，運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)便能提高1%，在毫秒必爭(zhēng)的冬奧賽場(chǎng)，1%甚至1‰秒的差距都有可能決定比賽的勝負(fù)，而體育風(fēng)洞對(duì)于細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)把控，就能讓運(yùn)動(dòng)員決勝于細(xì)微。

李玉秋告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，雖然風(fēng)洞技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景聽起來(lái)還有些神奇的色彩，然而早在上個(gè)世紀(jì)，美國(guó)、日本、瑞典等西方國(guó)家就已將風(fēng)洞技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練，我國(guó)在這方面的應(yīng)用起步其實(shí)比較晚。但是得益于我國(guó)航天技術(shù)的高速發(fā)展，目前，我國(guó)的體育風(fēng)洞技術(shù)已經(jīng)完全趕超西方國(guó)家。“可以說，我們的整體技術(shù)水平已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。”

球網(wǎng) 報(bào)道 記者 樊巍】2月5日晚，中國(guó)冬奧代表隊(duì)在北京冬奧會(huì)上的首個(gè)高光時(shí)刻如期而至。由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人組成的中國(guó)短道速滑混合團(tuán)體以2分37秒348的成績(jī)率先沖過終點(diǎn)，為中國(guó)隊(duì)摘得北京冬奧會(huì)上的首枚金牌。

在追求人類速度極致的短道速滑賽道上，勝負(fù)就在毫秒之間，獲得第二名的意大利隊(duì)以0.016秒的劣勢(shì)敗下陣來(lái)。膠著的比賽，意味著決定誰(shuí)能站到領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上的關(guān)鍵因素復(fù)雜且多樣，這當(dāng)中不僅包括運(yùn)動(dòng)員的狀態(tài)、意志和彼此之間的默契，還有對(duì)于細(xì)節(jié)的把握——在高速的短道速滑運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作以及姿態(tài)的些許變化，就能影響速度的快慢。而這在某種程度上和飛行器的氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)原理是一樣的：只有保持空氣阻力最小的姿態(tài)，才能獲得最快的速度。

于是，一種用以幫助中國(guó)短道速滑隊(duì)探尋消減風(fēng)阻完美姿態(tài)的訓(xùn)練“神器”，在這場(chǎng)關(guān)于速度的比拼中的價(jià)值和作用得以凸顯，這種“神器”就是風(fēng)洞技術(shù)。在此之前，這種“神器”一直在另一個(gè)神秘的領(lǐng)域扮演著極為關(guān)鍵的“角色”——用于我國(guó)導(dǎo)彈、火箭和飛機(jī)的設(shè)計(jì)。

在北京冬奧開幕之前，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者前往中國(guó)第一個(gè)大型空氣動(dòng)力研究與試驗(yàn)基地——中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱航天科技十一院），探訪該院為國(guó)家體育總局設(shè)計(jì)并承建的體育風(fēng)洞項(xiàng)目。據(jù)航天科技十一院科研人員介紹，許多參加冬奧競(jìng)速類項(xiàng)目的中國(guó)冬奧健兒，都在體育風(fēng)洞中進(jìn)行過日常訓(xùn)練以提升競(jìng)技水平。在2021年舉行的東京奧運(yùn)會(huì)上，游泳、賽艇、自行車等一大批項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員也都接受過體育風(fēng)洞的“洗禮”，許多中國(guó)的奧運(yùn)冠軍就和名震世界的東風(fēng)導(dǎo)彈、長(zhǎng)征火箭、殲系列戰(zhàn)機(jī)一樣，都是在風(fēng)洞中“吹”出來(lái)的。

引以為傲的的成績(jī)?cè)醋杂诳茖W(xué)的謀劃和堅(jiān)定的行動(dòng)。

2019年，國(guó)家體育總局與航天科技十一院深化合作，由航天科技十一院三所設(shè)計(jì)并建造我國(guó)首座體育風(fēng)洞，供備戰(zhàn)北京冬奧會(huì)的運(yùn)動(dòng)員使用。該所黨委書記王凱文向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹，這座體育風(fēng)洞于2020年建成，風(fēng)洞的口徑寬為2.5米，高為3米，測(cè)試段長(zhǎng)度為8米，設(shè)計(jì)風(fēng)速為151.2公里/小時(shí)，風(fēng)速相當(dāng)于14級(jí)的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。“建成之后，部分參加?xùn)|京奧運(yùn)會(huì)的奧運(yùn)健兒也利用這座風(fēng)洞去提升比賽成績(jī)。”

參與風(fēng)洞設(shè)計(jì)的航天科技十一院三所工程師鄭劉告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，在設(shè)計(jì)體育風(fēng)洞的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員調(diào)研了大量的冬奧比賽項(xiàng)目，在綜合考慮了雪車、雪橇、滑雪板等各種冬奧項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)裝備的尺寸，以及部分奧運(yùn)比賽項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)裝備的尺寸后，最終確定風(fēng)洞的長(zhǎng)寬高。而151.2公里/小時(shí)的風(fēng)速，也是考慮到冬奧會(huì)中速度最快的雪車項(xiàng)目最高時(shí)速大約就在150公里/小時(shí)左右，這個(gè)風(fēng)速完全可以滿足目前所有冬奧競(jìng)速類體育項(xiàng)目的測(cè)試訓(xùn)練要求，“我們使用的軍工級(jí)低速風(fēng)洞風(fēng)速能達(dá)到70~100米/秒，但人類的運(yùn)動(dòng)不可能達(dá)到這個(gè)速度，所以我們就把體育風(fēng)洞的風(fēng)速降低，這樣也能避免浪費(fèi)能源。”

