在冬奥会的冰雪赛场上演速度与激情
不仅需要运动员的倾情投入
也离不开现代科技的加持
即将召开的北京冬奥会
在装备设施和后勤保障上
都有哪些科技巧思呢?
一起来围观
credit:新华社记者 鞠焕宗 摄
御风术
竞速类比赛讲究争锋时速,最重要的就是快。当运动员滑行时,需要对抗相当于十几级大风的空气阻力,通过研发减阻效果优秀的比赛服,可以有效提升运动员的速度。
以速度滑冰项目为例,速度滑冰服为连帽装,能够把运动员的头发紧紧包住,以减小风阻。上衣与裤子连成一体,能够绷紧运动员的肌肉,从而大幅提高滑冰速度。
为了让比赛服和运动员完美贴合,北京冬奥会比赛服的研发团队用3D打印技术为运动员建模,通过实验测试出运动员在各种姿态之下皮肤的拉伸和形变,让服装的剪裁更加贴合运动员在运动中的身体姿态。
credit:揭秘国产冬奥“战衣”背后的科技力量 CCTV《焦点访谈》
研发人员根据不同项目的运动姿态、速度特点,制备了高性能减阻面料,并通过风洞实验制造高速气流,测试运动装备在各种阻力之下的减阻性能,以此改进装备设计。
速滑比赛服正在进行风洞实验 l 来源同上
风洞实验可以模拟运动员比赛时的风速 l 来源同上
经风洞测试验证,这届冬奥速滑服比海外采购的减阻超11%,新款短道速滑服最大减阻率超过10%,高山滑雪项目其最大减阻率超过9%。
防御术
高山滑雪、短道速滑等项目的时速可达130~140km,运动员还要穿越旗门、完成比赛规定动作,肩部、大腿、肋下的软组织极易受伤。
国际滑联规定, 竞速型比赛服必须在膝部,胫骨,部分颈部位置提供硬质保护或防切割保护,比赛服的防切割等级要超过2级以上,手套则至少为3级。
短道速滑比赛服防护部位示意 l TECHNICAL PACKAGE2018 ARCTIC WINTER GAMES
GB 24541-2009 《手部防护 机械危害防护手套》中将手套的防割规格分为5级,数字越大,防割性能越强。
本次冬奥会的短道速滑比赛服,整体使用新型的高弹防切割面料,由单向防切割升级为双向,在保持弹性的基础上,防切割性能提高了20%~30%。
credit:新华社 《“刀枪不入”的冬奥比赛服是怎样炼成的?》
除了服装升级,滑雪头盔的安全性也得到了提升。科研团队在大量测试后使用了碳纤维、玻璃纤维、弹性体三种成分合成的新材料,在保持冲击韧度不变的情况下,能让头盔的刚度提高4倍,拉伸强度提高3倍。
据悉,这款头盔重量约为700g ,在不大幅增加厚度和重量的前提下,防护性能比欧洲标准至少提升了20%。这款头盔目前已经用于保障我国雪上空中技巧专业队的训练。
驱寒术
尽管竞技项目热力四射,但是赛前赛后运动员们保暖御寒也很重要。
赛时,冬奥会张家口赛区温度可低至-30°C,工程师们在国家跳台滑雪中心的脚下,用集装箱拼搭了一间间休息室,以供各国运动员备赛。
国家跳台中心脚下的集装箱休息室 l CCTV 创新进行时
尽管是临时建筑,这些休息室的保暖性能还是很棒的。经过了保温处理的板材看似薄薄一层,其实里面填充了10cm厚、120 kg/m³的保温材料——岩棉板,相当于给集装箱房穿上了一件棉袄。
集装箱房墙面板材中填充了10cm厚的保温材料 l 来源同上
岩棉具有极好的隔热性能,它的隔热性能是钢筋混凝土的40倍,是砖土结构的20多倍,GB/T 19686-2015 《建筑用岩棉绝热制品 》中规定了此类产品质量吸湿率应不大于1%,憎水率应不小于98%。
同时,岩棉有很高的耐火极限和熔点温度,在减少火灾隐患方面也很优秀。
打火机将岩棉板烧红了,但是没有产生明火 l CCTV 创新进行时
岩棉材质可达到GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中的A类等级
资料:上海市场监管
编辑 | 刘家园
责编 | 刘家园
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