众所周知，冰雪运动是受气候和场地影响较大的运动。例如被称为“最贴近天空的雪上项目”——跳台滑雪，在空中有约5秒钟的飞行时间。考虑到落地时膝盖的承受能力，在天气好的情况下，运动员一天下来能跳10至15次，飞行时间加起来不过80秒。如遇天气变化，更有可能临时取消训练。
如此短的竞速时间，跳台滑雪运动员要如何摆脱天气限制与受伤风险来加强训练呢？2022北京冬奥会的备战期间，风洞实验室为现代运动员们带来了另一种可能性。
在河北省涞源国家跳台滑雪训练科研基地内，有着我国首个供跳台滑雪运动员使用的跳台滑雪专业风洞实验室。
2020年12月，随着跳台滑雪和北欧两项国家集训队顺利进驻开展训练，由中国铁建所属中铁十六局承建的2022年北京冬奥会三大国家级冰雪运动训练基地之一——河北涞源国家高山跳台滑雪训练科研基地一期项目正式投入使用。图为跳台造雪完成
图片来源/中国铁道建筑集团有限公司
在这里，运动员可以进行助滑、起跳、飞跃等阶段的模拟训练，不仅延长了有效训练的时间，还可以不受天气状况、季节影响，实现四季训练、高效训练。
借助风洞测试，跳台滑雪运动员的飞行姿态由平行雪板改为V字形动作。因为与平行雪板相比，V字形雪板姿态能减少28%的风阻，可以提供更多的升力。
此外，飞行过程中运动员需要依靠手臂摆动控制身体平衡，该项技能的掌握也需要在风洞设备中不断强化。
跳台滑雪选手在空中采用“V形”姿势
图片来源/北京冬奥组委官网
除了跳台滑雪项目，风洞实验室还在其他项目中起到了非常重要的作用。
根据相对运动原理，风洞可模拟体育项目的运动状态，通过定量化的气动力，使科研人员协助教练员和运动员开展姿态优化、队列优化及强化训练。
以短道速滑为例，为了结合比赛的实际赛道特征，模拟运动员的运动速度，风洞中的风速设为15m/s，测试员做出运动姿态在其中站立。人们可以通过测试员头盔上的丝带和点燃的烟线直观地感受风洞里的流场环境。测试员脚下的高精度测力天平可以准确测量到测试员受到的风阻力。另外，弯矩、侧向力、竖向力、风速等数据依次在显示屏上出现，供研究团队进行分析。
2021年11月30日，北京，随着风洞中风力越来越大，测试者压低了姿态，头顶上为了显示风速而安置的标识物——彩色线束随着强风飘舞起来
图片来源/视觉中国
竞技体育，往往成败只在毫厘之间。在2018年平昌冬奥会的钢架雪车项目中，男子项目第1名和第6名的成绩差距只有1.2%，因此即便是1%的提升也至关重要。现代运动员想要提升成绩，除了离不开刻苦训练、教练的悉心指导，也越来越离不开高科技的助力。
目前，在“科技冬奥”专项的支持下，经过国家体育总局、冬季运动管理中心的整体规划，我国已经建成了包括二七厂科训基地体育综合风洞、涞源跳台滑雪专业风洞在内的体育风洞集群。
冬季运动管理中心还联合我国最早把风洞技术与体育运动相结合的实验室——北京交通大学风洞实验室，进行冬季项目风洞技术研究与应用科技攻关，已经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的完整体系。
随着应用技术的逐渐成熟，风洞技术未来或许还能应用在群众体育中，持续助力中国体育的发展。
撰文：赵玲
编辑：吉菁菁
科学性审核：霍波 北京理工大学宇航学院教授
本文来自：中国数字科技馆
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