然而，風(fēng)速的降低并不意味著體育風(fēng)洞的研制難度也會(huì)相應(yīng)變小。因?yàn)轶w育風(fēng)洞的使用對(duì)象主要是分秒必爭(zhēng)的運(yùn)動(dòng)員，所以其對(duì)精確性，安全性和舒適性的要求相較于軍工風(fēng)洞會(huì)更高。航天科技集團(tuán)十一院三所軍民融合處研究員、體育綜合訓(xùn)練風(fēng)洞專家團(tuán)隊(duì)成員李玉秋介紹稱，走進(jìn)風(fēng)洞的每名運(yùn)動(dòng)員都是我們的“國(guó)寶”。為了確保他們的安全，體育風(fēng)洞特意增強(qiáng)了安全方面的措施，比如盡量避免在風(fēng)洞內(nèi)部使用螺釘?shù)纫酌撀涞木o固件，以免飛出傷人；測(cè)試平臺(tái)周邊合理設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，既不干擾測(cè)試又能防止運(yùn)動(dòng)員滑落；再比如在陪伴測(cè)試的教練身邊加設(shè)急停按鈕，遇到緊急情況可以立即停車等。

此外，為了最后方便篩選運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，體育風(fēng)洞還具備拍攝存儲(chǔ)功能，能將一個(gè)時(shí)間點(diǎn)里的測(cè)力數(shù)據(jù)、畫面數(shù)據(jù)，以及重心捕捉，運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)變化后重心變化情況等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，為教練員指導(dǎo)提供參考。運(yùn)動(dòng)員也能在眼前地板上的顯示屏里，看到自己動(dòng)作的測(cè)試數(shù)據(jù)。而長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)洞訓(xùn)練和測(cè)試，風(fēng)洞的舒適性也是一個(gè)需要考慮的重要因素。為此，設(shè)計(jì)人員還在風(fēng)洞內(nèi)安裝了新風(fēng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)。

為什么在體育風(fēng)洞中“閉關(guān)修煉”一段時(shí)間，運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)就能顯著提升，體育風(fēng)洞的神奇之處究竟在哪?說起其中的奧秘，鄭劉告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，以冬奧競(jìng)速類項(xiàng)目為例，風(fēng)洞主要用于為減小運(yùn)動(dòng)員的風(fēng)阻提供試驗(yàn)幫助。風(fēng)阻越小則速度越快，運(yùn)動(dòng)員消耗的體能也會(huì)越小。

鄭劉介紹稱，當(dāng)中國(guó)短道速滑隊(duì)在風(fēng)洞中開展測(cè)試時(shí)，隊(duì)員們會(huì)站在特制的六分量傳感器上。風(fēng)洞制造的風(fēng)會(huì)以相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)速度的風(fēng)速迎面吹來(lái)，此時(shí)就可以通過六分量傳感器測(cè)出不同動(dòng)作姿態(tài)下阻力的變化，“短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員稍微彎一下腰，或者是變換一下手勢(shì)，阻力的變化都可以通過腳下的六分量傳感器測(cè)得，然后變化的數(shù)據(jù)會(huì)顯示在電子屏上，運(yùn)動(dòng)員和教練員就會(huì)知道，哪個(gè)動(dòng)作才能獲得最小的風(fēng)阻。在鎖定風(fēng)阻最小的動(dòng)作和姿勢(shì)后，隊(duì)員們?cè)偌右蚤L(zhǎng)期往復(fù)訓(xùn)練，就能形成肌肉記憶。”

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，體育風(fēng)洞中的測(cè)力傳感器靈敏到可以測(cè)出0.1牛的變化，運(yùn)動(dòng)員任意一個(gè)微小的變化帶來(lái)的阻力的影響，都能精確地測(cè)量出來(lái)，“我們的目的就是給運(yùn)動(dòng)員找到最佳的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，產(chǎn)生最小的阻力，以提高他的速度。”李玉秋說。

相關(guān)技術(shù)專業(yè)人員提供的另一組數(shù)據(jù)顯示，如果空氣阻力能夠減少10%，運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)便能提高1%，在毫秒必爭(zhēng)的冬奧賽場(chǎng)，1%甚至1‰秒的差距都有可能決定比賽的勝負(fù)，而體育風(fēng)洞對(duì)于細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)把控，就能讓運(yùn)動(dòng)員決勝于細(xì)微。

李玉秋告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，雖然風(fēng)洞技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景聽起來(lái)還有些神奇的色彩，然而早在上個(gè)世紀(jì)，美國(guó)、日本、瑞典等西方國(guó)家就已將風(fēng)洞技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練，我國(guó)在這方面的應(yīng)用起步其實(shí)比較晚。但是得益于我國(guó)航天技術(shù)的高速發(fā)展，目前，我國(guó)的體育風(fēng)洞技術(shù)已經(jīng)完全趕超西方國(guó)家。“可以說，我們的整體技術(shù)水平已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。”

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